сw 0,79

zc = ————— * d = ————— * 4,1= 2,174м.

сw + cb 0,79+0,7

Аппликата центра тяжести судна zg определяется по формуле:

Σ(Рi*zi) 20178,399

zg = ——— = ————— = 5.0001м,

ΣРi 4035,595

где ΣРi = Δ, а Рi и zi - составляющие нагрузки и аппликаты их центров тяжести.

Таким образом, метацентрическая высота составляет:

h0 = 3,372 + 2,174 –0,12 –5,0001 = 0,426 м,

что удовлетворяет требованиям Регистра касательно метацентрической высоты сухогрузных судов (h0 >0).

14

Удифферентовка судна проверяется для случая посадки судна по проектную ватерлинию сравнением абсциссы центра тяжести судна xg с абсциссой центра величины xс (xс = 0). Абсцисса центра тяжести судна определяется по формуле:

Σ(Рi*хi) -7708,127

хg = ——— = ————— = -0,382м,

ΣРi 4035,595

где ΣРi = Δ, а хi - абсциссы центров тяжести составляющих нагрузки.

Так как хg ≠ xс, то необходимо вычислить угол дифферента ψ° по формуле:

хg - xс

ψ° ≈ 57,3*——— ,

R0

где R0 - продольный метацентрический радиус, определяемый по формуле:

сw 2 L2квл 0,792 100,752

R0 = 0,9*———*——— = 0,9*———* ———— = 165,548 м,

cb 12* d 0,7 12*4,1

где Lквл =100,75 длина судна по КВЛ.

Тогда получим значение угла дифферента:

-0,382 - 0

ψ° ≈ 57,3*———— = -0,132° ,

165,548

Так угол дифферента отрицательный и не превышает –0,5° (при кормовом расположении машинного отделения), то можно считать, что судно удифферентовано.

15

5.1 Проверка остойчивости и удифферентовки судна при перевозке контейнеров.

Остойчивость проверяется для перевозки контейнеров в трюмах и на палубе. При этом вес контейнеров в трюме составляет 14т, а на палубе – 5т.

При перевозке контейнеров, в том числе и палубных, для обеспечения остойчивости принимается водяной балласт, который размещается в форпике, двойном дне трюма №2 и трюма №3, а также в диптанке №1. Лбъем балластных помещений и абсциссы их центров тяжести определены по эпюре вместимости.

Таким образом, водоизмещение судна при перевозке контейнеров будет определяться величиной ΣРi , а новое значение осадки будет составлять dконт = 3,463м. Данные расчеты представлены в таблице11 и таблице12.

Для проверки остойчивости используется эскиз общего расположения с указаниями, где размещаются контейнеры. Остойчивость считается достаточной, если выполняются условия в отношении метацентрической высоты:

h0 = zm – zg –Δhж ≥ 0,2м;

сw*(cw – 0.04) B2 0.79*(0.79-0.04) 142

r0 = ————————*—— = ————————*—— = 3,992 м,

12* cb dконт 12*0.7 3,463

сw 0,79

zc = ————— * dконт = ————— * 3,463= 1,836м.

сw + cb 0,79+0,7

Аппликата центра тяжести судна zg определяется по формуле:

Σ(Рi*zi) 18049,259

zg = ——— = ————— = 5.295м,

ΣРi 3408,904

Таким образом, метацентрическая высота составляет:

h0 = 3,992 + 1,836 –0,12 –5,295 = 0,414 м >0,2.

Удифферентовка судна проверяется сравнением абсциссы центра тяжести судна xg с абсциссой центра величины xс (xс = 0). Абсцисса центра тяжести судна определяется по формуле:

Σ(Рi*хi) -2432,115

хg = ——— = ————— = -0,713м,

ΣРi 3408,904

Так как хg ≠ xс, то необходимо вычислить угол дифферента ψ° по формуле:

хg - xс

ψ° ≈ 57,3*——— ,

R0

где R0 - продольный метацентрический радиус, определяемый по формуле:

сw 2 L2квл 0,792 100,752

R0 = 0,9*———*——— = 0,9*———* ———— = 195,999 м,

cb 12* d 0,7 12*3,463

Тогда получим значение угла дифферента:

-0,713 - 0

ψ° ≈ 57,3*———— = -0,208° .

195,999

Так угол дифферента отрицательный и не превышает –0,5° (при кормовом расположении машинного отделения), то можно считать, что судно удифферентовано.

18

6. Определение наибольшего водоизмещения и валовой вместимости

6.1 Наибольшее водоизмещение, дедвейт и полезная грузоподъемность

Осадка по грузовую марку dк приблизительно может быть определена путем увеличения проектной осадки с учетом базисного надводного борта:

dк = D – F = 6,67 – 1,209 = 5,461м,

где F – надводный борт, который для судна длиной 98м составляет согласно правилам 1,209м

Так как у судна проектная осадка меньше осадки по грузовую марку, то необходимо определить наибольшее значение водоизмещения, дедвейта и полезной грузоподъемности. Водоизмещение при этой осадке определяется по формуле:

∇пред=∇*(dк /d)1.14 = 4498.421*(5.461/4.684)1.14 = 5358.548м3,

где ∇ - объемное водоизмещение.

Таким образом, водоизмещение (массовое) будет таким:

Δпред = ∇пред*1,025 = 5358,548*1,025 = 5492,512 т

Наибольший дедвейт при этом водоизмещении составляет:

DWпред = Δпред – LW = 5492,512 – 1341.57 = 4150,942т.

При неизменной дальности плавания R и мощности СЭУ следствием увеличения осадки является сопротивления движению судна и, соответственно, времени на путь и запасов топлива и воды. Соответственно приблизительной оценки наибольшая чистая грузоподъемность составит:

Рг пред = DWпред – 1.15*Рт = 4150,942 – 1,15*165,424 = 3960,704т.

6.2 Валовая вместимость

Важной характеристикой судна является его обмерная (регистровая) вместимость, которая определяется международной Конвенцией по обмеру судов.

Валовая вместимость GT определяется по формуле:

GT = VE*a, рег.т,

где VE = LBD = 98*14*6,67 = 9151,24;

а = f (VE) = 0,342 – определяется линейной интерполяцией по таблице13

Таблица13

Тогда валовая вместимость составит:

GT = 9151.24*0.342 = 3129.724 рег.т

19

7. Выводы

В результате работы было спроектировано судно – многоцелевой сухогруз, для которого предусмотрена возможность перевозки контейнеров. Выполнены соответствующие расчеты, которые подтверждают соответствие судна требованиям по минимальному надводному борту, остойчивости (продольной и поперечной) и другим характеристикам. Для данного судна предусмотрена дальность плавания 5050 морских миль. К расчетам прилагаются схема общего расположения, проекция «Корпус» и эпюра вместимости, которые дают более полное представление о конструкции судна, его особенностях и технических возможностях.

20

Литература:

1. Ларкін Ю.М., Хільський В.П., Демідюк О.В. «Устрій і будова суден», Одеса, 2000.

2. Н.Г. Смирнов «Теория и устройство судна», Транспорт, 1992.

3. Р.Допатка, А.Перепечко «Книга о судах»,Судостроение, 1981. )