Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волжский Государственный университет водного транспорта» (ФГБОУ ВО «ВГУВТ») Казанский филиал КУРСОВАЯ РАБОТА Кафедра: «Электромеханика и объекты водного транспорта» Выполнил : Группа : Шифр : Дата : Проверил : Дата : _____________ Казань 2017 г. Содержание Введение ……………………………………………………………………… 3 1.Расчёт водоизмещения судна…………………………………………….. 4 2. Проверка остойчивости судна ………………………………………….. 5 2.1 Расчёт диаграммы статической остойчивости ……………………….. 5 2.2 Расчёт амплитуды качки ……………………………………………….. 7 2.3Проверка остойчивости ………………………………………………… 9 3.Расчёт посадки судна ……………………………………………………. 10 Заключение …………………………………………………………………. 11 Список литературы ………………………………………………………... 12 Введение Аварии, происходящие по причине потери остойчивости судна, по своим последствиям относятся к самым тяжелым. Поэтому неудивительно, что международные и национальные органы, отвечающие в различных государствах за безопасность плавания и безопасность постройки и эксплуатации судов, приняли ряд документов, регламентирующих требования к их остойчивости. В настоящей курсовой работе необходимо: Произвести расчёт водоизмещения судна. Произвести проверку остойчивости судна. Рассчитать диаграмму статической остойчивости и амплитуды качки. Проверить остойчивость. Рассчитать посадку судна. 1. Расчёт водоизмещения судна Таблица 1. Исходные данные по судну Длина, L, м Ширина, B, м Осадка, d, м Высота борта, D, м Полная грузоподъёмность, P, т 92,0 13,0 3,3 5,5 2000 Масса судна после приема груза определена в таблице 2 по формуле ∆= ∆𝟏 + Ргр Таблица 2. Нагрузка масс Наименование Водоизмещение Груз Таблица 3. грузом Масса, т 1121 1900 X -8,8 3,61 Z 4,03 3,35 Расчёт водоизмещения и координат центра тяжести судна с Наименование Водоизмещение начальное Масса груза Водоизмещение с грузом Масса, т 1121 1900 3021 X -8,8 3,61 -0,9 Z 4,03 3,35 3,6 Mx -9864 6859 -3005 Mz 4517 6365 10882 2. Проверка остойчивости судна 2.1. Расчёт диаграммы статической остойчивости. Таблица 4. Расчёт кривой плеч статической остойчивости Обозначение Водоизмещение КА1 КА2 КА KG KGsinɵ 3000 3100 3071 - GZ=KA- KGsinɵ - Углы крена, ɵ, град 0 0 10 1.08 20 2.17 30 3.04 40 3.48 50 3.66 60 3.66 70 3.52 80 3.26 0 1.06 2.15 2.98 3.42 3.61 3.62 3.49 3.24 0 1.07 2.16 3.02 3.46 3.64 3.65 3.51 3.25 3.6 0 0.62 1.23 1.8 2.31 2.76 3.12 3.38 3.55 0 0.45 0.93 1.22 1.15 0.88 0.53 0.13 -0.3 Найдём плечо остойчивости формы КА по формуле: KA = KA1 + ((KА2-KA1) / (ᴧ2-ᴧ1)) * (ᴧ-ᴧ1) KA = 1,08 + ((1,06-1,08) / (3100-3000)) * (3021-3000) = 1,07 KA = 2,17 + ((2,15-2,17) / (3100-3000)) * (3021-3000) = 2,16 KA = 3,04 + ((2,98-3,04) / (3100-3000)) * (3021-3000) = 3,02 KA = 3,48 + ((3,42-3,48) / (3100-3000)) * (3021-3000) = 3,46 KA = 3,66 + ((3,61-3,66) / (3100-3000)) * (3021-3000) = 