Контрольная работа №1 за IV курс по предмету: «Теория и устройство судна» Курсанта Вечернезаочного отделения



Скачать 77.31 Kb.
Дата07.05.2016
Размер77.31 Kb.

Контрольная работа №1 за IV курс по предмету:


«Теория и устройство судна»

Курсанта Вечернезаочного отделения




Борискина Олега Ивановича


Группа 42-ШМ



Код ШМ8559




Вечерне-Заочное Отделение



Специальность: «Морское судовождение»

Вариант 9


2002 год

КОЛЛЕДЖ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СПЕЦИАЛИСТОВ ФЛОТА СПбГУВК




Задача №1


Для смены гребного винта судну придают дифферент на нос. По условиям работы требуется осадка кормой Тк=1,87м, а балластные цистерны судна позволяют создать дифферент Тf=3,75м. Определить, каковы в этих условиях будут средняя осадка Тср и осадка носом Тн.

Дифферент судна принято определять разностью осадок носом и кормой. Тнк.

Следовательно Тfнк

Tf = 3.75 Tк = 1,87

Тн = 3,75+1,87 = 5,62

Средняя осадка вычисляется по формуле:



=(5,62+1,87)/2 = 7,49/2 = 3,745 м

Ответ: Тср=3,745 м Тн = 5,62 м




Задача №2


Определить с точностью до 4-х знаков удельный вес γ и плотность морской воды ρ в единицах Си, если 4,5 м³ воды имеют массу 4685 кг.

Удельный вес определяется по формуле:

γ =
g= 9.8 м²/с

γ = 4685*9,8/4,5 = 10,2*10³ (Н/м³)

Плотность определяется по формуле

ρ =4685/4,5 = 1041 (кг/м³)

Ответ: ρ =1041 кг/м³

γ =10,2*10³ Н/м³




Задача №3


Определить влияние на начальную поперечную метацентрическую высоту свободной поверхности забортной воды в балластном танке прямоугольного сечения, если его ширина В=7,8 м, длина L=26,5 м, плотность воды ρ=1,022 т/м³, водоизмещение судна D=9000 тн.

Учитывая влияние свободной поверхности жидкости, поправка Δh к метацентрической высоте равняется:

Δh = - (ρж/ρ) * (ix/V)

где ρж – плотность жидкости в цистерне

ρ – плотность воды за бортом

V – объемное водоизмещение

ix – момент инерции свободной поверхности жидкости относительно продольной оси, проходящей через центр тяжести.
ix = l*B³/12 = 26.5*7.8³/12 = 1047.969
Поскольку D= ρV, то

Δh = -

Δh = -(1,022*1047,962)/9000 = -0,1190

Ответ: Δh = -0,1190



Задача №4


Для грузового теплохода проекта 1565, имеющего заданную нагрузку, произвести удифферентовку судна и расчеты остойчивости согласно требованиям части IV «Остойчивость» «Правил классификации и постройки судов внутреннего плавания» Российского Речного Регистра.
В графе «Итого» таблицы подсчитываем суммарный вес парохода вместе с запасами и грузом в 1 и 2 трюмах.

Для каждого пункта статьи нагрузки находим моменты Mxi и Mzi. Подсчитываем общие суммарные моменты инерции Mx и Mz. Статические моменты Mxc и Mzc всего судна равны сумме всех статических моментов каждой статьи нагрузки.

Mx = ∑Mxi; Mz = ∑Mzi.

Отсюда D = 6725.6 тонн

Mx= 1908,82

Mz= 23680,42

Находим Xg и Zg

Xg = 1908.82/6725.6=0.28

Zg = 23680.42/6725.6=3.52

Из диаграмм осадок носом и кормой найдем:

Тнос = 3,7

Ткор = 3,4

Дифферент d = 3,7-3,4 = 0,3 м


Добавим 274.4 тонн в балластные танки 6В 7В.

Получаем:

Отсюда D = 7000 тонн

Mx= -2371.82

Mz= 23963,05

Находим Xg и Zg

Xg = -2371.82/7000 = - 0.339

Zg = 23963,05/7000=3,423

Из диаграмм осадок носом и кормой найдем:

Тнос = 3,8

Ткор = 3,8

Дифферент d = 3,8-3,8 = 0 м
Найдем аппликату поперечного метацентра Zm из диаграммы по осадке Тср=3,8 м

