Процесс загрузки судна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Правильно загрузить судно - значит обеспечить его безопасное плавание при одновременном максимальном экономическом эффекте. Расчет грузового плана - серьезная инженерная работа с большим количеством решений, из которых надо выбрать оптимальное для данных условий. При этом само понятие «оптимальное» не всегда может быть однозначным. В одном случае - это наиболее полное использование грузоподъемности и грузовместимости, в другом - получение максимального дохода, в третьем - сохранение судном каких либо заранее заданных характеристик мореходных качеств.

Выработать и рекомендовать все возможные на практике способы достижения оптимальной загрузки судна невозможно. Многочисленность конструктивных типов транспортных судов, широкая номенклатура перевозимых грузов и бесконечное количество возможных их сочетаний, разнообразие направлений и условий перевозок требуют творческого подхода к составлению грузового плана в каждом конкретном рейсе.

Курсовая работа имеет цель закрепления теоретических и практических знаний при самостоятельном решении задач по расчету и оценке мореходных качеств судна как перед загрузкой, так и в процессе и после загрузки судна в порту.

Курсовая работа носит комплексный подход по выполнению теоретических обоснований и производстве расчетов по оценке мореходных качеств судна, а также охватывает основные темы по дисциплине.

Особенностью курсовой работы является то, что процесс загрузки судна это трудоемкий, напряженный и сложный процесс, который в конечном итоге оказывает существенное влияние на следующие качества судна: плавучесть, остойчивость и непотопляемость судна в период рейса, а следовательно, правильная аккуратная и тщательная загрузка судна в порту перед рейсом позволяет добиться такого равновесного положения судна, при котором оно имело бы достаточные плавучесть и остойчивость.

В результате выполнения курсовой работы студент должен приобрести основные сведения о судне, понять его транспортные возможности, уметь производить расчеты по продолжительности рейса и по определению судовых запасов на него. А затем произвести размещение судовых запасов и груза так, чтобы судно после загрузки имело бы достаточные и необходимые показатели по мореходным качествам.

Задание на курсовую работу

Исходные данные
	Тип судна		Сплит
	Длина судна: между перпендикулярами	L	173,94	м
	габаритная	Lгб	186,15	м
3	ширина судна	B	23,40	м
4	высота борта судна:	H	12,50	м
5	осадка судна: а) перед загрузкой:
	носом	Tн	-0,17	м
	кормой	Tк	5,82	м
	на миделе	Tм	2,74	м
	б) в полном грузу
	средняя	Tcp	9,223	м
6	Аппликата центра тяжести судна:
	перед загрузкой	zg	10,85	м
7	Экипаж судна: количество	n эк	40	чел.
	масса с вещами и грузом	p эк	5,12	т
	абсцисс центра тяжести	х эк	-64,72	м
	аппликата центра тяжести	z эк	11,85	м
8	Судовая энергетическая установка:
	тип		«Дизель»
	эффективная мощность	N е	8100	кВт
	удельный расход топлива	Р т	0,245	кг/кВт*ч
9	Скорость хода судна:
	максимальная	V max	21,3	уз
	экономическая	V э	17,3	уз
10	Расстояние между портами К=m+n	S	7000	миль
11	Скорость хода судна на переходе:	Vс	17,3	уз
12	Время: стояночное	tст	40	ч
	дополнительное	tдоп	120	ч
13	Коэффициент, учитывающий потребность судовых
	запасов на рейс: топлива	nт+шт.	1,05
	смазочного масла	n см. м	4,2	%
	пресной воды	n пр. в	80	л
	продовольствия	n прод	3,4	кг
14	Плотность морской воды: (в порту погрузки)	1	1,005	т/куб. м
15	Перевозимый груз: масса	Ргр	15050	т
	удельный погрузочный объем		1,05	куб. м/т
16	Данные по судну: а) порожнём: водоизмещение	Д'o	6800	т
	число тонн на 1 см осадки	g'o	29,101	т/см
	б) в грузу:
	водоизмещение	DW'гр	29000	т
	число тонн на 1 см осадки	g'гр	34,01	т/см
	Дедвейт DW'=Dгр-D'o		22200	т
17	Отстояния марок углублений в порожнем состоянии:
	носовой от носового перпендикуляра	Iн	9,55	м
	кормовой от кормового перпендикуляра	Ik	4,35	м

1. Расчёт посадки, водоизмещения и остойчивости судна перед загрузкой

1.1 Расчёт продолжительности рейса судна

Расчёт продолжительности рейса судна от порта отправления до порта назначения и обратно рассчитывается по формуле:

(1.1)

Ходовое время (t^/_х) судна от порта отправления до порта назначения рассчитывается по формуле:

(1.2)

Общее ходовое время (t_х) судна от порта отправления до порта назначения и обратно:

(1.3)

Стояночное время (t_cт) судна рассчитывается по фактическому времени, затрачиваемому судном на стоянку перед входом в порт, перед проходом проливов, каналов и узкостей. Оно уточняется постоянно от рейса к рейсу и равно: t_cт =40 ч.

