Категории:
ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет кормового якорного устройства
2.3.1 Расчет характеристики снабжения
Характеристика снабжения вычисляется по формуле 1.6.1-1 Правил:
| (2.27) |
где 
– конструктивные размерения судна, м;
– коэффициент;
– длина и средняя высота отдельных надстроек и рубок, м.
|
2.3.2 Якорное снабжение теплохода
Для теплохода класса «Р» с характеристикой снабжения 
в соответствии с табл. 3.2.1-1 Правил требуется:
- два носовых якоря Холла суммарной массой 200 кг;
- якорные цепи калибром 14 мм с распорками суммарной длиной 75 м.
2.3.3 Якорное снабжение толкаемого состава
При определении норм якорного снабжения толкаемых составов за расчетный принимается кильватерный состав сформированный по схеме Т+1. Толкание может осуществляться только в бассейнах разряда «Р». Суммарная масса носовых якорей толкаемого состава определяется по формуле 3.3.2 Правил:
| (2.28) |
где 
– размерения состава в плоскости ватерлинии, м;
– высота борта расчетная (наибольшая из всех барж состава) м;
– длина и высота бокового силуэта груза на палубе, м;
– коэффициент;
– коэффициент о табл.3.3.3 (для класса «Р»).
| (2.29) |
где 
– коэффициент по табл. 3.3.4;
– возвышение центра парусности над поверхностью воды;
| |
|
Масса кормового якоря принимается:
| (2.30) |
|
В качестве кормового якоря на судне будет установлен один якорь Холла массой 500 кг, цепь калибром 17 без распорок длиной 2,0 м для соединения якоря и существующего буксирного каната 15,5-Г-I-ЖС-Н-180 длиной 150 м. Для подъема и опускания якоря будет использоваться буксирная лебедка. Управление лебедки дистанционное из рубки или с поста управления, расположенного непосредственно у лебедки.
Расчет остойчивости
После проведения модернизационных работ на теплоходе проекта Р162А необходимо провести проверочный расчет остойчивости судна, ввиду того, что масса заменяемого оборудования составляет более 2% от водоизмещения судна порожнем.
Проверка остойчивости проекта Р162А выполнена в соответствии с требованиями «Правил Российского Речного Регистра» том 2 часть I раздел 12 «Остойчивость» изд. 2008 г.
Судно признается остойчивым, если оно при всех состояниях нагрузки, устанавливаемых удовлетворяет:
1. основному критерию остойчивости – при совместном действии на судно динамически приложенного давления ветра и бортовой качки (п. 12.4);
2. дополнительным требованиям: в эволюционный период циркуляции (пункт 12.9.4); при статическом воздействии буксирного каната (пункт 12.10.2); при динамическом действии буксирного каната (пункт 12.10.7).
3. требованию к начальной остойчивости (п. 12.1.3).
Расчеты по основному критерию выполнены для трёх спецификационных случаев нагрузки:
- судно с 10% запасов;
- судно с 100% запасов;
- судно с 100% запасов и балластом в кормовой цистерне.
Расчеты по дополнительным требованиям выполнены для двух спецификационных случаев нагрузки:
- судно с 10% запасов;
- судно с 100% запасов и балластом в кормовой цистерне.
Установлено оборудование: главные двигатели 6190ZLC1-2 с редуктором (2шт.), установлены дополнительные дельные вещи. Общая масса переоборудования составила примерно 10 тонн.
В таблице 2.1 приведена нагрузка масс судна пр.Р162А порожнем после переоборудования. Далее следует результаты расчета начальной остойчивости. В таблицах 2.2÷2.4 приведена нагрузка трех расчетных случаев нагрузки. Далее следует результаты расчета начальной остойчивости для этих случаев.
