Грузовой план транспортного судна

Масса УГЕ=50*5=250 кг М=250*115= 28750 кг= 28,75 т М=46,25 +28,75 = 75 тРис. 4.6 – Размещения груза « Сахар»2. Какао-бобы (l*b*h=800*500*200 мм, m=50 кг) Принимаем 5 мешков в 1 УГЕ.У нас 900 мешков, следовательно получим 180 УГЕВерхний Твиндек Трюма № 4: Высота твиндека = 3,2 м По формуле (4.2) получаем, что: n=3,2/ (0,2*5+0,16)= 2По формуле (4.1) получаем, что: N=2*[((21,4-0,006)/(1,6+0,006))*(20,1-0,006)/(1,2+0,006)] = 424 УГЕИсходя из этого можно сказать, что твиндек №4 способен вместить 424 УГЕ. Возьмем 180 УГЕ. Чтобы найти массу (М), которую принимает трюм - массу УГЕ умножаем на количество УГЕ в одном ряду и на количество ярусов. Масса УГЕ=50*5=250 кг М=250*180= 45000 кг =45 тРис. 4.7 – Размещения груза « Какао-бобы»4.Рис (l*b*h=800*500*200 мм, m=50 кг) Принимаем 5 мешков в 1 УГЕ.У нас 900 мешков, следовательно получим 180 УГЕВерхний твиндек трюма №2: Высота твиндека=3,6 м По формуле (4.2) получаем, что: n=3,6/(0,2*5+0,16)=3По формуле (4.1) получаем, что: N=3*[((19,0-0,006)/(1,6+0,006))*(18,5-0,006)/(1,2+0,006)] = 545 УГЕИсходя из этого можно сказать, что твиндек №5 способен вместить 545 УГЕ. По текущему варианту загрузки нам необходимо загрузить 180 УГЕ. Чтобы найти массу (М), которую принимает трюм - массу УГЕ умножаем на количество УГЕ в одном ряду и на количество ярусов. Масса УГЕ=50*5=250 кг М=250*180= 45000 кг =45 тРис. 4.8 – Размещения груза « Какао-бобы»Рис. 4.9 – Схема загрузки суднаРаздел 5. Контроль мореходных качеств судна в загруженном состоянииКонтроль плавучести судна проводится путём сравнения рассчитанного дедвейта судна в заданном случае нагрузки с предельно-допустимым дедвейтом для соответствующего сезона и района плавания, приведённым в Приложении 1.2. Проверка остойчивости на соответствие требованиям Регистра, выполняется по диаграмме контроля остойчивости, приведённой в Приложении 1.6. Для контроля остойчивости, с помощью диаграммы контроля остойчивости, необходимо вычислить Σmiи статический момент статей дедвейта Σmi*ziдля своего варианта случая нагрузки судна. Расчёты выполняются в табличной форме. При учёте количества запасов, для всех вариантов, условно принять поправочный момент на возможные свободные поверхности в судовых танках равный 778,8 тм. Таблица 5.1 - Расчет дедвейта и статических моментов дедвейтаСтатья нагрузкиМасса, ш;, тz;, мX;, мm;* z;, тмm;* x;, тмТрюм 1 Пиломатериалы11934,6485487,857264Трюм 2 Слябы50403,12915624146160Трюм 3 Слябы30403,14942412160Трюм 5 Сахар46,257,6-53351,5-2451,25Верхний Твиндек 4 Какао-бобы4510474502115Верхний Твиндек 2 Рис459,529427,51305Нижний Твиндек 5 Сахар28,759,44270,25115Твиндек 4 Какао-бобы5309,4-174982-9010Твиндек 5 Рис681,259,4-566403,75-38150№1 Д.П367,61,8547,6068017498№2Пр.Б., Л.Б166,20,7333,981215647№3 Л.Б.75,20,7024,10531812№3Пр.Б.86,60,7024,20612096№4Пр.Б., Л.Б254,40,724,401841120№5Пр.Б., Л.Б244,20,73-16,70178-4078№10 Л.Б104,72,19-51,10229-5350№10 Пр.Б91,52,04-52,20187-4776Форпик Д.П.208,57,1162,30148212990Ахтерпик Д.П.130,758,08-66,881057-8744Диптанк №1 Пр.Б249,76,2317,0015554245Диптанк №1 Л.Б2386,2317,0014834046Поправочный момент778,8Сумма (дедвейт)12866,651469,6156986,5Судно порожнем53808,7810,9847236,4-59072,4Экипаж, провизия2012,5-45250-900Сумма (водоизмещение)18266,69895697014,05Контроль плавучести Для проверки условия плавучести воспользуемся рисунком 5.1. Из таблицы, приведенной на рисунке видно: DWз=13185 т Значение, полученное при загрузке нашего судна DW=12866 т Рисунок 5.1 – Параметры грузовой маркиКонтроль остойчивости Для выполнения условий остойчивости воспользуемся рисунком 5.2 (Предельные кривые для контроля остойчивости). Для этого входим в график со следующими значениями: Mz=51469,6тмDW=12866 т И на пересечении соответствующих линий находим: h = 2,2 мТак как значение h = 2,2 м находится в зоне достаточной остойчивости на диаграмме предельных кривых для контроля остойчивости, то условие остойчивости соблюдается. Рисунок 5.2 – Предельные кривые для контроля остойчивостиНаходим плечи статической остойчивости Уголкрена100200300400500600700800900lф (м)0,8301,6502,433,2303,8004,1804,354,2804,00lв (м)0,7001,3902,032,6003,1003,513,813,9904,05l (м)0,1300,2600,400,6300,7000,670,540,290-0,05sinΘ0,1740,3420,500,6430,7660,8660,940,9851,00Диаграмма статической остойчивости.