Дополнительное время (t_доп) рассчитывается по фактическому времени, затрачиваемому судном на проход каналов, проливов, входа в порт и на выход из порта, а также времени, затрачиваемом на швартовочные операции, которые уточняются от рейса к рейсу и равно: t_доп =120 ч.

Продолжительность рейса судна в сутках от порта отправления до порта назначения и обратно рассчитывается по формуле (1.4):

(1.4)

Подставим значения величин в формулы:

=7000/17,3=405 часов

=405*2=810 часов

=810+40+120=970 часов

=970/24=40,4 суток

Результаты расчетов сведены в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Составляющих продолжительности рейса (1)

№	Наименование величины	Условные обозначения величин	Значение величин	Размерность величин
1	Расстояние между портами	S	7000	миль
2	Скорость хода судна на переходе	Vс	17,3	узлов
3	Ходовое время судна:
	от порта отправления	tx'	405	часа
	до порта назначения туда и обратно	tx	810	часов
4	Стояночное время судна	tcт	40	часа
5	Дополнительное время судна	t доп	120	часов
6	Продолжительность рейса судна:
	в часах	tp	970	часов
	в сутках	tpc	40,4	суток

1.2 Расчет судовых запасов на рейс

Судовые запасы (топливо, смазочные масла, пресная вода, продовольствие) рассчитываются:

запас топлива на рейс судна с учетом штормового запаса по формуле:

(1.5)

запас смазочного масла на рейс судна в% от запаса топлива по формуле:

(1.6)

запас пресной воды для нужд экипажа, исходя из санитарной нормы в литрах на одного человека в сутки по формуле:

(1.7)

запас продовольствия для нужд экипажа, исходя из нормы потребления в кг на одного человека в сутки по формуле:

(1.8)

Общее количество судовых запасов на рейс рассчитывается по формуле:

(1.9)

Подставим значения величины в формулы и получим:

Р_топл =1,05*8100*970*0,245/1000=2019,7 т

Р_{см. м} =4,2*2019,7/100=84,8 т

Р_пр.в=80*40,4*40/1000=129,2 т

Р_прод=3,4*40,4*40/1000=5,5 т

Р_зап=2019,7+84,8+129,2+5,5= 2239,2 т

Результаты расчета составляющих судовых запасов на рейс судна заносим в таблицу 1. 2.

Таблица 1.2 - Количество судовых запасов на рейс судна

№	Наименование величины	Условное обозначение	Значение величины	Размерность величины
1	Судовые запасы: топлива	Ртопл	2019,7	т
	смазочного масла	Рсм.м	84,8	т
	пресной воды	Рпр.в	129,2	т
	продовольствия	Рпрод	5,5	т
2	Общее количество судовых запасов	Рзап	2239,2	т

1.3 Расчёт водоизмещения судна перед загрузкой

А. Для начальной посадки судна рассчитываются по формулам:

средняя осадка судна

(1.10)

дифферент судна:

d₀= Т_н0-Т_к0 (1.11)

отношение дифферента судна к длине судна между перпендикулярами:

(1.12)

Подставляем значения величин и получим:

Т_{ср 0}=(-0,17+5,82)/2=2.825 м

d₀= -0,17-5,82=-5,99 м

b₀=-5,99/173,94= -0,034

Б. С рассчитанным значением средней осадки судна Т_ср0 входим в «Грузовую шкалу» и путём линейной интерполяции определяем значения следующих величин для плотности пресной воды _пр.в =1.0 т/м³

водоизмещение судна для положения на ровный киль, которое равно:

₀^'=6800 т

число тонн на 1 см осадки судна:

g₀=29,101 т/см

которые исправляются поправкой на плотность морской воды в порту погрузки по формулам:

= ((1,005-1)/1)*6800= 34,0 т (1.13)

= ((1,005-1)/1)*29,101= 0,145 т/см (1.14)

Значение водоизмещения судна и числа m на 1 см осадки судна g₀ с учетом поправок на плотность морской воды в порту погрузки рассчитываются по формулам:

= 6800+34,0=6834,0 т (1.15)

= 29,101+0,145=29,246 т (1.16)

Подставим значения в формулы:

=34,0 т =0,145 т/см =6834,0 т =29,246 т/см

В. С рассчитанным значением средней осадки Т_ср.0. входим в «Кривые элементов теоретического чертежа судна» и путём линейной интерполяции определяем следующие 17 значений расчётных величин, которые сведены в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 - Значения расчётных величин, снятых с «Кривых элементов теоретического чертежа»

