Книги, научные публикации
МНСТЕРСТВО ОСВТИ НАУКИ УКРАпНИ Нацональний унверситет кораблебудування мен адмрала Макарова ОСОБЛИВОСТ ПРОЕКТУВАННЯ МОРСЬКИХ ТРАНСПОРТНИХ СУДЕН Частина Рекомендовано Методичною радою НУК як
навчальний посбник л УДК 629.12.011.22 ББК 39.425.1+30.2 Ос 72 Рекомендовано Методичною радою НУК як навчальний посбник Рецензент А.М. Вашедченко, кандидат технчних наук, професор Ос 72 Особливост проектування морських транспортних суден:
Навчальний посбник / О.В. Бондаренко, О.. Кротов, Л.О. Ма твв, С.О. Прокудн. - Миколав: НУК, 2004. - Ч. 2. - 80 с.
Розглянуто особливост проектування суховантажних, рефриже раторних, складених та накатних суден, пакетовозв, баржевозв, га зовозв суден змшаного плавання. Значну увагу придлено питан ням вибору головних розмрв та х спв-вдношень, архтектурно конструктивного типу суден, навантаження мас, вантажомсткост.
Призначено для студентв, що навчаються за освтньо-професй ними програмами спецалств та магстрв з спецальност 8. "Корабл та океанотехнка", може бути корисним студентам нших спецальностей.
Методична основа, теоретичний фактичний матерали посб ника можуть бути використан студентами при вивченн циклу дис циплн з проектування суден та виконанн курсових дипломних про ектв.
УДК 629.12.011. ББК 39.425.1+30. й Бондаренко О.В., Кротов О.., Матвв Л.О., Прокудн С.О., й Видавництво НУК, ЗМСТ Вступ................................................................................................. 1. Суховантажн судна...................................................................... 1.1. Класифкаця та особливост унверсальних суховантаж них суден....................................................................................... 1.2. Вантажн примщення унверсальних суховантажних су ден............................................................................................... 1.3. Вантажн люки та вантажне обладнання.......................... 1.4. Швидкохдн лайнери......................................................... 1.5. Основн елементи та коефцнти повноти швидкохдних лайнерв...................................................................................... 2. Пакетовози................................................................................... 2.1. Стандартизаця засобв пакетування................................. 2.2. Основн особливост суден для пакетних перевезень........ 2.3. Визначення головних елементв суден-пакетовозв.......... 3. Лсовози........................................................................................ 3.1. Архтектурно-конструктивн особливост совозв......... 3.2. Остйнсть баластування................................................... 3.3. Визначення мсткост вантажних трюмв баластних цис терн............................................................................................ 3.4. Визначення основних елементв совозв......................... 4. Рефрижераторн судна................................................................. 4.1. Швидкопсувн вантаж....................................................... 4.2. Класифкаця рефрижераторних суден.............................. 4.3. Проектн розрахунки характеристик рефрижераторв.... 5. Накатн судна............................................................................... 5.1. Вантажне обладнання накатних суден.............................. 5.2. Архтектурно-конструктивн особливост накатних суден 5.3. Головн розмри накатних суден....................................... 6. Баржевози..................................................................................... 6.1. Архтектурно-конструктивн рзновиди баржевозв......... 6.2. Аналз спввдношення деяких параметрв баржевозв..... 7. Складен судна............................................................................. 7.1. Основи проектування складених суден............................. 7.2. Основи проектування вантажних секцй........................... 7.3. Основи проектування енергетичних секцй....................... 8. Газовози...................................................................................... 8.1. Властивост скраплених газв. Типи газовозв.................. 8.2. Архтектурно-конструктивн типи газовозв..................... 9. Судна змшаного плавання......................................................... 9.1. Вплив умов плавання на вибр головних розмрв........... 9.2. Вибр архтектурно-конструктивного типу головних елементв................................................................................... Список тератури........................................................................... ВСТУП Посбник написано на основ конспекту лекцй згдно з програ мами курсв з проектування суден. У вдповдност до основного призначення курсв автори намагалися найбльшу увагу придлити питанням, як становлять безпосереднй практичний нтерес для майбутнх спецалств та магстрв суднобудвно промисловост, а саме: вибору головних розмрв та х спввдношень, архтектурно конструктивного типу рзномантних суден, навантаженню мас, ван тажомсткост. - питання висвтлено з урахуванням сучасних досяг нень у проектуванн суден. Питання, як не розглянуто в даному посбнику, можна знайти в тератур, що наведена в перелку.
Це один з перших украномовних посбникв, у якому розглянуто особливост проектування морських транспортних суден найбльш поширених типв. Уперше в посбник подбного виду введено роздл про стан морського торгового флоту та особливост судноплавства.
Ус зауваження стосовно змсту посбника та методики викла дення авторами будуть прийнят з подякою.
1. СУХОВАНТАЖН СУДНА 1.1. Класифкаця та особливост унверсальних суховантажних суден Унверсальн суховантажн судна (УСС) можуть перевозити практично будь-як вантаж, в тому числ рефрижераторн, спеца льн та рдк.
У 2000 р. сумарний дедвейт замовлених суховантажних суден складав 2,45 млн т, що дорвнювало 2,3 % вд загального дедвейту всх суден [12].
Унверсальн суховантажн судна подляються на нйн та трам пов. Унверсальн нйн суховантажн судна призначен для транс портування, головним чином, рзномантних генеральних вантажв, вантажв у пакетах та контейнерах, спецальних, рефрижераторних вантажв, а трампов судна - масових вантажв, су та н.
Дедвейт УСС змнються вд 500 до 20000 т. Малотоннажн судна мають дедвейт до 2000 т, середньотоннажн - 2000Е8000 т, велико тоннажн - бльше 8000 т.
Трампов судна дедвейтом до 5000 т мають швидксть 11Е12 вуз, бльше 5000 т - 13Е15 вуз;
лайнери - 18Е22 вуз. Трампов судна проектують з = 1,45Е1,65 м3/т, нйн - з = 1,85Е2,25 м3/т.
Псля друго свтово вйни почали будувати параграфн, стан дартн та судна вдкритого типу.
Параграфн - це судна, як проектують так, щоб при максималь ному дедвейт х валова регстрова мстксть не перевищувала певно величини (частше всього 300, 500, 2000 т. д.), котра обумовлена статтями (параграфами) Правил, як регламентують чисельнсть ек пажу, умови страхування, рзномантн збори тощо. Перевищення регстрово мсткост вказано величини веде до стрибкоподбного зростання експлуатацйних витрат.
Для замни стандартних суден типу "Liberty" (яких було побудо вано 2580 од.) псля друго свтово вйни в багатьох кранах почали будувати судна не за ндивдуальними проектами, а за проектами, як наперед були розроблен суднобудвними фрмами. Будували великими серями, бо це було економчно доцльно.
Кроком уперед на шляху скорочення простов у портах змен шення вартост вантажних операцй було створення суден вдкритого типу. На цих суднах ус вантажн операц виконують берегов крани нема необхдност в горизонтальних перемщеннях вантажв по трюму. Величина пдпалубних карманв lк = 1,0Е1,5 м.
До основних конструктивних особливостей цих суден належить наявнсть бортових цистерн подвйних бортв, як дозволили спро стити форму вантажних примщень, оскльки вони не мають борто вого набору. Бортов цистерни можна використовувати для рдкого вантажу, палива або баласту, що полпшу умови баластування та удиферентування судна при рзних варантах навантаження. Ширина бортових цистерн повинна бути не менше нж 1,0Е1,2 м, щоб х мож на було експлуатувати.
До недолкв використання подвйних бортв можна вднести втрату кубатури вантажних примщень, зростання маси корпусу та ускладнення експлуатац (в зимовий час необхдно згрвати бортов баластн цистерни).
Основн схеми розмщення люкв на вдкритих суднах показан на рис. 1.1 [3].
а б в Рис. 1.1. Схематичн поперечн перерзи двопалубних вдкритих суден Перевагу мають центральн люки (див. рис. 1.1,а), але застосо вувати х можна лише на суднах дедвейтом 7Е8 тис. т з В = 16Е18 м, оскльки, якщо ширина люкв перевищу 14 м, стрмко зроста маса металевих люкових закриттв. Крм того, зроста взамне змщення люкових кришок та комнгсв при ход судна на хвилюванн чим ширш люки, тим менша частина верхньо палуби братиме участь у забезпеченн загально мцност, а отже, тим важчою вона буде.
Застосування парних люкв (див. рис. 1.1,б) дозволя значно зменшити х розмри. У забезпеченн мцност беруть участь, крм бортових, також середн пояси палуби, як знаходяться мж люками.
На дуже широких суднах може бути прийнято навть трирядне роз мщення люкв (див. рис. 1.1,в).
