| Вантажний план судна Визначення основних[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.
скачати
Вантажний план судна 1. Дані про рейс Транспортно-експлуатаційні характеристики судна № п / п | Характеристика | значення | 1 | Тип судна | Сормовський | 2 | Проект | 1557 | 3 | Довжина найбільша | 114,0 м | 4 | Довжина між перпендикулярами | 110,0 м | 5 | Ширина судна | 13,2 м | 6 | Висота борту | 5,5 м | 7 | Осадка судна по ЛГМ в вантажу | 3,75 м | 8 | h дн Піднесення дна трюму над основною площиною | 0,9 м | 9 | Водотоннажність в вантажу по ЛГМ | 4426 т | 10 | Дедвейт | 3130 т | 11 | Вантажопідйомність по ЛГМ | 3000 т | 12 | Водотоннажність порожньому | 1286 т | 13 | Швидкість в вантажу | 9 уз. | 14 | Швидкість в баласті | 10,5 уз. | 15 | Екіпаж | 15 людей | 16 | Відстань між портами | 2200 миль | 17 | Осадка судна носом перед навантаженням | 0,3 м | 18 | Осадка судна кормою перед навантаженням | 2,1 м | 19 | Осадка судна на міделі перед навантаженням | 1,3 м | 20 | Абсциса ЦТ судна порожньому | - 9,85 м | 21 | Аппликата ЦТ судна до навантаження | 4,72 м | 22 | Щільність забортної води в порту до навантаження | 1,023 | 23 | Щільність забортної води в порту до вивантаження | 1,016 | 24 | Вантаж | Промислове обладнання | 25 | Питомий навантажувальний обсяг вантажу | 2,2 м 3 / т | 26 | Витрата палива на ходу | 5,64 т / добу | 27 | Витрата прісної води на 1 людину | 0,1 т / добу |
Дані про парусності судна в вантажу при осаді 3,75 м 1 | Площа парусності | 460 м 2 | 2 | Піднесення центру парусності в вантажу над ПЛ | 2,7 м | 3 | Сумарна площа виличні кілів | 40 м 2 |
Розрахунок ходового часу проводиться за формулою: Tx = S / V · 24, (1.1) де S - відстань між портами; V - швидкість ходу судна. Тх = 2200 / 9 × 24 = 10,2 діб. Розрахунок необхідних запасів на рейс зробимо по наступним формулам: - Необхідна кількість палива визначаємо за формулою: P т = K зт · q · tx, (1.2) де кзт - коефіцієнт запасу палива кзт = 1,1; q - норма витрати палива на ходу; tx - час судна в ходу. Рт = 1,1 · 5,64 · 10,2 = 63,3 т - Запаси олії приймаємо в кількості 5% від кількості палива: РМ = 0.05 · Рт, (1.3) РМ = 0.05 · 63,3 = 3,2 т - Запаси прісної води визначимо за формулою: P в = q · Чек · tx, (1.4) де q - кількість води припадає на одного чоловіка екіпажу на добу; Чек - кількість членів екіпажу. Рв = 0,1 · 15.10, 2 = 15,3 т Для виключення впливу вільних поверхонь рідини заповнимо бортові цистерни прісної води місткістю 10,9 і 12,8 т повністю. Разом судно на відхід буде мати 23,7 т прісної води. Суму всіх запасів знайдемо за формулою: Рзн = Рт + Рм + Рв, (1.5) Рзн = 63,3 +3,2 +15,3 = 81,8 т До кінця рейсу залишається 10% від сумарних запасів і плюс залишок прісної води, які знаходяться за формулою: РЗК = 10 · Рзн/100 + D Рв, (1.6) де D Рв - залишок прісної води, що дорівнює D Рв = 23,7 - 15,3 = 8,4 т РЗК = 10.81, 8 / 100 +8,4 = 16,6 т Характеристика вантажу Промислове устаткування зазвичай перевозять у ящиках, тому ми можемо віднести цей вантаж до генерального, підвиду ящикових вантажів. У ящиках перевозять найрізноманітніші вантажі. У залежності від маси вантажу нетто, його щільності, фізико-хімічних та біологічних властивостей потрібна велика чи менша міцність ящиків. Ящики поділяються за матеріалом, з якого вони виготовлені, на дощаті, фанерні