3,64 KA = 3,66 + ((3,62-3,66) / (3100-3000)) * (3021-3000) = 3,65 KA = 3,52 + ((3,49-3,52) / (3100-3000)) * (3021-3000) = 3,51 KA = 3,26 + ((3,24-3,26) / (3100-3000)) * (3021-3000) = 3,25 2.2. Расчёт амплитуды качки. По таблице коэффициентов для расчёта остойчивости по основному критерию находим X1 При В/d = 13,0/3,3= 3,94 принимаем X1=0,80 Найдём объёмное водоизмещение V по формуле: V = КА / 1,025 V = 3021/1,025 = 2947 Где ᴧ - водоизмещение с грузом По таблице коэффициентов для расчёта остойчивости по основному критерию находим X2 При δ = 0,779 принимаем X2 = 1 r =1– коэффициент Найдём коэффицент C по формуле: C = 0,373+0,023*B/d-0.043*Lw/100 Где B - ширина судна d - осадка судна L - длина судна С = 0,373+0,023*13/3,3-0,043*92/100 = 0,42 Найдём аппликату центра величины zc по формуле: zc = zc1 + 𝑍c2−Zc1 𝑉2−𝑉1 * (V-V1), где Zc1,2 - аппликаты центра величины при водоизмещении V zc = 1,59 + 1,74−1,59 3073−2786 * (3021-2786) = 1,71 Найдём аппликату центра величины r0 по формуле: r0 = r1 + 𝑟2−r1 𝑉2−𝑉1 * (V-V1) где r1,2 - аппликаты центра величины при водоизмещении V r0 = 4,65 + 4,29−4,65 3073−2786 * (3021-2786) = 4,3 Найдём метацентрическую высоту GM0 по формуле: GM0 = r0 + zc - KG GM0 = 4,3+1,71-3,6 = 2,41 Где r0 - малый метацентрический радиус Zc - аппликата центра величины KG - аппликата центра тяжести Найдём период качки τ по формуле: τ= τ= 𝟐∗С∗В √𝑮𝑴𝟎 2∗0,42∗13 √𝟐,𝟒𝟒 =7 где С - коэффицент B - ширина судна GM0 - метацентрическая высота По таблице коэффициентов для расчёта остойчивости по основному критерию находим S При τ=7 получаем S=0,098 Найдём угол бортовой качки φ по формуле: φ = 109*k*X1*X2*√𝐫 ∗ 𝐬 φ = 109*0.80*0.31 = 27.03 где k=1 - коэффициент X1.2 - коэффициенты r - коэффициент s – коэффициент 2.3. Проверка остойчивости Найдём плечо кренящего момента от воздействия постоянного ветра Lw1 по формуле: Lw1 = 𝑃∗𝐴∗𝑍 1000∗𝑔∗ᴧ P=252 - давление ветра A - боковая площадь парусности судна Z - плечо кренящего момента от ветра g - ускорение свободного падения ᴧ - весовое водоизмещение судна d = 3.03 + 3,30−3,03 3073−2786 А = 372 + Za = 5,48 + 326−372 3,5−3,0 * (3021-2786) = 3,2 * (3,3-3,0) = 344,4 6,15−5,48 3,5−3,0 * (3,3-3,0) = 5,88 Найдём кривое плечо кренящего момента Z по формуле: Z = Za-d/2 Где d - осадка судна Z = 5,88-3,3/2 = 4,23 Lw1 = 252∗344,4∗5,88 1000∗9,81∗3071 = 0,017 Найдём плечо кренящего момента Lw2 по формуле: Lw2 = Lw1*1,5 Lw2 = 0,017*1,5 = 0,026 3. Расчёт посадки судна Найдём отстояние центра величины от кормового перпендикуляра LCB по формуле: LCB = xc1 + 𝐗𝐜𝟏−𝐗𝐜𝟐 𝑽𝟐−𝑽𝟏 LCB = (-1,08) + * (V-V1) (−1,12)+(−1,08) 3073−2786 * (3071-2786) = - 1,12 Найдём величину дифферентующего момента Мдиф по формуле: Мдиф = ᴧ * (LCB-LCG) LCG - отстояние центра тяжести судна с грузом Мдиф = 3071 * ((-1,08)-(-0,9)) = - 543,7 m = 61,16 + 63,34−61,16 