Грузовой план морского судна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Разработка плана комплектации грузов

 

Комплектация грузов по судовым помещениям сопровождается многовариантностью решений и должна учитывать факторы рациональной загрузки, сохранности груза, безопасности судна, а также индивидуальное творчество с учётом применения хорошей морской практики.

В таблицу 7 заносятся  значения удельной грузовместимости каждого  грузового помещения, рассчитанного по формуле.

w_j=W_j/P_j                    (23)

Наименование помещений	Вместимость, м3	Распределённая масса  т	Удельная грузовместимость м3/т;	Порт и грузы, погруженные  в порту																Отклонение
				Порт Пенанг														Порт Стамбул		По   Массе, т	По  Объём, м3
				ЦПД,U=2.348 м3/т;		з/ч, U=1,996 м3/т;		Мешковина, U=2,19 м3/т;		Кофе, U=1,799 м3/т;		«Цинк», U=0,711  м3/т;		«Хлопок », U=2 м3/т;		Всего		Ткань, U=2 м3/т;
				Масса, т	Объём, м3	Масса, т	Объём, м3	Масса, т	Объём, м3	Масса, т	Объём, м3	Масса, т	Объём, м3	Масса, т	Объём, м3	Масса, т	Объём, м3	Масса, т	Объём, м3
Трюм 1	540	407	1,32	150,45	353,25							254,18	182,189	8,96	4,48	413,75	539,5			6,75	0,5
Трюм 2	2330	1749	1,32	150,45	353,25			401,2	881,8			989,82	704,04	195,86	390,91	1713,42	2330			-35,58	0
Трюм 3	2650	2002	1,32					556,65	1215,6			1135,86	813,65	310,35	620,7	2020,97	2650			18,97	0
Трюм 4	2620	1510	1,74			1115	2213,12					324,531	232,47	95..35	180.055	1550	2620			40	0
Трюм 5	925	536	1,74			43,9	87,845			451,35	812,288	34,2	24,597			530,51	925	406,144	812,288	-5   (40)	0
Тв. п. бак	945	712	1,32									324,531	232,47	355,79	711,58	680,32	944,05			-31,68	0,95
Твинд 1	770	579	1,32									324,531	232,47	268,77	537,53	593,301	770			-14,301	0
Твинд 2	1700	1277	1,32									657,262	470,79	614,93	1228,86	1272,21	1699,97			4,79	0,03
Твинд 3	1755	1325	1,32									715	528,38	609,96	1219,92	1325	1753,3			0	1,7
Твинд 4	1745	1006	1,74	601,8	1411,02							324,531	232,47	50,83	8 101,66	977,13	1747,15			28,87	2,15
Твинд 5	1350	746	1,74	451,35	1053,06							270,4	191,729	52.03	104,1	746,5	1348			1,5	2
Всего	17330	11867,7		1354,05	3178,575	1159,2	2314,72	957,85	2097,69	451,35	812,288	5408,85	3847,26	2541,4	5082,9	11867,7	17329,96	406,144	812,288

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Графическое изображение грузового плана

 

Объём занимаемый грузом в и-м помещении на схеме грузового  плана, рассчитывается по количеству занятых  клеток с использованием масштаба клетки, либо по высоте слоя груза в грузовом помещении с использованием масштаба высоты.

Масштаб клетки определяется из выражения

М_кл=W_j/N_кл.j, м³/1кл;           (25)

Количество клеток занятых  грузом

N_кл.гр=V_ij/M_кл,Кл                  (26)

Масштаб высоты определяется из выражения

М_h= W_j/H_j;                            (27)

Высота слоя груза  на масштабной схеме определяется по формуле

 H_гр=V_ij/ М_h.                             (28)

По каждому грузовому  помещению в зависимости от количества размещаемого в данном помещении  груза определяется либо масштаб  высоты слоя груза либо количество клеток занятых грузом в данном помещении. Результаты по каждому помещению и судну в целом показывают в таблице 8.