Таблица 2.1 – Нагрузка масс судна порожнём после переоборудования
| Обозн. | Наименование разделов и статей нагрузки | Масса, 
| Плечи, 
| Моменты, 
| ||||
| 
| 
| 
| 
| 
| |||
| Судно до переоборудования | 113,5 | -0,220 | 0,00 | 3,26 | -74,29 | 0,00 | 1099,59 | |
| Механизмы и дельные вещи | -5,8 | -3,85 | 0,00 | 1,59 | -56,60 | 0,00 | 23,37 | |
| Судно порожнём после переоборудования | 107,7 | 0,000 | 0,00 | 3,36 | 0,02 | 0,00 | 1068,90 |
Элементы плавучести и начальной остойчивости:
Случай 0
Удельный вес воды: 1,0 т/м3;
Исходное водоизмещение: 107,7 т;
Координаты центра тяжести:
- от плоскости миделя: 0,000м;
- от диаметральной плоскости: 0,000м;
- от основной плоскости: 3,360м;
Координаты центра величины:
- от плоскости миделя: -0,024 ;
- от диаметральной плоскости: 0,000 ;
- от основной плоскости: 0,970 ;
Запас плавучести: 79,063 
;
Угол дифферента: -0.446 
;
Угол крена: 0.000 ;
Осадки:
- на миделе: 1.06 ;
- на носовой марке: 1.02 ;
- на кормовой марке:1,08 ;
Минимальный надводный борт: 1.07 ;
Возвышение люка №1 над ватерлинией: 1.702 ;
Моменты инерции свободных поверхностей жидких грузов:
- относительно продольной оси: 0.000 ;
- относительно поперечной оси: 0.000 ;
Начальная поперечная метацентрическая высота:
- с учетом поправок на свободные поверхности жидких грузов: 1.740 ;
- без учета поправок на свободные поверхности жидких грузов: 1.740 ;
Начальная продольная метацентрическая высота, отнесённая к действующему водоизмещению, с учетом поправок на свободные поверхности жидких грузов 2.373 ;
Момент, дифферентующий на один градус: 401.469 ;
Момент, дифферентующий на один см: 5.780 ;
Момент, кренящий на один градус: 9.651 ;
Число тонн на 1см осадки: 2,610 ;
Таблица 2.2 – Нагрузка масс для 1-го случая – судно после переоборудования с 10% запасов
| Обозн. | Наименование разделов и статей нагрузки | Масса,
| Плечи,
| Моменты,
| ||||
|
|
|
|
|
|
| |||
| Судно порожнём после переоборудования | 107,7 | 0,00 | 0,00 | 3,36 | 0,98 | 0,00 | 1069,34 | |
| Дедвейт | ||||||||
| Топливо: | ||||||||
| 10% запасов | 5,70 | 4,50 | 0,00 | 0,70 | 25,65 | 0,00 | 3,99 | |
| Масло: | ||||||||
| 10% запасов | 0,220 | 4,12 | 0,00 | 0,24 | 0,91 | 0,00 | 0,053 | |
| Снабжение и инструмент | ||||||||
| 10% | 0,52 | -6,00 | 0,00 | 3,24 | -3,09 | 0,00 | 1,67 | |
| Команда с багажом | 1,47 | 5,02 | 0,00 | 4,50 | 7,38 | 0,00 | 6,62 | |
| Вода 10% | 0,38 | 1,35 | 0,00 | 2,08 | 0,51 | 0,00 | 0,78 | |
| Фекалии: | ||||||||
| 100% заполнения; | 2,00 | 2,75 | 0,00 | 1,90 | 5,50 | 0,00 | 3,80 | |
| Нефтесодержащие воды: | ||||||||
| 100% заполнения; | 2,40 | 3,85 | 0,00 | 1,40 | 43,89 | 0,00 | 15,96 | |
| Итого | 120,4 | 0,24 | 0,00 | 3,25 | 81,73 | 0,00 | 1102,21 |
Элементы плавучести и начальной остойчивости:
Случай 1
Удельный вес воды: 1,0 
;
Исходное водоизмещение: 120,4 ;
Координаты центра тяжести:
- от плоскости миделя: 0,240 ;
- от диаметральной плоскости: 0,000 ;
- от основной плоскости: 3,250 ;
Координаты центра величины:
- от плоскости миделя: -0,231 ;
- от диаметральной плоскости: 0,000 ;
- от основной плоскости: 1,019 ;
Запас плавучести: 57,383 ;
Угол дифферента: -0.164 ;
Угол крена: 0.000 ;
Осадки:
- на миделе: 1.09 ;
- на носовой марке: 1.08 ;
- на кормовой марке:1,09 ;
Минимальный надводный борт: 1.13 ;
Возвышение люка №1 над ватерлинией: 1.637 ;
Моменты инерции свободных поверхностей жидких грузов:
- относительно продольной оси: 154.600 ;
- относительно поперечной оси: 39.400 ;
Начальная поперечная метацентрическая высота:
- с учетом поправок на свободные поверхности жидких грузов: 1.230 ;
- без учета поправок на свободные поверхности жидких грузов: 1.686 ;
Начальная продольная метацентрическая высота, отнесённая к действующему водоизмещению, с учетом поправок на свободные поверхности жидких грузов 1.246 ;
Момент, дифферентующий на один градус: 422.126 ;
Момент, дифферентующий на один см: 6.077 ;
Момент, кренящий на один градус: 7.290 ;
Число тонн на 1см осадки: 2.652 ;
Таблица 2.3 – Нагрузка масс для 2-го случая - судно после переоборудования с 100% запасов
| Обозн. | Наименование разделов и статей нагрузки | Масса,
| Плечи,
| Моменты,
| ||||
|
|
|
|
|
|
| |||
| Судно порожнём после переоборудования | 107,7 | 0,00 | 0,00 | 3,36 | 0,98 | 0,00 | 1069,34 | |
| Топливо: | ||||||||
| 100% запасов | 10,19 | 5,70 | 0,00 | 1,27 | 324,90 | 0,00 | 72,39 | |
| Масло: | ||||||||
| 100% запасов | 2,200 | 4,12 | 0,00 | 1,18 | 9,06 | 0,00 | 2,596 | |
| Снабжение и инструмент | ||||||||
| 100% запасов | 5,15 | -6,00 | 0,00 | 3,24 | -30,90 | 0,00 | 16,69 | |
| Команда с багажом | 1,47 | 5,02 | 0,00 | 4,50 | 7,38 | 0,00 | 6,62 | |
| Вода 100% | 3,75 | 1,35 | 0,00 | 2,60 | 5,06 | 0,00 | 9,75 | |
| Фекалии: | ||||||||
| 10% заполнения; | 0,20 | 2,75 | 0,00 | 0,60 | 0,55 | 0,00 | 0,12 | |
| Нефтесодержащие воды: | ||||||||
| 10% заполнения; | 1,14 | 3,85 | 0,00 | 0,24 | 4,39 | 0,00 | 0,27 | |
| Итого | 131,8 | 0,83 | 0,00 | 3,030 | 321,43 | 0,00 | 1177,77 |
Элементы плавучести и начальной остойчивости:
Случай 2
Удельный вес воды: 1,0 ;
Исходное водоизмещение: 131,8 ;
Координаты центра тяжести:
- от плоскости миделя: 0,830 ;
- от диаметральной плоскости: 0,000 ;
- от основной плоскости: 3,030 ;
Координаты центра величины:
- от плоскости миделя: 0,848 ;
- от диаметральной плоскости: 0,000 ;
- от основной плоскости: 1,132 ;
Запас плавучести: 40,153 ;
Угол дифферента: 0.503 ;
Угол крена: 0.000 ;
Осадки:
- на миделе: 1.09 ;
- на носовой марке: 1,08 ;
- на кормовой марке:1,1 ;
Минимальный надводный борт: 1.035 ;
Возвышение люка №1 над ватерлинией: 1.499 ;
Моменты инерции свободных поверхностей жидких грузов:
- относительно продольной оси: 154.600 ;
- относительно поперечной оси: 39.400 ;
Начальная поперечная метацентрическая высота:
- с учетом поправок на свободные поверхности жидких грузов: 1.246 ;
- без учета поправок на свободные поверхности жидких грузов: 1.644 ;
