Расчет грузового плана проекта 1557 "Сормовский"

Транспортно-эксплуатационные характеристики судна, особенности распределения грузов и запасов. Составление диаграмм статической и динамической остойчивости судна. Проверка продольной прочности корпуса, расчет количества разнородного генерального груза.

Рубрика Транспорт
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 03.05.2013
Размер файла 213,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

КИЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

им. гетьмана Петра Конашевича-Сагайдачного

Кафедра “Судовождение”

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Технология перевозки грузов»

специальность 7.1003 «Судовождение»

ТЕМА: Расчет грузового плана проекта 1557 ”Сормовский”

Студента Беленчука Владимира

Шифр: __018002_____Курс:__IV__Група: 2115

Киев - 2005г

Грузовой план судна. Данные о рейсе

Транспортно-эксплуатационные характеристики судна:

№п/п

Характеристика

значение

1

Тип судна

Сормовский

2

Проект

1557

3

Длина наибольшая

114,0 м

4

Длина между перпендикулярами

110,0 м

5

Ширина судна

13,2 м

6

Высота борта

5,5 м

7

Осадка судна по ЛГМ в грузу

3,75 м

8

hдн Возвышение дна трюма над основной плоскостью

0,9 м

9

Водоизмещение в грузу по ЛГМ

4426 т

10

Дедвейт

3130 т

11

Грузоподъемность по ЛГМ

3000 т

12

Водоизмещение порожнем

1286 т

13

Скорость в грузу

9 уз.

14

Скорость в балласте

10,5 уз.

15

Экипаж

15 человек

16

Расстояние между портами

3000 миль

17

Осадка судна носом перед погрузкой

0,3 м

18

Осадка судна кормой перед погрузкой

2,1 м

19

Осадка судна на миделе перед погрузкой

1,3 м

20

Абсцисса ЦТ судна порожнем

- 9,85 м

21

Аппликата ЦТ судна до погрузки

4,72 м

22

Плотность забортной воды в порту до погрузки

1,025

23

Плотность забортной воды в порту до выгрузки

1,016

24

Груз

Железно-рудный концентрат

25

Удельный погрузочный объем груза

0,4 м3/т

26

Расход топлива на ходу

5,64 т/сутки

27

Расход пресной воды на 1 человека

0,1 т/сутки

Данные о парусности судна в грузу при осадке 3,75 м:

1

Площадь парусности (при осадке 3,75 м)

460 м2

2

Возвышение центра парусности в грузу над ВЛ

2,7 м

3

Суммарная площадь скуловых килей

40 м2

Расчет ходового времени производится по формуле:

Tx = S /V·24, (1.1)

где S - расстояние между портами;

V - скорость хода судна.

Тх =2000/9*24 =9,26 сут.

Расчет необходимых запасов на рейс произведем по следующим формулам:

- необходимое количество топлива определяем по формуле:

Pт = Kзт·q·tx,(1.2)

где Кзт - коэффициент запаса топлива Кзт = 1,1;

q - норма расхода топлива на ходу;

tx - время судна в ходу.

Рт = 1,1·5,64·9,26 = 57,44т

- запасы масла принимаем в количестве 5% от количества топлива:

Рм = 0.05·Рт,(1.3), Рм = 0.05·57,44 = 2,87 т

- запасы пресной воды определим по формуле:

Pв = q·Чэк·tx, (1.4)

где q - количество воды приходящееся на одного человека экипажа в сутки;

Чэк - количество членов экипажа.

Рв= 0,1·15·9,26 = 13,89 т

Для исключения влияния свободных поверхностей жидкости заполним бортовые цистерны пресной воды вместимостью 10,9 и 12,8 т полностью.

Итого судно на отход будет иметь 23,7 т пресной воды.

Сумму всех запасов найдем по формуле:

Рзн=Рт+Рм+Рв,(1.5)

Рзн = 57,44+2,87+13,89= 74,2т

К концу рейса остается 10% от суммарных запасов и плюс остаток пресной воды, которые находятся по формуле:

Рзк = 10·Рзн/100+Рв,(1.6)

где Рв - остаток пресной воды, который равен Рв = 23,7 - 13,89 = 9,81 т

Рзк = 10·74,2/100+9,81 = 17,23т

Задание № 1. Распределение грузов и запасов

Данные по грузовым помещениям судна

Запасы топлива размещаем в первую очередь в расходных цистернах, расположенных в районе машинно-котельного отделения (МКО), танках двойного дна и в последнюю очередь в топливно-балластных танках. Танки, как правило, заполняем полностью, чтобы исключить влияние свободной поверхности жидких грузов на остойчивость. Цистерны пресной воды заполняем полностью.