Zm = 8 метров


Определим поправку Δh на влияние свободных поверхностей жидких грузов

Δh = =(650*0.86+75)/7000 = 0,09


Определим начальную метацентрическую высоту h:

h= Zm-Zg-Δh =8-3,423-0,09 =4,487м


Найдем поправки на влияние свободных поверхностей жидких грузов

Δℓ10°= (68+271)/ 7000 =0,0484

Δℓ20°= (68+658)/ 7000 =0,1037

Δℓ30°= (68+882)/ 7000 =0,1357

Δℓ40°= (61+1011)/ 7000 =0,1531

Δℓ50°= (54+1079)/ 7000 =0,1618

Δℓ60°= (41+1120)/ 7000 =0,1658

Из таблицы Брадиса

Sin 10° = 0.17

Sin 20° = 0.34

Sin 30° = 0.5

Sin 40° = 0.64

Sin 50° = 0.77

Sin 60° = 0.87


Найдем плечи остойчивости формы, которые снимаем с пантокарен для V = 7000

Ф10°=1,46

Ф20°=2,78

Ф30°=3,75

Ф40°=4,2

Ф50°=4,3

Ф60°=4,25
Найдем плечи статической остойчивости ℓ ст

ст = ℓф – ZgSinθ – Δh

ст10° =1.46 – 3.423*0.17 –0.0484 = 0.8297

ст20° =2.78 - 3.423*0.34 – 0.1037 =1.5125

ст30° =3.75 - 3.423*0.5 – 0.1357 =1.9028

ст40° =4.2 - 3.423*0.64 – 0.1531 =1.8562

ст50° =4.3 - 3.423*0.77 – 0.1618 =1.5025

ст60° =4.25 - 3.423*0.87 – 0.1658 =1.1152


Строим диаграмму остойчивости (см. в конце)


Расчет амплитуды качки и угла залива


Кренящий момент от динамического действия ветра на судно равен

Мкр = 0,001рSz

Где р – условное расчетное динамическое давление ветра, Па

S – площадь парусности судна при средней осадке по действующую ватерлинию, м²

z – приведенное плечо кренящей пары при одновременных крене и боковом дрейфе судна, м

Возвышение центра парусности над площадью действующей ватерлинии

Zт=Zп -Т

Где Zп – возвышение центра парусности над основной плоскостью судна, м

Zп = 5,5 м

Zт = 5,5-3,8=1,7 м

Найдем площадь парусности судна S

S=ℓ*Тнадв+80

ℓ - длина судна(138,5 м)

Тнадв – высота надводного борта

Тнадв =5,5-3,8=1,7

S=138.5*1.7+80=315.45 м²

Со значением Zт=1,7 м находим по таблице величину р для класса судна «О»:

р = 205 (получаем интерполированием)


Рассчитаем приведенное плечо кренящей пары при динамическом воздействии ветра.

Z=Zт+ a1a2T

a1, a2 - поправочные коэффициенты, определяемые из таблицы.

В/Т= 16,7/3,8=4,4

a1 =0,52 (получаем интерполированием)

Zg/B= 3.423/16.7=0.20

a2 =0.58
Z=1.7+0.52*0.58*3.8=2.846
Найдем кренящий момент Мкр

Мкр=0,001рSZ

Мкр =0,001 * 205 * 315,45 * 2,846 = 184
Для определения амплитуды бортовой качки, θм°, необходимо определить значение m:

m = m1* m2 *m3

m1 = m0/√ ho

где ho – метацентрическая высота, соответствующая состоянию нагрузки судна, вычисляется без учета влияния свободной поверхности жидких грузов

m0– величина, значение которой следует выбирать из таблицы в зависимости от параметра n1=

где V – водоизмещение судна при средней осадке Т по действующую ватерлинию, м³

Zg – возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью, м

В – ширина судна, м

h0= Zm-Zg =8-3,423=4.577

n1 = (4.51/³√7000)/(3.423/16.7)=1.15

По таблице находим m0:


n1

<=0.10

0.15

0.25

0.50

0.75

1.0

1.50

2.0

2.50

>=3.0

m0

0.42

0.52

0.78

1.38

1.94

2.40

3.00

3.30

3.50

3.60

m0 = 2,57


Вычисляем значение m1:

m1 = m0/√ ho

m1 = 2,57/√ 4,577 =1,2
Находим значение m2 из таблицы исходя из коэффициента В/Т:

B/T

<=2

3

3.5

4

5

6

7

8

9

>=10

m2

1.0

0.9

0.81

0.78

0.81

0.87

0.92

0.96

0.99

1.0

В/Т=16,7/3,8=4,4

m2 =0,793 (получаем интерполированием)
Найдем коэффициент полноты водоизмещения δ по формуле

δ = =7000/138,5*16,7*3,8 =0,796

Находим m3 по таблице

δ

<=0.45

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

0.75

>=0.80

m3

1.00

0.95

0.86

0.77

0.72

0.69

0.67

0.66

m3=0,66

Рассчитываем m по формуле

m = m1* m2 *m3

m = 1,2* 0,793 *0,66 =0,628
По таблице находим амплитуду бортовой качки θm:


Класс судна

Амплитуды бортовой качки, θm, ° при m, с-1

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

“М”

14

18

24

28

30

31

31

31

“О”

9

10

13

17

20

23

24

24

“Р”

5

5

6

8

10

13

15

16

θm = 10,5°

С этим значением выполняем необходимые построения на диаграмме остойчивости и находим угол заливания θзал:

θ зал = 16,5°








База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница