ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина: «Теория и устройство судна»

 

Выполнил: студент группы СВ-312

Иванов И.И.

Номер зачетки: 14КСВ1455

___________Куртаметов Р.С.

место для подписи

Проверил: старший преподаватель

Бендус И.И.

__________ Бендус И.И.

место для подписи

 

Керчь, 2017

ЧАСТЬ 1

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДНА.

КЛАСС СУДНА РМРС

Номер зачетки: 14 КСВ55

Вариант задания: 2.3.1

Исходные данные к курсовой работе

Характеристики судна порожнем:

Таблица 1

Тип судна	Δ 0 , т	Xgo, м	Zgo, м
БАТМ «Пулковский меридиан»		-5, 1	7, 57

 

 

1.2 Основные технико-эксплуатационные характеристика судна:

1. Длина наибольшая: 103, 7 м.

2. Длина между перпендикулярами: 96, 4 м.

3. Ширина судна: 16, 0 м.

4. Высота борта до ГЛ палубы: 7, 4 м.

5. Высота борта до верхней палубы: 10, 2 м.

6. Осадка порожнем носом: 2, 16 м.

7. Осадка порожнем кормой: 6, 33 м.

8. Осадка в грузу носом: 5, 13 м.

9. Осадка в грузу кормой: 6, 61 м.

10. Дедвейт: 1904, 0 т.

11. Грузоподъёмность: 1364 т.

12. Валовая регистровая вместимость: 4407, 0 рег.т.

13. Чистая регистровая вместимость: 1322, 0 рег.т.

14. Мощность двигателя: 2x2580 кВт

15. Тип движителя: ВРШ

16. Частота вращения винта: 520 об/мин.

17. Паспортная скорость: 14, 3 уз.

18. Класс судна: РМРСКМ*Л2А2

1.3 Типовые варианты эксплуатационной нагрузки БАТМ «Пулковский меридиан»

Таблица 3

№ п/п	Варианты эксплуатационной нагрузки судна
	Выход на промысел со 100% запасов и 0% груза в трюмах

1.1 Типовые варианты эксплуатационной нагрузки

БАТМ «Пулковский меридиан»

ЧАСТЬ 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ И ПОСАДКИ СУДНА. КОНТРОЛЬ ПЛАВУЧЕСТИ И ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА

Информация об остойчивости судна

Из табл.1 и приложения 2.1 записываем водоизмещения и координаты центра тяжести судна порожнем, а также массы и координаты центров тяжести переменных грузов для заданного случая нагрузки. В таблице подсчитывают статические моменты масс судна порожнем и переменных грузов относительно плоскости мидель-шпангоута и основной плоскости. Для заданного случая нагрузки путём суммирования определяем массу (водоизмещение) судна иеё статические моменты относительно мидель-шпангоута и основной и основной плоскости