і картонні короби. Від майданчика, що знаходиться під просвітом люка, ящики переміщають до місця укладання вручну, за допомогою трюмних електронавантажувачів, ручних візків або спеціальних катків. Кантувати, але з обережністю, дозволяється тільки ті ящики, на яких не нанесено написів, що забороняють це. Ящики укладають плиском на підкладки товщиною не менше 5 см. Якщо вантаж потребує активної вентиляції, між ярусами розміщують прокладки товщиною не менше 2,5 см. Якщо ящики відрізняються за розмірами і формою, необхідно заповнювати дрібними ящиками проміжки між великими місцями. При цьому потрібно стежити потім, щоб поверхня кожного ярусу була рівною. Міцні і важкі ящики укладають внизу, більш легкі - нагорі. Великі ящики слід укладати в центрі трюму, ящики менших розмірів - біля бортів. Це дозволить краще використовувати вантажомісткість. При навантаженні скриньок на інший вантаж необхідно поверх цього вантажу влаштувати рівний настил і вже на нього укладати ящики. Що залишається вільний простір в краях вантажних приміщень, близько льял і пілерсів необхідно забити будь-яким підручним матеріалом, поверх якого встановлюють платформу з дощок і укладають наступний ярус ящиків. Для запобігання поломки і забруднення ящиків поверх того шару, на якому ведеться укладання, слід настилати широкі дошки перехідні містки для портових робітників. Розподіл вантажів та запасів Дані з вантажних приміщень судна Найменування цистерн | Δ МН | Маса Р (т) | Z (м) | М z (тм) | Х (м) | Мх (тм) | Цистерна відходів палив. Масла № 25 ПБ 142-144 |
| 1,7 | 0,5 | 1 | -41 | -70 | Цистерна прісної води ЛБ № 11 127-133 |
| 10,9 | 4,2 | 46 | -33,8 | -368 | Цистерна прісної води ПБ № 11 127-133 |
| 12,8 | 1,9 | 24 | -33,92 | -434 | Цистерна основних запасів палива № 13 133-144 | 418 | 38,6 | 0,5 | 19 | -39,2 | -1513 | Цистерна основних запасів палива № 14 136-150 |
| 19,5 | 3,22 | 63 | -40,3 | -802 | Видаткова цистерна головного двиг. ЛБ № 15 141-142 |
| 1,6 | 4,16 | 7,0 | -39,97 | -64 | Цист Сепар. Масла № 16 ПБ 145-148 |
| 1,1 | 0,58 | 1,0 | -43,0 | -47 | Цистерна осн. запасів палива ЛБ № 17 133-156 | 690 | 27,1 | 3,3 | 89 | -42,0 | -1138 | Цистерна відпра. Масла ПБ № 18 145-149 |
| 1,9 | 0,6 | 1,0 | -42,1 | -82 |
|
Цистерна осн. Запасу масла № 19 145-150 |
| 4,5 | 0,68 | 3 | -43,8 | -197 |
Цистерна підсланевих води № 20 ПБ 148-156 |
| 8 | 2,08 | 16 | -45,6 | -336 |
Цистерна осно. запасів палива № 21 ДП 151-156 |
| 7,5 | 0,9 | 7 | -46,2 | -350 |
Цистерна баластова ДП № 22 156-159 | 55 | 48,8 | 2,72 | 133 | -50,6 | -2469 |
Фекальна цистерна № 23 156-161 |
| 6 | 4,39 | 26 | -49,5 | -297 |
Цистерна прісної води ДП № 24 167-172 | 44 | 13,8 | 4,54 | 62,6 | -55,4 | -764 |
Баласт ДП № 1 11-23 | 378 | 92 | 1,86 | 171 | 45,8 | 4214 |
Баласт ДП № 2 23-34 | 302 | 95 | 2,18 | 207 | 39,9 | 3790 |
Баласт ДП № 3 34-55 | 217 | 226 | 1,90 | 429 | 31,1 | 7029 |
Запаси палива розміщуємо в першу чергу у видаткових цистернах, розташованих в районі машинно-котельного відділення (МКО), танках подвійного дна і в останню чергу в паливно-баластових танках. Танки, як правило, заповнюємо повністю, щоб виключити вплив вільної поверхні рідких вантажів на остійність. Цистерни прісної води заповнюємо повністю.
Розрахунок положення центру ваги прийнятих запасів виробляємо в табличній формі.