3073−2786 * (3021-2786) = 62,9 Найдём дифферент, разница осадок носом и кормой dн-dк по формуле: dн-dк = Мдиф / m где m - момент, дифферентующий судно на 1м или 1см dн-dк = - 675,6 = - 8,6 63,32 Найдёмдифферент осадка по носуdн поформуле: dн = d + 𝐝н−𝐝к 𝟐 dн = 3,3 + (−0,106) 2 = 3,2 Найдём дифферент осадка по корме dк по формуле: dк = d - 𝐝н−𝐝к dк = 3,3 – 𝟐 (−0,106) 2 = 3,3 Заключение В данной курсовой работе определили водоизмещение судна после приёма груза ( = 3071) и координаты его центра тяжести (X= -0,9) (Z= 3,6). По заданной загрузке определили диаграмму статической остойчивости и проверили «критерии погоды» (k=3,75). Осадка судна после приёма груза с дифферентом (dн=3,2; dk=3.3). Выход судна в рейс возможен. Список литературы 1.Жуков Е.И., Письменный М.Н. Технология морских перевозок: Учеб. для вузов морск. трансп. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1991. – 335 с. 2.Правила РМРС том 1. 2008. 3.Конопелько Г.И., Кургузов С.С., Махин В.П. Охрана жизни на море: Учебник для вузов. – М.: Транспорт, 1990. 270 с. 4.Снопков В.И. Руководство по проведению сюрвейерских работ на транспорте. Учебное пособие для вузов и факультетов повышения квалификации работников транспорта. – СПб.: АНО НПО «Мир и семья», 2003 г. – 656 с. илл. 5.Дунаевский У.Я., Жбанов А.В. Спасание на море: Справочник. – М.: Транспорт, 1991. – 143 с. 6.Смирнов Н.Г. Теория и устройство судна. – Учебник для речных училищ и техникумов. М.: Транспорт, 1992. – 248 с. 7.Справочник по теории корабля: В трёх томах. Том 2. Статика судов. Качка судов / Под ред. Я.И. Войткунского. – Л.: Судостроение, 1985. 440 с., ил. 8.Маков Ю.Л. Остойчивость … Что это такое? (Диалоги с капитаном), СПб.: Судостроение, 2005. – 320 с. ил. 9.Управление судном: Учеб. Для вузов / С.И. Дёмин, Е.И. Жуков, Н.А. Курбачёв и др.; под ред. В.И. Снопкова. – М.: Транспорт, 1991 – 359 с. 10.Жинкин В.Б. Теория и устройство корабля: Учебник. – 3-е изд., стереотип. – СПб.:Судостроение, 2002. – 336 с., ил. 11.Статика корабля: Учебное пособие / Р.В. Борисов, В.В. Луговский, Б.В. Мирохин, В.В. Рождественский. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Судостроение, 2005. – 256 с., ил. 12.Справочник капитана дальнего плавания / Л.Р. Аксютин, В.М. Бондарь, Г.Г. Ермолаев и др..; под ред. Г.Г. Ермолаева. – М.: Транспорт, 1988. – 248 с.: ил., табл. – Библиогр. 35 назв. 13.Международный кодекс по перевозке зерна навалом. 14.Кацман Ф.М., Коваленко Б.П. Основы остойчивости морского судна. – СПб.: ГМА им. адм. С.О. Макарова, 2003. 15.Кеслер А.А., Начальная остойчивость и её применение в эксплуатационных задачах. Учебное пособие. – Н. Новгород.: ВГАВТ, 1996. 16.Зяблов О.К., Фунтикова У.В. Оценка технического состояния корпусов судов. Методические указания к выполнению лабораторных работ. .– Н. Новгород.: ВГАВТ, 2007.