Таблица 8

 

Наименование грузового помещения	Вместимость, м3	Высота помещения по схеме или  кол, клеток	Масштаб высоты	Масштаб клетки	Грузы
					Наименование	Объём, м3	Высота слоя или количество клеток	Отстояние
								От миделя		От киля
								Мм	м	М	мм
Трюм 1	540	35	15,5	0,3	Цпд Хлопок цинк	353,25 4,48 182,2	1131 15 604	125	50	6,2	83
Трюм 2	2330	65	40	0,6	Цпд Мешков Цинк Хлопок	353,25 881,8 704,04 390,91	589 1470 1173 668	76.5	30,6	4,8	75
Трюм 3	2650	65	41	0,68	Хлопок Мешков Цинк	620,7 1215,6 813,65	913 1787 1200	23.5	9,35	4,8	75
Трюм 4	2620	65	41	0,67	з/ч хлопок цинк	2214,1 203 202,47	3295 303 302	-39.5	-11,85	4,8	75
Трюм 5	925	65	14	0,35	з/ч кофе цинк	87,845 812,3 24,6	251 2279 70	-133	-53,25	5,1	5100
Тв.под бак.	945	40	23,5	0,5	Цинк Хлопок	232,5 711,58	465 1535	126	50,3	13,5	180
Твиндек 1	770	45	17	0,34	Цинк  Хлопок	232,47 537,53	684 1566	125	50	9,6	128
Твиндек 2	1700	45	37,5	0,63	Хлопок Цинк з/ч	1218,9 470,79 10,3	1935 748 17	76.5	30,6	9,6	128
Твиндек 3	1755	45	39	0,65	Хлопок Цинк	1219,9 528,9	1876 824	23.5	9,35	9,6	128
Твиндек 4	1745	45	28,5	0,64	Хлопок Цпд Цинк	101,66 1411 232,5	159 2205 336	-39.5	-11,85	9,6	128
Твиндек 5	1350	45	30	0,75	Хлопок  Цпд Цинк з/ч	101,6 1053,1 191,7 2,45	135 1404 257 4	-133	-53,25	10,5	140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.Проверка и исправление дифферента

 

Определение значения статического момента относительно миделя от суммарного воздействия всех нагрузок

M_стх.=D_o*x_o+

+ ,       (29)

 

 

 

Наименование судоходного помещения	Наименование грузов или запасов	Масса, т	Абсцисса ЦТ, м		Аппликата, м	Статический момент в тм. Относительно
			В нос	В корму		Миделя		Киля
						В нос	В корму
Трюм 1	ЦПД, цинк, хлопок	413,75	50		6,2	20687,5		2565,25
Трюм 2	ЦПД, мешковина, цинк, хлопок	1713,42	30,6		4,8	52430,652		8224,416
Трюм 3	Мешковина, цинк, хлопок	2020,97	9,35		4,8	18896		9700,656
Трюм 4	з/ч, цинк, хлопок	1550		11,85	4,8		18367,5	7440
Трюм 5	з/ч, кофе, цинк	530,51		53,25	5,1		28249,66	2705,6
Твиндек 1	цинк, хлопок	680,32	50		9,6	34016		6531,07
Тв.п. бак	цинк, хлопок	638,57	50,3		13,5	32120,07		8620,7
Твиндек 2	з/ч, цинк, хлопок	1297,21	30,6		9,6	39694,63		12453,22
Твиндек 3	цинк, хлопок	1325	9,35		9,6	12622,5		12720
Твиндек 4	ЦПД, цинк, хлопок	977,13		11,85	9,6		11578,99	9380,448
Твиндек 5	ЦПД, цинк, хлопок	746,5		53,25	10,5		39751,125	7838.25
Итого по грузам		11867,7				210467	97951	85179.61
Итого по запасам	Вода, топливо, и прочие						28227	3815
Судно порожнем		5430		10,55	9,2		57286,5	49956
Всего						210467	178604.5	137950.61

  

M_стх=-57286,5+210467-97951-28227=31862,5

Для полученного варианта грузового плана определяем абсциссу ЦТ груженого судна

X_g=M_стх/D_р     (30)