Таблиця 1.1 - Розподіл запасів
№ п / п
| Запаси та їх розміщення
| Район розташування (шпангоут)
| Місткість приміщень (т)
| Маса прийнятих запасів (т)
| Плечі (м)
| Моменти (ТМ)
|
|
|
|
|
| Х | Z | Mx | Mz |
На момент відходу |
Паливо |
1 | Цистерна № 15 видаткова ГД
| 141-142 | 1,6 | 1,6 | -39,97 | 7,0 | -64,0 | 11,2 |
2 | Цистерна № 13 основного запасу палива | 133-144 | 38,6 | 38,6 | -39,2 | 0,5 | -1513,1 | 19,3 |
3 | Цистерна № 14 основного запасу палива | 136-150 | 19,5 | 19,5 | -40,3 | 3,22 | -785,8 | 62,8 |
4 | Цистерна № 21 основного запасу палива | 151-156 | 7,5 | 7,5 | -46,2 | 0,9 | -346,5 | 6,8 |
Масло |
5 | Цистерна № 16 сепарованого масла ПБ | 145-148 | 1,1 | 1,1 | -43,0 | 0,58 | -47,0 | 1,0 |
6 | Основний запас масла Цистерна № 19 ЛБ | 145-150 | 4,5 | 4,5 | -43,8 | 0,68 | -197,0 | 3,0 |
Прісна вода |
7
| Цистерна № 11 ЛБ прісна вода
| 127-133 | 10,9 | 10,9 | -33,8 | 4,2 | -368 | 46 |
8 | Цистерна № 12ПБ прісна вода
| 127-133 | 12,8 | 12,8 | -33,92 | 1,9 | -434 | 24 |
Всього запаси: | 96,5 | -38,95 | 1,80 | -3758,4 | 174,1 |
НА МОМЕНТ ПАРАФІЇ |
Паливо |
9 | Цистерна № 15 видаткова ГД
| 141-142 | 1,6 | 1,6 | -39,97 | 7,0 | -64,0 | 11,2 |
10 | Цистерна № 21 основного запасу палива | 151-156 | 7,5 | 2,3 | -46,2 | 0,9 | -106,3 | 2,1 |
Масло |
11 | Цистерна № 16 сепарованого масла ПБ | 145-148 | 1,1 | 1,1 | -43,0 | 0,58 | -47,0 | 1,0 |
12 | Основний запас масла Цистерна № 19 ЛБ | 145-150 | 4,5 | 1,3 | -43,8 | 0,68 | -56,9 | 0,9 |
Прісна вода |
13
| Цистерна № 11 ЛБ прісна вода
| 127-133 | 10,9 | 8,4 | -33,8 | 4,2 | -284,0 | 35,3 |
Всього запаси: | 14,7 | -37,97 | 3,44 | -558,2 | 50,5 |
Дані про вантажні приміщеннях
Найменування приміщення | Площа трюму, м 2 | Зернова грузовмест. м 3 | Киповая грузовмест. м 3 | Абсциса ЦТ, м Х | Аппликата ЦТ, м Z1 | Піднесення днища над ВП, h дн, м | Умовний об'ємний крениться момент від зсуву зерна | Трюм № 1 | 343,3 | 951 | 664 | 33,80 | 3,65 | 0,88 | 219 | Трюм № 2 | 433,6 | 1136 | 793 | 15,45 | 3,5 | 0,88 | 255 | Трюм № 3 | 439,1 | 1146 | 800 | -4,18 | 3,49 | 0,88 | 255 | Трюм № 4 | 400,0 | 1064 | 743 | -23,2 | 3,54 | 0,88 | 226 | Всього |
| 4297 | 3000 |
|
|
| 955 |
При частковому завантаженні трюмів (коли Z <Z 1) аплікат центру обсягу Z за трюмо можна визначити за формулою: 
(1.7) Де Vi - обсяг, зайнятий вантажем: Vi = Р ∙ ω, м 3; S - площа трюму, м 2; Р - маса вантажу, т; ω - питомий навантажувальний обсяг вантажу, м 3 / т; h дн - піднесення днища трюму над основною площиною, м. Розподіляємо вантаж по трюмах, використовуючи дані вантажних приміщень Таблиця 1.2 - Розподіл вантажів Приміщення
| Місткість приміщення Wi (м 3) | Обсяг зайнятий вантажем Vi (м 3) | Маса вантажу
| Плечі (м)
| Моменти (тм)
|
|
|
|
| X
| Z
| Мx
| Mz
| Трюм № 1
| 664 | 664 | 301,8 | 33,80 | 3,65 | 10200,8
| 1101,6
| Трюм № 2
| 793 | 793 | 360 | 15,45 | 3,5 | 5562,0
| 1260,0
| Трюм № 3
| 800 | 798,6 | 363 | -4,18 | 3,49 | -1517,3
| 1266,9
| Трюм № 4
| 743 | 741,4 | 337 | -23,2 | 3,54 | -7818,4
| 1193,0
| Разом вантаж | 3000 | 2997 | 1361,8 | 4,72
| 3,54
| 6427,1
| 4821,5
|
На підставі виконаного розподілу запасів і вантажів складаємо таблицю зведених даних і розрахунку водотоннажності із зазначенням координат центру ваги судна. Ці розрахунки представлені в таблиці 3.5. Таблиця 1.3 - Розрахунок водотоннажності Статті навантаження | Маса (т) | Плечі (м) | Моменти (тм) |
|
| X | Z | Мx | Mz | На момент відходу | Судно перед завантаженням | 1286 | -9,85 | 4,72 | -12667,1 | 6069,9 | Суднові запаси | 96,5 | -38,95 | 1,8 | -3758,4 | 174,1 | Вантаж, що перевозиться | 1361,8 | 4,72 | 3,54 | 6427,1 | 4821,5 | Судно після завантаження | 2744,3 | -3,64 | 4,03 | -9998,4 | 11065,5 | НА МОМЕНТ ПАРАФІЇ | Судно порожньому | 1286 | -9,85 | 4,72 | -12667,1 | 6069,9 | Запаси | 14,7 | -37,97 | 3,44 | -558,2 | 50,5 | Вантаж | 1361,8 | 4,72 | 3,54 | 6427,1 | 4821,5 | Разом: | 2662,5 | -2,55 | 4,11 | -6798,2 | 10941,9 |
Для водотоннажності судна після завантаження D = 2744,3 т і щільності води g і = 1,0 т / м 3 за вантажною шкалою визначаємо середню осадку судна після завантаження Т `СР Вантажна шкала побудована для щільності γ ≠ γ і, то слід врахувати поправку до середньої осаді Т `ср, визначеної за вантажний шкалою, на щільність води: 
(1.8) де g = 1,0 т / м 3 - щільність, для якої побудована вантажна шкала; Т `ср = 2,84 м - середня осаду за вантажною шкалою при g = 1,0 т / м 3; δ = 0,82 - коефіцієнт повноти водотоннажності; α = 0,89 - коефіцієнт повноти площі ватерлінії. Δ Т = (1,0-1,023) / 1,0 · 0,834 / 0,862 · 2,84 = -0,06 м ТСР = 2,84 м - 0,06 м = 2,78 м Для середньої опади Tcp 1 = 2,78 м з інформації по остійності для капітана (додаток 1) визначаємо значення величин: Xc 1 = - 0,80 м - абсциса центру величини; Xf 1 = -1,52 м - абсциса центру ваги площі ватерлінії; Zc 1 = 1,47 м - аппликата центру величини; r 1 = 4,9 м - поперечний метацентріческая радіус; R 1 = 325 м - поздовжній метацентріческая радіус; a) Визначаємо момент, диферент судно на 1 см на відхід і прихід за формулою:  (1.9)
(1.9) де D 1 - водотоннажність судна в вантажу; H - поздовжня метацентріческая висота; L - розрахункова довжина судна. H = R 1 + Zc - Z g, де Z g - аппликата центру тяжіння. H = 325 + 0,80 - 4,03 = 321,8 м М 1 = 2744,3 × 321,8 / 100 × 110 = 80,3 тм / см (на відхід) М 2 = 2662,5 × 321,8 / 100 × 110 = 77,9 тм / см (на прихід) б) Визначення диференту судна після завантаження на початку і наприкінці рейсу: d н = D 1 · (Xg 1-Xc 1) / M · 100 (1.10) де Xg 1 - абсціса центру ваги судна. d н = 2744,3 · (-3,64 +0.80) / 80,3 · 100 = -0,97 м d к = D 2 · (Xg 1-Xc 1) / M · 100 (1.11) d к = 2662,5 · (-2,55 +0.80) / 77,9 · 100 = -0,60 м Після завантаження судно отримало диферент на корму. Рекомендується мати диферент на корму в межах від 0 до -0,5 м. Всі суднові запаси знаходяться в кормoвой частини судна, тому при русі судна витрата суднових запасів призведе до збільшення диференту на ніс. Крім того, для зменшення заливаемости судна при русі на зустрічному хвилюванні необхідно мати диферент на корму. Однак необхідно пам'ятати, що для суден проекту 1557 осаду кормою не повинна перевищувати 4,1 м, інакше буде порушено вимогу до висоти залишкового надводного борту при затопленні машинного відділення. Отримані розрахунки диференту не задовольняють вимозі, оскільки диферент для початку рейсу складає 0,97 м на корму. Оскільки, з-за великого УПО судно має значний недовантаження, можна зменшити значення дифферента прийомом баласту в носові танки. Нам потрібно зменшити диферент на 0,47 м; за формулою 1.9 визначаємо величину необхідного дифференте моменту. М 1 '= 47 ∙ M 1 = 47 ∙ 80.3 = 3774.1 Нм За даними вантажних приміщень знаходимо, що майже точно по величині моменту підходить баластні танки № 2. № п / п | Запаси та їх розміщення | Район розташування (шпангоут) | Місткість приміщень (т) | Маса прийнятих запасів (т) | Плечі (м) | Моменти (ТМ)
|
|
|
|
|
| Х | Z | Mx | Mz | На момент відходу | Паливо | 1 | Цистерна № 15 видаткова ГД | 141-142 | 1,6 | 1,6 | -39,97 | 7,0 | -64,0 | 11,2 | 2 | Цистерна № 13 основного запасу палива | 133-144 | 38,6 | 38,6 | -39,2 | 0,5 | -1513,1 | 19,3 | 3 | Цистерна № 14 основного запасу палива | 136-150 | 19,5 | 19,5 | -40,3 | 3,22 | -785,8 | 62,8 | 4 | Цистерна № 21 основного запасу палива | 151-156 | 7,5 | 7,5 | -46,2 | 0,9 | -346,5 | 6,8 | Масло | 5 | Цистерна № 16 сепарованого масла ПБ | 145-148 | 1,1 | 1,1 | -43,0 | 0,58 | -47,0 | 1,0 | 6 | Основний запас масла Цистерна № 19 ЛБ | 145-150 | 4,5 | 4,5 | -43,8 | 0,68 | -197,0 | 3,0 | Прісна вода | 7
| Цистерна № 11 ЛБ прісна вода
| 127-133 | 10,9 | 10,9 | -33,8 | 4,2 | -368 | 46 | 8 | Цистерна № 12ПБ прісна вода
| 127-133 | 12,8 | 12,8 | -33,92 | 1,9 | -434 | 24 | Баласт | 9 | Цистерна № 2 ДП | 23-34 | 95 | 95 | 39,9 | 2,18 | 3790 | 207 | Всього запаси: | 191,5 | 0,16 | 1,99 | 31,6 | 381,1 | НА МОМЕНТ ПАРАФІЇ | Паливо | 10 | Цистерна № 15 видаткова ГД
| 141-142 |
| 1,6 | 1,6 | -39,97 | 7,0 | -64,0 | 11,2 |
11 | Цистерна № 21 основного запасу палива | 151-156 | 7,5 | 2,3 | -46,2 | 0,9 | -106,3 | 2,1 |
Масло |
12 | Цистерна № 16 сепарованого масла ПБ | 145-148 | 1,1 | 1,1 | -43,0 | 0,58 | -47,0 | 1,0 |
13 | Основний запас масла Цистерна № 19 ЛБ | 145-150 | 4,5 | 1,3 | -43,8 | 0,68 | -56,9 | 0,9 |
Прісна вода |
14
| Цистерна № 11 ЛБ прісна вода
| 127-133 | 10,9 | 8,4 | -33,8 | 4,2 | -284,0 | 35,3 |
Баласт |
15 | Цистерна № 2 ДП | 23-34 | 95 | 95 | 39,9 | 2,18 | 3790 | 207 |
Всього запаси: | 109,7 | 29,46 | 2,35 | 3231,8 | 257,5 |
На підставі виконаного розподілу запасів і вантажів складаємо таблицю зведених даних і розрахунку водотоннажності із зазначенням координат центру ваги судна. Ці розрахунки представлені в таблиці 3.5.
Таблиця 1.3 - Розрахунок водотоннажності
Статті навантаження | Маса (т) | Плечі (м) | Моменти (тм) |
|
| X | Z | Мx | Mz |
На момент відходу |
Судно перед завантаженням | 1286 | -9,85 | 4,72 | -12667,1 | 6069,9 |
Суднові запаси | 191,5 | 0,16 | 1,99 | 31,6 | 381,1 |
Вантаж, що перевозиться | 1361,8 | 4,72 | 3,54 | 6427,1 | 4821,5 |
Судно після завантаження | 2839,3 | -2,19 | 3,97 | -6208,4 | 11272,5 |
НА МОМЕНТ ПАРАФІЇ |
Судно порожньому | 1286 | -9,85 | 4,72 | -12667,1 | 6069,9 |
Запаси | 109,7 | 29,46 | 2,35 | 3231,8 | 257,5 |
Вантаж | 1361,8 | 4,72 | 3,54 | 6427,1 | 4821,5 |
Разом: | 2757,5 | -1,09 | 4,11 | -3008,2 | 11148,9 |
Для водотоннажності судна після завантаження D = 2839,3 т і щільності води g і = 1,0 т / м 3 за вантажною шкалою визначаємо середню осадку судна після завантаження Т `СР
Вантажна шкала побудована для щільності γ ≠ γ і, то слід врахувати поправку до середньої осаді Т `ср, визначеної за вантажний шкалою, на щільність води:
(1.8)
де g = 1,0 т / м 3 - щільність, для якої побудована вантажна шкала;
Т `ср = 2,92 м - середня осаду за вантажною шкалою при g = 1,0 т / м 3;
δ = 0,82 - коефіцієнт повноти водотоннажності;
α = 0,89 - коефіцієнт повноти площі ватерлінії.
Δ Т о = (1,0-1,023) / 1,0 · 0,834 / 0,862 · 2,92 = -0,06 м
ТСР = 2,92 м - 0,06 м = 2,86 м на відхід
Δ Т п = (1,0-1,016) / 1,0 · 0,834 / 0,862 · 2,85 = -0,03 м
ТСР = 2,85 м - 0,03 м = 2,82 м на прихід
Для середньої опади Tcp 1 = 2,86 м з інформації по остійності для капітана (додаток 1) визначаємо значення величин:
Xc 1 = - 0,80 м - абсциса центру величини;
Xf 1 = -1,52 м - абсциса центру ваги площі ватерлінії;
Zc 1 = 1,47 м - аппликата центру величини;
r 1 = 4,9 м - поперечний метацентріческая радіус;
R 1 = 325 м - поздовжній метацентріческая радіус;
a) Визначаємо момент, диферент судно на 1 см на відхід і прихід за формулою:
(1.9)
(1.9)
де D 1 - водотоннажність судна в вантажу;
H - поздовжня метацентріческая висота;
L - розрахункова довжина судна.
H = R 1 + Zc - Z g,
де Z g - аппликата центру тяжіння.
