В соответствии с заданием выполнен эскизный проект сухогрузного теплохода смешанного плавания грузоподъемностью 2900 т в виде курсовых проектов.

В соответствии с заданием выполнен эскизный проект сухогрузного теплохода смешанного плавания грузоподъемностью 2900 т в виде курсовых проектов.

Представленный ниже доклад включает краткое изложение проделанных курсовых проектов.

Выпускная работа включает 6 разделов по следующим разделам (проектам):

1. основы кораблестроения;

2. основы конструирования судовых устройств;

3. основы конструирования судовых систем;

4. судовые энергетические установки;

5. принципиальная схема технологии постройки судна;

6. расчет трудовых ресурсов и материальных затрат на постройку судна.

В разделе «Основы кораблестроения» были выбраны основные элементы судна, его архитектурно – конструктивный тип, произведена оценка мореходных и эксплуатационных качеств, разработана схема общего расположения и схема набора судовых конструкций.

Район плавания: внутренние водные пути Российской Федерации, моря: Балтийское, Северное, Норвежское, Средиземное, Баренцево, Черное, Красное, Каспийское, Охотское, Японское с ограничениями плавания, накладываемыми классом судна.

В качестве прототипа был выбран сухогрузный теплоход г/п 3000 т, класса КМ µ Л4 I А3, проект 17310.

Первым этапом при проектировании судна являлось нахождение водоизмещения. Для определения водоизмещения использовалось уравнение масс. После чего рассчитывались коэффициенты уравнения масс с помощью адмиралтейского коэффициента Са. Подставив полученные значения, получили водоизмещение проектируемого судна в первом приближении. Методом последовательных приближений получили водоизмещение судна. (Водоизмещение в полном грузу D=4680 т).

Вторым этапом являлось определение главных размерений в первом приближении, для чего использовалось уравнение плавучести B=p δ B L T. для определения главных размерений необходимо знать три дополнительных параметра (p,L/B.B/T), которые принимались в первом приближении. Полученные значения главных размерений проверялись в соответствии с ограничениями, наложенными Регистром.

При разработке схемы общего расположения судна было принято решение принять архитектурно – конструктивный тип судна прототипа проекта 17310, с учетом конкретных требований по числу ярусов надстройки, наличию юта и расположению отсеков на судне.

Главные размерения:

длина габаритная 94,4 м;

длина по КВЛ 92 м;

высота борта 6,58 м;

ширина на миделе 13,15 м;

осадка в грузу 4,52 м;

водоизмещение:

в полном грузу с осадкой 4,52 м 4680 т;

порожнем 1638т;

Скорость хода при средней осадке 4,52 м составляет 10,5 узлов (19,446 км/ч.)

Для обеспечения остойчивости проектируемого судна был произведен расчет поперечной метацентрической высоты, поперечного метацентрического радиуса, коэффициенты полноты. Расчеты производились по статистическим формулам. Все рассчитанные значения попали в оптимальный диапазон, рекомендованный для данного типа судов.

Расчет парусности судна производился для судна в полном грузу с учетом бокового силуэта судна.

Расчет диаграммы статической остойчивости выполнялся с помощью приближенного метода С.Н. Благовещенского, по которому было рассчитано плечо статической остойчивости. При построении диаграммы были учтены требования Регистра, предъявляемые к данной диаграмме.

Производилось определение расчетного угла качки и угла заливания, и проверка остойчивости по основному критерию (критерий погоды).

Следующим этапом данного проекта являлось проектирование теоретического чертежа и расчет гидростатических кривых. Данный раздел был начат с построения строевой по шпангоутам, исходными данными, для построения которой являлись главные размерения и коэффициенты полноты. По строевой по шпангоутам определили общий вид судна, очертания носовой и кормовой оконечностей и наличие цилиндрической вставки в корпусе судна. Далее производилась проверка правильности построения. По строевой рассчитывалось объемное водоизмещение. Затем производился расчет погрешностей построения. Погрешность построения должна составлять менее 3%. Данное условие выполняется. Затем строятся главные очертания корпуса. Производится расчет элементов ватерлиний.

Проверка непотопляемости судна производилась в полном грузу при затоплении машинного отделения. Выполняется проверка, что требования к непотопляемости выполнены.