Таблица 4

Номер варианта
0% груза 100% запаса
Статистика нагрузок	m, т	Xg0, м	Zg0, м	mx, тм	mz, тм
Судно порожнем	3770, 00	-5, 10	7, 57	-19227, 00	28538, 90
	Дизельное топливо	Цистерна ДТ-1 нос-8шп, форпик	81.8	44.4	5.98	3631, 92	489, 16
	ДТ-2, 8-17шп, ДП	364.8	37.8	7.04	13789, 44	2568, 19
	ДТ-3, 16-44шп, Пр Б	52.4	25.4	1.02	1330, 96	53, 45
	ДТ-4, 16-43шп, ЛБ	50.8	25.7	1.02	1305, 56	51, 82
	ДТ-5, 44-72шп, ПрБ	48.1	6.7	0.69	322, 27	33, 19
	ДТ-6, 46-72шп, ЛБ	47.3	6.4	0.68	302, 72	32, 16
	ДТ-7, 42-70шп, ПрБ	43.2	7.3	0.83	315, 36	35, 86
	ДТ-8, 42-70шп, ЛБ	41.9	7.3	0.83	305, 87	34, 78
	ДТ-9, 69-79шп, ПрБ	61.4	-4.1	1.85	-251, 74	113, 59
	ДТ-10, 69-79шп, ЛБ	25.3	-4.4	0.89	-111, 32	22, 52
	ДТ-11, 69-79шп, ДП	63.8	-5.3	0.98	-338, 14	62, 52
	ДТ-12, 74-79шп, ЛБ		-6.5	2.46	-110, 50	41, 82
	ДТ-13, 74-79шп, ЛБ	11.5	-6.6	3.29	-75, 90	37, 84
	ДТ-14, 74-79шп, ЛБ		-6.6	3.46	-79, 20	41, 52
	ДТ-15, 104-107шп, ЛБ	4.2	-26.9	1.99	-112, 98	8, 36
	ДТ-16, 128-корма, ЛБ	59.4	-45.9	6.54	-2726, 46	388, 48
	ДТ-17, 128-корма, ПрБ	56.5	-46	6.53	-2599, 00	368, 95
	Цистерна ДС-1, 79-87шп, ПрБ	23.9	-11.1	0.56	-265, 29	13, 38
	ДС-2, 79-87шп, ЛБ	25.4	-11	0.56	-279, 40	14, 22
	ДС-2, 104-111шп, ДП	20.5	-28	0.28	-574, 00	5, 74
	ДС-4, 74-79шп, ЛБ	8.3	-6.6	2.02	-54, 78	16, 77
	ДС-5, 104-110шп, Прб		-27.6	2.17	-358, 80	28, 21
	Цист. Диз. Топлива ДС для АДГ	1.1	-11.6	12.04	-12, 76	13, 24
	ДС-6, 96-99шп.	4.9	-20.5	8.89	-100, 45	43, 56
	Расх.цист.диз.топлива для котла 98-99шп, ПрБ		-22.3	6.6	-44, 60	13, 20
	Смазочное масло	Цист. Осн. Запаса масла 88-103шпПрБ	29.7	-19.1	0.38	-567, 27	11, 29
	88-103шп, ЛБ	26.7	-20.2	0.39	-539, 34	10, 41
	Цист.отраб.масла 87-88шп, ЛБиПрБ
	Мелк.цист.смаз.масла89-95шпЛБиПрБ	3.7	-17.8	8.19	-65, 86	30, 30
	Цист. Масла гидросистем	2.7	-29.1	3.55	-78, 57	9, 59

	Котельн. Воды	Цистерна КВ-1 99-103шп ПрБ	6.7	-23.7	4.1	-158, 79	27, 47
	КВ-2 99-103шп ЛБ	7.5	-23.7	4.12	-177, 75	30, 90
	Пресная вода	Цист мытьевой воды 42-46шп ПрБ	11.9	16.2	4.62	192, 78	54, 98
	44-46шп ЛБ	17.9	15.3	5.54	273, 87	99, 17
	Цист питьевой воды 44-46шп ПрБ	14.6	15.3	6.07	223, 38	88, 62
	44-46шп ЛБ		15.3	5.88	214, 20	82, 32
	42-46шп ПрБ	20.7	15.9	5.71	329, 13	118, 20
	Проч. цист	Цист охлажд воды 123-корма ДП	11.4	-40.8	1.1	-465, 12	12, 54
	Тара в трюме №2			3.66	600, 00	366, 00
	Тара и компоненты для производства консервов и пресервов	15.9	-22.9	7.7	-364, 11	122, 43
	Снабжение, экипаж, провизия	86.3	-17.4	10, 48	1501, 62	904, 42
Судно в грузу	m, т	Xg, м	Zg, м	mx, тм	mz, тм
5280, 20	-1, 534656	6, 636122	-8103, 29	35040, 05

ЧАСТЬ 3

РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ СТАТИЧЕСКОЙ

И ДИНАМИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ.

3.1 Построение диаграммы статической остойчивости.

Диаграмму статической остойчивости для БАТМ «Пулковский меридиан» строят с помощью пантокарен, приведённых в приложениях 2.6.

Пантокарены позволяют по водоизмещению судна V найти плечи остойчивости формы l_ф для углов крена θ = 10˚, 20˚ , …

Водоизмещение судна: V= Δ /ρ = 5280, 2/1, 025 = 5151, 2 (м³ ),

Где ρ – плотность морской воды (ρ =1, 025 т/ м³)

 

Θ, ˚
lф	0, 73	1, 53	2, 33	3, 08	3, 6	3, 9	4, 03	3, 975	3, 75

 

Подсчитав для этих же углов крена плечи статической остойчивости веса l_в = (z_g – z_c) sinΘ, находим плечи статической остойчивости l_Θ = l_ф – l_в

Θ
lф	0, 73	1, 53	2, 33	3, 08	3, 6	3, 9	4, 03	3, 975	3, 75
lв	0, 597	1, 175	1, 718	2, 209	2, 63	2, 98	3, 23	3, 38	3, 436
lΘ	0, 133	0, 355	0, 612	0, 87	0, 97	0, 92	0, 8	0, 59	0, 314

l_в = (z_g – z_c) sinΘ = (6, 64-3, 2 ) sinΘ =3, 44 sinΘ

После определения l_Θ , строят диаграмму статической остойчивости l_Θ (Θ ) .

 

 

Построение диаграммы динамической остойчивости.

Так как диаграмма динамической остойчивости является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости, плечи динамической остойчивости l_d при углах крена Θ =10˚, 20˚ , … и т.д. могут быть использованы следующие зависимости:

l_{d(10˚ )} = 0, 5 δ Θ (l₀ + l₁₀);

l_{d(20˚ )} = 0, 5 δ Θ (l₀ + 2l₁₀ + l₂₀);

l_{d(30˚ )} = 0, 5 δ Θ (l₀ + 2l₁₀ + 2l₂₀+ l₃₀);

l_{d(Θ ˚ )} = 0, 5 δ Θ (l₀ + 2l₁₀ + 2l₂₀+ l₃₀ + …l_Θ ),

где δ Θ = 0, 174 рад, l₀, l₁₀, l₂₀ и т.д. – плечи статической остойчивости при

0˚, 10˚, 20˚, …и т.д.

Примем, что 0, 5*δ Θ = 0, 5*0, 174 = 0, 087

Θ
ld	0, 0116	0, 05407	0, 138	0, 267	0, 42725	0, 5919	0, 7419	0, 8631	0, 94189

 

 

ЧАСТЬ 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСАДКИ И ОСТОЙЧИВОСТИ

СУДНА В РАЗЛИЧНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ

УСЛОВИЯХ

Найти метацентрическую высоту судна, сидящего на мели без крена с осадкой носом и кормой на 0, 5м меньше, чем на глубокой воде. Определить критическую осадку, при которой судно начинает терять устойчивость

Восстанавливающий момент судна, сидящего на мели, подсчитывают по формуле:

где V и V_a – объёмное водоизмещение судна до и после посадки на мель;

Δ a = γ ·V_a – вес вытесненной воды после посадки на мель;

Δ = γ ·V – вес судна;

Z_ma – аппликата поперечного метацентра судна, сидящего на мели.

Из формулы для M_в видно, что метацентрическая высота судна, сидящего на мели,

.

Для БАТМ «Пулковкий меридиан» Z_ma и Δ a находятпо диаграммам посадок (приложение 2.2) и кривым Z_c(d_н1, d_к1) и r (d_н1, d_к1) (приложение 2.3 и 2.4).

d_к1= d_к - 0, 5= 5, 75-0, 5 = 5, 25 м.

d_н1= d_н - 0, 5= 5, 5-0, 5 = 5, 0 м.

Находим среднюю осадку после посадки на мель:

м

рис. 13

``

рис. 14 рис. 15

Из рисунка13видно, что M_a=4500 т., x_c1=-0, 8 м.

Из рисунка 3.8 видно, что Z_cа=2, 9 м.

Из рисунка 3.9 видно, что r_а=4, 28 м.

 

Вычислим объемные водоизмещения до и после посадки:

V_a= M_a/ρ =4500/1, 025 = 4390, 23 м³.

V = M /ρ =5280, 2/1, 025 = 5151, 41 м³.

 

Вычислим вес вытесненной воды после посадки и вес судна:

Δ a = ρ gV_a =1, 025*9, 81*4390, 23=44144, 9 кН.

Δ = ρ gV =1, 025*9, 81*5151, 41=51798, 72кН.

 

Z_ca= 2, 9 м., r_a=4, 28 м., Z_ma= Z_ca+ r_a= 2, 9+4, 28 =7, 18 м.

 

h_a= Z_ma-( Δ / Δ a)*Z_g=7, 18-(51798, 72/44144, 9)*6, 64 =-0, 6 м.

При изменении уровня воды значение V_aZ_ma также изменяется и при так называемой критической осадке d_кр становится равным Vz_g. Начиная с этого момента, при дальнейшем уменьшении осадки судно начинает валиться на бок. Для определения d_кр следует построить кривую, показывающую зависимость V_aZ_ma от d, найти на ней точку, соответствующую Vz_g, которая и определит критическую осадку d_кр.