Для зручно роботи з вантажами ширина люкв не повинна бути менше 6 м. При пдпалубних карманах шириною 1,5 м мнмальна ширина судна з парними люками становить 18 м, а з потрйними - 27 м. Вдносна ширина поясв верхньо палуби в цих суден склада 30 % (при центральних люках - 10Е15 %).
Обводи суден вдкритого типу характеризуються тим, що борти в надводнй частин виконуються з розвалом. Це дозволя збльши ти ширину парних люкв та забезпечити прохд по палуб вздовж борту.
Як вантажн пристро на цих суднах використовуються палубн крани.
1.. Вантажн примщення унверсальних суховантажних суден До вантажних примщень УСС вдносять трюми, твндеки та диптанки. У баластному переход в диптанк може прийматися рд кий баласт.
При визначенн розмрв трюмв та твндекв треба виходити з того, що судно перевозить як генеральн, так масов вантаж. У раз перевезення масових вантажв бажано мати мнмальну кльксть поперечних переброк для зменшення зони зачищувальних робт, тобто потрбн довг трюми. При перевезенн рзномантних генеральних вантажв, для того щоб запобгти втратам вд можли вого шкдливого впливу деяких сортв вантажу на нш, бажано мати велику кльксть зольованих вантажних примщень, тобто доцльн коротк трюми. Але якщо вони будуть дуже короткими, то це буде заважати робот кранв.
Оскльки вимоги до розмрв трюмв неоднозначн, при проек туванн УСС дуть на компромс вибирають таку довжину трюмв, яка вдповдала б вантажам, найбльш моврним для даного судна.
Мнмальна кльксть поперечних переброк, необхдних з точки зору мцност, регламентуться Правилами Регстру [13], згдно з якими кльксть переброк залежить вд довжини судна та положення машинного вддлення. Максимальна довжина трюму не повинна перевищувати 30 м.
Специфка вантажу, що перевозиться, визнача необхднсть трю мв максимально довжини на трампових суднах, а на нйних уста новлюють одну додаткову перебрку, щоб мати бльше трюмв.
При розподл кубатури вантажних примщень треба прагнути до одночасного закнчення вантажних робт по судну в цлому.
Для розширення транспортних можливостей (перевезення вели когабаритних та особливо важких вантажв) один вантажний трюм у середнй частин судна призначають бльшим. Такий трюм нази вають головним.
При розподл вантажних примщень по висот виходять з здат ност вантажу витримувати тиск розташованого вище вантажу та засобв навантаження розвантаження.
У раз перевезення масових вантажв ураховують, що для них безпечний великий тиск, вантажн роботи проводять грейферами;
отже, промжн палуби не потрбн. Таким чином, для перевезень масових вантажв потрбн однопалубн судна.
Генеральн вантаж не сприймають великих зусиль. Максималь на висота штабеля вантажу становить 5Е6 м. Цим обмежуться висота трюму. З ншого боку, для роботи навантажувача висота при мщення повинна бути не менше 3,3Е3,5 м. На нйних суднах час то влаштовують на одну палубу бльше, нж на рвних м за розмра ми трампах.
Рефрижераторн примщення на УСС - це звичайно один-два твндеки, нколи трюм об'мом 2Е5 % загально вантажомсткост.
Об'м вантажних диптанкв склада 4Е6 % сумарно кубатури вантажних примщень на суднах з машинним вддленням у корм.
1.. Вантажн люки та вантажне обладнання Зменшити протяжнсть пдпалубних карманв, як указувалося вище, можна збльшенням клькост люкв або х розмрв, причому кожний спосб ма сво переваги недолки.
Мал люки обмежують унверсальнсть судна, тому що воно не зможе приймати в трюм великогабаритний вантаж. Складно також у даному випадку перевозити масов вантаж. Велик люки усува ють ц недолки, але виникають проблеми щодо мцност та герме тичност закриттв.
Аналз результатв дослджень з проведення вантажних опера цй дозволив зробити наступн висновки:
розмри пдпалубних просторв потрбно зменшувати, але не обов'язково повнстю х квдовувати;
при поштучному вкладанн кипових подбних м вантажв на явнсть пдпалубного простору протяжнстю до 3,5Е4,0 м веде до збльшення часу вантажних робт лише на 10 %;
при перевезенн масових вантажв судна з пдпалубними прос торами довжиною 2,0Е2,5 м практично екввалентн повнстю вд критим суднам;
розмри вантажних люкв повинн бути кратними розмрам стан дартних контейнерв.
