Грузовой план морского судна

 

Распределенная  масса грузовых отсеков и помещений  судна может быть получена расчетным или расчетно-графическим путем. Для решения задачи распределения нагрузки в горизонтальном и вертикальном направлениях необходимо использовать номограммы распределенной массы отсеков и помещений.

 

Определение распределенной массы грузовых отсеков.

1. Определение момента оптимального дифферента

Мdопт=ДрХс-ДоХо+dоптМх-GзjХзj

Др=До+Gр+Qi+Qп

Хс-абцисса  Ц.Т. груженного судна, определяется по кривым элементам теоритического чертежа 

                   (= -1 м)

dопт-значение оптимального дифферента,принимается самостоятельно (= -0,5 м ) на корму.

Мх-удельный дифферентующий момент определяется по грузовой шкале судна (=195 тм/м)

GзjХзj-момент относительно миделя, создаваемый запасами на рейс распределенным по j-ым отсекам судна.

GзjХзj= -3207м

Др=5430+774,48+11682,9=17886,4 (т)

Мdопт=17886,4(-1)-5430(-10,55)-0,5*197,9-(-3207)=32712,1 тм.

2.Суммарная распределенная  масса грузовых отсеков.

Рн=(Мdопт-Дч*Хс)/(Хн-Хк)

Хк, Хн-средневзвешенные плечи кормовых и носовых отсеков

Хк(н)=(SWк(н)тр*Хк(н)тр+SWк(н)тв*Хк(н)тв*Хк(н)тв)/(SWк(н)тр+SWк(н)тв)

Где Wк(н)тр,Wк(н)тв-вместимость трюмов, твиндеков, кормовых, носовых соответственно.

Хк(н)тр, Хк(н)тв-абциссы их Ц.Т. соответственно

Хк=(2620(-12.6)+925(-53.25)+1745(-12.6)+1350(-53.25))/(2620+925+1745+1350)=-26.53

Хн=(540*50+2330*31+2650*8.75+770*50+1700*31+1755*8.75+945*50.3)/540+2330+2650+770+1700+1755+945)=25,87

Рн=(32712,1-11682,9(-26.53))/(25,87-(-26.53))=6543

 

3. Оптимальное, min, max значения изгибающего момента.

М опт=Ксп*Др*Lпп+0.5(К2п-К2в)*В*Lпп-Ко*До*Lпп

М min= Ксп*Др*Lпп-К1п*В*Lпп-Ко*До*Lпп

М max= Ксп*Др*Lпп+К1в*В*Lпп-Ко*До*Lпп

Ксп=0.0315+0.895*в=0,0897

 в-коэффициент общей  полноты находится по кривым  элементам теоритического чертежа(=0,65)

К1-численный коэффициент, учитывающий отклонение момента  сил массы от момента сил поддержания, зависит от типа судна и постановки на волне ( на вершине=0,0205, на подошве=0,0182)

К2-коэффициент, учитывающий  дополнительный изгибающий момент (на вершине=0,0325, на подошве=0,0360)

Ко-численный коэффициент  для грузовых судов с МО в корме-0,1.

Мопт=0.0897*17886,4*140+0.5(0.0360-0.0325)*20.6*140^2,3-0,1*5430*140=151709,1 (тыс.тм)

Мmin=0.0897*17886,4*140-0.0182*20.6*140^2,3-0,1*5430*140=116235,6 (тыс.тм)

Мmax=0.0897*17886,4*140+0.0205*20.6*140^2,3-0,1*5430*140=185048,9(тыс.тм)

Определение распределенной массы грузовых отсеков. Для этой цели на миллиметровой бумаге строится номограмма. По номограмме распределенной массы грузовых отсеков определим массу отсеков:

Р₁=1869,3т

Р₂=1557,7т

Р₃=3115,4т

Р₄=3349,2т

Р₅=1791,3т

 

 

 

Определение распределенной массы грузовых помещение.

Определяем статистический момоент от грузов относительно киля.

Мст.Z=Др(Zт-hопт)-ДоZо-GзZзj=94524,6

Zт-апликата поперечного метацентра (8,75м)

hопт-оптимальное значение метацентрической высоты (=0,6)

GзjZзj-момент от запасов относительно киля.

GзjZзj=1294

Распределенную массу между  трюмами и твиндеками можно получить графически. Для этой цели вычерчиваем  номограмму распределения нагрузки по вертикали. На оси абсцисс откладываем  значение Дч и от т.О, на расстояние 2/3 Дч, восстанавливаем перпендикуляр оси ординат на которой откладываем шкалы Z и МZ. На шкале Z откладываем плечи Ц.Т. трюмов и твиндеков.

Zтр=SWтр*Zтр/SWтр

Zтр=(540*6.2+2330*4.8+2650*4.8+2620*4.8+925*4.8)/(540+2330+2650+2620+925)=4,88

Zтр=SWтв*Zтв/SWтв

Zтв=(945*13.3+770*9.6+1700*9.8+1745*9.8+1350*10.2)/(945+770+1700+1755+1745+1350)=10.25

Из точки О проводим лучи Z тр до пересечения с о шкалой ординат, а из т.Дч восстанавливают препендикуляр до точки А пересечения с горизонтальной прямой, которая проводит через точку Мст. Z. Из т. А проводим прямую параллельно лучу твиндеков до ее пересечения с лучом трюмов. Проекции отрезков луча трюмов и отрезка параллельно лучу твиндеков на ось абсцисс дает распределенную массу трюмов и твиндеков с учетом принятого оптимального значения метацентрической высоты.

Значение суммарной распределенной массы трюмов и твиндеков служит для расчета коэффициентов пропорцианальности распределения нагрузки между трюмами и твиндеками.

Ктр=Ртр/Дч      Ктр=4011,1/11682,9=0,34             Ктр+Ктв=1

Ктв=Ртв/Дч      Ктв=7671,8/11682,9=0,66             0,34+0,66=1

Значение распределенной массы конкретного грузового  помещения определяется как произведение коэффициента пропорциональности на распределенную массу этого отсека.

Ртрj=Ктр*Рi

Ртр2=0,34*1557,7=529,62т

Ттвj=Ктв*Рi

Ртв2=0,66*1557,7=1028,08 т

Значение распределенной массы грузовых помещений.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8 Значение распределенной массы грузовых помещений.

Наименование	Распределенная масса,т
Судового помещения	1 отсек	2 тосек	3 отсек	4 отсек	5 отсек	Всего
Трюм	447,63	529,62	1059,23	1138,72	609,14	3784,1
Твиндек	783,36 638,29	1028,08	2056,16	2210,47	1182,46	7898,8
Ёмкость	2255	4030	4405	4365	2275	17330
Всего	1869,28	1557,7	3115,39	3349,19	1791,6	11682,9

 

 

5. Разработка плана комплектации грузов.

Разработку  плана комплектации грузов удобно проводить  с помощью специальной таблицы, в строках которой указываются  все грузовые помещения, а в столбцах отдельные их параметры и транспортные характеристики грузов, подлежащих к погрузке в портах захода.

В таблицу 9 заносят значения удельной грузовместимости каждого  грузового помещения, рассчитанного по формуле.

Wj=Wi/Pj

Wj-киповая вместимость j-помещения, м3

Pj-распределенная масса j-го помещения,т

Трюм 1 Wj=540/447,63=1,21 (м³/т)

Твиндек под  баком Wj=945/783,36=1,21 (м³/т)

ТвиндекWj=770/638,29=1,21(м³/т)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 9

Наименование поме-щения

Вмести-мость  м3	Распределенная масса т	Удель-ная  грузо-вместимость м3	Порты и грузы  погружены в порт
				Порт Мариуполь										Порт Стамбул
				Удобрения U=0,95		Сталь U=0,84		Оборудование U=5,5		Джут U=1,66		Хлопок U=0,84		Свинец U=0,46
				Масса т	Объем м3	Масса т	Объем м3	Масса т	Объем м3	Масса т	Объем м3	Масса т	Объем м3	Масса т	Объем м3
П/б	945	783,4	1,2	500,6	475,6					282,8	469,4
Тв1	770	638,3	1,2			228,9	192,3					282,2	519,2	127,2	58,5
Тр1	540	447,6	1,2	99,7	94,7			56,6	311,3					291,3	134
Тв2	1700	1028,1	1,7			255,1	214,3	52,8	290,2	720,2	1195,5
Тр2	2330	529,6	4,4					414,0	2276,8					115,6	53,2

Тв3	1755	2056,2	0,9	1651,3	1568,8									404,9	186
Тр3	2650	1059,2	2,5			681,5	572,4	377,7	2077,6
Тв4	1745	2210,5	0,8	657,1	624,2	957,6	804,4							595,5	274
Тр4	2620	1138,7	2,3					415,9	2287,5					722,8	332
Тв5	1350	1182,5	1,1					159,9	879,6					1022,6	470
Тр5	925	609,1	1,5					127,9	703,7					481,2	221

 

6.Графическое  изображение грузового плана.

 

При послойной загрузке судовых  помещений удобнее пользоваться масштабом высоты mh

mh=Wj/Нj

Hj-высота грузового помещения на масштабной схеме

Твиндек1 mh=770/7,4=104,1

Высота слоя груза на масштабной схеме определяется по формуле.

Hгр=Vij/mh

Твиндек1 (хлопок) Н=519,2/104,1=4,9 (см)

Твиндек 1(свинец) Н=58,5/104,1=0,6 (см)

Результаты графического изображения грузового плана  заносим в таблицу 10.