 

При dа=5, 13, Va*Zma=4390, 23*7, 18=31521, 85

При d=5, 63, V*Zm=5151, 41*7, 4=38120, 43

V*Zg=5151, 41*6, 64=34184, 76

d_кр=5, 33 м. (рис. 16)

рис. 16

4.9 Определить динамические углы крена от динамически приложенного кренящего момента, от давления ветра для двух случаев положения судна. В первом случае наклонения происходят с прямого положения, во втором – судно накренено на наветренный борт на угол, равный амплитуде бортовой качки.

Динамически приложенный кренящий момент M_кр (в кН м) подсчитывают по формуле:

M_кр=0, 001pSz,

где p – давление ветра, н/м²; S – площадь парусности, м²; z –отстояние центра парусности от плоскости действующей ватерлинии, м.

Площадь парусности S=1040м² . и плечо парусности z=5, 83 м. снимаются с графика для БАТМ «Пулковский меридиан» в приложении 2.9.(рис)

Давление p принимают в зависимости от района плавания и плеча парусности z. Величина p для судна неограниченного района плавания приведена ниже:

 

 

Z, м	3, 0	3, 5	4, 0	4, 5	5, 0	5, 5	6, 0	6, 5	7, 0
р, н/м2

 

рис. 17

Проинтерполировав, получили p=1157, 14 н/м², для z=5, 83 м.

Mкр=0, 001*1157, 14*1040*5, 63= 6775, 3 (кН*м)

 

Амплитуда качки вычисляется по формуле:

θ ^˚ _m = kx₁x₂Y,

где x₁ и x₂ – безразмерные множители, зависящие соответственно от отношения B/d и коэффициента общей полноты δ;

Y – множитель, град;

k –коэффициент, зависящий от отношения суммарной площади скуловых килей к произведению LB.

 

Значение x₁, x₂ и k выбираются из следующих таблиц в зависимости от отношения B/d, коэффициента общей полноты δ и отношение площади скуловых килей A_к к произведению LB.

 

B/d	2, 5	2, 6	2, 7	2, 8	2, 9
x1	0, 98	0, 96	0, 95	0, 93	0, 91

Δ	0, 55	0, 60	0, 65	0, 70 и более
x2	0, 89	0, 95	0, 97	1, 00

 

Aк /LB	1, 0	1, 5	2, 0	2, 5
K	0, 98	0, 95	0, 88	0, 79

Значение Y принимают в зависимости от района плавания судна и отношение . Длясудов неограниченного района плавания значения Y приведены ниже:

 

	0, 04	0, 05	0, 06	0, 07	0, 08	0, 09	0, 10	0, 11	0, 12	0, 13 и выше
Y	24, 0	25, 0	27, 0	29, 0	30, 7	32, 0	33, 0	34, 4	35, 3	36, 0

 

Поскольку B/d =16/5, 63 = 2, 84, то x₁ = 0, 92,

δ = V/(L*B*d) = 5151, 41/(96, 4*16*5, 63)=0, 59, то x₂= 0, 94

Площадь скуловых килей для «БАТМ «Пулковский меридиан» равна 2x14, 2 м² соответственно

 

A_к / LB=( 2*14, 2)/(96, 4*16) = 0, 18, то k= 0, 9024.

 

Значение Y принимают в зависимости от района плавания судна и отношение = =0, 047, то Y = 26

Окончательно получаем:

θ ^˚ _m = kx₁x₂Y =0, 9024*0, 92 * 0, 94*26= 20, 3 ^˚

Динамические углы крена θ ^˚ _Д при действии на судно момента М_кр находят из условия равенства работ восстанавливающего и кренящего моментов при наклонении судна в первом случае от 0^˚ до θ ^˚ _Д, во втором – от θ ^˚ _m до θ ^˚ _Д. Работы восстанавливающего и кренящего моментов геометрически представляют площадями, ограниченными соответственно диаграммой статической остойчивости и кривой плеч кренящего момента, а также осью абсцисс и ординат 0^˚ и θ ^˚ _Д в первом случае и θ ^˚ _m и θ ^˚ _Д – во втором.

Плечо кренящего момента следует вычислить по формуле:

l _кр.д = M_кр/(Δ g)

l _кр.д = M_кр/(Δ g) = 6775, 3/(5280, 2*9, 81)=0, 131 м.