Расчёт положения центра тяжести принятых запасов производим в табличной форме.

Таблица 1.1 - Распределение запасов

Данные о грузовых помещениях

Наименование

помещения

Площадь

трюма, м2

Зерновая

грузовмест.

м3

Киповая грузовмест.

м3

Абсцисса ЦТ, м

Х

Аппликата ЦТ, м

Z1

Возвышение днища над ОП, hдн, м

Условный объемный кренящий момент от смещения зерна

1

2

3

4

5

6

7

8

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

Всего

4297

3000

955

При частичной загрузке трюмов (когда Z<Z1) аппликату центра объема Z по трюмам можно определить по формуле:

(1.7)

ГдеVi - объем, занятый грузом: Vi = Р • щ, м3;

S - площадь трюма, м2;

Р - масса груза, т;

щ - удельный погрузочный объем груза, м3/т;

hдн? возвышение днища трюма над основной плоскостью, м.

*трюм №1 Z = 0/2*343,3+0,88=0,88м

*трюм №2 Z = 445/2*433,6+0,88=1,39м

*трюм №3 Z = 745/2*439,1+0,88= 1,73м

*трюм №4 Z = 9/2*400+0,88=0,89м

Распределяем груз по трюмам, используя данные грузовых помещений

Таблица 1.2 - Распределение грузов

На основании выполненного распределения запасов и грузов составляем таблицу сводных данных и расчета водоизмещения с указанием координат центра тяжести судна. Эти расчеты представлены в таблице 3.5.

Таблица 1.3 - Расчет водоизмещения

Определяем параметры судна до приема балласта.

На отход

На приход

Для водоизмещения судна после загрузки D = 4372,5т и плотности воды и=1,0 т/м3 по грузовой шкале определяем среднюю осадку судна после загрузки Т`ср = 3,68 м.

Для водоизмещения судна после загрузки D =4299,24 т и плотности воды и=1,0 т/м3 по грузовой шкале определяем среднюю осадку судна после загрузки Т`ср = 3,59 м.

Грузовая шкала построена для плотности г?ги, то следует учесть поправку к средней осадке Т`ср, определённой по грузовой шкале, на плотность воды в порту отхода = 1,025 т/м3

Грузовая шкала построена для плотности г?ги, то следует учесть поправку к средней осадке Т`ср, определённой по грузовой шкале, на плотность воды в порту прихода = 1,016 т/м3

(1.8)

(1.8)

где = 1,0 т/м3 - плотность, для которой построена грузовая шкала;

Т`ср = 3,68 м - средняя осадка по грузовой шкале при = 1,0 т/м3; д = 0,845 - коэффициент полноты водоизмещения; б= 0,877- коэффициент полноты площади ватерлинии

где = 1,0 т/м3 - плотность, для которой построена грузовая шкала;

Т`ср = 3,59 м - средняя осадка по грузовой шкале при = 1,0 т/м3; д = 0,844 - коэффициент полноты водоизмещения; б= 0,875- коэффициент полноты площади ватерлинии

Tcp1 = 3,68м - 0,088 м = 3,59 м

Tcp2 = 3,59м - 0,055 м = 3,54 м

Для средней осадки Tcp1 = 3,59 м из информации по остойчивости для капитана (приложение 1) определяем значение величин:

Xc1 = - 0,94 м - абсцисса центра величины;

Xf1 = -1,71м - абсцисса центра тяжести площади ватерлинии;

Zc1 = 1,85 м - аппликата центра величины;

r1 = 4,11 м - поперечный метацентрический радиус;

R1 = 264 м - продольный метацентрический радиус;

Для средней осадки Tcp2 =3,54 м из информации по остойчивости для капитана (приложение 1) определяем значение величин:

Xc2 = - 0,92 м - абсцисса центра величины;

Xf2 = -1,68 м - абсцисса центра тяжести площади ватерлинии;

Zc2 = 1,79 м - аппликата центра величины;

r2 = 4,24 м - поперечный метацентрический радиус;

R2 = 268 м - продольный метацентрический радиус;

Определяем момент, дифферентующий судно на 1 см по формуле:

(1.9)

где D - водоизмещение судна в грузу;

H - продольная метацентрическая высота;

L - расчетная длина судна (между перпендикулярами).

H1 = R1+Zc - Z g,

где Z g -аппликата центра тяжести.

