Сухогрузный теплоход грузоподъемностью 2000т, класса «О»

МИНИСТЕРСТВО  ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКАЯ  ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО  ТРАНСПОРТА

Кафедра судостроения и судоремонта

 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

По дисциплине: «Проектирование»

 

 

«Сухогрузный  теплоход  грузоподъемностью 2000т,

 класса «О»

 

 

 

 

 

Студент:     Комлева А.С.                            Группа: К-81

 

Руководитель:   Трифонов А.В.

 

Оценка:

 

Дата защиты:             Подпись преподавателя:

 

 

 

 

Москва 2009

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Актуальность проекта

 

Универсальные сухогрузные суда составляют 47% от дедвейта флота судов для перевозки  генеральных грузов. На 1 января 2000г  мировой флот универсальных сухогрузов насчитывал 13650 судов суммарным дедвейтом 76,1 млн. т. Средний возраст универсальных сухогрузных судов составляет чуть больше 21 года, учитывая что максимальный срок службы этих судов 25-30 лет, следует в недалеком будущем ожидать списания почти половины судов.

 В настоящее время большая часть серийного транспортного флота устарела, не отвечает требованиям времени и списана, так как большинство судов были построены в 60-70-е годы прошлого века. Главной задачей нового проекта, пришедшего на смену устаревшим судам,  является проектирование судна, отвечающего мировым стандартам и нормам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Автономность плавания и численность экипажа

Автономность  по топливу и смазке – 20 суток

Автономность  по запасам провизии – 20 суток

Автономность  по запасам питьевой и мытьевой воды – 20 суток

 

 

Штат экипажа:

 

Наименование должностей	Численность
Капитан-механик	1
1 штурман-1 пом. механика	1
2 штурман-2 пом. механика	1
3 штурман-3 пом. механика	1
Пом. Механика по электрооборудованию	1
Ст. моторист-рулевой (боцман)	1
Моторист рулевой	3
Повар	1
Итого:	10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определение водоизмещения и главных размерений

Исходным для  определения главных размерений является известное выражение:

 

Дедвейт без  запасов топлива и смазки определяют в общем виде из выражения:

,

где  – вес груза, принимаемый по заданию, т;

 – вес пассажиров, определяемый  по формуле

,

где  – число пассажиров;

 – вес одного пассажира,  принимаемый 0,12 т;

 – вес членов экипажа,

 – вес одного члена экипажа,  принимают 0,12 т;

 – вес запасов провизии (сухой и мокрой) вычисляют по формуле

,

где  – численность экипажа на судне;

 – вес провизии на 1 чел.  в сутки; для транзитных судов  кг; для судов местных линий кг;

 – время между пополнениями  запасов провизии;

 – вес запасов питьевой  и мытьевой воды определяют  по формуле

,

где  – численность экипажа на судне;

 – вес питьевой воды  на 1 чел. в сутки, кг;

 – время между приемами  питьевой воды, сутки;

 – вес мытьевой воды  на 1 чел. в сутки, кг;

 – время между приемами мытьевой воды, сутки;

 – вес фекальных вод  определяют по формуле

где  – количество фекально-сточных вод, приходящееся в сутки на 1 чел.; определяются по нормам санитарных правил.

 т.

=n =10 0,12=1,2т

 

=n =10 0,004 20=0,8т

 

=n + n =10 0,04 20+10 0,06 20=8+12=20т

 

=n =10 0,003 20=0,6т

 

D =2000+1,2+0,8+20+0,6=2022,6т

 

Уравнение весов имеет  вид :

,

Соответствующая формула  приведена в источнике [1]., где   

;

- коэффициент полноты водоизмещения  рассчитывается по рекомендациям  [4]       

     Значения  коэффициентов  и определяем исходя из рекомендаций :

 

,

где  – время на которое рассчитывается запас топлива, сутки;

К – коэффициент, учитывающий дополнительный расход топлива на вспомогательные механизмы, хозяйственные нужды, стоянки, штормовой запас и запас смазки, его принимают 1,3 1,45

 – удельный расход топлива  главными механизмами на 1 кВт в час, кг

 т/кВт

 

V- скорость хода судна по заданию 20 км/ч.

-адмиралтейский коэффициент,  рассчитываем согласно рекомендациям  [4]

- адмиралтейский коэффициент       проектируемого судна, где значения со штрихом это значения для прототипа.

- число Фруда 

- ускорение свободного падения

 

Запас водоизмещения  от водоизмещения в грузу принимаем 3%, т.е.

, тогда

Примем  ,тогда

Задаваясь несколькими  значениями х , можно получить следующее  решение

Попытки	x
I	15	13,2	14,26	14,26>13,2
II	14,2	14,76	13,46	13,46<14,76
III	14,6	13,97	13,86	13,97 13,86

 

Принимаем х=14,6, тогда

 т.