№ п/п	Наименование величины	Усл. обозн.	Масштаб величины	Изм. значение	Знач. величины	Размерность
1	Аппликата центра величины судна	Zc	0.2 м	7,3	1,46	м
2	Объемное водоизмещение судна - теоретическое	Vt	400 м3	18,2	7280	м3
3	Объемное водоизмещение судна с выступающими частями	Vвч	400 м3	18,5	7400	м3
4	Весовое водоизмещение судна в морской воде (для = 1.025 т/мз)	D	400 т	18,9	7560	т
5	Дифферентирующий момент на 1 см в морской воде (для = 1.025 т/мз)	Mдиф	10т*м	25,3	253	т м
6	Площадь ватерлинии	Sвл	100 м2	28,8	2880	м2
7	Продольный метацентрический радиус	R	10 м	57,4	574	м
8	Поперечный метацентрический радиус	r	0.2 м	66,8	13,36	м
9	Абсцисса центра тяжести ватерлинии	Xf	0.2 м	12,1	2,42	м
10	Абсцисса центра тяжести судна	Xc	0.2 м	12,3	2,46	м
11	Продольный момент инерции ватерлинии	Iy	200000 м4	21,3	4260000	м4
12	Поперечный момент инерции ватерлинии	Ix	5000 м4	20,6	103000	м4
13	Число тонн на 1 см осадки	g	2т/см	14,8	29,6	т/с
14	Коэффициент полноты площади мидель-шпангоута		0,1	9,3	0,93
15	Коэффициент полноты площади грузовой ватерлинии		0,1	7,3	0,73
16	Коэффициент общей полноты водоизмещения		0,1	6,4	0,64
17	Коэффициент продольной полноты водоизмещения		0,1	7	0,7

Г. Рассчитываем значение момента, дифферентующего судно на 1 см по формуле:

= 253/100*2,825=0,896 т/см (1.17)

Д. По чертежу расположения марок углубления судна путем графических построений определяем:

отстояние носовой марки углубления судна от носового перпендикуляра:

9,55

отстояние кормовой марки углубления судна от кормового перпендикуляра:

4,35

Е. Рассчитываются поправки к водоизмещению судна D_о, определяемому по «грузовой шкале»:

на дифферент судна:

(1.18)

ДDдиф =100*29,246*(-0,034)*(0,454+(0,896/2*29,246))=-47,23 т

на обводы корпуса судна в оконечностях:

 (1.19)

ДDотв=50*29,246*(-0,034)*(9,55-4,35)=-261,86 т

на изгиб корпуса судна в средней части:

(1.20)

ДDизг=0,74*29,246*0,454= 9,82 т

где - стрелка прогиба корпуса судна в средней части, измеряемое в сантиметрах и рассчитывается по формуле:

(1.21)

fo=(2.74-2.825*((9.55-4.35)/2)*(-0.034))*100= 0,454 м

Водоизмещение судна с учётом поправок при начальной посадке:

(1.22)

Do=6834,0-47,23-261,86+9,82=6534,73 т

Ж. Положение центров величины судна X_со и центра тяжести судна X_g с учётом дифферента судна при начальной посадке рассчитывается по формуле:

центра величины судна:

=2,46+(-0,034)*574=-17,31 м (1.23)

центра тяжести судна:

=-17,31 - (10,85-1,46)*(-0,034)=-16,98 м (1.24)

З. По значению осадки судна в полном грузу по летнюю грузовую марку входят в «Грузовую школу» и путём линейной интерполяции определяем значение следующих величин для плотности пресной воды (=1,0 т/м³);

водоизмещение судна в полном грузу по летнюю грузовую марку: 29000 т

дедвейт судна в полном грузу на летнюю грузовую марку: 22200 т

число тонн на 1 см осадки судна по летнюю грузовую марку: 34,01 т/см

Эти величины корректируются с учётом поправки на плотность морской воды в порту погрузки:

= 29000*((1,005-1)/1)=144,3 т (1.25)

= 22200*((1,005-1)/1)=110,4 т (1.26)

= 34,01*((1,005-1)/1)=0,169 т/см (1.27)

Значения водоизмещения судна - D_гр, дейдвейта судна DW_гр и числа тонн на 1 см осадки - g_гр в полном грузу по летнюю грузовую марку с учетом поправок на плотность морской воды в порту погрузки рассчитываются:

=29000+144,3=29144,3 т (1.28)

=22200+110,4=22310,4 т (1.29)

= 34,01+0,169=34,179 т/см (1.30)

И. Величина значения чистой грузоподъёмности судна на заданный рейс рассчитывается:

=29144,3 - (6534,73+2239,2)=20370,35 т (1.31)

полученное значение чистой грузоподъёмности судна сравнивается с массой перевозимого груза на заданный рейс:

20370,35 т>15050 т (1.32)

1.4 Расчёт остойчивости судна перед загрузкой

По окончании расчёта параметров посадки и водоизмещения судна производится расчёт элементов остойчивости судна перед загрузкой:

поперечной h₀ и продольной H₀ метацентрических высот судна по формулам:

(1.33)

ho=13,36 - (10,85-1,46)=3,97 м

(1.34)

Но=574,0 - (10,85-1,46)=564,61 м

аппликат метацентров начальной, поперечной Zm и продольной Zм остойчивости судна:

=13,36+1,46=14,82 м (1.35)

=574+1,46=575,46 м (1.36)

2. Составление грузового плана загрузки судна

2.1 Размещение судовых запасов, груза и водяного балласта

При составлении грузового плана загрузки судна используются таблицы:

вместимости топливных танков для размещения запасов топлива на рейс;

вместимости запасов смазочного масла для размещения запасов смазочного масла на рейс;

вместимости танков пресной воды для размещения запасов пресной воды на рейс;

вместимости танков водяного балласта для размещения водяного балласта при удифферентовании судна в течении всего рейса, с расчетом, чтобы судно имело:

допустимое значение по крену и дифференту или посадку, близкую к положению на ровный киль без крена;

вместимость грузовых танков для размещения массы груза, назначенного к перевозке в данном рейсе.