H2 = R2+Zc - Z g,

где Z g -аппликата центра тяжести.

H1= 264 + 1,85 ? 2,52 =263,3 м

H2= 268 + 1,79 ? 2,53 =267,3 м

Определение дифферента судна

На отход

На приход

где Xg1- абсциса центра тяжести судна.

где Xg1- абсциса центра тяжести судна.

После загрузки судно получило дифферент на нос. Рекомендуется иметь дифферент на корму в пределах от 0 до -0,5 м. Все судовые запасы находятся в кормoвой части судна, поэтому при движении судна расход судовых запасов приведёт к увеличению дифферента на нос. Кроме того, для уменьшения заливаемости судна при движении на встречном волнении необходимо иметь дифферент на корму. Однако необходимо помнить, что для судов проекта 1557 осадка кормой не должна превышать 4,1 м, иначе будет нарушено требование к высоте остаточного надводного борта при затоплении машинного отделения. Полученные расчеты дифферента удовлетворяют требованию, поскольку дифферент для начала рейса составляет 0,3 м на корму.

Расчет посадки и остойчивости судна на отход и приход выполняется по грузовой шкале и кривым элементов теоретического чертежа и дублируется расчетами по диаграмме осадок носом и кормой.

Расчет посадки судна по грузовой шкале и гидростатическим кривым представлен в таблице 1.4

Таблица 1.4

Наименование величины и формулы

Обозначение

Значение величины

Отход

Приход

Водотоннажность (т)

D

4372,5

4299,24

Абсцисса ЦТ судна (м)

Xg (дополнение 1)

-1,64

-1,01

Плотность забортной воды

С (задание)

1,025

1,016

Осадка судна (м)

T (дополнение 3)

3,59

3,54

Момент, дифф. Судно на 1 см (т/см)

M1 (формула 1.9)

104,6

104,5

Абсцисса ЦВ судна (м)

Xc (дополнение 1)

-0,94

-0,92

Абсцисса ЦТ площади ватерлинии (м)

Xf (дополнение 1)

-1,71

-1,68

Аппликата поперечного метацентра (м)

Zm* (дополнение 1)

5,96

6,03

Коэффициент общей полноты

д (дополнение 1)

0,845

0,844

Дифферент судна (м)

d=[D•(Xg ? Xc)/M]/100

-0,3

-0,037

Осадка судна носом (м)

Tн = T - d(1/2 - Xf/L)

3,74

3,55

Осадка судна кормой (м)

Tк = T + d(1/2 + Xf/L)

3,44

3,52

* Zm = Zc + r

Для дальнейших расчетов принимаем значения величин, полученные при расчетах по грузовой шкале и кривым элементов теоретического чертежа.

Задание № 2. Составление грузового плана судна. Расчет остойчивости судна. Составление диаграмм статической и динамической остойчивости судна

Расчет начальной метацентрической высоты производится по формуле:

h = Zm - Zg, (2.1)

где Zm - аппликата метацентра;

Zg - апликата центра тяжести.

По формуле (2.1) произведем расчет начальной поперечной метацентрической высоты для начала рейса и конца рейса:

с) Рассчитываем поперечную метацентрическую высоту:

h1= Zm - Zg1 = 5,96 - 3,21 = 2,75 м

h2= Zm - Zg2 = 6,03 - 3,24 = 2,79 м

Рассчитаем исправленную поперечную метацентрическую высоту:

h1,2 = Zc1,2 + p1,2 - Zg1,2 (м) (2.2)

где Zg1,2 = Z + Дmh, м

Дmh - поправка к метацентрической высоте на учет влияния свободных поверхностей (выбирается из приложения 2).

Таблица 2.1 - расчет параметров начальной остойчивости:

Наименование величин

Обозначение

Формулы

Значения

отход

Приход

Водоизмещение

D

4372,5

4299,24

Аппликата ЦТ судна

Zg

3,21

3,24

Аппликата поперечного метацентра

Zm

5,96

6,03

Неисправленная метацентрическая высота

h0

h0 = Zm ? Zg

2,75

2,79

Поправка к метацентрической высоте на влияние свободных поверхностей

Дh

Дh = УДmh/D

0

0,01

Исправленная метацентрическая высота

h

h = h0 - Дh

2,75

2,78

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

­ максимальное плечо L > 0,2 м при Qmax = 30 град;

­ угол заката Qзак > 60 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.

Построение диаграммы статической остойчивости.

В «Информации об остойчивости судна для капитана» имеется универсальная диаграмма статической остойчивости, предложенная профессором Г.Е. Павленко, т.е. она представляет собой набор диаграмм статической остойчивости для различных водоизмещении судна в диапазоне от водоизмещения порожним до водоизмещения в полном грузу. При использовании универсальной диаграммы плечи статической остойчивости l находятся непосредственно по чертежу для значений D, h и Q. Диаграмма построена с учётом влияния свободной поверхности жидких грузов на остойчивость.

Исходными данными являются:

На отход: Водоизмещение судна D1=4372,5 т и поперечная метацентрическая высота с учётом поправки mh на влияние свободной поверхности жидких грузов h1=2,75м.

На приход: Водоизмещение судна D2=4299,24 т и поперечная метацентрическая высота с учётом поправки mh на влияние свободной поверхности жидких грузов h1=2,78м. Снятые плечи диаграммы статической остойчивости по метацентрической высоте и водоизмещению заносим в таблицу 1.6.

Диаграмма динамической остойчивости является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости. Для построения диаграммы динамической остойчивости в таблице производим расчёт плеч диаграммы динамической остойчивости. Диаграмма динамической остойчивости является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости. Плечо динамической остойчивости вычисляется по формуле:

где ДQ=10° промежутки для построения диаграммы статической остойчивости в градусах; ДQрад = 0.174 - угол в радианах, Qрад/2 = 0.087; ?инт 1 -интегральная сумма плечей статической остойчивости.

Таблица 2.2 - Расчет диаграмм статической и динамической остойчивости

Строим диаграммы статической и динамической остойчивости

Задание № 3. Проверка остойчивости по критерию погоды

Остойчивость судна по критерию погоды считается достаточной, если при наихудшем, в отношении остойчивости варианте нагрузки динамически приложенный кренящий момент от давления ветра Mv равен или меньше опрокидывающего момента Мс, т.е. если соблюдается условие Mv < Mc или К = Mc/MV 1,0.

а) Определение кренящего момента от давления ветра.

Отход

Приход

Кренящий момент от давления ветра определяется по формуле:

Mv = 0,001Pv·Av·Z (3.1)

где Pv - давление ветра, кг/м2 или Па.

По «Расчёту парусности и обледенения» для судна проекта 1557 при осадке Тcр',используя данные информации по остойчивости для капитана, находим площадь парусности Av и аппликату центра парусности над действующей ватерлинией при осадке Тср,Z,Pv

при Тcр' = 3,64 м и Pv = 29,7 Па, Av = 475 м2,Z = 2,57 м,

при Тcр' = 3,51 м и Pv = 30,6 Па, Av = 492 м2,Z = 2,82 м

Mv = 0,001· 29,7·475·2,57 = 36,26 тм

Mv = 0,001· 30,6·492·2,82 = 42,46 тм

б) Расчёт амплитуды качки.

Отход

Приход

Амплитуда качки судна с круглой скулой, не снабжённого скуловыми килями и брусковым килем, вычисляются по формуле:

1r = X1·X2·V (3.2)

где X1, X2 - безразмерные множители;

V - множитель в градусах.

Амплитуду качки на отход и приход судна находим в информации по остойчивости судна для капитана.

Q1r = 17,8°

Q1r = 18,1°

Плечо опрокидывающего момента lc на отход и приход судна определяем по диаграмме динамической остойчивости.

Тогда опрокидывающий момент равен: Мс1 = D1 • lc1 (3.3)

Мс1 = D1•lc1 = 4372,5 • 0,74 = 3236,4тм

Мс2 = D2 • lc2 = 4299,24•0,78 = 3353,4 тм

Кроме этого по диаграмме статической и динамической остойчивости можно определить максимальный динамический угол крена Иmax дин, на который судно может накрениться под воздействием динамического кренящего момента, не опрокидываясь. На диаграмме динамической остойчивости этому углу соответствует абсцисса точки Т.. Полученные результаты проверки остойчивости заносим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

Наименование величин

Обозначения и формулы

Значения величин

Отход

Приход

Водоизмещение, (т)

D

4372,5

4299,24

Осадка судна, (м)

Тср

3,59

3,54

Площадь парусности (ЦП), (м2)

Av (из информации)

475

492

Возвышение ЦП над ватерлинией, (м)

Z (из информации)

2,57

2,82

Расчетное давление ветра, Па

Pv (из таблиц правил)

29,7

30,6

Кренящий момент от ветра, (тм)

Mv = 0,001 Pv·Av·Z

36,26

42,46

Амплитуда качки со скуловыми килями, (градусы)

И2r = k•X1•X2•Y

Угол заливания, (градусы)

Иf (из диаграммы ост.)

69

67

Плечо опрокидывающего момента, (м)

Lc (из диаграммы остойчивости)

0,74

0.78

Опрокидывающий момент, (т•м)

Mc = D•Lc

3236,4

3353,4

Критерий погоды

K = Mc/Mv

89,3

78,9

Кренящее плечо 1, (м)

Lw1 = 0.504•Av•Zv/(gD)

0,014

0,017

Кренящее плечо 2, (м)

Lw2 = 1.5Lw1

0,021

0,025

Период качки, (с)

T = 2cB/vh0

6,6

6,56

Инерционный коэффициент

c=0.373+0.023B/T-0.043L/100

0,41

0,41

Коэффициент

R = 0.73+0.6(Zg-T)/T

0,66

0,69

Угол крена от постоянного ветра, (градус)

И0

Угол входа палубы в воду, (градус)

Иd = arctg(2(H - T)/B)

15,7

16,8

Критерий погоды по IMO

K = b/a

Задание № 4. Проверка продольной прочности корпуса

Для определения продольной прочности корпуса судна произведем расчет арифметической суммы масс дедвейта относительно миделя.

В таблице 4.1 представлен расчет суммы моментов масс дедвейта относительно миделя.

Проверка продольной прочности представлена в таблице 4.2.

Таблица 4.1

Таблица 4.2

Числовой коэффициент ko = 0,0182 при прогибе (Мсг<0)

ko = 0,0205 при перегибе (Мсг>0)

Произведя проверку продольной прочности судна на тихой воде, приходим к выводу, что:

|Моб| > Мдоп

Задание № 5. Определение количества разнородного генерального груза графическо-аналитическим способом при загрузке судна пр. 1557. Технология перевозки грузов

судно груз остойчивость прочность

Вариант №9

Обязательные грузы

Факультативные грузы

Наименование

УПО (щ, м3/т)

Масса, т

Наименование

УПО (щ, м3/т)

Рейки

0,6

400

Цемент

0,8

Смола

1,6

620

Спички

5,0

Канат

1,2

180

Определение количества разнородного генерального груза графо- аналитическим способом показано на графике

В результате построений на графике, добиваемся того, чтобы грузоподъемность и грузовместимость судна использовались оптимальным образом, т.е., чтобы было взято в общем 3000т. груза, который займет объем 4426 м3.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Транспортно-эксплуатационные характеристики исследуемого судна. Расчет ходового времени и расхода топлива, необходимого запаса пресной воды. Составление грузового плана судна, количества груза, расчет остойчивости, составление соответствующих диаграмм.

    контрольная работа [142,4 K], добавлен 29.06.2010

  • Определение ходового времени и судовых запасов на рейс. Параметры водоизмещения при начальной посадке судна. Распределение запасов и груза. Расчет посадки и начальной остойчивости судна по методу приема малого груза. Проверка продольной прочности корпуса.

    контрольная работа [50,2 K], добавлен 19.11.2012

  • Переменные ходовые запасы теплохода "Сейфула Кади". Проверка прочности корпуса и составление грузового плана судна, выполнение его балластировки и оценка аварийной остойчивости. Расчет угла дифферента и крена при получении пробоины заданного типа.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.07.2011

  • Выбор возможного варианта размещения грузов. Оценка весового водоизмещения и координат судна. Оценка элементов погруженного объема судна. Расчет метацентрических высот судна. Расчет и построение диаграммы статической и динамической остойчивости.

    контрольная работа [145,3 K], добавлен 03.04.2014

  • Расчет чистой грузоподъемности, крепления палубного груза, факультативного груза, аппликаты центра тяжести разнородного груза, посадки и остойчивости при составлении грузового плана. Проверка общей продольной прочности. Критерии погоды и ускорения.

    курсовая работа [75,8 K], добавлен 16.12.2014

  • Технические параметры универсального судна. Характеристика грузов, их распределение по грузовым помещениям. Требования, предъявляемые к грузовому плану. Определение расчетного водоизмещения и времени рейса. Проверка прочности и расчет остойчивости судна.

    курсовая работа [963,2 K], добавлен 04.01.2013

  • Определение основных параметров перевозки груза исследуемым судном. Характеристика грузов и их распределение. Расчет посадки судна по грузовой шкале и гидростатическим кривым. Построение диаграммы статической остойчивости. Проверка прочности корпуса.

    контрольная работа [114,4 K], добавлен 29.06.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.