 

Таблица 10

Наимено-	Вмести-	Высота	Масшт.		Грузы
вание	Мость	помещ.	высоты	Наимено-	объем	высота	Отстояние
Судового	Помещ.	по		вание		слоя	от миделя		от киля
Помещ.		схеме,см					см	м	см	м
				Удобрен	94,7	1,2	24,2	48,4	11,5	5,75
Трюм 1	540	6,6	81,81	Оборудов Свинец	311,3 134	3,8 1,6	24,2 24,2	48,4 48,4	14 9,9	7 4,95
Твиндек	945	7,4	127,7	Джут	469,4	3,7	24,2	48,4	28,8	14,4
Под баком				Удобрен	475,6	3,7	24,2	48,4	25,1	12,55
Твиндек 1				Сталь	192,3	1,8	24,2	48,4	18,9	9,45
	770	7,4	104,1	Хлопок Свинец	519,2 58,5	4,9 0,6	24,2 24,2	48,4 48,4	22,3 16,1	11,15 8,05
Трюм 2	2330	13	179,2	Оборудов Свинец	2276,8 53,2	12,7 0,3	14,4 14,4	28,8 28,8	10,8 3,4	5,4 1,7
	1700	7,4	229,703	Оборудов	290,2	1,3	14,4	28,8	23	11,5
Твиндек 2				Сталь Джут	214,3 1195,5	0,9 5,2	14,4 14,4	28,8 28,8	16,7 19,8	8,35 9,9
				Сталь	572,4	2,76	3,8	7,6	4,7	2,35
Трюм 3	2680	12,8	207,031	Оборудов	2077,6	10,03	3,8	7,6	11,1	5,55
Твиндек 3	1755	7,4	237,16	Удобрен	1568,8	6,61	3,8	7,6	20,2	10,1
				Свинец	186	0,78	3,8	7,6	16,5	8,25
Трюм 4	2620	12,8	204,68	Оборудов	2287,5	11,2	-5,4	-10,8	10,5	5,25
				Свинец	332	1,6	-5,4	-10,8	4,1	2,05
				Удобрен	624,4	2,6	-5,4	-10,8	22,2	11,1
Твиндек 4	1745	7,4	235,81	Сталь	804,4	3,5	-5,4	-10,8	19,1	9,55
				Свинец	274	1,3	-5,4	-10,8	13,4	6,7
Трюм 5	925	14	66,07	Оборудов	703,7	10,6	-24,2	-48,8	12	6
				Свинец	221	3,34	-24,2	-48,8	5	2,5
Твиндек 5	1350	8	168,75	Оборудов	879,6	5,21	-24,2	-48,8	22,7	11,35
				Свинец	470	2,78	-24,2	-48,8	18,7	9,35

 

7.Проверка  и исправление дифферента.

В курсовом проекте необходимо получить дифферент 50 см на корму для  начального порта отхода. Кроме этого  оценку дифферента необходимо производить  для конечного порта выгрузки, которая не должна быть величиной  положительной.

Результаты расчетов нагрузок и суммарных статических моментов от постоянных и переменных нагрузок относительно миделя и киля заносим в табл. 11.

 

Таблица 11

Наимено-	Наимено-	Масса	Абсцисса  Ц. Т.		Апликата	Статистический  момент
вание	Вание	т	в нос	в корму	Ц. Т.	в тм относительно
Судового	груза или					миделя		Киля
Помещ.	запасов					в нос	в корму
Твиндек под  палубой	Джут Удобрен	282,8 500,6	48,4 48,4		14,4 12,55	13687,52 24229,04		4072,3 6282,53
	Сталь	228,9	48,4		9,45	11078.76		2163.11
Твиндек1	Хлопок	282,2	48,4		11,15	13658.48		3146.53
	Свинец	127,2	48,4		8,05	6156.48		1023.96
	Удобрен	99,7	48,4		5,75	4825.48		573,27
Трюм1	Оборуд	56,6	48,4		7	2739.44		396,2
	Свинец	291,3	48,4		4,95	14098.92		1441,93
	Оборуд	52,8	28,8		11,5	1520.64		607,2
Твиндек 2	Сталь	255,1	28,8		8,35	7346.88		2130,08
	Джут	720,2	28,8		9,9	20741.76		7129,98
Трюм 2	Оборуд	414	28,8		5,4	11923.2		2235,6
	Свинец	115,6	28,8		1,7	3329.28		196,52
Твиндек 3	Удобрен	1651,3	7,6		10,1	12549,88		16678,13
	Свинец	404,9	7,6		8,25	3077,24		3340,42
Трюм 3	Сталь	851,5	7,6		2,35	5179,4		160,52
	Оборуд	377,7	7,6		5,55	2870,52		2096,23
	Удобрен	657,1		10,8	11,1
Твиндек 4	Сталь	957,6		10,8	9,55		10342,08	9145,08
	Свинец	595,5		10,8	6,7		6431,4	3989,85
	Обрудов	415,9		10,8	5,25		4491,72	2183,47
Трюм 4	Свинец	722,8		10,8	2,05		7806,2	1481,74
Твиндек 5	Сталь	159,9		48,4	11,35		7739,16	1814,86
	Чугун	1022,6		48,4	9,35		49493,84	9561,31
	Хлопок	127,9		48,4	6		6190,36	767,4
Трюм 5	Хлопок	481,2		48,4	2,5		23290,08	1203
Итого
По грузам						30390,36		92556,04
Итого	топливо
по запасам	Вода					-3207		1294
Судно
Порожнем						-57286,5		49956
Всего						-30103,14		143806,04