H = 325 + 0,80 - 3,97 = 321,8 м
М 1 = 2839,3 × 321,8 / 100 × 110 = 83,1 тм / см (на відхід)
М 2 = 2757,5 × 321,8 / 100 × 110 = 80,7 тм / см (на прихід)
б) Визначення диференту судна після завантаження на початку і наприкінці рейсу:
d н = D 1 · (Xg 1-Xc 1) / M · 100 (1.10)
де Xg 1 - абсціса центру ваги судна.
d н = 2839,3 · (-2,19 +0.80) / 83,1 · 100 = -0,47 м
d к = D 2 · (Xg 1-Xc 1) / M · 100 (1.11)
d к = 2757,5 · (-1,09 +0.80) / 80,7 · 100 = -0,10 м
У результаті перерахунку з урахуванням приймання баласту ми добилися прийнятного значення диференту для судна.
Розрахунок посадки та остійності судна на відхід і прихід виконується за вантажною шкалою і кривим елементів теоретичного креслення і дублюється розрахунками по діаграмі осад носом і кормою.
Розрахунок посадки судна за вантажною шкалою і гідростатичним кривим представлений в таблиці 1.4
* Zm = Zc + r
Таблиця 1.4
Найменування величини і формули | Позначення | Значення величини |
|
| відхід | прихід |
Водотоннажність (т) | D | 2839,3 | 2757,5 |
Абсциса ЦТ судна (м) | Xg (додаток 1) | -2,19 | -1,09 |
Щільність забортної води | Ρ (завдання) | 1,023 | 1,016 |
Осадка судна (м) | T (додаток 3) | 2,86 | 2,82 |
Момент, діфф. Судно на 1 см (т / см) | M1 (формула 1.9) | 83,1 | 80,7 |
Абсциса ЦВ судна (м) | Xc (додаток 1) | -0,8 | -0,8 |
Абсциса ЦТ площі ватерлінії (м) | Xf (додаток 1) | -1,52 | -1,52 |
Аппликата поперечного метацентра (м) | Zm * (додаток 1) | 6,37 | 6,37 |
Коефіцієнт загальної повноти | δ (додаток 1) | 0,834 | 0,834 |
Диферент судна (м) | d = [D ∙ (Xg - Xc) / M] / 100 | -0,47 | -0,10 |
Осадка судна носом (м) | T н = T - d (1 / 2 - Xf / L) | 2,62 | 2,77 |
Осадка судна кормою (м) | T к = T + d (1 / 2 + Xf / L) | 3,10 | 2,87 |
Для подальших розрахунків приймаємо значення величин, отримані при розрахунках за вантажною шкалою і кривим елементів теоретичного креслення.
Складання вантажного плану судна. Розрахунок остійності судна. Складання діаграм статичної і динамічної остійності судна
Розрахунок початкової метацентричної висоти проводиться за формулою:
h = Zm - Zg, (2.1)
де Zm - аппликата метацентра;
Zg - апліката центру тяжіння.
За формулою (2.1) зробимо розрахунок початкової поперечної метацентричної висоти для початку рейсу і кінця рейсу:
з) Розраховуємо поперечну метацентріческая висоту:
h 1 = Zm - Zg 1 = 6,37 - 3,97 = 2.40 м
h 2 = Zm - Zg 2 = 6,37 - 4,11 = 2,26 м
Розрахуємо виправлену поперечну метацентріческая висоту:
h 1,2 = Zc 1,2 + p 1,2 - Zg 1,2 (м) (2.2)
де Zg 1,2 = Z + Δmh, м
Δmh - поправка до метацентричної висоті на облік впливу вільних поверхонь (вибирається з додатку 2).
Таблиця 2.1 - розрахунок параметрів початкової остійності:
Найменування величин | Позначення | Формули | Значення |
|
|
| відхід | прихід |
Водотоннажність | D |
| 2839, 3 | 2757,5 |
Аппликата ЦТ судна | Z g |
| 3,97 | 4,11 |
Аппликата поперечного метацентра | Z m |
| 6,37 | 6,37 |
Неисправленная метацентріческая висота | h 0 | h 0 = Z m - Z g | 2,40 | 2,26 |
Поправка до метацентричної висоті | Δ h | Δ h = Σ Δ mh / D | 0,15 | 0,15 |
Виправлена метацентріческая висота | h | h = h 0 - Δ h | 2,25 | 2,11 |
Перевірку остійності виконуємо за матеріалами «інформації з остійності судна» по допустимих метацентріческая висот:
максимальне плече L> 0,2 м при Qmax = 30 град;
кут заходу Q зак> 60 град;
виправлена метацентріческая висота h> 0.15 м;
критерій погоди ДО> 1;
кут крену від дії постійного вітру Q <15 град;
критерій прискорення ДО> 1.
Побудова діаграми статичної остійності
У «Інформації про остійність судна для капітана» є універсальна діаграма статичної остійності, запропонована професором Г.Є. Павленко, тобто вона являє собою набір діаграм статичної остійності для різних водотоннажність судна в діапазоні від водотоннажності порожнім до водотоннажності у його вантажу. При використанні універсальної діаграми плечі статичної остійності l знаходяться безпосередньо за кресленням для значень D, h і Q. Діаграма побудована з урахуванням впливу вільної поверхні рідких вантажів на остійність.