Начальная продольная метацентрическая высота, отнесённая к действующему водоизмещению, с учетом поправок на свободные поверхности жидких грузов 9.067 ;
Момент, дифферентующий на один градус: 468.559 ;
Момент, дифферентующий на один см: 6.745 ;
Момент, кренящий на один градус: 8.456 ;
Число тонн на 1 см осадки: 2.745 ;
Таблица 2.4 – Нагрузка масс для 3-го случая – судно после переоборудования с 100% запасов и балластом в кормовой цистерне
| Обозн. | Наименование разделов и статей нагрузки | Масса,
| Плечи,
| Моменты,
| ||||
|
|
|
|
|
|
| |||
| Судно порожнём после переоборудования | 107,7 | 0,00 | 0,00 | 3,36 | 0,98 | 0,00 | 1069,34 | |
| Дедвейт | ||||||||
| Топливо: | ||||||||
| 100% запасов; | 10,19 | 5,70 | 0,00 | 1,27 | 324,90 | 0,00 | 72,39 | |
| Масло: | ||||||||
| 100% запасов; | 2,200 | 4,12 | 0,00 | 1,18 | 9,06 | 0,00 | 2,60 | |
| Снабжение и инструмент | ||||||||
| 100% запасов; | 5,15 | -6,00 | 0,00 | 3,24 | -30,90 | 0,00 | 16,69 | |
| Команда с багажом | 1,47 | 5,02 | 0,00 | 4,50 | 7,38 | 0,00 | 6,62 | |
| Вода 100% | 3,75 | 1,35 | 0,00 | 2,60 | 5,06 | 0,00 | 9,75 |
Продолжение таблицы 2.4
| Фекалии: | ||||||||
| 10% заполнения | 0,20 | 2,75 | 0,00 | 0,60 | 0,55 | 0,00 | 0,12 | |
| Нефтесодержащие воды: | ||||||||
| 10% заполнения | 1,14 | 3,85 | 0,00 | 0,24 | 4,39 | 0,00 | 0,27 | |
| Балласт в кормовой цистерне | 24,00 | -12,95 | 0,00 | 2,96 | -310,80 | 0,00 | 71,04 | |
| Итого | 155,8 | 0,026 | 0,00 | 3,03 | 10,63 | 0,00 | 1248,81 |
Элементы плавучести и начальной остойчивости:
Случай 3
Удельный вес воды: 1,0 ;
Исходное водоизмещение: 155,8 ;
Координаты центра тяжести:
- от плоскости миделя: 0,026 ;
- от диаметральной плоскости: 0,000 ;
- от основной плоскости: 3,030 ;
Координаты центра величины:
- от плоскости миделя: 0,026 ;
- от диаметральной плоскости: 0,000 ;
- от основной плоскости: 1,182 ;
Запас плавучести: 84,153 ;
Угол дифферента: -0.117 ;
Угол крена: 0.000 ;
Осадки:
- на миделе: 1,1 ;
- на носовой марке: 1,01 ;
- на кормовой марке: 1,2 ;
Минимальный надводный борт: 1.086 ;
Возвышение люка №1 над ватерлинией: 1.368 ;
Моменты инерции свободных поверхностей жидких грузов:
- относительно продольной оси: 154.600 ;
- относительно поперечной оси: 39.400 ;
Начальная поперечная метацентрическая высота:
- с учетом поправок на свободные поверхности жидких грузов: 1.101 ;
- без учета поправок на свободные поверхности жидких грузов: 1.475 ;
Начальная продольная метацентрическая высота, отнесённая к действующему водоизмещению, с учетом поправок на свободные поверхности жидких грузов 64.720 ;
Момент, дифферентующий на один градус: 466.179 ;
Момент, дифферентующий на один см: 6.711 ;
Момент, кренящий на один градус: 7.929 ;
Число тонн на 1см осадки: 2.740 ;
Расчетные случаи нагрузки судна
Расчеты выполнены в комплексе программ для расчетов по статике корабля SEA HYDRO, имеющий допуск РРР (Сертификат № 14 от 9.02.2005 г.).