Составление грузового плана загрузки судна рекомендуется начинать с размещения судовых запасов в следующей последовательности:

размещаются запасы топлива;

размещаются запасы смазочного масла. При этом некоторые топливные танки могут использоваться для размещения запасов смазочного масла, а избыточное количество запасов топлива может размещаться в грузовых танках.

размещаются запасы пресной воды;

размещается масса груза.

При размещении судовых запасов придерживаются следующих правил, чтобы обеспечить остойчивость судна при погрузке.

1. Запасы топлива размещаются в топливных танках в следующей последовательности:

- заполняются расходные танки;

- заполняются танки, расположенные в МКО (машинно-котельном отделении);

- заполняются танки двойного дна;

- заполняются носовые диптанки;

- заполняются топливно-балластные танки.

2. Запасы смазочного масла заполняются в той же последовательности.

Некоторые топливные танки могут использоваться для размещения смазочного масла, а избыточное количество запасов топлива может размещаться в грузовых танках.

3. Запасы продовольствия размещаются в провизионные помещения поровну.

При заполнении танков судовыми запасами следует выполнять следующие правила:

танки заполняются полностью, для исключения влияния свободной поверхности жидкости на остойчивость судна или - оставлять частично заполненными рекомендуется:

- танки, расположенные по диаметральной плоскости судна или

- два или четыре танка, но расположенные симметрично по левому и правому бортам.

Размещение судовых запасов и груза производится в табличной форме:

отдельными таблицами на каждый вид судового запаса (топлива, смазочного масла, пресной воды, продовольствия, водяного балласта и груза) или одной таблицей, только с соответствующим разделением надписью: «Размещение запасов топлива» и т.д.

По окончании размещения каждого вида судового запаса производится расчёт координат центра тяжести X_g и Z_g вида судового запаса, груза и балласта, а по окончании загрузки и удиферентования его для положения близкого к ровному килю и без крена, также производится расчёт координат центра тяжести X_g1 и Z_g1 судна после загрузки.

А. Размещение запасов топлива. Размещение запасов топлива, определённого на рейс судна производится в топливные и грузовые танки и оформляется в табличной форме (таблица 2.1) в строгой последовательности для того, чтобы не нарушать остойчивость судна при погрузке и производстве расчетов.

Таблица 2.1 - Вместимости топливных танков

№	Наименование танка	Шпангоут	Вместимость (м3)	Тоннаж танка (т)	Масса груза, запаса (т)	Плечо	Момент
						X (м)	Z (м)	Mx (тм)	Mz (тм)
1	бункер-танк	лб	46-55	206,0	191,5	191,50	-48,11	5,24	-9213,07	1003,46
2	бункер-танк	пб	46-55	206,6	191,5	191,50	-48,11	5,24	-9213,07	1003,46
3	танк двойного дна	лб	43-47	65,3	61,4	61,40	-56,07	1,25	-3442,70	76,75
4	танк двойного дна	пб	25-47	87,8	82,5	82,50	-58,05	1,31	-4789,13	108,08
5	расходный танк №1	лб	46-55	58,1	54,1	54,10	-48,43	9,26	-2620,06	500,97
6	расходный танк №1	пб	46-55	58,1	54,1	54,10	-48,43	9,26	-2620,06	500,97
7	расходный танк для котла	лб	13-20	55,0	51,2	41,40	-76,72	10,88	-3176,21	450,43
8	расходный танк для котла	пб	13-20	55,0	51,2	41,40	-76,72	10,88	-3176,21	450,43
9	расходный танк №2	лб	24-28	26,7	25,1		-68,21	10,98
10	расходный танк №2	пб	24-28	26,7	25,1		-68,21	10,98
11	отстойный танк	лб	28-32	30,9	21,1		-64,97	10,98
12	отстойный танк	пб	28-32	30,9	21,1		-64,97	10,98
13	отстойный танк	лб	46-55	78,0	72,5		-48,43	9,26
14	отстойный танк	пб	46-55	78,0	72,5		-48,43	9,26
15	переливной танк		47-50	24,5	22,8		-64,97	10,98
16	сборный танк осадков сепаратора		47-50	10,0	9,3		-49,93	0,68
17	грузовой танк №9	цтр	56-60	1399,8	1301,8	1301,80	-36,9	6,21	-48036,42	8084,18
18	грузовой танк №9	лб	56-60	760,7	707,4		-37,84	6,88
19	грузовой танк №9	пб	56-60	760,7	707,4		-37,84	6,88
20	грузовой танк №8	цтр	60-64	1738,1	1616,4		-26,30	6,46
21	грузовой танк №8	лб	60-64	828,9	770,8		-26,26	6,59
22	грузовой танк №8	пб	60-64	828,9	770,8		-26,26	6,59
	Всего					2019,70	-42,72	6,03	-86286,915	12178,719

По окончании размещения запаса топлива в топливные танки производится:

- нахождение сумм по графам 6, 9, 10, т.е.