После построения главных очертаний корпуса судна был произведен расчет сопротивления движению судна, который, в свою очередь состоял из нескольких этапов:

Расчет сопротивления воды движению судна выполнился для судна в полном грузу на тихой и глубокой воде. Расчет выполнился по методу А.Б. Карпова. Затем строились графики буксировочной мощности и буксировочного сопротивления.

Расчет ледового сопротивления выполнялся для битого льда по методу В.А.Зуева. После расчета строился график чистого ледового сопротивления.

Расчет сопротивления на мелководье выполнялся по методу А.Б.Карпова и строился график сопротивления на мелководье;

Сопротивление судна в балластном переходе производился на тихой и глубокой воде по методу А.Б.Карпова и строился график сопротивления судна в балластном переходе.

Предварительный расчет гребного винта для подбора главных двигателей производился, ориентируясь на судно-прототип и из графика подбора главных двигателей. Затем производился расчет оптимального гребного винта и достижимой скорости хода, ходовых характеристик судна (паспортной диаграммы) и строился теоретический чертеж гребного винта.

После вышеуказанных расчетов были рассмотрены прочность и конструкция корпуса судна. Для этого строилась конструктивная схема мидель-шпангоута, выбиралась практическая шпация и материал корпусной конструкции, производился расчет внешних нагрузок на корпус судна со стороны моря и от перевозимого груза. Затем производилось проектирование наружной обшивки и настила палуб, второго борта, переборок. После этого производилось проектирование набора второго дна, палубных перекрытий, второго борта.

Последним этапом являлась проверка общей продольной прочности судна. Для этого корпус судна принимали как брус эквивалентный корпусу судна и рассчитывались его геометрические характеристики, и рассчитывались продольные изгибающие моменты.

В данном разделе проекта необходимо было, чтобы все выбранные и рассчитанные элементы удовлетворяли требованиям Регистра и условиям прочности.

В качестве материала для постройки судна применены сталь марки В с пределом текучести: σ _s = 235 МПа.

Система набора корпуса судна смешанная:

- днище, второе дно, палуба, - по продольной системе набора

- наружный и внутренний борта по поперечной системе набора.

Размер шпации между поперечным набором 600 мм.

В разделе «Судовые устройства», было рассмотрено снабжение судна изделиями якорного, швартовного, буксирного устройств, выполнялось по "Правилам классификации и постройки речных судов" Российского Речного Регистра. Для подбора изделий определялась характеристика снабжения судна, после чего производился выбор на его основе якорей и якорных канатов и подбор стандартных изделий якорного, швартовного и спасательного устройств.

В носовой части судна предусматриваются два становых якоря Холла массой по 2000 кг каждый. Якорные цепи для становых якорей предусматриваются длиной 225 м, калибром 38 мм.

Подъём носовых якорей будет производиться при помощи брашпиля «Брашпиль Б6 – 40 переменного тока 380 в ГОСТ 5875-77»

Якоря убираются в стальные втяжные клюзы. Крепление цепей стопорами по ОСТ 5.2316-79. Якорные цепи убираются в цепные ящики.

Бак и ют оснащены швартовными и буксирными кнехтами и клюзами, киповыми планками с роульсами и вьюшками для хранения канатов. В кормовой части судна размещена одна рулевая машина марки «TYPE 2EZ.D 50 kNm DOUBLE PISTON TWIN RUDDER STEERLING GEAR», один руль площадью 6,2 м². Профиль судовых рулей выполнен по типу NASA.

На судне установлена спасательная шлюпка свободного падения фирмы Watercraft вместимостью 12 человек. Также установлена дежурная шлюпка фирмы Watercraft вместимостью 6 человек. Предусмотрены спасательные круги в кол-ве 10 шт. и спасательные жилеты в кол-ве 16 шт.

В проекте предусмотрены все судовые системы: пожарная, санитарная, отопления, кондиционирования и т.д. Более подробно был выполнен расчёт и выбор механизмов для балластной, осушительной и нефтесодержащих вод систем. Разработаны принципиальные схемы осушительной и балластной систем, а также системы нефтесодержащих вод, привязанных к общему расположению механизмов на судне. Произведён выбор расчётных трубопроводов, их гидравлический расчёт и выбор насосов: осушительного НЦВС63/20M производительностью 63 м³/ч, балластного НЦВС63/20M производительностью 63 м³/ч. В качестве насоса нефтесодержащих вод выбран насос ЭВН 5/5.