Вихідними даними є:
Водотоннажність судна D 1 = 2839,3 т і поперечна метацентріческая висота з урахуванням поправки D mh на вплив вільної поверхні рідких вантажів h 1 = 2,25 м. Зняті плечі діаграми статичної остійності по метацентричної висоті і водотоннажності заносимо в таблицю 1.6.
Діаграма динамічної остійності є інтегральною кривою по відношенню до діаграми статичної остійності. Для побудови діаграми динамічної остійності в таблиці виробляємо розрахунок плечей діаграми динамічної остійності. Діаграма динамічної остійності є інтегральною кривою по відношенню до діаграми статичної остійності. Плече динамічної остійності обчислюється за формулою:
Таблиця 2.2 - Розрахунок діаграм статичної і динамічної остійності
Розраховується величина | Значення розрахункових величин |
| на відхід |
Кут Q (град) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
Плече статичної остійності l (м) | 0 | 0,45 | 0,93 | 1,29 | 1,25 | 0,98 | 0,70 | 0,39 |
Σ інт l | 0 | 0,45 | 1,83 | 4,05 | 6,59 | 8,82 | 10,5 | 11,59 |
| 0 | 0,04 | 0,16 | 0,35 | 0,57 | 0,77 | 0,91 | 1,01 |
| на прихід |
Кут Q (град) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
Плече статичної остійності l (м) | 0 | 0,43 | 0,88 | 1,20 | 1,16 | 0,89 | 0,54 | 0,25 |
Σ інт l | 0 | 0,43 | 1,74 | 3,82 | 6,18 | 8,23 | 9,66 | 10,45 |
| 0 | 0,04 | 0,15 | 0,33 | 0,54 | 0,72 | 0,84 | 0,91 |
Розрахунок параметрів остійності судна
Перевірка остійності по діаграмі моментів.
Визначаємо виправлений момент з урахуванням поправки на вплив рідких вантажів з вільною поверхнею:
Mz ісп = Mz + Δmh;
Mz 1 ісп = 11272,5 +418 = 11690,5 тм на відхід
Mz 2 ісп = 11148,9 +418 = 11566,9 тм на прихід
Відкладаємо значення виправленого моменту по вертикальній лінії, отримуємо точку «А», положенню якої відповідає виправлена поперечна метацентріческая висота h 1 = 2,55 м.
Точці «В» на кривій граничних моментів відповідає дозволений момент Mz доп = 20100 т м (201 000 кН м) і допускається поперечна мета-центричної висота h доп = 1,0 м.
Результати перевірки остійності по діаграмі допускаються статичних моментів наведені в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 Результати перевірки остійності по діаграмі допускаються статичних моментів
Величини та їх позначення, формули | Одиниці виміру | Значення величин |
|
| відхід | прихід |
Водотоннажність судна D | т | 2839,3 | 2757,5 |
Момент щодо основної площини Mz | кН м | 11272,5 | 11148,9 |
Виправлення ΣΔmh | кН м | 419 | 419 |
Виправлений момент Mz испр = Mz + ΣΔmh | кН м | 11690,5 | 11566,9 |
Допустимий момент Mz доп | кН м |
|
|
Різниця Δmh = Mz испр - Mz доп | кН м |
|
|
Метацентріческая висота без врахування впливу рідких вантажів h 0 | м |
|
|
Допустима метацентріческая висота h доп | м |
|
|
Метацентріческая висота h | м |
|
|
Перевірка остійності за критерієм погоди
Остійність судна за критерієм погоди вважається достатньою, якщо при найгіршому, щодо остійності варіанті навантаження динамічно прикладений крениться момент від тиску вітру Mv дорівнює або менше перекидаючого моменту Мс, тобто якщо дотримується умова Mv <Mc або К = Mc / MV ³ 1,0.
а) Визначення крениться моменту від тиску вітру.
Крениться момент від тиску вітру визначається за формулою:
Mv = 0,001 Pv · Av · Z (3.1)
де Pv - тиск вітру, кг / м 2 або Па.
За «Розрахунку парусність і обледеніння» для судна проекту 1557 при осаді Тcр '= 2,86 м, використовуючи дані інформації з остійності для капітана, знаходимо площу парусності Av = 580 м 2 і аплікат центру парусності над діючою ватерлінією при осаді ТСР = 2, 86 м, Z = 3,15 м, Pv = 35,0 Па
Mv = 0,001 Pv · Av · Z = 0,001 · 35.580.3, 15 = 63,94 тм
б) Розрахунок амплітуди хитавиці.
Амплітуда качки судна з круглою вилицею, не забезпеченого скуластими кілями і брусковим кілем, обчислюються за формулою:
q 1 r = X 1 · X 2 · V (3.2)
де X 1, X 2 - безрозмірні множники;
V - множник в градусах.
Амплітуду качки на відхід і прихід судна знаходимо в інформації по остійності судна для капітана.
Q 1 r = 18.8 °
Плече перекидаючого моменту lc на відхід і прихід судна визначаємо по діаграмі динамічної остійності.