Основними типами вантажного обладнання на УСС вантажн стрли з лебдками та вантажн крани. Вантажн стрли простш, бльш надйн в експлуатац, дешевш, менш чутлив до переванта жень можуть експлуатуватися при великих кутах крену.
Крани мають бльшу продуктивнсть порвняно з стрлами при однаковй вантажопдйомност (приблизно на 20 %), можуть брати вантаж з будь-яко точки на площин, м не потрбн вантажн щогли та колони, що полегшу обробку судна береговими вантажними за собами. Крм того, крани займають менше мсця на палуб, нж стрли з лебдками.
Аналз суден показу, що для трампв бльш придатне стрлове вантажне обладнання, тому що воно дешевше, , крм того, масов вантаж, як перевозяться на цих суднах, розвантажуються звичайно береговими засобами. На трампах дедвейтом до 5 тис. т установлю ють стрли вантажопдйомнстю 3 т, на бльших - 5 та 10 т. Вантажо пдйомнсть великовагових стрл - 20Е30 т.
На лайнерах вантажне обладнання використовуться частше, тому крани з'явилися спочатку та закрпилися на цих суднах.
Для розширення транспортних можливостей лайнерв крм кра нв вантажопдйомнстю 25Е40 т установлюють одну-дв стрли пд вищено вантажопдйомност (60, 80 та бльше тонн).
1.. Швидкохдн лайнери У раз використання нйних суден вдправники можуть вдва нтажувати товари рвномрно, через певн промжки часу. Це дозво ля м пдтримувати постйний зв'язок з ринками збуту , коли необ хдно, зменшувати або збльшувати розмри партй, що вдвантажу ються. Трампов судна втрачають сво позиц, бо часто вантаж, призначен для таких суден (масов та н.), приймаються нйними суднами, як йдуть у зворотному напрямку, тому перевозять х за спецальними ставками, нижчими вд фрахтових ставок трампово го судноплавства.
Велик суднов компан, як виступають монопольними перевз никами вдносно багаточисельних, не зв'язаних мж собою вантажо вдправникв, установлюють тарифи на перевезення вантажв, що значно перевищують собвартсть перевезень. Тарифи встановлюють на так звану фрахтову тонну (1 фр. т = 40 куб. футам = 1,13 м3).
Велик тарифи забезпечують нйним компаням одержання над прибутку. Дивденди, як сплачують ц компан, в два-три рази вищ, нж у трампових компанй.
На деяких маршрутах швидксть суден вища вд необхдно, що пов'язано з конкуренцю мж судновласниками.
Пдвищення швидкост ходу бльше 18 вуз потребу значного збльшення коефцнта використання вантажопдйомност судна, бо вдносне прискорення доставки вантажу поступово спада, а темпи зростання питомих витрат унаслдок рзкого збльшення необхдно потужност силово установки збльшуються. Але розрахунки пока зують, що вже при 10%-му пдвищенн середньо доходно ставки на тонну вантажопдйомност економчн показники суден з швидк стю ходу 23 19 вуз майже однаков, а при 20%-му збльшенн заван таження ефективнсть швидкохдного судна на 11Е17 % вища, нж у суден з швидкстю ходу 19 вуз [9].
Розвиток перевезення вантажв у пакетах та контейнерах дозво лив значно скоротити час стоянок судна в порту, що пдвищило ефек тивнсть швидкохдних лайнерв. Крм того, пдвищення швидкост ходу забезпечу прискорення обороту контейнерв, що да додатко вий економчний ефект.
Побудова швидкохдних вантажних лайнерв часто ведеться за рахунок державного субсидування, оскльки нйний флот допома га в боротьб за сфери впливу на ринки збуту;
крм того, його мож на пристосовувати для потреб вйськового транспортування.
1.. Основн елементи та коефцнти повноти швидкохдних лайнерв Аналз основних характеристик та елементв швидксних лайне рв дозволя зробити висновок, що х висок швидкост досягнут шляхом збльшення потужност силово установки, зниження коеф цнта загально повноти проти рекомендованих значень для да них швидкостей та вдосконалення форм обводв корпусу.
Спввдношення головних розмрв цих суден вдрзняються вд спввдношень вантажних суден з помрною швидкстю ходу: L/B знаходиться в межах 6,3Е7,3, але переважають L/B = 6,7Е7,0.
Значення величини В/Т вибираться не стльки з умови забезпе чення високих ходових якостей, скльки з мркувань остйност. Як правило, високим значенням Н/Т вдповдають величини В/Т = = 2,1Е2,8.
Коефцнт загально повноти в багатьох суден на 5Е10 % ниж чий, нж можна отримати розрахунком за формулою Александера [1].
Спввдношення Н/Т знаходиться в нтервал 1,24Е1,70.
Контрольн запитання завдання 1. Як вантаж перевозять унверсальн суховантажн судна?
2. Як характерн швидкост й навантажувальна кубатура нйних та трампових суховантажних суден?
3. Як судна називають параграфними?
4. Як судна стандартними?
5. Укажть конструктивн особливост вдкритих суден.
6. Назвть переваги недолки центральних, парних та потрйних люкв.
7. Назвть вантажн примщення на суховантажних суднах.
8. Який трюм називають головним?
9. У залежност вд чого обмежуться висота трюмв твндекв на л нйних та трампових суднах?
2. ПАКЕТОВОЗИ.1. Стандартизаця засобв пакетування Пакетування вантажв - це об'днання окремих малих одиниць вантажу (ящикв, мшкв тощо) в дине укрупнене мсце - пакет.
Засоби пакетування подляються на унверсальн спецалзова н;
багаторазового та одноразового використання;
жорстк, напв жорстк м'як;
дерев'ян, металев, полмерн, картонн, волоконн та паперов.
Вантаж пакетують переважно на пддонах. Для мжнародних перевезень SО рекоменду використовувати пддони таких типороз мрв: 8001000, 8001200, 10001200 мм вантажопдйомнстю 1,0 т;
12001600 мм вантажопдйомнстю 2,0Е3,2 т. Найбльш поширен пддони мають розмри 10001200 мм.
Пддони повинн витримувати чотирикратне навантаження по рвняно з свою вантажопдйомнстю.
Форма та розмри пакетв у значнй мр визначаються характе ром вантажу, а придатнсть рзних вантажв до пакетування зале жить, у першу чергу, вд здатност витримувати значне навантажен ня. Тому унверсальнсть пакетування обмежена.
Найбльш поширеною пакетизаця на плоских пддонах, як являють собою дерев'ян, металев або картонн унверсальн пло щадки, що дозволя перевантажувати пакети як кранами, так авто навантажувачами. Висота пддонв приблизно 0,15 м.
До недолкв пакетизац вантажв на пддонах слд вднести по рвняно велику масу пддонв (4Е5 % вд маси вантажу), втрату ко рисного об'му вантажних примщень (10Е15 %), необхднсть зво ротно доставки пустих пддонв. - недолки частково усуваються при використанн сток та паперових пддонв.
Вигляд плоских та ящикоподбних пддонв показаний на рис. 2.1, 2.2.
На рис. 2.3 зображена схема формування пакета а б на плоскому пддон.
Рис. 2.1. Плоск пддони:
а - металевий;
б - з армовано пластмаси б а г в Рис. 2.2. Ящикоподбн пддони:
а - дерев'ян;
б, в - металев;
г - складен Рис. 2.3. Схема формування пакета з коробок та ящикв на плоскому пддон розмром 8001200 мм.. Основн особливост суден для пакетних перевезень Пакетовози (палетовози) - судна, призначен для перевезення пакетного вантажу на палетах (унфкованих пддонах, пристосова них для захоплення х вилочним навантажувачем). Це найбльш ви гдно при доставц невеликих партй вантажу малим споживачам, оскльки забезпечуться доставка вантажу "вд дверей до дверей" без його промжних переформувань. Через малий об'м партй вантажу розмри пакетовозв невелик: довжина не перевищу 120 м, водо тоннажнсть 12 тис. т. Особливстю пакетовозв наявнсть борто вих лацпортв, через як проводять вантажн операц, широко роз критих вантажних люкв.
Форма корпусу, спввдношення головних розмрв, компонуван ня архтектурно-конструктивного типу (АКТ) судна та оснащенсть спецальним вантажним обладнанням у значнй мр визначаються типорозмрами вантажних одиниць, прийнятим способом наванта ження конкретними умовами експлуатац.
Навантаження пакетв на судно можна проводити вертикальним (через люки), горизонтальним (через лацпорти) та комбнованим способами. На рис. 2.4 показана схема навантажувально-розванта жувальних робт на пакетовоз.