§ по графе 6 = 2019,7 т

по графе 9 = -86286,915 т.м. (гр. 6 х гр. 7)

§ по графе 10 = 12178,719 т.м. (гр. 6 х гр. 8)

где n - количество заполненных танков

i - номер заполненного танка.

- расчет значений координат центра тяжести размещенного запаса топлива по графам

= -42,72 м (2.1)

=6,03 м (2.2)

(вычисление с точностью до 0.01 м и до 0.001 т.м)

Б. Размещение запасов смазочного масла.

Размещение запасов смазочного масла, определённого на рейс судна производится в танки смазочного масла в табличной форме (таблица 2.2) в строгой последовательности, а при нехватке танков под запасы смазочного масла можно использовать некоторые топливные танки для того чтобы не нарушать остойчивость судна при погрузке производстве расчетов.

Таблица 2.2 - Вместимости танков смазочного масла

№	Наименование танка	Шпангоут	Вместимость (м3)	Тоннаж танка (т)	Масса груза запаса (т)	Плечо	Момент
						X (м)	Z (м)	Мx (тм)	Mz (тм)
1	Танк смазочного масла главного двигателя	ЛБ	33-38	45,0	40,1		-60,32	10,98
2	Танк смазочного масла главного двигателя	ПБ	33-38	45,2	40,2	40,20	-60,32	10,98	-2424,86	441,40
3	Танк цилиндрового масла	ЛБ	38-39,9	14,4	12,8	12,80	-57,92	10,98	-741,38	140,54
4	Танк цилиндрового масла	ПБ	39,5-41	14,8	13,2	13,20	-55,70	10,98	-735,24	144,94
5	Танк смазочного масла (кормовой)	ЛБ	24-25,5	10,7	9,5	9,30	-69,26	10,98	-644,12	102,11
6	Танк смазочного масла (кормовой)	ПБ	24-25,5	10,7	9,5	9,30	-69,26	10,98	-644,12	102,11
7	Танк смазочного масла (носовой)	ЛБ	25,5-27	11,0	9,7		-68,05	10,97
8	Танк смазочного масла (носовой)	ПБ	25,5-27	11,0	9,7		-68,05	10,97
9	Восстановительный масляный бак	ЦР	35-40	40,8	36,3		-56,50	0,36
10	Сточный сборный масляный танк	ЦР	24-35	40,3	36,3		-65,40	0,67
11	Сборный танк осадков масла		24-30	20,6	18,2		-67,85	0,65
12	Танк смазочного масла	ЛБ	24-35	46,3	41,1		-63,85	4,75
13	Танк смазочного масла	ПБ	26-38	45,8	40,7		-62,75	4,78
	Всего					84,80	-61,20	10,98	-5189,716	931,104

Форма таблицы 2.2 аналогична форме таблицы 2.1, а данные для нее (таблица 2.2) - таблица и примечание даны в примечании; соответственно расчёты координат центра тяжести размещённого запаса смазочного масла:

= -61,20 м (2.3)

=10,98 м (2.4)

В. Размещение запасов пресной воды.

Размещение запасов пресной воды, определённого на рейс судна производится в танки пресной воды, а при нехватке танков под запасы пресной воды можно использовать некоторые танки водяного балласта, оформляется в табличной форме (таблица 2.3), для того, чтобы не нарушать остойчивость судна при погрузке и производстве расчетов.

Форма таблицы 2.3 аналогична форме таблицы 2.1, а данные для нее (таблицы 2.3) - таблица и примечание даны в приложении, соответственно расчеты координат:

Таблица 2.3 - Вместимости танков пресной воды

№	Наименование танка	Шпангоут	Вместимость (м3)	Тоннаж танка (т)	Масса груза, запаса (т)	Плечо	Момент
						X (м)	Z (м)	Mx (тм)	Mz (тм)
1	Танк пресной воды	ЦТР	-8	92,0	90,2		-85,00	9,27	-7667,0	836,15
2	Танк пресной воды	ЦТР	8-12	65,6	64,3	64,30	-85,00	8,66	-5465,50	556,84
3	Танк пресной воды	ЛБ	5-12	40,9	40,1	32,50	-81,43	11,70	-2646,48	380,25
4	Танк пресной воды	ПБ	5-12	40,9	40,1	32,50	-81,43	11,70	-2646,48	380,25
5	Танк мытье вой воды	ЛБ	12-23	60,0	58,8		-74,20	1,25
6	Танк мытье вой воды	ПБ	12-23	60,0	58,8		-74,20	1,25
7	Спусковой танк охлаждённой воды главного двигателя		24-33	15,0	14,7		-65,33	1,52
	Всего					129,30	-83,21	10,19	-10758,450	1317,338

= -83,21 м (2.5)

=10,19 м (2.6)

Г. Размещение запасов продовольствия.

