12 Расчет паспортной диаграммы судна

Исходные данные для построения паспортной диаграммы:

мощность ГД ;

Внешняя характеристика двигателя представлена на рисунке 12.1.

Гребной винт обладает следующими характеристиками: число лопастей , дисковое отношение , шаговое отношение , частота вращения , диаметр винта .

Паспортная диаграмма строится с использованием следующих зависимостей:

скорость хода, определяемая по формуле:

; где: – относительная поступь винта; n = 2,77 об/сек – частота вращения винта;

D = 3,2 м – диаметр винта.

полезная тяга движителей, рассчитываемая по формуле:

; где: – коэффициент упора, снимается с соответствующей, диаграммы ; χ = 2 – число винтов судна.

потребная мощность силовой установки, определяемая по формуле:

; где: – КПД валопровода; – КПД передачи.

Расчет паспортной диаграммы представлен в таблице 12.1, паспортная диаграмма изображена на рисунке 12.2.

13 Набор конструкции мидель – шпангоута

13.1 Конструкция мидель-шпангоута

Для проектируемого судна в соответствии с п. 2.1.4 “По правилам Российского Речного Регистра” (том 2, часть 1 «Корпус») рассчитываем соотношения главных размерений и сравниваем их со значениями, приведенными в таблице 2.1.4:

L/H = 90,2/6,42 = 14,0 < 25;

B/H = 12,8/6,42 = 1,99 < 4

Что удовлетворяет регламентируемым соотношениям главных размерений для судов класса КМ Ice3 [1] R2 AUT3.

Материал корпуса выбираем в соответствии с п. 2.1.12 “Регистра”. Принимаем сталь марки 09Г2 по ГОСТ 17066-94 с пределом текучести R_ЕН = 390 МПа.

13.2 Выбор толщин обшивки корпуса

Толщины обшивки корпуса и связей принимаются в соответствии с п. 2.4.1 по таблице 2.4.1 и приведены в таблице 12.1.

Таблица 13.2 - Толщины элементов конструкций корпуса

№ ПП.	Название	Толщина для судов класса КМ Ice3 [1] R2 AUT3, мм
1	Наружная обшивка в средней части судна и кормовой оконечности	8
2	Скуловой пояс наружной обшивки в средней части судна и кормовой оконечности	9
3	Ширстрек и палубный стрингер в средней части судна	11
4	Настил второго дна, набор в междудонном пространстве, обшивка внутренних бортов и переборок в районе грузовых трюмов	7
5	Нижний пояс непроницаемых переборок	6
6	Настил платформ палуб, бака и юта	5
7	Элементы конструкции внутри грузовых танков, топливных и балластных цистерн включая флоры и кильсоны	7
8	Комингсы грузовых люков	12

Толщины листов, приведенные в таблице, соответствуют шпации, равной 550 мм.

13.3 Днищевой набор

Для днища принимаем продольную систему набора.

В соответствии с п. 2.4.17 “По правилам…” расстояние между рамными флорами должно быть кратным шпации и не превышать 1800 мм. Учитывая это, принимаем расстояние между флорами равное трем шпациям или 1650 мм.

В соответствии с п. 2.4.18 “Регистра” принимаем высоту междудонного пространства 800 мм.

В соответствии с п. 2.4.19 “По правилам…” на судне устанавливаем непрерывный средний киль­сон и еще по одному кильсону с каждой стороны от ДП. Расстояние между кильсонами не более 3 м.

В соответствии с п. 2.4. 28 подбираем продольные ребра жесткости днища и второго дна.

Момент сопротивления поперечного сечения продольных ребер жесткости днища с присоединенным пояском:

(см³);

где:

k₀ = 1 – коэффициент, принимаемый в соответствии с п. 2.4.27;

а₁ = 0,6 м – шпация;

d = 1,65 м – расстояние между флорами;

Т = 4,4 – максимальная осадка судна;

r = 1,5 – полувысота расчетной волны, равная 3 метрам и принимаемая в соответствии с п. 2.1.2 из таблицы 2.1.2.

Принимаем несимметричный полособульб №14а ГОСТ 5353-82.

Вид полособульба показан на рисунке 12.1.

Рисунок 13.1 - Несимметричный полособульб

W_X = 100 см³;

h = 140 мм;

b = 33 мм;

S = 7 мм;

I_X = 274 см⁴;

i_X = 8,82 см;

площадь сечения полособульба – 14,05 см²;

теоретическая масса 1 м профиля – 11,05 кг.

Момент сопротивления поперечного сечения про­дольных ребер жесткости второго дна с присоединенным пояском:

(см³);

где:

H_C = 6,42 м – высота борта в рассматриваемом сечении.

Принимаем несимметричный полособульб №12 ГОСТ 5353-82.

W_X = 68 см³;

h = 120 мм;

b = 30 мм;

S = 6,5 мм;

I_X = 158 см⁴;

i_X = 7,55 см;

площадь сечения полособульба – 11,15 см²;

теоретическая масса 1 м профиля – 8,75 кг.

Для доступа ко всем частям двойного дна во флорах делаем вырезы (лазы). В соответствии с п. 2.3.28 высота вырезов не должна превышать 50%, а ширина – 75% высоты флора. Так же расстояние от кромок всех вырезов во флорах до кромок вырезов для прохода балок холостого набора должно быть не менее высоты этих балок. Учитывая написанное выше, принимаем вырезы диаметром 400 мм.