Тоді перекидаючий момент дорівнює:
Мс 1 = D 1 ∙ lc 1 = 2839.3 ∙ 0.6 = 1703.6 тм (на відхід) (3.3)
Мс 2 = D 2 ∙ lc 2 = 2757,5 ∙ 0.48 = 1323.6 тм (на прихід)
Крім цього по діаграмі статичної і динамічної остійності можна визначити максимальний динамічний кут крену Θmax дин, на який судно може накренитися під впливом динамічного крениться моменту, не перекидаючись. На діаграмі динамічної остійності цього кутку відповідає абсциса точки Т. Отримані результати перевірки остійності заносимо в таблицю 3.2.
Таблиця 3.2
Найменування величин | Позначення та формули | Значення величин |
|
| відхід | прихід |
Водотоннажність, (т) | D | 2839.3 | 2757.5 |
Осадка судна, (м) | ТСР | 2.86 | 2.82 |
Площа парусності (ЦП), (м 2) | Av (з інформації) | 580 | 580 |
Піднесення ЦП над ватерлінією, (м) | Z (з інформації) | 3.15 | 3.15 |
Розрахунковий тиск вітру, Па | Pv (з таблиць правил) | 35.0 | 35.0 |
Крениться момент від вітру, (тм) | Mv = 0,001 Pv · Av · Z | 63.94 | 63.94 |
Амплітуда качки з скуластими кілями, (градуси) | Θ 2r = k ∙ X1 ∙ X2 ∙ Y |
|
|
Кут заливання, (градуси) | Θ f (З діаграми остійності) |
|
|
Плече перекидаючого моменту, (м) | Lc (з діаграми остійності) | 0.60 | 0.48 |
Перекидаючий момент, (кН ∙ м) | Mc = g ∙ D ∙ Lc | 1703.6 | 1323.6 |
Критерій погоди | K = Mc / Mv | 26.6 | 20.7 |
Крениться плече, (м) | Lw 1 = 0.504 ∙ Av ∙ Zv / (gD) | 0.033 | 0.034 |
Крениться плече, (м) | Lw 2 = 1.5Lw 1 | 0.049 | 0.051 |
Період качки, (с) | T = 2cB / √ h 0 | 7.4 | 7.6 |
Інерційний коефіцієнт | c = 0.373 +0.023 B / T -0. 043L/100 | 0.432 | 0.433 |
Коефіцієнт | R = 0.73 +0.6 (Z g-T) / T | 0.96 | 1.00 |
Кут крену від постійного вітру, (градус) | Θ 0 |
|
|
Кут входу палуби у воду, (градус) | Θ d = arctg (2 (H - T) / B) | 21.8 | 21.8 |
Критерій погоди по IMO | K = b / a |
|
|
Перевірка поздовжньої міцності корпусу
Для визначення поздовжньої міцності корпусу судна зробимо розрахунок арифметичної суми мас дедвейту щодо миделя.
У таблиці 4.1 представлений розрахунок суми моментів мас дедвейту щодо миделя.
Перевірка поздовжньої міцності представлена в таблиці 4.2.
Таблиця 4.1
Таблиця 4.2
Числовий коефіцієнт ko = 0,0182 при прогині (Моб <0)
ko = 0,0205 при перегині (Моб> 0)
Провівши перевірку поздовжньої міцності судна на тихій воді, приходимо до висновку, що вона забезпечується на відхід і на прихід, оскільки:
| Моб | <Мдоп
отже, вантажний план, з точки зору міцності, відповідає вимогам.
Визначення кількості різнорідного генерального вантажу графічно-аналітичним способом при завантаженні судна пр. 1557. Технологія перевезення вантажів.
Варіант № 3.
Обов'язкові вантажі | Факультативні вантажі |
Найменування | УПО "(ω, м 3 / т) | Маса, т | Найменування | УПО "(ω, м 3 / т) |
Залізо | 0,4 | 750 | Шкіряну сировину | 4,0 |
Рейки | 0,6 | 300 | Скло | 1,2 |
Дрантя | 4,8 | 50 |
|
|
Для оптимального використання вантажопідйомності і вантажомісткості судна, враховуючи, що обов'язкових вантажів є лише 1100 тонн, воно повинно занурити факультативні вантажі в кількості 1900 тонн в такій пропорції, щоб максимально використовувати вантажомісткість.
У результаті побудови діаграми знаходимо, що необхідно занурити 1420 тонн скла і 480 тонн шкіряної сировини.
Найменування приміщення | Площа трюму, м 2 | вантажомісткість м 3 | Кількість вантажу, т |
Трюм № 1 | 343,3 | 984 | 667 |
Трюм № 2 | 433,6 | 1169 | 792 |
Трюм № 3 | 439,1 | 1179 | 799 |
Трюм № 4 | 400,0 | 1094 | 742 |
Всього |
| 4426 |
|
Кількість вантажу для кожного трюму підраховуємо по формулі:
де Р Р - кількість вантажу для даного вантажного приміщення, т;
W Г - вантажомісткість даного приміщення, м 3;
Q - кількість вантажу, погружаемого на судно, т;
W - вантажомісткість судна, м 3.