Универсальное сухогрузное однопалубное судно

Сухогрузные суда общего назначения предназначены для перевозки генеральных грузов и являются наиболее распространенным типом транспортных судов — около 60% (по количеству) всех грузовых транспортных судов относится к этому типу. Грузоподъемность морских судов для генеральных грузов составляет в среднем 4000 ;

6000 т и достигает 16 000 — 20 000 т, скорость — соответственно 14−16 и 20−22 уз. Крупнейшие речные самоходные сухогрузные суда имеют грузоподъемность до 5000 -6000 т и скорость 15 — 20 км /ч.

Сухогрузные суда имеют просторные грузовые трюмы, занимающие основную часть корпуса, и обычно две палубы (малые суда — однопалубные, большие — двух — и трехпалубные). Машинное отделение, как правило, с дизельной установкой, расположено в корме или сдвинуто в нос на один — два грузовых трюма. Каждый трюм имеет грузовой люк (иногда — два), закрываемый металлическими закрытиями с механизированным приводом. В качестве грузовых средств применяют краны грузоподъемностью 8 -10 т или стрелы грузоподъемностью 3 -10 т; для тяжеловесных грузов предназначены грузовые стрелы или специальные грузовые устройства грузоподъемностью 30 — 350 т (тяжеловесные стрелы грузоподъемностью более 60 — 100 т являются уникальными). На многих современных сухогрузных судах оборудуют один рефрижераторный трюм для перевозки скоропортящихся грузов и, иногда, диптанк для перевозки жидких пищевых масел.

1. Архитектурно-конструктивный тип судна

Проектируется универсальное сухогрузное однопалубное судно для перевозки генеральных грузов и контейнеров. Количество поперечных переборок — 6. Количество трюмов — 4. Судно — двухостровное (с жилыми помещениями в юте), имеет транцевую корму, наклонный форштевень. Кормовое расположение машинного отделения. Одновинтовое судно.

2. Определение основных элементов судна

Для определения длины форпика используют следующую формулу:

l_ф=(0,05ч0,08)· L=0,08•120=9,6 м

(длина форпика должна быть кратна шпацию, а₀=600 мм)

Для определения длины ахтерпика:

l_а=(0,04ч0,05)· L=5,6 м

(длина ахтерпика может не быть кратна шпацию)

Длина машинного отделения равна:

l_мо=0,15•L=0,15•120=18 м

(длина машинного отделения должна быть кратна шпацию, а=800 мм)

Длину трюма № 1 считают по формуле:

l_тр1=6•а+2•6+3•0,05= 6•0,8+12+0,15=16,95

Так, как длины трюмов кратны шпацию (а=800 мм), принимаем l_тр1=17,6 м

Длину трюмов № 2,3,4 узнаем путем вычитания из длины судна уже известные длины, которые были посчитаны выше.

Результаты сведем в таблицу 1.

Таблица 1 — Таблица длин всех помещений

Высота бака прининимается равной 2,50 м.

Высота двойного дна:

м

Высота комингсов люков принимается 1200 мм.

Толщина люкових крышек 600 мм.

Ширина люкових вырезов:

b_lтр1=0,5•B=0,5•14,8= 7,4 м b_lтр2= b_lтр3= b_lтр4=0,75•B=0,75•14,8=11,1 м

3. Определение чистой грузоподьемности, дедвейта, водоизмещения и осадки судна в полном грузу

Для расчета площадей шпангоута применяем формулу:

w=B•D•k

для площади флора:

S_ф=h•B•k

Коэффициент k приведен в таблице № 2.

Таблица 2 — Расчет площадей шпангоута и флора до верхней палубы

Расчет вместимости грузовых помещений определяется по эпюру вместимости. Таким образом находим теоретическую вместимость. Зерновая вместимость на 3% меньше теоретической, а киповая — на 10%. Расчет вместимости всех грузовых помещений описан в таблице № 3.

Таблица 3 — Расчет вместимости грузовых помещений

Дедвейт определяется по формуле:

DW=P_гр+P_эк+P_топл

Чистая грузоподъемность судна определяется по полезным объемам всех грузовых помещений, делением их суммарного объема на заданный удельный погрузочный объем

т,

где q — удельный погрузочный объем.

Вес экипажа со снабжением и пресной водой принимается по формуле

т,

где n=15 человек — численность экипажа судна.

Вес топлива и смазки вычисляется по выражению

т,

где q=170 кг/(МВт•час) — удельный расход топлива и масла на все нужды на ходу судна.

0,2 — коэффициент резерва, учитывающий работу вспомогательных механизмов в портах и задержки в рейсе.

Водоизмещение порожнем

т

Водоизмещение судна ?

т.

Значение осадки определено из уравнения плавучести

м,

где — коэффициент общей полноты, принимаем =0,70;

т/м³ — удельный вес морской воды.

4. Расчет остойчивости и удифферентовки судна при перевозке контейнеров

удифферентовка груз судно дедвейт

Координаты центра тяжести судна и находится по формулам

м

м

Аппликата ЦТ судна порожнем

м.

Абсцисса ЦТ судна порожнем

м.

Таблица 4 — Расчет водоизмещения и координат ЦТ при перевозке контейнеров

Осадка при перевозке контейнеров

м

м

м

Минимальным требование к остойчивости является метацентрическая высота, представляемая выражением

где =5,88+1,506=7,384 м — аппликата метацентра.

Метацентрический радиус и аппликата центра величины определяются по выражениям Л. Эйлера

м,

м,

Поправка на влияние свободных поверхностей жидкости учитывается приближенно. Принимаем =0,12 м.

Метацентрическая высота

м

Угол дифферента

м — продольный метацентрический радиус.

Для уменьшения угла дифферента следует принять балласт в двойное дно трюма № 1.

5. Определение предельного водоизмещения, дедвейта, осадки и полезной грузоподъемности

Предельная осадка

м,

где H=1690 мм базисный надводный борт.

Предельное водоизмещение

т

Предельный дедвейт при этом водоизмещении

7225,5−1790,2=5435,3 т

Предельная грузоподъемность

5435,3−232,645=5202,7 т

6. Основные технические характеристики

Длина, L=120 м

Ширина, B= 14,8 м

Высота борта, D= 7,2 м

Осадка, d=4,61 м

Водоизмещение, =5875,25 т

Дедвейт, DW=4085,05 т

Чистая грузоподъемность, P_гр=3831,75 т

Удельно погрузочный объем, q=1,8 м³/т

Число контейнеров — 152

Мощность двигателя, N_e=2300 кВт

Скорость, V_s=13,8 уз.

Дальность плавания, R=7000 мор. миль

Район плавания — неограниченный

1. Устройство и оборудование судов. Методические указания. ОНМУ 2002

2. Фрид Е. Г. Устройство судна: Учебник. — 5-е изд., стереотип: — Л.: Судостроение, 1989. — 344 с.

3. Бронштейн Д. Я. Устройство и основы теории судна: Учебник. — Л.: Судостроение, 1988. — 336 с.:ил.