Коэффициент утилизации водоизмещения:

Определяем главные  размерения судна:

=

-коэффициент неплотности заполнения  трюмов =1,1

-удельный погрузочный объем =3

-относительная длина форпика  и ахтерпика =0,1

-относительная длина машинного  отделения и топливных отсеков  =0,14

-относительная ширина набора  судна =0,06

-относительная высота днищевого  и палубного набора =0,16

-относительная длина люков  на сухогрузных судах =0,65

-относительная ширина люков  =0,68

-относительная высота комингсов  (над палубой) =0,17

-относительная длина штабеля  =0

-  относительная ширина штабеля  =0

- относительная высота штабеля  =0

 

=

 

 

0,65 L=66, отсюда L=101,5м

, отсюда B=14м

Н=

 

Кубический модуль:

 

Мощность судна при скорости хода 20 км/ч и адмиралтейского коэффициента С:

 т.

Далее проверяем водоизмещение, составляя нагрузки судна.

Весовая нагрузка судна:

 т.

 т.

 т.

Весовое водоизмещение:

 т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мой проект

L=101,5м

B=14м

H=6м

LxBxH=8526

Мощность ГД=1800л.с=1323кВт

Мощность ДГ=80л.с=59кВт

Статьи нагрузки		МОЙ Проект
		Весовые коэффициенты	Весовые модули			Веса, т			Х		Z		Mx		Mz
Корпус
Металлический корпус		0,09	8526			764,3			-2,23		3,74		-1704,4		2858,5
Металл надстройки, рубки, мостика		0,001	8526			8,53			-38,46		11,39		-328,1		97,2
Подкрепления и фундаменты		0,002	8526			17			-11,04		4,25		-187,7		72,3
Оборудование жилых и служебных помещений		0,002	8526			17			-39,38		7,82		-669,5		132,9
Дельные вещи		0,002	8526			17			-15,7		8,12		-266,9		138,04
Деревянные части корпуса		0,004	8526			34,1			-36,34		7,68		-1239,2		261,9
Окраска		0,004	8526			34,1			-11,04		8,72		-376,5		297,4
Изоляция		0,001	8526			8,53			-11,04		7,09		-94,2		60,5
Судовые устройства
1) Рулевое		0,002	8526			17			-47,61		4,36		-809,4		74,1
2) Якорное		0,002	8526			17			21		6,21		357		105,6
3) Швартовное		0,0004	8526			34,1			0		7,09		0		241,8
4) Шлюпочное		0,0009	8526			7,7			-40,07		12,03		-308,5		92,6
5) Грузовое		0,0008	8526			6,82			5,84		6,76		39,8		46,1
6)Грузовое устройство МО		0,00007	8526			0,6			-36,98		5,45		-22,2		3,27
7)Мачтовое		0,00004	8526			0,34			-12,42		11,99		-4,2		4,08
Покрытия полов и цементировка		0,0006	8526			5,12			-35,51		6,2		-181,8		31,7
Итого						957			-6,06		4,72		-5795,8		4518
Механизмы
Главные машинные установки		0,04	1323			52,92			-37,26		2,99		-1971,8		158,2
Трубопроводы М.К. установки		0,006	1323			7,94			-36,16		1,72		-287,1		13,7
Трубопровод вспомогат. котла		0,0007	59			0,04			-41,86		2,73		-1,67		0,11
Независимые вспомогательные установки		0,05	59			2,95			-40,94		6,54		-120		19,3
Валопровод и движители		0,01	1323			13,23			-42,04		1,49		-556,2		19,7
Итого						77			-38,1		2,74		-2936,8		211
Системы
Трюмные и пожарные		0,002	8526			17			-19,69		3,06		-334,7		52
Системы бытового водоснабжения		0,0009	8526			7,67			-38,64		5,23		-296,4		40,1
Вентиляционные и отопительные системы		0,001	8526			8,53			-34,04		7,47		-290,4		63,7
Прочие системы		0,0002	8526			1,7			-36,43		5,23		-61,9		8,9
Механизмы систем		0,0003	8526			2,56			-35,05		2,07		-89,7		5,3
Итого						37.5			-28,6		4,53		-1073,1		170
Электрооборудование, связь и управление		0,0006	8526			5,12			-34,13		5,67		-174,7		29
Электрооборудование		0,002	8526			17			-34,22		4,9		-581,7		83,3
Связь и управление		0,0002	8526			1,7			-39,19		12,04		-66,6		20,5
Итого						23.8			-34,58		5,58		-823		132,8
Жидкие грузы
Жидкие грузы в корпусе		0,002	8526			17			0,92		0,32		15,6		5,44
Жидкие грузы в МО		0,0002	8526			1,7			-36,89		1,64		-62,7		2,8
Жидкие грузы в системах		0,0003	8526			2,56			-29,44		1,31		-75,4		3,4
Итого						21.3			-5,75		0,55		-122,5		11,64
Снабжение, экипаж, провизия		0,0005	8526			4,26			-39,1		6,32		-166,6		26,9
Запас водоизмещения		0,004	8526			34			-9,2		4,16		-312,8		141,4