Размещение запасов продовольствия, определённого на рейс судна производится в провизионные помещения и оформляется в табличной форме (таблица 2.4) приблизительно поровну в каждое провизионное помещение.

Таблица 2.5 - Вместимости провизионных помещений

№№ п/п	Наименование танка	Шпан- гоут	Вместимость (м3)	Тоннаж танка (т)	Масса запасов (т)	плечо	момент
						X (м)	Z (м)	X (т м)	Z (т м)
1	Кладовая №1	6	8,2	7,2	1,59	-86,52	13,25	-137,57	21,07
2	Кладовая №2	0-6	8,4	7,2	1,90	-83,55	8,66	-158,75	16,45
3	Холодильная камера	13-20	10,2	9,0	2,00	-76,50	10,88	-153,00	97,92
	Всего				5,49	-81,84	24,67	-449,312	135,442

=-81,84 м (2.7)

=24,67 м (2.8)

Д. Размещение груза на судне

	Масса		Мх
Судно	6534,73	-16,98	-110983,002
Экипаж	5,12	-64,72	-331,366
Топливо	2019,70	-42,72	-86286,915
Масло	84,80	-61,20	-5189,716
Вода	129,30	-83,21	-10758,450
Припасы	5,49	-81,84	-449,312
Груз	15050
У	23829,14		-213998,761

а) по полученному результату выбираем для D₁ от 22000 до 25000 ~ 42000 тм.

Выбранную величину 42000 тм прибавляем к величине М_х (без учета знака, который должен быть (-) минус, т.е.

М_x'=М_x + 42000 = (-213998,761) + 40000 = 213998,761+ 42000 = 255998,76 тм

Примечание: По окончании расчета М_x' равного 255998,76 тм приступаем к размещению груза.

Размещение груза по грузовым танкам производится последовательно с носовым - №1 и до кормовых - до №9, если грузовые танки №9 и 8 не заняты под судовые запасы топлива, в табличной форме (таблица 2.6), для того, чтобы не нарушать остойчивость судна при погрузке груза и производства расчетов (таблица 2.6).

Форма таблицы 2.6 аналогична форме таблицы 2.1, а данные для нее (таблица 2.6) - таблица и примечание даны в приложении.

Примечание: 1. Внимательно ознакомиться примечанием Приложения таблицы 2.6.

2. Рассчитать значения величин для графы 5 - тоннаж по формуле:

графа «вместимость» (м³) делится на значение М - уельного погрузочного объема груза, данного в задании = получаем значение «тоннаж» графа 5 (для всех 28 величин)

3. После этого производится заполнение танков грузом так чтобы сумма груза по графе 6 была бы равна «массе» груза, назначенного к перевозке на заданный рейс, т.к.

Р_гр = по графе 6.

= 255998,76 /15050=17,01 м (2.9)

=97953,0/15050=6,51 м (2.10)

Таблица 2.6 - Вместимости грузовых танков

№	Наименование танка	Шпангоут	Вместимость (м3)	Тоннаж танка (т)	Масса груза, запаса (т)	Плечо	Момент
						X (м)	Z (м)	Mx (тм)	Mz (тм)
1		ЛБ	88-105	552,8	526,5	300,00	55,10	6,44	16530,00	1932,00
2	№1	Центр	88-105	1702,1	1621,0	1200,00	55,63	6,57	66756,00	7884,00
3		ПБ	88-105	552,8	526,5	300,00	55,10	6,44	16530,00	1932,00
4		ЛБ	84-88	760,2	724,0	550,00	43,75	6,83	24062,50	3756,50
5	№2	Центр	84-88	1737,5	1654,8	1600,00	43,90	6,46	70240,00	10336,00
6		ПБ	84-88	760,2	724,0	550,00	43,75	6,83	24062,50	3756,50
7		ЛБ	80-84	830,2	790,7	400,00	32,20	6,46	12880,00	2584,00
8	№3	Центр	80-84	1740,1	1657,2	0,00	32,20	6,46	0,00	0,00
9		ПБ	80-84	830,2	790,7	400,00	32,20	6,46	12880,00	2584,00
10		ЛБ	76-80	842,8	802,7	800,00	20,50	6,51	16400,00	5208,00
11	№4	Центр	76-80	1740,7	1657,8	1650,00	20,50	6,46	33825,00	10659,00
12		ПБ	76-80	842,8	802,7	800,00	20,50	6,51	16400,00	5208,00
13		ЛБ	72-76	843,5	803,3	0,00	8,80	6,51	0,00	0,00
14	№5	Центр	72-76	1738,2	1655,4	0,00	8,80	6,64	0,00	0,00
15		ПБ	72-76	843,5	803,3	0,00	8,80	6,51	0,00	0,00
16		ЛБ	68-72	843,5	803,3	800,00	-2,90	6,51	-2320,00	5208,00
17	№6	Центр	68-72	1740,1	1657,2	1650,00	-2,90	6,46	-4785,00	10659,00
18		ПБ	68-72	843,5	803,3	800,00	-2,90	6,51	-2320,00	5208,00
19		ЛБ	64-68	842,8	802,7	800,00	-14,60	6,51	-11680,00	5208,00
20	№7	Центр	64-68	1739,1	1656,3	1650,00	-14,60	6,46	-24090,00	10659,00
21		ПБ	64-68	842,8	802,7	800,00	-14,60	6,51	-11680,00	5208,00
22		ЛБ	60-64	828,9	789,4	0,00	-26,30	6,59	0,00	0,00
23	№8	Центр	60-64	1738,1	1655,3	0,00	-26,30	6,46	0,00	0,00
24		ПБ	60-64	828,9	789,4	0,00	-26,30	6,59	0,00	0,00
	Всего				15050,00	16,86	6,51	253691,000	97990,000

Примечание:

Значение «тоннаж» (графа 5) рассчитывается по формуле:

(2.11)

где - удельный погрузочный объем =1,07 м³/т;

расчет значений координат центра тяжести вида запаса или груза по формулам:

Х = М_x/Р=16,86 м

Z = M_z/Р=6,51 м

Е. Размещение водяного балласта.

Так как судно загружено должным образом, то балластировка не производится.

2.2 Расчет посадки судна после загрузки

Расчет посадки судна после загрузки производится в следующей последовательности:

а) расчет координат центра тяжести судна после загрузки;

б) расчет параметров посадки судна после загрузки;

А) Расчет координат центра тяжести судна после загрузки

По окончании загрузки судовых запасов, груза и заполнения соответствующих танков для дифферентования судна с минимальными значениями производится расчет координат центра тяжести судна после загрузки путем заполнения таблицы 2.6 с последующим расчетом координат центра тяжести X_g1 и Z_g1

Таблица 2.7 - Расчёт координат центра тяжести судна после загрузки

№	Наименование танка	масса груза запаса	плечо	момент
			X (м)	Z (м)	Mx (тм)	Mz (тм)
1	Судно порожнем	6534,73	-16,98	10,85	-110983,00	70901,81
2	Экипаж	5,12	-64,72	11,85	-331,37	60,67
3	Судовые запасы
	-топливо	2019,70	-42,72	6,03	-86286,92	12178,72
	-смазочное масло	84,80	-61,20	10,98	-5189,72	931,10
	-пресная вода	129,30	-83,21	10,19	-10758,45	1317,34
	-продовольствие	5,49	-81,84	24,67	-449,31	135,44
4	Груз	15050,00	16,86	6,51	253691,00	97990,00
5	Балласт
6	Судно после загрузки	23829,14	1,67	7,70	39692,24	183515,08

2.3 Расчёт погрузки судна после загрузки

Расчёт посадки судна после погрузки производится в следующей последовательности.

А. Расчёт координат центра тяжести судна после загрузки.

Заполняем таблицу №10

а) Водоизмещения судна после загрузки рассчитываем по формуле:

D₁=D₀+P_эк+P_гр+P_бал+P_зап (60)

D₁=6534,73+5,12+2019,7+84,80+129,3+5,49+15050=23829,14 т

б) Сумма значений М_x и М_z:

(61)

ДМх=-110983,0-331,37-86286,92-5189,72-10758,42-449,31+253691,0= 39692,24 т.м.

 (62)

ДMz=70901,81+60,67+12178,72+931,10+1317,34+135,44+97990,0= 183515,08 т.м.

Подставляем значения:

D₁=23829,14 т

Mx₁= 39692,24 т.м.

Mz₁=183515,08 т.м.

Тогда, координаты центра тяжести:

= 39692,24 /23829,14 =1,67 м (63)

= 183515,08 /23829,14 =7,70 м (64)

Подставляем значения в формулы:

Xg₁=1,42 м

Zg₁=7,66 м

Б. Расчёт параметров посадки судна после загрузки.

По значениям D₁=23829,14 т и Mx₁=39692,24 т.м. входим в «Диаграмму осадок судна носом и кормой» и путём линейной интерполяции определяем значения Тн' и Тк':

Тн'=7,85 м

Тк'=7,86 м

Учитывая эти значения, рассчитываем:

=(7,85+7,86)/2=8,86 м (65)

=7,85-7,86=-0,01 м (66)

По рассчитанному значению Тср'₁ входим в» Кривые элементов теоретического чертежа судна» и путём линейной интерполяции определяем следующие значения пяти величин, которые заносим в таблицу №11.