Для досягнення високо нтенсивност вантажних робт люки лацпорти повинн мати достатн розмри та швидкодюч механзо ван закриття.
У суден-пакетовозв вд ношення ширини люкв до ширини судна досяга 0,75Е0,80, що дозволя кра ну або стрл вкладати ван таж безпосередньо на певне мсце.
Для пакетовозв сутт вим забезпечення кратно ст розмрв трюмв розм рам вантажних мсць. Трю ми повинн мати ящикопо дбну форму, тому вс похи л площини звуження в них слд замнити внутршнми стнками з прямокутними уступами. нколи це здй Рис. 2.4. Схема навантажувально снюють обладнанням по розвантажувальних робт на пакетовоз двйних бортв.
Пакетовози мають бльшу швидксть, нж суховантажн судна звичайних типв. пх суднов енергетичн установки вдрзняються високим рвнем автоматизац, що сприя зниженню чисельност ек пажу. нколи судна-пакетовози оснащуються заспокоювачами хи тавиц.
Палуби суден-пакетовозв горизонтальн, без вигину сдлува тост. Закриття вантажних люкв виконують урвень з палубним на стилом. Пакетовози будують звичайно невеликими (DW = 2Е...3 тис. т) та експлуатують на коротких нях з стйкими потоками пакетизованих вантажв. Питома вантажна кубатура пакетизованого вантажу п = 2 м3/т.
Розмри в свту по довжин ширин трюму повинн перевищу вати чистий сумарний розмр вантажних мсць на 2Е3 %, по висо т - на 7Е8 % для забезпечення роботи механзмв при вкладанн вантажу.
Висота твндека в свту не повинна перевищувати 3,1 триярусно висоти пакетв (3,2Е3,6 м). Прилади освтлення та пожежно сигна зац у вантажних примщеннях повинн встановлюватися врвень з обшивкою.
При визначенн довжини, ширини висоти борту судна крат нсть розмрв трюмв розмрам вантажних мсць забезпечуться пе реходом вд довжини, ширини та глибини трюмв до найближчого кратного розмру з наступним корегуванням водотоннажност.
Дослдження з проведення вантажних операцй на суднах-паке товозах привели до висновку, що пдпалубн кармани квдовувати не обов'язково, тому що при х протяжност 3,5Е4,0 м тривалсть робт збльшуться не бльше нж на 10 %. Правда, якщо вантажна одиниця дуже важка для перемщення вручну, то час на вантажн операц почина рзко зростати при довжин пдпалубних карманв бльше 1,5 м.
Визначення головних елементв суден-пакетовозв можна про водити за унверсальною схемою послдовних наближень розв'язан ням системи рвнянь та нервностей теор проектування суден.
.. Визначення головних елементв суден пакетовозв сну деклька спецальних методик, розроблених для визначення головних елементв суден-пакетовозв, але краще скористатися та кою, яка безпосередньо виходить з загальних залежностей теор проектування. Тут наводиться спрощений варант дано методики, запропонований в робот [4].
Складамо рвняння мас:
D = Pм.к + Pоб + Pе.у + Рпал + Рзаб + Рз.в + Рвн, де D - водотоннажнсть, т;
Pм.к, Pоб, Pе.у, Рпал, Рзаб, Рз.в, Рвн - маси складових навантаження: металевого корпусу, обладнання, енерге тично установки, палива, забезпечення, запасу водотоннажност вантажу вдповдно.
Пошук значень безрозмрних характеристик доцльно починати з визначення очкувано водотоннажност через коефцнт чистого вантажу для судна-прототипу :
вн Рвн.
Dо = вн Важливим параметром, який да змогу визначити безрозмрн характеристики судна, число Фруда. Для його визначення необ хдно обчислити очкувану довжину судна як, Lo = l3 Dо 2 5 v1/ де вдносна довжина l = +.
Dо Тод 0,514v Fr =, gLо де v - швидксть ходу, вуз;
g - прискорення сили тяжння, м/с2.
У залежност вд числа Фруда визначаться коефцнт загаль но повноти:
= 1,09 - 1,68Fr 0,12 при 0,14 Fr 0,25;
0,160 0, = при 0,25 Fr 0,30;
Fr 0,425 0, =.
Fr1/ Потм визначаться коефцнт поздовжньо повноти, який сут тво вплива на опр води руху судна:
= 1,05 - 1,50Fr 0,02 при 0,12 Fr < 0,30;
= 0,62 0,07 при Fr 0,30.
Коефцнт повноти мдель-шпангоута =.
Для визначення коефцнта повноти конструктивно ватерлн (КВЛ) можна скористатися формулою В.В. Ашика [1] = 0,981/2 0,06.
При визначенн в першому наближенн спввдношення H/T треба враховувати виконання умови вантажомсткост Н внРвн =1,07 + 0,16, Т kDо де вн - питома вантажна кубатура вантажу, м3/т;
k = 0,90...0,92 - коефцнт, що врахову недовикористання теоретичного об'му при штучному вантаж.
Спввдношення B/T визначаться з умови забезпечення почат ково остйност k h 2 B 1 T H T = + - g.
B 12 T 2 B T B Розв'язання цього рвняння вдносно B/T при зафксованих зна ченнях h/B g да k2 H 1 0, h h g - + + B B 3 T B, = T k де h/B = 0,03...0,05 - початкова вдносна метацентрична висота (за умови забезпечення аварйно остйност плавно хитавиц можна брати h/B = 0,04);
k = 1,06 0,05 - при S-подбних ватерлнях;
k = = 1,03 0,05 - при опуклих ватерлнях;
g = zg/H - вдносна аплката центра ваги судна з повним вантажем (беремо за даними прототи пу).
Вдношення довжини до ширини судна L/B визначаться з умо ви ходовост. Скористамося вже взятим значенням вдносно дов жини l. Тод з рвняння плавучост L T = l3 kв.ч, B B де kв.ч = 1,005Е1,03 - коефцнт, який врахову виступн частини корпусу судна.
Маючи значення Fr,, H/T, вимрники навантаження мас про тотипу qi, з рвняння мас проекту у функц головних елементв ви значамо водотоннажнсть:
пов H D1- аз.в - 0,966qм.к = T 2 / 3 H vв ve = D2 /3 qоб + qе.у + kм.зkнqпал Z + qзаб + Pвн, T C C де аз.в, qм.к, qоб, qе.у, qзаб - вимрники маси вдповдно запасу водо тоннажност, металевого корпусу, т/м3, обладнання, т/м3, енергети чно установки, т/кВт, забезпечення, т/м2;
пов - коефцнт повного об'му корпусу, який можна взяти за прототипом або розрахувати за формулою T T ;
пов = +1,051- H H kм.з = 1,15Е1,25 - коефцнт морського запасу;
kн - коефцнт над бавки маси палива на загальносуднов потреби, котельну воду, мас тила (для ДВЗ kн = 1,15);
qпал - питом витрати палива на головний двигун, т/(кВтгод) (береться за каталогом);
Z - дальнсть плавання за запасами палива, мил;
vв, vе - швидкост на випробуваннях та експлуатацйна, вуз (vе = vв - 0,5);
Рвн - задана вантажопдйомнсть;
С - адмралтейський коефцнт.
Псля пдстановки всх вдомих величин у рвняння мас пере творень одержимо.
n1D - n2D2 /3 - Pвн = Розв'язання цього рвняння да значення D. Маючи значення D,, L/B, B/T та H/T, розв'язумо рвняння D = kв.чLBT пдстановкою виразв для L T через B. Таким чином визначамо абсолютн розмри проекту. Потм треба розписати його навантаження мас за роздла ми. При цьому повинна бути виконана умова i P = D.
Контрольн запитання завдання 1. Що означа пакетування вантажв?
2. Як бувають засоби пакетування?
3. Назвть переваги недолки пакетизац.
4. Як судна стандартними?
5. Для чого призначаються судна-пакетовози?
6. Чим визначаються форма корпусу спввдношення головних розм рв пакетовозв?
7. Як проводиться навантаження пакетв на судно?
8. Опишть архтектурно-конструктивн особливост суден-пакетовозв.
3. ЛСОВОЗИ Лсовози - суховантажн судна для перевезень сних вантажв.
Дедвейт сучасних совозв DW = 1Е50 тис. т, швидксть v = = 11Е18 вуз. Перш совози з'явилися на початку ХХ столття в Ро с, а потм у Захднй квроп Канад.
До сних вантажв вдносять круглий с, пиломатерали, дерев ну трску, деревностружков плити та н.
Фанера, деревностружков плити, картон, папр, мебл тощо вдносно дорогими продуктами переробки соматералв, потребу ють запобгання вд пошкоджень пд час транспортування , як пра вило, перевозяться на суховантажних суднах унверсального призна чення.
Для перевезення деревно трски спроектован побудован суд на-трсковози, як суттво вдрзняються вд совозв, що поясню ться специфкою вантажу. Технологчна деревна трска явля со бою навалочний вантаж з частинами довжиною шириною 15Е35 мм та товщиною 5Е7 мм. У вдношенн змщення цей вантаж безпеч ний, бо кут природного укосу трски (бля 45) перевищу 35. Пито ма вантажна кубатура трски = 2,8Е4,0 м3/т.
Основним видом сного вантажу, стосовно до якого проекту ться совоз, пиломатерали. До них вдносять дошки рзних роз мрв. На совозах також перевозять тесаний с (брусся), шпали та круглий с.
Оскльки питома маса сних вантажв залежить вд породи де ревини ступеня вологост, кльксть вантажв, прийнятих на судно, вимрються не в масових, а в об'мних одиницях або поштучно.
При вимрюванн пдраховують об'м кожно деревини або шта беля. Одиницею вимрювання сних вантажв кубчний метр.
При перевезеннях пиломатералв розсипом багато часу витра чалось на вкладання вантажу в трюми на формування окремих ван тажних одиниць при розвантаженн. Щоб уникнути непродуктив них утрат часу, впровадили пакетн перевезення сних вантажв.
Зараз практично вс пиломатерали пдлягають пакетизац. Довжина пакетв блок-пакетв може бути до 6 м. Максимальне вдхилення, мм: по ширин пакета з пилених соматералв - 100, з круглих - 150;
по висот пакета з пилених соматералв - 500, з круглих - 100.
Згдно з рекомендацями ISO максимальн ширина висота па кета пиломатералв повинн бути 1000Е1200 мм.
Найбльш рацональними вважають розмри пакетв блок-па кетв пиломатералв, як дорвнюють поперечному перерзу контей нера ISO (2,442,44 м). За базову довжину пакетв треба брати дов жину контейнера ISO типу 1C, тобто 6 + 0,1 м (нетехнологчний до пуск). Промжн довжини пакетв - 2,3 4 м. Максимальн розмри пакета пиломатералв, мм: bп = 1350;
hп = 1450;
lп = 6500. При густи н 0,8 т/м3 (тльки рубана деревина) маса пакета дорвню 5,7 т. Тод маса блок-пакета пиломатералв 5,7 4 = 22,8 т. Маса пакета круглого су розмром 140028006000 мм дорвню 17 т.
З наведених цифр видно, що максимальна вантажопдйомнсть суднового вантажного обладнання совозв не повинна перевищу вати 25 т.
.1. Архтектурно конструктивн особливост совозв За архтектурно-конструктивним типом совози - однопалуб н судна з мнмальним надводним бортом. Для совозв старо по будови характерн наявнсть трьох надбудов (бак, ют середня), се редн (або промжне) положення МВ житлово надбудови та стр лове вантажне обладнання. Сучасн совози мають тльки бак ют, МВ у корм, носове або кормове положення житлово надбудови.
Кльксть поперечних переброк мнмальна. Вантажне обладнання - стацонарн або котюч крани вантажопдйомнстю до 25 т, рдше - механзован стрли.
На рис. 3.1,a показаний варант совоза з стацонарними кра нами на арочних фундаментах, носовою житловою надбудовою кормовою апареллю, а на рис. 3.1,б - з бортовими стацонарними кранами, кормовою житловою надбудовою носовою апареллю [8].
На боковому вигляд стрлками позначений напрям вдкоту кришок.
Оскльки соматерали вдносно легк ( = 2,32 м3/т, а при неза повненн пустот мж пакетами - 2,6Е2,7 м3/т бльше), для викорис тання повно вантажопдйомност судна в рейсах з сним вантажем бля третини всього вантажу, який прийматься на судно, розмщу ють на верхнй палуб. Ретельно вкладений надйно закрплений мж надбудовами караван (лс, розмщений на палуб) розглядаться як суцльна суднова надбудова, що забезпечу додатковий захист вантажних люкв, збльшу вхдний у воду об'м при крен судна пдвищу остйнсть на великих кутах крену. Тому совози можуть R = 18 м R = 18 м R = 18 м 8 м 8 м а 12,5 т 12,5 т 12,5 т 12,5 т 10 ОЛ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 130 120 НП КП 5,5 м 5,5 м R = 24 м R = 24 м б Рис. 3.1. Лсовоз
Книги, научные публикации