Полные запасы топлива, воды и масла
Запас топлива		0,012	8526			102,3			-37,26		2,11		-3811,7			215,9
Мытьевая вода		0,0008	8526			6,8			-30,5		0,51		-207,4			3,47
Запас смазочного масла		0,0009	8526			7,67			-29,44		0,56		-225,8			4,3
Груз						2000			4		5,11		8000		10220
Итого судно порожнем						1271,8			-9,72		4,51		-7475,5		15655,4
Дедвейт в полном грузу с полной нормой запасов и топлива:
Топливо 100%						102,3			-37,26		2,11		-3811,7		215,9
Вода 100%						6,8			-30,5		0,51		-207,4		3,47
Экипаж						1
Смазка 100%						7,67			-29,44		0,56		-225,8		4,3
Груз 100%						2000			4		5,11		8000		10220
Итого дедвейт в полном грузу с полной нормой запасов и топлива						2117,8			1,77		4,93		3755,1		10443,7
Дедвейт без груза, с 10% запасов и топлива без балласта:
Топливо 10%						10,23			-37,26		2,11		-381,17		21,59
Вода 10%						0,68			-30,5		0,51		-20,74		0,347
Экипаж						1
Смазка 10%						0,767			-29,44		0,56		-22,58		0,43
Груз 0%						0			0		0		0		0
Итого дедвейт без груза, с 10% запасов и топлива без балласта						12,68			-33,47		1,76		-424,5		22,37
Дедвейт без груза, с 10% запасов и топлива с балластом:
Топливо 10%						10,23			-37,26		2,11		-381,17		21,59
Вода 10%						0,68			-30,5		0,51		-20,74		0,347
Экипаж
Смазка 10%						0,767			-29,44		0,56		-22,58		0,43
Груз 0%						0			0		0		0		0
Балласт
Итого дедвейт без груза, с 10% запасов и топлива с балластом
Дедвейт с 50% заполнением трюмов с полной нормой запасов и топлива
Топливо 50%						51,15			-37,26		2,11		-1906		107,95
Вода 50%						3,4			-30,5		0,51		-103,7		1,74
Экипаж						1
Смазка 50%						3,84			-29,44		0,56		-112,9		2,15
Груз 50%						1000			4		5,11		4000		5110
Итого дедвейт с 50% заполнением трюмов с полной нормой запасов и топлива						1060			1,77		4,93		1877,4		5221,84
Судно порожнем						1271,8			-9,72		4,51		-7475,5		15655,4
Дедвейт  в полном грузу с полной нормой запасов и топлива						2117,8			1,77		4,93		3755,1		10443,7
Итого судно в полном грузу с полной нормой запасов и топлива						3389,6			-1,09		7,7		-3720,4		26099,1
Судно порожнем						1271,8			-9,72		4,51		-7475,5		15655,4
дедвейт без груза, с 10% запасов и топлива без балласта						12,68			-33,47		1,76		-424,5		22,37
Итого дедвейт без груза, с 10% запасов и топлива без балласта						1284,48			-6,2		12,2		-7900		15677,8
Судно порожнем						1271,8			-9,72		4,51		-7475,5		15655,4
дедвейт с 50% заполнением трюмов с полной нормой запасов и топлива						1060			1,77		4,93		1877,4		5221,84
Итого дедвейт с 50% заполнением трюмов с полной нормой запасов и топлива						2331,8			-2,4		8,95		-5598		20877,2
№	Нагрузка			Масса,	Плечи, м					Моменты, тм
				т	х		y	z		Mx		My		Mz
1	Корпус с  оборудованием			957	-6,06		0	-4,72		-5795,8		0		4518
2	Механизмы			77	-38,1		0	2,74		-2936,8		0		211
3	Системы			37.5	-28,6		0	4,53		-1073,1		0		170
4	Электрооборудование, связь и управление			23.8	-34,58		0	5,58		-823		0		132,8
5	Жидкие грузы			21.3	-5,75		0	0,55		-122,5		0		11,64
6	Снабжение, экипаж, провизия			4,26	-39,1		0	6,32		-166,6		0		26,9
7	Груз			2000	4		0	5,11		8000		0		10220
8	Топливо и смазка			109,97	-66,7		0	2,67		-4037,5		0		220,2
9	Запасы воды			6,8	-30,5		0	0,51		-207,4		6,8		3,47
10	Запас водоизмещения			34	0		0	0		0		0		0
	Итого:			3271,63	2,2		0	4,7		-7162,7		0		-15514,01

Положение центра тяжести:

 2,2м

0,00 м

4,7 м

Моменты:

 -7162,7 тм

 0 тм

 -15514,01 тм

Примем в первом приближении  положение ЦВ:

 2 м

0 м

4 м

6. Литература

 

1. Основы проектирования судов внутреннего плавания В.В. Вицинский, А.П. Страхов Л., «Судостроение» 1970

2. Проектирование судов В.В. Ашик Л., «Судостроение» 1985

3. Правила Российского Речного Регистра том 2, М., 2002

4.            Теория и устройство судов внутреннего плавания. В.А. Лесюков «Транспорт» 1974