Так как ДДО является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости, плечи динамической остойчивости при углах крена Θ = 100, 200,300 и т.д. находим интегрированием по правилу трапеций ДСО от 00 до соответствующего угла крена. Для подсчёта плеч динамической остойчивости при Θ = 100, 200,300 и т.д. будем использовать следующие зависимости:ld(100) = 0,5·δΘ·(l0 + l10);ld(200) = 0,5·δΘ·(l0 + 2l10 + l20);ld(300) = 0,5·δΘ·(l0 + 2l10 + 2l20 + l30);……………………………………ld(Θ0) = 0,5·δΘ·(l0 + 2l10 + 2l20 + … + lΘ);где δΘ = 0,174 рад., l0, l10, l20 и т.д. – плечи статической остойчивости при 00, 100, 200 и т.д.Уголкрена100200300400500600700800900ld (м)0,130,260,400,630,700,670,540,29-0,05l (м)0,010,050,100,190,310,430,530,610,63Диаграмма динамической остойчивости.РАЗДЕЛ 6. Укладка и крепление крупногабаритных тяжеловесных грузовКрупногабаритные тяжеловесные грузовые места обычно перевозят на люковых крышках. Массу крупногабаритного тяжеловесного груза принимаем равной: m = 150-6-4-2=138 тСхема расположения обухов крепления на грузовом месте показана на рис 6.1.Рисунок 6.1 – Схема крупногабаритного тяжеловесного грузового места с местами крепленияПроверим, не превышает ли данный груз допустимую нагрузку на люковое закрытие. Допустимая нагрузка 7,2 т/м2. Груз создает нагрузку: 138 т/120 м2 = 1,15 т/м2Условие нагрузки выполняется. Для выбора прочных размеров тросов и канатов и других средств крепления в составе найтовов необходимо найти внешние силы, воспринимаемые грузовым местом.Смещающие силы от качки в направлении осей X и Y определим по методике ИМО. По методике ИМО внешние силы рассчитываются по формулам: Fx = m×ax + Fwx + Fsx, (6)Fy = m×ay + Fwy + Fsy, (7)где Fx, Fy – соответственно продольная и поперечная сила, действующая на грузовое место; ax, ay – соответственно продольное и поперечное ускорении от качки, действующие на грузовое место; Fwx, Fwy - соответственно продольная и поперечная сила от ветра, действующие на грузовое место; Fsx, Fsy - соответственно продольная и поперечная сила от удара всплеска волны, действующие на грузовое место; m – масса грузового места. Ускорения ax и ay базового судна определяются по таблице рисунка 4.2.Рис. 6.2 – Таблица для определения ускорений для базового суднаГрузовое место расположим на грузовом люке трюма №3 ax=3,8 м/с2ay=6,7 м/с2 Табличные ускорения даны для базового судна длиной 100 м, движущегося со скоростью 15 узлов и имеющего отношение ширины к метацентрической высоте ≥13. Наше судно имеет иные данные, поэтому ускорения необходимо скорректировать поправочным коэффициентом, указанным в таблице 4.7 методических указаний [1]. Длина судна 138 метров, а скорость 12 узлов, следовательно: ax=3,8×0,72=2,736 м/с2ay=6,7×0,72=4,824 м/с2 Если отношение ширины судна к метацентрической высоте меньше 13, то величину поперечного ускорения корректируют поправочным коэффициентом, определяемым с помощью таблицы 4.8 методических указаний [1]. Соотношение нашего судна: B/GM=20,6/2,4=8,58˂13 Тогда: ay= 4,824×1,34 =6,464 м/с2Удельные силы, вызываемые действием ветра и от всплеска волн, действующие на грузовое место, которое возвышается над верхней палубой, следует принимать: - Удельная сила, возникающая под действием ветрового давления из расчёта 1кН/м2; - Удельная сила, возникающая под действием всплеска волны из расчёта 1кН/м2. Силы, возникающие от всплеска волны, следует прикладывать только на те участки грузового места, которые возвышаются над верхней палубой или крышкой люка на высоту до 2 метров. Имеем: Fwx = (8 м ∙ 4 м + 2 ∙ 3,14 ∙ 2 м) ∙ 1 кН/м2 = 44,6 кН Fwy = (15 м ∙ 4 м + 4 м ∙ 12) ∙ 1 кН/м2 = 108 кН Fsx = 2 м ∙ 8 м ∙ 1 кН/м2 = 16 кН Fsy = 2 м ∙15 м ∙ 1 кН/м2 = 30 кН Найдем внешние силы по формулам (6) и (7): Fx= 138×2,736+44,6+16 = 438,168 кН Fy= 138×6,464+108+30 = 1030,032 кН Как правило, наибольшую опасность представляет для нас поперечно смещение груза, поэтому рассматривать будем только его. Поперечное скольжение будет исключено, если соблюдается следующее условие (см. рис 4.3 методических указаний [1]): Fy= μ×m×g + CS1×f1 + CS2×f2 + … + CSn×fn, (8) где Fy– внешняя поперечная нагрузка, кН; n – число рассчитываемых найтовов; μ - коэффициент трения; m – масса грузового места, т; g – ускорение свободного падения, м/с2; CSi– расчетная прочность поперечных найтовов, кН; fi– функции коэффициента трения и вертикального угла установки найтова α, определяемые по таблице 4.9 методических указаний [1]. Из формулы (8) выразим общую прочность 4 найтовов для крепления на одном борту: CS=(Fy- μ×m×g)/(f1 + f2 + f3 + f4), (9) f1 и f2 устанавливаются под углом 40° f3 и f4 устанавливаются под углом 50° μ принимаем = 0,1 CS = (1030,032 – 0,1×138×10)/(0,83+0,83+0,72+0,72)= 287,753 кН, такую нагрузку должны выдержать 4 найтова, которыми будут крепить груз. Каждый канат должен выдерживать 71,939 кН (287,753/4), но это рабочая нагрузка для стального троса по отношению к разрывной не должна превышать 80% от разрывной, тогда: CS=(71,939 /0,8)x1,5 = 134,886 кН Для талрепов и скоб рабочая нагрузка по отношению к разрывной не должна превышать 50% от разрывной, тогда: CS=71,939 ×1,5=107,909 кН для каждой скобы и талрепа на найтове. Схема крепления приведена на рисунке 6.2.Рисунок 6.2 – схема крепления грузового местаОпрокидывание грузового места не произойдет, если будет соблюдаться следующее условие: Fy×a = b×μ×m×g + CS1×c1 + CS2×c2 + … + CSn×cn, (10) где a – плечо опрокидывания, м; b – плечо устойчивости, м; ci– плечи сил крепления, м. Выразим из формулы (10) общую нагрузку для всех 4 найтовов: CS=( Fy×a- b×μ×m×g)/(c1+c2+c3+c4), (11) μ принимаем = 0,1 a принимаем = 5 метров; b=6 метров; На рисунке 6.3 размеры катетов 3 и 5 метров выбрали с учетом масштаба рисунка 4.1 методических указаний [1]. Так как высота тяжеловесного груза 6 метров, а на рисунке 4.1 крепления изображены ниже, то были примерно выбраны такие размеры катетов для нахождения плеч сил крепления. Найдем плечи сил крепления (из рисунка 6.3): с1, с3 = (tg(50°)*3)/cos50° = 5,6 м с2, с4 = (tg(40°)*5)/cos40° = 5,5 м CS=(1030,032 ×5-6×0,1×138×10)/(5,6+5,6+5,5+5,5) =194,7 кН Каждый канат должен выдерживать 48,68 кН (194,7/4), но это рабочая нагрузка для стального троса по отношению к разрывной не должна превышать 80% от разрывной, тогда: CS=(48,68/0,8)*1,5=91,28 кН для каждого из четырёх тросов на борту. Для талрепов и скоб рабочая нагрузка по отношению к разрывной не должна превышать 50% от разрывной, тогда: CS=48,68×1,5=73,02 кН для каждой скобы и талрепа на найтове. С учётом коэффициента запаса 1.5: CS = 73,02*1,5=109,53 кН Исходя из вышеуказанных расчётов надо подбирать найтовы, талрепы и скобы под наибольшую нагрузку. Из приложения 3.1 методических указаний [1] выбираем подходящий трос. Таковым является трос типа ЛК-Р диаметром 16,5 мм маркировочной группы 1372 МПа. Талреп берем 125-ОС-ВВ допустимой нагрузкой 125 кН и скобу СА-125 допустимой нагрузкой 125 кН.ЗаключениеВ данном курсовом проекте была произведена оптимальная загрузка судна « Новгород», которой соответствует не только прием оптимального количества груза и запасов, но и их оптимальное распределение по соответствующим помещениям, обеспечивающее необходимую остойчивость, непотопляемость, прочность. Груз подбирался таким образом, чтобы заполнить все водоизмещение с учетом действующей грузовой марки.Все расчетные параметры остойчивости, плавучести и непотопляемости были сравнены с нормативными значениями и являются удовлетворительными.Список использованной литературы1. Таблица морских расстояний. УН ГС ВМФ.- Л., 1958.- 225 с.2. Правила классификации и постройки морских судов. Российский Морской Регистр Судоходства.- С.Пб., 1999.- 471 с.3. Самсонов С.В. Элементы плавучести и остойчивости и их расчет в судовых условиях.- Владивосток.: Дальрыбвтуз, 2001.- 60 с.4. Самсонов С.В. Основы теории судна.- Владивосток.: Дальрыбвтуз, 2002.- 100 с.