На ДСО откладываем плечо кренящего момента в виде прямой l _кр.д=const

Для первого случая при наклонении судна от 0⁰ до Θ _д равенство работ восстанавливающего и кренящего моментов выражается равенством площадей A-B-C и C-D-E.

 

рис. 18

Θ _д1=18°

Для второго случая при наклонении судна от -Θ _m = - 20.3⁰ до Θ _д равенством работ восстанавливающего и кренящего моментов выражается равенством площадей 1-2-3 и 3-4-5.

рис. 19

Θ _д2=32, 1°

Часть 5

Определение посадки и остойчивости судна с затопленными отсеками.

Таблица расчёта коэффициентов поперечной остойчивости

t	V	m	x	Z	mx	mz	ix	Δ	δ h	xg1	zg1	zm1	hi	k
								5280, 2		-1, 54	6, 64	7, 4	0, 76	4033, 4
0, 5		73, 8		1, 61	442, 8	118, 818	2868, 5		0, 549162	-1, 43	6, 57	7, 38	0, 26	1413, 4
		147, 6		1, 86	885, 6	274, 536	2868, 5	5427, 8	0, 541695	-1, 33	6, 51	7, 36	0, 31	1693, 8
1, 5		221, 4		2, 11	1328, 4	467, 154	2868, 5	5501, 6	0, 534429	-1, 23	6, 45	7, 34	0, 35	1934, 3
		295, 2		2, 36	1771, 2	696, 672	2868, 5	5575, 4	0, 527355	-1, 14	6, 41	7, 32	0, 38	2134, 9
2, 45	352, 8	361, 62		2, 585	2169, 72	934, 7877	2868, 5	5641, 82	0, 521146	-1, 05	6, 38	7, 3	0, 41	2296, 2

 

рис. 25

 

Список использованной литературы

1. Бендус И. И. Теория и устройство судна: уч. пособие для студ. ВУЗ III-IV уровней акредитации / И. И Бендус. - Керчь.: КГМТУ, 2008. – 241с.

2. Друзь Б.И. Задачник по теории, устройству судов и движителям: уч. пособие/ Б.И. Друзь. - Л.: Судостроение, 1986. – 240 с.

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина: «Теория и устройство судна»

 

Выполнил: студент группы СВ-312

Иванов И.И.

Номер зачетки: 14КСВ1455

___________Куртаметов Р.С.

место для подписи

Проверил: старший преподаватель

Бендус И.И.

__________ Бендус И.И.

место для подписи

 

Керчь, 2017

ЧАСТЬ 1

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДНА.

КЛАСС СУДНА РМРС

Номер зачетки: 14 КСВ55

Вариант задания: 2.3.1

Исходные данные к курсовой работе

Характеристики судна порожнем:

Таблица 1

Тип судна	Δ 0 , т	Xgo, м	Zgo, м
БАТМ «Пулковский меридиан»		-5, 1	7, 57

 

 

1.2 Основные технико-эксплуатационные характеристика судна:

1. Длина наибольшая: 103, 7 м.

2. Длина между перпендикулярами: 96, 4 м.

3. Ширина судна: 16, 0 м.

4. Высота борта до ГЛ палубы: 7, 4 м.

5. Высота борта до верхней палубы: 10, 2 м.

6. Осадка порожнем носом: 2, 16 м.

7. Осадка порожнем кормой: 6, 33 м.

8. Осадка в грузу носом: 5, 13 м.

9. Осадка в грузу кормой: 6, 61 м.

10. Дедвейт: 1904, 0 т.

11. Грузоподъёмность: 1364 т.

12. Валовая регистровая вместимость: 4407, 0 рег.т.

13. Чистая регистровая вместимость: 1322, 0 рег.т.

14. Мощность двигателя: 2x2580 кВт

15. Тип движителя: ВРШ

16. Частота вращения винта: 520 об/мин.

17. Паспортная скорость: 14, 3 уз.

18. Класс судна: РМРСКМ*Л2А2

1.3 Типовые варианты эксплуатационной нагрузки БАТМ «Пулковский меридиан»

Таблица 3

№ п/п	Варианты эксплуатационной нагрузки судна
	Выход на промысел со 100% запасов и 0% груза в трюмах

1.1 Типовые варианты эксплуатационной нагрузки

БАТМ «Пулковский меридиан»

ЧАСТЬ 2

1234Следующая ⇒

Поделиться: