Расчетно - графической работы.

Раздел 1. Транспортная характеристика заданных грузов.

Представленные в Исходных данных грузы относятся к категории генеральных штучных грузов. Эти грузы перевозят в соответствующей упаковке. Размещение этих грузов на судне, условия их транспортировки должны быть изложены в данном разделе. Здесь же должно быть приведено описание свойств заданных грузов с указанием их специфических свойств (поглощение или выделение тепла, влаги, пыли; изменение температуры и влажности при перевозки и хранении). Отдельно должен быть выполнен анализ совместимости перевозимых грузов (обязательных и факультативных).

Данные о заданных грузах должны быть представлены в табличной форме.

Таблица 1.

Транспортные характеристики грузов

Наименование заданных грузов	Род упаковки	Удельный погрузочный объем, м /т
Обязательные грузы: 1. 2. 3. Факультативные грузы: 1. 2.

Раздел 2. Эсплуатационно-технические характеристики морского судна.

В этом разделе необходимо указать: главные размерения судна, его объемные и скоростные характеристики, посадку судна, удельные расходы топлива и воды на рейс. Схема заданного типа судна представлена в Приложении 1.

Указанные характеристики представляются в табличной форме.

Таблица 2.

Эксплуатационно–технические характеристики судна.

Показатели	Обозначения	Значения
1.Длина судна наибольшая, м 2.Ширина судна, м 3.Высота борта, м 4.Массовое водоизмещение судна порожнем, т 5.Массовое водоизмещение судна по грузо- вую марку, т 6.Дедвейт судна по грузовую марку, т 7.Киповая вместимость судна, м 8.Осадка по грузовую марку, м 9.Дифферент, м 10.Удельный расход: топлива, т/сут. воды, т/сут.   11Дальность плавания, миль 12.Средняя скорость, узел	L B H   DW W d D q q   R V	150,85   20,60 12,00   * * *   **   ** **   ** **

Примечание: а) величины, обозначенные * (п.5,6,8) определяются по Грузовой шкале согласно заданной Грузовой марке (см. Приложение 2);

б) величины, обозначенные ** (9,10,11,12) выбираются из Исходных данных заданного варианта (Приложение 10).

Раздел 3. Расчет грузоподъемности и грузовместимости судна на предстоящий рейс.

3.1. Определение количества запасов топлива и воды на предстоящий рейс.

Запасы топлива и воды на предстоящий рейс определяются с учетом коэффициента штормового запаса по формуле:

, т, (1)

где k = 1,1 – коэффициент, учитывающий штормовой запас воды;

k = 1,2 – коэффициент, учитывающий штормовой запас топлива;

- удельный (суточный) расход воды, т/сут. (см. Исходные данные);

- удельный (суточный) расход топлива, т/сут. (см. Исходные данные);

R – дальность плавания, миль (см. Исходные данные);

V - средняя скорость судна, узел (см. Исходные данные).

3.2 Определение объема, занимаемого обязательными грузами на судне.

На данном этапе расчета определяется объем грузовых помещений для размещения обязательных грузов по формуле:

, м, (2)

где - масса i-го обязательного груза (см. Иходные данные);

- удельный погрузочный объем i-го обязательного груза (см. Таблицу 1).

3.3. Определение объема, который займут факультативные грузы на судне.

В каждом варианте задания даны два факультативных груза: «тяжелый» с м /т и «легкий» с м /т.

Объем, который займут факультативные грузы на судне определиться по формуле:

, м , (3)

где W – киповая вместимость судна, м

3.4. Определение общего количества факультативных грузов для перевозки на заданном судне.

Общее количество факультативных грузов на судне определяется по формуле:

, т. (4)

3.5. Определение количества «тяжелого» груза и его объема.

Количество «тяжелого» груза определяется по формуле:

, т, (5)

где - удельный погрузочный объем «легкого» груза, м /т,

- удельный погрузочный объем «тяжелого» груза, м /т.

Объем, занимаемый в грузовом помещении «тяжелым» грузом, находят по формуле:

, м /т, (6)

3.6. Определение количества «легкого» груза и его объема.

Количество «легкого» груза определяется по формуле:

, т. (7)

Объем, занимаемый в грузовом помещении «легким» грузом, находят по формуле:

, м /т. (8)

Раздел 4. Распределение грузов по грузовым помещениям заданного судна.

4.1. Определение грузоподъемности грузовых помещений заданного судна.

Грузоподъемность любого помещения судна определяется о формуле:

, т, (9)

где - коэффициент соизмеримости каждого грузового помещения судна, который определяется по формуле:

, (10)

где - грузовместимость i-го помещения судна, м ,

- киповая вместимость судна, м .

Все вычисления выполнить в табличной форме.

Таблица 3

Определение грузоподъемности помещений судна

Грузовые помещения	Грузовместимость, м	Коэффициент соизмеримости,	Грузоподъемность помещения, ,т
Трюм 1
Нижний твиндек 1
Верхний твиндек 1
Трюм 2
Твиндек 2
Трюм 3
Твиндек 3
Трюм 4
Твиндек 4
Трюм 5
Нижний твиндек 5
Верхний твиндек 5
Всего:

4.2. Комплектация грузов на судне при оставлении грузового плана.

При составлении грузового плана одной из основных задач является распределение грузов по грузовым помещениям судна. Грузы необходимо разметить так, чтобы полностью использовать грузоподъемность и грузовместимость каждого грузового помещения судна. При этом необходимо учесть очередность загрузки помещений, очередность подачи грузов на судно и выгрузки из судна, совместимость грузов.

Все расчеты выполнить в табличной форме.

Таблица 4.

Таблица комплектации грузов.

Помещения						, т	, м
Трюм 1
Нижний твиндек 1
Верхний твиндек 1
Трюм 2
Твиндек 2
Трюм 3
Твиндек 3
Трюм 4
Твиндек 4
Трюм 5
Нижний твиндек 5
Верхний твиндек 5

Раздел 5. Проверка правильности распределения грузов по грузовым помещениям заданного судна.

5.1. Распределение запасов топлива и воды по танкам заданного судна.

При распределении запасов топлива и воды по танкам заданного судна необходимо рассчитать, по известной формуле подраздела 3.1., раздельно количество запасов топлива и воды на предстоящий рейс. По схеме судна и таблице (Приложения 1 и 4), разместить рассчитанные количества топлива и воды на судне. При этом танки заполняются на 100 % во избежание наличия свободных поверхностей жидких грузов. При заполнении танков допускается принять на судно несколько большее количество топлива и воды, чем необходимо по приведенному расчету. Запасы топлива и воды, размещенные по танкам судна, занести в табл. 5. подраздела 5.2.

5.2. Расчет моментов и массового водоизмещения заданного судна для данного варианта загрузки.

Расчет моментов и массового водоизмещения судна для данного варианта распределения грузов выполняется в табличной форме.

Таблица 5

Расчет моментов и массового водоизмещения судна

Наименование помещений	P, т	Координаты	Статические моменты масс
X, м	Z, м	M , тм	M , тм
Трюм 1
Нижний твиндек 1
Верхний твиндек 1
Трюм 2
Твиндек 2
Трюм 3
Твиндек 3
Трюм 4
Твиндек 4
Трюм 5
Нижний твиндек 5
Верхний твиндек 5
Запасы топлива:
Запасы воды:
Всего:		---	---

Определить массовое водоизмещение судна по формуле:

, т. (11)

Определить момент массового водоизмещения судна относительно плоскости мидель-шпангоута по формуле:

, тм, (12)

где = 5380 т – водоизмещение судна порожнем,

X = - 10,98 м – абцисса центра тяжести порожнего судна.

5.3. Проверка посадки и остойчивости заданного судна для рассчитанного варианта загрузки.

Для определения фактических значений посадки и остойчивости судна необходимо определить значения моментов и , и сравнить их с допустимыми значениями и . При этом должны соблюдаться следующие условия:

, [1] (13)

и

, [2], (14)

где - допустимое значение моментов переменных нагрузок по оси X, определяется по формуле:

, тм, (15)

где - значение заданного дифферента (D ) по абсолютной величине, м,

M - удельный дифферентующий момент, его величина выбирается по таблице (Приложение 5) по величине заданной осадки, тм/м,

- допустимое значение моментов переменных нагрузок по оси Z, его значение выбирается по таблице (Приложение 6) по минимальной или максимальной остойчивости по величине заданной осадки, тм.

Если условие [1] не удовлетворено, рекомендуется просчитать величину расчетного дифферента для данного варианта загрузки судна по формуле:

, м, [3]. (16)

При этом величина расчетного дифферента (D ) должна быть меньше или равной величине заданного дифферента (D ).

Если условие [3] не удовлетворено, то рекомендуется произвести удифферентование судна Удифферентование судна можно производить при условии полного использования грузоподъемности и грузовместимости каждого грузового помещения судна. Для удифферентования судна можно принять дополнительный жидкий балласт в свободные танки. Принятие дополнительного жидкого балласта заносится в таблицу 5. И производится снова определение расчетного дифферента по условию [3].

Как только условие [3] удовлетворено, можно приступать к проверке условия [2].

Если условия [1] и [2] удовлетворены заданному варианту загрузки судна, то остойчивость судна удовлетворительна.

5.4. Проверка прочности палуб грузовых помещений судна при заданном варианте загрузки.

Прочность палуб проверяется по Критерию местной прочности:

K , (17)

где - фактическая удельная нагрузка на м площади палубы, т/м ;

- допустимая удельная нагрузка на м площади палубы, т/м (выбирается из паспортных данных судна).

Фактическая удельная нагрузка определяется по формуле:

, т/м , (18)

где - грузоподъемность j-го помещения, т,

- площадь палубы j-го помещения, м .

Площадь палубы любого грузового помещения определяется по формуле:

, м , (19)

где - грузовместимость j-го помещения. м ,

- высота j-го помещения, м.

Все расчеты выполнить в табличной форме.

Таблица 6

Расчет прочности палуб грузовых помещений заданного судна

Помещения	, т	, м	, м	, м	, т/м	, т/м	K
Трюм 1			5,35			12,9
Нижний твиндек 1			4,83			3,90
Верхний твиндек 1			3,69			3,70
Трюм 2			7,37			12,20
Твиндек 2			4,34			3,60
Трюм 3			6,66			12,20
Твиндек 3			3,72			3,0
Трюм 4			6,58			12,20
Твиндек 4			3,69			3,60
Трюм 5			3,36			4,0
Нижний твиндек 5			3,60			3,65
Верхний твиндек 5			3,0			3,65

5.5. Проверка общей прочности корпуса судна при рассчитанном варианте загрузки.

Контроль общей прочности корпуса судна производится по изгибающему моменту по миделю на тихой воде при расчетном дифференте.

Проверка производится в следующем порядке:

1. определяется расчетный дедвейт судна по формуле:

, т, (20)

где - сумма запасов топлива и воды, приведенная в Таблице 5.

2. определяется расчетный дифферент судна, , м,

3. рассчитывается сумма положительных моментов части дедвейта, расположенного в нос от миделя, т.е.:

, тм. (21)

На Диаграмме контроля общей прочности (Приложение 7) на горизонтальной оси, соответствующей нулевому дифференту судна ( = 0), откладывается величина расчетного дедвейта (). Затем, следуя по кривой до величины рассчитанного дифферента (), отмечается точка «А». На вертикальной оси откладывается сумма положительных моментов () и отмечается точка «В». Из точек «А» и «В» проводятся перпендикуляры, и отмечается точка их пересечения «С». Прочность корпуса судна достаточна, если точка «С» находится в безопасной зоне на Диаграмме контроля прочности.

Раздел 6. Проверка правильности составления грузового плана.

После проверки посадки, остойчивости и прочности корректируется таблица комплектации грузов по отсекам (Таблица 4). При необходимости производится перемещение грузов по длине судна и по высоте, т.е. по осям X и Z.

6.1. Расчет метацентрической высоты на момент отхода судна.

Для проверки окончательного варианта загрузки судна определяется метацентрическая высота на начало рейса по формуле:

, м, (22)

где - высота метацентра над основной плоскостью, м, (Приложение 5);

= 5380 т - водоизмещение судна порожнем;

= 8,78 м - аппликата центра тяжести порожнего судна;

- суммарный момент переменных нагрузок по оси Z, тм;

- сумма переменных нагрузок, т.

6.2. Построение диаграммы статической остойчивости

После определения метацентрической высоты на момент отхода судна необходимо построить Диаграмму статической остойчивости. Диаграмма статической остойчивости строится на основе Универсальной диаграммы статической остойчивости (Приложение 8).

Порядок построения следующий:

1. на Универсальной диаграмме статической остойчивости вычерчивается кривая расчетного дедвейта (),

2. на вертикальной оси отмечается величина рассчитанной метацентрической высоты на момент отхода судна (h),

3. точка (h) соединяется прямой с началом координат Универсальной диаграммы статической остойчивости,

4. по Универсальной диаграмме статической остойчивости определяются плечи статической остойчивости (, м) по всем углам крена судна и строится таблица изменения плеч статической остойчивости от углов крена судна.

Таблица 7.

По величинам Таблицы 7 строится Диаграмма статической остойчивости для данного варианта загрузки судна

7. Построение Схемы грузового плана заданного судна.

Завершающим этапом расчетов является построение Схемы грузового плана (Приложение 9). На схеме грузового плана необходимо нанести названия всех грузовых помещений заданного судна. Каждому грузу, размещенному на судне, присвоить определенный цвет с указанием его в условных обозначениях на листе схемы. Здесь же указать удельный погрузочный объем каждого груза.

Согласно таблице Комплектации грузов, разместить все грузы по грузовым помещениям судна. Грузы укладываются послойно по всему объему грузового помещения. Уложенные грузы раскрасить присвоенным им цветом.

Рекомендуемая литература:

Николаева Л.Л., Цымбал Н.Н. Морские перевозки. – Учебник для вузов Одесса: «Феникс», 2005. – 424с.

Прокофьев В.А., Вепринская Т.А. Управление работой морского флота – Учебник для вузов М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 168с.

Грузовая марка морских судов под ред. А.И.Новикова: Учебное пособие, - Севастополь: Издатель Кручинин Л.Ю., 2006 – 160с.

Аксютин Л.Р. Организация морских перевозок.- Одесса: Латстар, 2000. – 72с.

Алексишин В.Г., Козырь Л.А., Короткий Т.Р. Междуна родные и национальные стандарты безопасности мореплавания.- Одесса: Латстар, 2002.- 255с.

Винников В. В. Экономика и эксплуатация морского транспорта. - Одесса: Феникс, 2003.-262 с.

Жуков Е.И., Письменный М.Н. Технология морских перевозок. – Москва, «Транспорт», 1991.

Козырев В.К. Грузоведение. – Одесса, «Феникс», 2005.

Слицан А.Е., Слицан Е.М.Технология перевозки металлических изделий и бумажной продукции морем. – Уч. пособие. – Санкт-Петербург, 2005.

Снопков В.И.Технология перевозки грузов морем. – АНО НПО «Мир и семья», Санкт-Петербург, 2001.

10. Общие и специальные правила перевозки грузов (Та-рифное руководство 4М), М.: Транспорт, 1997.

11. Правила морской перевози опасных грузов (5М) (МОПОГ), М.: ЦРИА Морфлот, (книги 1,2,3), 1997.

Приложение 1

Схема заданного типа судна

Приложение 2

Грузовая шкала. Грузовая марка.

Приложение 3

Характеристика грузовых помещений заданного типа судна.

Помещения	Объем	X, м	Z, м
м^3	%
Трюм № 1			48,4	5,99
Н. твиндек № 1			48,90	11,13
В. твиндек № 1			50,20	15,04
Трюм № 2			29,40	4,91
Твиндек № 2			29,90	10,67
Трюм № 3			4,10	4,83
Твиндек № 3			4,10	10,45
Трюм № 4			- 17,10	4,85
Твиндек № 4			- 17,20	10,45
Трюм № 5			- 54,60	6,47
Н. твиндек № 5			- 57,00	10,31
В. твиндек № 5			- 57,30	13,97
ВСЕГО:			3,7	8,09

Приложение 4

Данные по танкам заданного типа судна.

Статьи нагрузки	Танки	100% заполнения
Р, т	x, м	z, м	Мх, тм	Mz, тм
Тяжелое топливо	Диптанк:
р= 0,95 т/м^3	№ 1 ЛБ	220,5	17,0	6,23
	№ 1 ПБ	231,4	17,0	6,23
	№ 1 ДП	516,9	17,0	6,76
	Танк № 4 ДП	206,8	6,5	0,65
	Отстойный	102,2	- 48,0	6,07	- 4906
	Расходный	43,6	- 45,3	7,03	- 1975
Дизельное топливо	Танки:
р = 0,86 т/м^3	№ 5	162,9	- 17,4	0,66	- 2834
	№ 7	30,4	- 34,2	0,87	- 1040
	Расходный
	ЛБ	10,9	- 45,9	7,14	- 500
	ПБ	9,7	- 45,9	7,00	- 445
Вода	Танки:
р = 1,0 т/м^3	№ 6 ЛБ	51,3	- 32,8	0, 88	- 1692
	№ 7 ЛБ	6,7	- 36,6	0, 81	- 245
	№ 8 ЛБ	36,3	- 41,4	0, 92	- 1503
	№ 8 ПБ	29,0	- 40,5	0, 91	- 1175
	№ 9 ПБ	78,0	- 48,0	10,23	- 3754
	№ 9 ЛБ	77,0	- 47,9	10,23	- 3688

Приложение 5

Элементы плавучести и посадки заданного типа судна

для p = 1,025 т/м³

Осадка средняя, м	Момент дифферентующий на 1 м, тм/м	Высота метацентра над основной плоскостью,м
6,77	15 800	8,38
7,00	16 000	8,36
7,24	16 300	8,36
7,46	16 700	8,37
7,69	17 000	8,38
7,91	17 400	8,40
8,13	17 700	8,41
8,35	18 000	8,44
8,57	18 300	8,48
8,79	18 700	8,51
9,00	19 000	8,55
9,20	19 300	8,59
9,40	19 600	8,64
9,60	19 900	8,69

Приложение 6

Допустимые значения метацентрической высоты

и моментов дедвейта относительно основной плоскости.

Осадка, м	По минимальной остойчивости		По максимальной остойчивости
h^min,м	M^min,тм	h^max,м	M^max,тм
5,36	0,24		2,80
5,60	0,14		2,76
5,84	0,11		2,74
6,07	0,02		2,72
6,31			2,72
6,54			2,72
6,77			2,72
7,00			2,73
7,24			2,75
7,46			2,77
7,69			2,80
7,91			2,83
8,13			2,87
8,35			2,92
8,57			2,97
8,79	0,05		3,02
9,00	0,09		3,10
9,20	0,18		3,18
9,40	0,28		3,28
9,60	0,40		3,40

Приложение 7

Диаграмма общей прочности корпуса судна.

Приложение 8

Универсальная диаграмма статической остойчивости.

Приложение 9

Образец схемы грузового плана морского судна.

Дата добавления: 2015-07-20