Таблица №11. Значения расчётных величин, снятых с «Кривых элементов теоретического чертежа судна»

№	Наименование величины	Усл. обозн.	Масштаб величины 1 см	Измеренное значение величины	Значение величины	Размерность
1	апликата центра величины судна	Zc1	0,2	20,4	4,08	м
2	продольный метацентрический радиус	R1	10	24,0	240	м
3	поперечный метацентрический радиус	rr	0,2	27,0	5,40	м
4	коэффициент полноты площади грузовой ватерлинии	1	0,1	8,0	0,80
5	коэффициент общей полноты водоизмещения	1	0,1	7,1	0,71

Рассчитываю поправку на плотность морской воды в порту погрузки

=((1-1,005)/1)*(0,71/0,80)*7,86=-0,04 м (67)

=-0,06 м

=7,86-0,04=7,82 м (68)

Рассчитываю осадки судна носом и кормой:

 = 7,82+(-0,01)/2=7,81 м (69)

= 7,82 - (-0,01)/2=7,82 м (70)

подставляем значения в формулы:

7,81 м

7,82 м

2.3 Расчёт остойчивости судна после загрузки

По окончании проведения расчёта посадки судна после загрузки проводятся расчёты параметров остойчивости.

Поперечная h, и продольная H₁ метацентрические высоты судна рассчитываются по формулам:

=5,40 - (7,70-4,08)=1,78 м (71)

=240 - (7,70-4,08)=236,38 м (72)

Аппликаты метацентров поперечной Zm и продольной Zм остойчивости рассчитываются по формулам:

Zm=r₁+Zc₁ =5,40+4,08=9,48 м (73)

Zм=R+Zc₁ =240,0+4,08=244,08 м (74)

Результаты расчётов составляющих после загрузки судна заносим в таблицу №12

№	Наименование величины	Усл. обозначение	Значение	Размерность
1	водоизмещение судна	D1	23829,14	т
2	статические моменты относительно - плоскости мидель-шпангоута - основной плоскости	Mx1	39692,24	т.м
		Mz1	183515,08	т.м
3	координаты центра тяжестии абсцисса - аппликата	xg1	1,67	м
		zg1	7,70	м
4	осадка судна - носом - кормой - средняя	Tн1	7,806	м
		Тк1	7,816	м
		Тср1	7,811	м
5	метацентрическая высота судна - поперечная - продольная	h	1,78	м
		H	236,38	м
6	аппликаты метацентров: - поперечной остойчивости - продольной остойчивости	Zm	9,48	м
		Zм	244,08	м

Вывод:

В этой главе, используя результаты расчётов главы 1, были произведены расчёты размещения судовых запасов (топлива, смазочного масла, пресной воды и продовольствия) и груза. Был составлен грузовой план и сделаны расчёты посадки судна после загрузки и расчёты остойчивости судна после загрузки.

2.4 Построение диаграмм статической и динамической остойчивости

Рассчитываемая величина	Значение расчетных величин
Угол Q (град)	0	10	20	30	40	50	60	70
Sin И	0	0,1736	0,3420	0,5000	0,6428	0,7660	0,8660	0,9397
l ф	0	1,68	3,38	4,96	6,14	6,86	7,24	7,35
l b=a*SinИ	0	0,629	1,239	1,811	2,328	2,774	3,136	3,403
a=Zg-Zc	3,62
l ст.= l ф - l b	0	1,05	2,14	3,15	3,81	4,09	4,10	3,95
У инт	0	1,05	4,24	9,53	16,50	24,39	32,58	40,64
	0	0,09	0,37	0,83	1,44	2,13	2,84	3,54

По полученным значениям производим построение ДСО и ДДО

Проверку остойчивости выполняем по материалам «информации по остойчивости судна» по допустимым метацентрическим высотам:

­ максимальное плечо L > 0,2 м при Qmax = 56 град;

­ угол заката Qзак > 68 град;

­ исправленная метацентрическая высота h > 0.15 м;

­ критерий погоды ДО > 1;

­ угол крена от действия постоянного ветра Q < 15 град;

­ критерий ускорения ДО > 1.

Заключение

В настоящей курсовой работе были произведены расчёт и оценка эксплуатационных качеств судна.

Сначала были произведены расчёты продолжительности рейса судна, количества судовых запасов на рейс, параметров посадки, водоизмещения, остойчивости судна перед загрузкой и чистой грузоподъемности судна.

Далее используя результаты расчётов водоизмещения судна перед загрузкой и судовых запасов на рейс, был составлен грузовой план загрузки судна: в соответствующие танки были размены судовые запасы (топлива, смазочного масла, пресной воды и продовольствия) и груз.

После этого были произведены расчёты по садки судна и остойчивости судна после загрузки.

Список используемой литературы

1. Аксютин Л.Р. Грузовой план судна М. Транспорт, 1976-112 с.

2. Теоретический чертёж судна (танкер типа «Сплит»).

3. Пантокарены танкера типа «Сплит»

4. Методические указания и задания по выполнению курсовой работы на тему «Расчёт и оценка эксплуатационных качеств судна» под ред. Коршунова М.Я.К. 1997-52 с.

5. «Технология перевозки грузов» сборник задач и методические указания. Завитаев В.Л.К. КГАВТ - 2004 г.

Размещено на Allbest.ru