X_g=31862,5/18320=1,74

Рассчитывается плечо  дифферентующей пары

C= X_g- X_c.              (31)

C=1,74-0.875=0,865

Вычисляем дифферентующей момент

M_диф=D_р* C          (32)

M_диф=18320*0,865=15846,8

Рассчитываем дифферент  судна в начальном порту отхода при данном варианте загрузки

d_н= M_диф/M_x.        (33)

d_н=15846,8/20000=0,79234

удифферентировка  судна

d=d_опт-d_н.                (34)

d=1-079234=0,20766

Рассчитывается величина изменения дифферентующего момента  соответствующего отклонения дифферента

M_диф= d*M_x.             (35)

M_диф=0,20766*20000=4153,2

M_диф= Q* X,        (36)

Q_т- Q_л= Q

Q_т*U_т- Q_л*U_л=0

Q_т= Q+ Q_л

Q*U_т = Q_л(-U_т + U_л)

0,711

Q = Q_л (2-0,711)

Q =1,83 Q_л

Q_л = 27т

Q_т=76,5т

Q =49,5т

X=30,6+53,25=83,85м.

Исправленный суммарный  статический момент относительно миделя после удифферентовки определяется из выражения 

M”_стх=M_стх +

M_диф                                               (40)

M”_стх=31862,5+4153,2=36015,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Проверка и исправление остойчивости

Остойчивость судна  считается удовлетворительной, если в допустимых пределах находится  значение метацентрической высоты и  статический момент. Если эти требования не удовлетворяются при данном варианте загрузки, то необходимо перераспределить нагрузку по вертикале между трюмами и твиндеками.

Оценка остойчивости судна в порту отправления  производится в следующей последовательности

M_{ст z.}=D_o*z_o+

+ ,       (41)

M_{ст z.}=137950.61тм

Определяем аппликату  ЦТ судна для начального порта  отправления

z_g= M_{ст z}/D_р     (42)

z_g=137950.61тм/18320т=7,53м.

По кривым элементов  теоретического чертежа находится  аппликата поперечного метацентра для данного варианта загрузки

h_h= z_m- z_g.      (43)

h_h=8.5-7,53=0,97м.

h=h_опт-h_h.        (44)

h=1-0,97=0,03м

рассчитывается дополнительный восстанавливающийся момент

M_вос=

h* D_р     (45)

M_вос=0,03*18320=549,6

Z=Z_i.TB – Z_J.TP.               (46)

Z=10.5-5.1=5.4м.

Q = M_вос/ Z               (47)

Q =549,6/5,4=101,8

Q_л=11,9т

Q_т=113,7т

M”_ст.z =M_ст.z +

M_вос                                               (40)

M”_ст.z =137950.61-549.6=137401,01тм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.Проверка прочности судна

Проверка продольной прочности судна является одним из важнейших факторов обеспечения безопасности плавания. Оценка продольной прочности необходима, так как загрузка судна в реальных условиях существенно отличается от проектных вариантов, необходимо производить оценку общей прочности корпуса судна и местной прочности судовых конструкций.

Критерием оптимальной  загрузки с точки зрения общей  прочности, является отношение фактической  полусуммы моментов  сил дедвейта без учёта знака

к его оптимальному значению, обеспечивающему минимальное значение

              (50)

M_0пт=к_с.п.* D_р*L_пп+0,5(к^п₂-к^в₂)*

*В_max*L^2,3- к_о* D_о* L_пп.   (51)

к_с.п.=0,0315+0,0895*

где к_с.п. – коэффициент, учитывающей действие сил поддерживания;

- коэффициент общей полноты  определяется по кривым;

 к^п₂,к^в₂ – коэффициенты, учитывающие дополнительные изгибающиеся моменты при постановке судна на волну

(к^п₂=0,036,к^в₂=0,0325);

к_о – коэффициент, учитывающей расположение МКО, равное 0,11.

M_0пт=(0,0315+0,0895*0,65)18320*140+0,5(0,036+0,0325)*0,65*20,6*23347,84-0,11*5430*140=229998,44+10707,5-83622=157083,94тм

  =1,07