Для балластной системы произведён расчёт времени осушения и заполнения балластных танков.

В носу судна расположена автономная осушительная система для осушения форпика.

Энергетическая установка расположена в кормовой части судна. Расположение механизмов и аппаратов, прокладка труб в машинном помещении выполнено с учетом удобства и безопасности управления ими и их обслуживания.

Проведён и обоснован выбор главных двигателей. Выбор производился по основным параметрам, таким как: частота вращения, мощность, удельный расход топлива, масла, массогабаритные характеристики, шумность, ресурс. По каталогам выбран судовой дизель 8ЧН 20/28 Wartsila Финляндия мощностью Nе=1440 кВт, n=790 об/мин, работающий на гребной вал через редуктор с передаточным числом i=5,5. Выбор ГД выполнен и обоснован на основе главных характеристик: агрегатной мощности, экономичности, надёжности, массогабаритным показателям, невысоким уровнем шума и вибрации.

На основе расчета теплоснабжения судна, выбран автономный водогрейный котел KSO-70R с тепловой мощностью 81,4кВт, и утилизационный котел КАУ-6 тепловой мощностью 84 кВт.

Топливом для ГД и автономного котла является дизельное топливо марки ДЛ.

Произведены расчеты и выбор вспомогательного оборудования и механизмов, обслуживающих главную энергетическую установку. В качестве двух основных и одного резервного дизель-генератора применены АД 50-T400 мощностью 50 кВт.

Выполнен расчёт потребных запасов топлива, масла, воды, воздуха. Выполнено обоснование автоматизации энергетической установки. Разработана конструктивная схема главной передачи, на основе расчёта сделан выбор основных её элементов.

Суммарный расход топлива главными, вспомогательными двигателями и котельной установкой на ходу 8,5 т/сут.

Смазка и охлаждение трущихся частей дейдвудных подшипников предусмотрена забортной водой.

ДДК состоит из главного двигателя, редуктора, валовой линии и движителя. В качестве движителя на судне предусмотрен винт открытого типа диаметром 3,4 м. Дисковое отношение - 0,7.

Основные положения проектной технологии, разработанные для спроектированного судна, предусматривают серийную постройку на судостроительном заводе «Лотос» в г.Астрахань.

При строительстве головного и серийных судов предлагается принять оптимальный и освоенный предприятием блочно-секционный метод постройки при поточно-позиционной организации производства с использованием модульно-агрегатного метода монтажа оборудования и механизмов, что позволяет часть работы (трубомонтажные и механомонтажные) выполнять вне стапеля, в цехах и предстапельных площадях, позволяющий снизить время постройки судна.

Судно разбито на четыре строительных района.

Первый строительный район (носовая оконечность, шп. -2,5-21) состоит из 3-х блоков:

Блок №1 (носовой), длина 7,5 м (масса 117 т).

Блок №2, длина 5,6 м (масса 88 т).

Блок №3, длина 12,89 м (масса 55 т).

Второй строительный район (цилиндрическая вставка, шп. 21-109) состоит из 6-и одинаковых модуль – блоков, длиной 8,8 м (масса 120 т).

Третий строительный район (кормовой, шп. 109-154,5) состоит из 3-х блоков:

Блок №1,длина 8,91м (масса 160 т).

Блок №2, длина 12,2м (масса 200 т).

Блок №3, длина 6,3м (масса 98 т).

Четвертый строительный район (надстройка (масса 200 т), шп. 120-154,5) состоит из 3 -х ярусов.

Технология монтажа двигательно - движетельного комплекса

предусматривает применение оптического метода. Для повышения

технологичности работ и более эффективной работы ДДК применена гидропрессовая посадка винта на гребной вал.

В экономической части произведены расчёты трудовых и материальных затрат на постройку серийного судна, нормы трудоёмкости, проектной цены судна и стоимость специальной судостроительной оснастки. Определён состав основных производственных цехов. Разработаны следующие документы: укрупнённый цикловой поэтапный технологический график постройки судна, стапельной расписание и сводный график строительства судов.

Произведён расчёт величины на оплату труда промышленно-производственного персонала. В связи с достаточно высокой трудоёмкостью постройки 1-го судна мною было решено применение 2-х стапелей. Полная себестоимость судна составляет 179,4 млн. рублей. Его цена для заказчика – 354,54 млн. рублей.

Дата добавления: 2015-08-28