Таблица 2.5 – Расчетные случаи нагрузки судна
| Наименование элементов | Размерность | Случаи нагрузки судна | ||
| случай | случай | случай | ||
| Водоизмещение | 
| 107,7/ 3330.20 | 131,8/ 3813.15 | 155,8/ 4048.59 |
| Отстояние ц.т. от мидель-шпангоута |
| 0.24 | 0.83 | 0.026 |
| Отстояние ц.т. от ДП |
| 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Отстояние ц.т. от ОП |
| 3.25 | 3.03 | 3.03 |
| Угол дифферента |
| -0.164 | 0.503 | -0.117 |
| Угол крена |
| 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Начальная поперечная метацентрическая высота с учетом поправок |
| 1.230 | 1.246 | 1.101 |
| Начальная продольная метацентрическая высота с учетом поправок |
| 71.246 | 69.067 | 64.720 |
| Момент дифферентующий на один градус |
| 422.126 | 468.559 | 466.179 |
| Момент кренящий на один градус |
| 7.290 | 8.456 | 7.929 |
| Число тонн на 1 см осадки | 
| 2.652 | 2.745 | 2.740 |
Определение предельно допустимых углов крена
Таблица 2.6 – Определение предельно допустимых углов крена
| Наименование элементов | Случаи нагрузки судна | ||
| 1 случай | 2 случай | 3 случай | |
| Осадка, T, м | 1.04 | 1.09 | 1.1 |
Начальный угол крена,  , град
| 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Высота борта, Н, м | 2.20 | 2.20 | 2.20 |
Угол заливания,  , град
| 31.10 | 27.76 | 24.56 |
| 0,8 , град
| 24.88 | 22.21 | 19.65 |
Угол входа в воду кромки палубы судна,  , град
| 19.85 | 15.27 | 15.23 |
Угол опрокидывания,  , град
| 42.7 | 44.2 | 42.9 |
|
 Рисунок 2.1 – Диаграмма динамической остойчивости (1 случай)
|
|
  Рисунок 2.2 – Диаграмма динамической остойчивости (2 случай)
|
|
| Рисунок 2.3 – Диаграмма динамической остойчивости (3 случай)
|
2.4.1 Проверка остойчивости судна по основному критерию
Остойчивость судна по основному критерию считается достаточной, если оно при плавании на волнении выдерживает динамически приложенное давление ветра, то есть выполняется условие:
| (2.31) |
где 
– кренящий момент от динамического действия ветра, кН м, определяемый согласно указаниям пункта 12.5;
– предельно допустимый момент при динамических наклонениях, кН м, определяемый согласно указаниям пункта 12.7.
За предельно допустимый угол крена, 
, при проверке остойчивости по основному критерию следует принимать угол опрокидывания, , или угол заливания , исходя из того, какой из этих углов меньше.
За предельно допустимый угол крена принят угол заливания через дверь в шахту машинного отделения.
Проверка остойчивости судна по основному критерию приводится в таблице 2.7.
Таблица 2.7 – Проверка остойчивости судна по основному критерию
| Наименование элементов | Обозначение или формула | Размер-ность | Случаи нагрузки судна | ||
| 1 случай | случай | случай | |||
| Аппликата ЦТ | 
|
| 3,250 | 3,030 | 3,03 |
| Ширина судна по ватерлинии | 
|
| 6,600 | 6,600 | 6,60 |
| Отношение | 
| - | 4,558 | 4,112 | 3,96 |
| Отношение | 
| - | 0,396 | 0,370 | 0,370 |
| Площадь парусности | 
| 
| 203,740 | 196,230 | 193,2 |
| Отстояние центра парусности от ОП | 
|
| 4,728 | 4,837 | 4,88 |
| Возвышение центра парусности над плоскостью ватерлинии | 
|
| 2,929 | 2,843 | 2,81 |
| Условное расчетное динамическое давление ветра (таблица 12.5.2) | 
| 
| 243,580 | 241,860 | 241,16 |
| Коэффициент (таблица 12.5.6-1) | 
| - | 0,538 | 0,476 | 0,46 |
| Коэффициент (таблица 12.5.6-2) | 
| - | 0,109 | 0,173 | 0,173 |
| Приведенное плечо кренящей пары | 
| 
| 3,034 | 3,007 | 2,97 |
| Кренящий момент от динамического действия ветра | 
| 
| 150,584 | 142,726 | 138,51 |
| Амплитуда бортовой качки | 
|
| 11,210 | 11,300 | 10,32 |
| Предельно допустимый угол крена | 
|
| 31,100 | 27,760 | 2,56 |
| Предельно допустимое плечо (рисунки 2, 3, 4) | 
|
| 0,185 | 0,159 | 0,14 |
| Предельно допустимый кренящий момент | 
|
| 616,087 | 606,291 | 566,80 |
| Коэффициент запаса | 
| - | 4,091 | 4,248 | 4,09 |
2.4.2 Проверка остойчивости судна по дополнительным требованиям
В соответствии с требованиями РРР остойчивость буксирного судна пр.Р162А должна быть достаточной:
- в эволюционный период циркуляции (п.12.10.11);
- при статическом воздействии буксирного каната (п.12.10.2);
- при динамическом действии буксирного каната (п.12.10.7) .
