Содержание
Введение
1. Общая часть
1.1 Краткое описание основных характеристик судна, его назначения, устройств, систем, энергетической установки
2. Расчетная часть
2.1 Определение нормальной шпации, деление корпуса судна на отсеки
2.2 Определение нагрузки на днищевое перекрытие
2.3 Определение толщины наружной обшивки днища, настила второго дна, размеров утолщенных поясьев
2.4 Определение размеров связей днищевого перекрытия по «Правилам…Регистра»
2.5 Определение нагрузки на бортовое перекрытие
2.6 Определение толщины обшивки наружного и внутреннего бортов и размеров утолщенных поясьев
2.7 Определение размеров связей бортового перекрытия по «Правилам…Регистра»
2.8 Определение нагрузки на палубное перекрытие
2.9 Определение толщины настила верхней палубы и размеров утолщенных поясьев
2.10 Определение размеров связей палубного перекрытия по «Правилам…Регистра»
2.11 Определение нагрузки на поперечную переборку
2.12 Определение толщины обшивки и размеров связей поперечной переборки по «Правилам…Регистра»
2.13 Определение габаритных размеров днищевой объемной секции описание ее конструкции
Список литературы
Введение
Интенсивные процессы расширения и совершенствования транспортных услуг, предоставленным морским флотом, обусловили развитие танкеров нового поколения, и строительство универсальных сухогрузов.
Танкера в настоящее время используется в различных регионах нашей страны, отличающихся природно-климатическими условиями, интенсивностью перевозки грузов. Эта особенность эксплуатации танкеров существенно влияет на формирование структуры транспортировочных судов.
Расширение социально-экономической роли танкеров, ответственные задачи, поставленные перед судном по удовлетворению потребностей заказчиков в перевозках при одновременном повышении качества и эффективности транспортных услуг, определяют актуальность проблемы оптимального развития флота и перевозок. Это обстоятельство обязывает специалистов совершенствовать методы проектирования с танкеров и искать новые формы их эксплуатации.
В то же время задачи обоснования типов судов при их заказе на зарубежных верфях и проблемы возможного возрождения российского судостроения диктуются необходимость системного рассмотрения проектных, эксплуатационных и прогностических вопросов, связанных со строительством танкеров различного назначения для пополнения флота на ближайшую и отдалённую перспективы.
1. Общая часть
1.1 Краткое описание основных характеристик судна, его назначения, устройств, систем, энергетической установки
Основные характеристики судна
Универсальный сухогруз предназначен для транспортировки генеральных и навалочных грузов.
Класс судна по Регистру КМЃљIce2AUT1, то есть самоходное судно, построенное под надзором Российского Морского Регистра Судоходства. Ice2 - ледовое усиление, судно может плавать в летне-осенний период в Арктике в лёгких условиях и круглосуточно в замерзающих не арктических морях.
Главные размеры и основные характеристики судна
Длина:
Наибольшая………………………………………………….182,4 м
Между перпендикулярами……………………………….....174,8 м
Ширина теоретическая….. ………………………………….32,2 м
Высота борта теоретическая…………………………………17,5 м
Осадка проектная/по ЛГМ……………………..…………11/12,2 м
Дедвейт:
При проектной осадке……………………………………41100
При осадке по ЛГМ……………………………………..47400
Архитектурно-конструктивные особенности
Проектируемое судно танкер-продуктовоз однопалубное с полубаком и ютом, бульбообразнымй нос, крейсерская корма, кормовая пятиярусная рубка, расположение МКО кормовое, однопалубный, наклонный форштевень.
Материал корпуса судна
Материалом корпуса данного судна являются низколегированные стали категории А (R = 235мПа), хорошо поддаются обработке, что дает возможность танкеру без большой деформации корпуса плавать в ледовых условия
Конструкция корпуса
Сухогруз имеет смешанную систему набора: продольная система - по днищу судна и палубе, а поперечная по бортам. Судно имеет двойные борта и двойное дно.
Судовые устройства
Судно снабжено двумя становыми якорями холла, якорными цепями.
Спуск и подъем носовых и кормовых якорей выполняется якорно-швартовными лебедками. Лебедки правого носового и кормового якорей оборудованы устройствами дистанционной - из рулевой рубки - отдачи якорей.
Для приема и отдачи балласта на судне имеется балластно-осушительная система, обслуживаемая двумя электроприводными центробежными насосами и водоструйным эжектором. Одновременно откачивает весь балласт за время не более 6 часов.
Комплекс противопожарных систем, обычно имеющийся на подобных судах, дополнен пожарными системами местного применения.
На судне применена водная система отопления помещений, за исключением жилых и служебных, где используется система круглосуточного комфортного кондиционирования воздуха.
Остальные общесудовые системы предусмотрены в соответствии с требованиями класса судна.
На судне установлены два якорно-швартовных брашпиля и четыре швартовных лебедки. Палубные механизмы в основном имеют гидравлический привод.
Судовая энергетическая установка
Главный двигатель-малооборотный дизель марки 6S50 MC-C. Максимальная длительная мощность двигателя составляет около 8400 кВт при 127 об/мин. Гребной винт-четырехлопостной.
Для снабжения электроэнергией судно оборудовано тремя основными дизель-генераторами и одним аварийным, мощностью 3х160 кВт; 485 кВт соответственно.
Высокая степень автоматизации технических средств судна обеспечивает его нормальную эксплуатацию, экипаж судна состоит из одиннадцати человек.
Оборудование судовых помещений, размещение экипажа
Жилые помещения рассчитаны на экипаж из 28 человек. Имеется сауна и бассейн. Судно имеет сигнально-отличительные фонари. Размещены в районе ходового мостика, над верхней палубой.
Навигационное оборудование и средства связи
Судно оснащено комплексом аппаратуры навигации и связи, обеспечивающими его эксплуатацию в морских районах: прибором регистрации данных рейса, автоматической идентификационной системой, звукоприемной системой.
Сигнально отличительные огни:
- Отличительные фонари: первый и второй - топовые (белые). Первый устанавливают на фок-мачте, а второй на грот-мачте.
- Ботовые фонари: на правом борту зеленые, на левом красные, размещены в районе ходового мостика над верхней палубой.
- Кормовой фонарь (белый) размещен в диаметральной плоскости (ДП) на рубке юта.
- Якорные фонари (белые) установленные в носовой и кормовой частях судна.
2. Расчетная часть
2.1 Определение нормальной шпации, деление корпуса судна на отсеки
Определение нормальной шпации [3,ф.1.1.3]
, м (2.1)
где L - длина между перпендикулярами, м
L = 174,8м
Принимаем м
Определение расстояния между рамным набором
(2.2)
Принимаемто есть 4 шпации по 0,85 м
Определение длины форпика [3, ]
(2.3)
Количество шпаций в форпике
шпаций (2.4)
где - длина шпаций в форпике, м
Принимаем - 0,6м
шпаций
Принимаем шпаций
м (2.5)
Длина форпика ,м
Принимаем
Определение длины ахтерпика
(2.6)
Количество шпаций в ахтерпике
шпаций (2.7)
где длина шпации в ахтерпике, м
Принимаем м
Принимаем шпаций
Длина ахтерпика
(2.8)
Принимаем шпаций по 0,6 м
Определение длины машинного отделения
(2.9)
Количество шпаций в машинном отделении
(2.10)
Принимаем
Длина машинного отделения
(2.11)
Так как МО не делится на рамную шпацию, Принимаем длину = 23,8 м. то есть 28 шпации по 0,85 м или 7 шпаций по 3,4 м. а остаток оставим на
Кофердам длина которого равна 1,7м 2 шпации по 0,85
Определение длины грузового отсека
Определение суммарной длины грузовых отсеков
2.12)
Длина грузового отсека должна быть в пределах 10…20% длины судна
(2.13)
Количество грузовых отсеков
(2.14)
Принимаем
Длина одного отсека
(2.15)
Проверяем требование деления длины грузвого отсека
Принимаем то есть 52 шпаций по 0,85 м или 13 шпации по 3,4 м
Проверочный расчет длины судна
2.16)
Рисунок 1. - Схема деления судна на отсеки
2.2 Определение нагрузки на днищевое перекрытие
Определение расчетной нагрузки на наружную обшивку днища
Расчетное давление на наружную обшивку со стороны моря для точек приложения нагрузок, расположенных ниже КВЛ, определяется по формулам ]
, ] (2.17)
где расчетное статическое давление, кПа
расчетное волновое давление, кПа
(2.18)
Где отстояние точки приложения нагрузки от КВЛ, м
Для наружной обшивки днища
где d - осадка судна
(2.19)
- Расчетное волновое давление
,кПа (2.20)
- волновой коэффициент, зависящий от длины судна [3, ]
(2.21)
коэффициенты, учитывающие влияние скорости, длины судна, .
,кПа
кПа
Принимаем нагрузку на наружную обшивку днища кПа
Определение расчетной нагрузки на настил второго дна
Определение расчетной нагрузки на настил второго дна.
Расчётное давление на конструкции второго дна определяется по формулам ([4], 1.3.2.1-1)
где (2.22)
где-высота вертикального киля, м, определяется по формуле[3,2.4.4.1.]
(2.23)
Принимаем = 1,8 ,м
= 11- 1,8 = 9,2,м
= 92 + 16,32 = 108,32
Принимаем нагрузку на настил второго дна = 108,32кПа
2.3 Определение толщины наружной обшивки днища, настила второго дна, размеров утолщенных поясьев
Определяем толщину наружной обшивки днища
( 2.24)
где m - коэффициент изгибающего момента;
m = 15,8;
а - шпация, м;
a = 0,85,м;
- коэффициент, зависящий от отношения сторон опорного контура;
= 1;
- коэффициент допускаемых напряжений в средней части судна;
;
- расчётный предел текучести по нормальным напряжениям;
- запас на износ [3 ,1.1.5.1]
(2.25)
Где ? - коэффициент использования механических свойств, стали определяемый по таблице [3 ,т.1.1.4.3]
При ? = 1
= U(T-12), мм (2.26)
где U - среднегодовое уменьшение толщины связи,;
U = 0,2
Т-продолжительность эксплуатации судна, год
Т = 24 года.
= 15,8
Принимаем
Проектная толщина листов наружной обшивки днища, определенная по формуле, (2.24), [3, 1.6.4.4], должна быть не менее минимальной толщины, определяемой по формулам [3 ,2.2.4.8]
= (5.5+0.04при L30 м (2.27)
мм
Принимаем
2.3.2Определение толщины настила второго дна
Толщина настила второго дна определяется по формуле [3, 1.6.4.4], (2.24)
где = 108,32 ,
= 0,8[3,2.4.4-1]
мм
Принимаем
В любом случае толщина настила второго дна должна быть не менее минимальной толщины , определенной по формулам [3,2.4.4.4.2]
, мм при L80 м (2.28)
= (6,7+0,02 = 10,2, мм
10,2 мм<10,1
Принимаем:
Определение размеров горизонтального киля
Ширина горизонтального киля должна быть не меньше определяемой по формуле [3,2.2.4.4]
мм (2.29)
, мм
Принимаем = 2000 мм, так как = 0,85 м
Толщина горизонтального киля мм, должна быть на 2 миллиметра больше толщины обшивки днища
+2, мм (2.30)
Принимаем
Определение толщины скулового пояса осуществляем по формуле (2.30)
Принимаем:
Определение размеров среднего междудонного пояса осуществляем по формуле (2.29)
Ширина среднего междудонного пояса ,мм, должна быть не менее
Принимаем
Толщину среднего междудонного пояса , мм, рекомендуется увеличить на два миллиметра по сравнению с толщиной второго дна
= 10 + 2 = 12 , мм
Принимаем
Определяем размеры крайнего междудонного пояса
Ширину крайнего междудонного пояса , мм, рекомендуется принимать равной стандартной ширине листа, но с учётом ширины двойного борта(то есть на 200 мм больше ширины двойного борта ).