Расчеты по дополнительным требованиям выполнены для двух спецификационных случаев нагрузки:
- судно с 10% запасов;
- судно с 100% запасов и балластом в кормовой цистерне.
2.4.3 Проверка остойчивости в эволюционный период циркуляции
Для всех грузовых судов с энерговооруженностью 
должна быть проверена остойчивость в эволюционный период циркуляции (п.12.10.11), то есть должно быть выполнено условие:
| (2.32) |
где 
– динамически приложенный кренящий момент, кН м, возникающий в эволюционный период циркуляции и определяемый согласно указаниям пункта 12.8.8;
– предельно допустимый момент, принимаемый в соответствии с указаниями пункта 12.8.10 для случая наклонения судна в эволюционный период циркуляции с учетом начального угла крена, кН м.
определяется по диаграмме статической остойчивости в зависимости от предельно допустимого угла крена, 
.
За предельно допустимый угол крена, , согласно пункту 12.8.9 следует принимать угол входа палубы в воду, . Проверка остойчивости при циркуляции проводится в таблице 2.8.
Таблица 2.8 – Проверка остойчивостив эволюционный период циркуляции
| Наименование элементов | Обозначение или формула | Размерность | Случай нагрузки | |
| случай | случай | |||
| Осадка средняя | 
|
| 1,09 | 1,1 |
| Ширина судна по ватерлинии |
|
| 6,6 | 6,6 |
| Длина судна по ватерлинии | 
|
| 27,4 | 27,7 |
| Аппликата ЦТ |
|
| 3,250 | 3,030 |
| Отношение | 
| - | 4,56 | 3,96 |
Продолжение таблицы 2.8
| Коэффициент (таблица 12.8.8) | 
| - | -0,83 | -0,23 |
| Коэффициент | 
| - | 0,029 | 0,029 |
| Скорость полного хода без состава (15.5км/ч) | 
| 
| 5,42 | 5,42 |
| Скорость перед входом в циркуляцию | 
|
| 4,34 | 4,34 |
| Кренящий момент в эволюционный период циркуляции | 
|
| 223,53 | 199,20 |
| Предельно допустимый угол крена |
|
| 19,85 | 15,23 |
| Предельно допустимое плечо | 
|
| 0,205 | 0,155 |
| Предельно допустимый кренящий момент | 
|
| 682,69 | 627,53 |
| Коэффициент запаса остойчивости | 
| - | 3,05 | 3,15 |
|
| Рисунок 2.4 – Диаграмма статической остойчивости для судна с 10% запасов (1 случай)
|
|
| Рисунок 2.5 – Диаграмма статической остойчивости для судна с 100% запасов и балластом в кормовой цистерне (1 случай)
|
2.4.4 Проверка остойчивости от статического действия буксирного троса
Кренящий момент определяется по формуле (пункт 12.10.3):
| (2.54) |
Расчет проведен в таблице 2.9.
За предельно допустимый угол крена 
при проверке остойчивости от статического действия буксирного троса принят угол, .
Таблица 2.9 – Проверка остойчивости от статического действия буксирного троса
| Наименование элементов | Обозначение или формула | Размерность | Случаи нагрузки судна |
| 1 случай | 3 случай | ||
| Длина судна | |
||
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |