Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2913

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
446.88 Кб
Скачать

штаба зависит от величины основных размерений судна (длина L , ширина B , высота H ).

Рис.3 Проверка согласования “рыбиной” : а- проекция “корпус”; б-проекция “бок”

Все построенные линии на проекциях должны иметь единую нумерацию [1, 2, 3].

Батоксы нумеруются от нулевого, совпадающего с ДП, к борту и обозначают римскими цифрами (0,1,11 и т.д.); ватерлинии - от нулевого, совпадающего с ОП, вверх и обозначают арабскими цифрами (0,1,2 и т.д.). Нумерацию шпангоутов ведут от нулевого, совпадающего с носовым, к корме. Обозначают шпангоуты арабскими цифрами (0,1,2 и т.д.).

Теоретический чертеж выполняется карандашом с соблюдением требований ГОСТов ЕСКД.

3 Вычисление объемного водоизмещения

Объем воды V , вытесняемой подводной частью судна, называется объемным водоизмещением.

Объемное водоизмещение V определяют по теоретическому чертежу. В основе вычисления объемного водоизмещения лежит разделение объема подводной части судна на элементарные объемы либо плоскостями шпангоутов, либо плоскостями ватерлиний [1, 2].

Криволинейные очертания ватерлиний и шпангоутов не поддаются точному аналитическому описанию и задаются графически, поэтому для их вычисления приходится пользоваться методами табличного численного интегрирования, основанными на различных приближенных формулах квадратур, которые принято называть правилами.

В Российской Федерации в практике судостроительных расчетов пользуются правилом трапеций и правилом Чебышева [1, 2].

Рис.4 Применение правила трапеций для определения площадей и объе-

мов: а - площадь фигуры; б - объем тела

В практической работе рекомендуется использовать получивший наибольшее распространение метод определения объемного водоизмещения по теоретическому чертежу корпуса судна с помощью правила трапеций.

Ознакомимся с правилом трапеций на примере определения площади фигуры, изображенной на рис.4,а.

Для этого равными отрезками h разделим всю площадь S на ряд отдельных площадей Si . Каждую такую фигуру можно рассматривать как трапецию. Из геометрии известно, что площадь трапеции

S = Yn + Yn1 h .

2

Тогда общая площадь фигуры определится по уравнению

i=n

Y

 

Y

S = Si

=

0

+ Y1 + Y2 +K + Yn1 +

n

h.

2

 

i=0

 

 

2

Окончательная формула примет следующий вид:

 

 

 

i=n

 

1

 

 

 

 

 

 

 

S = h Yi

 

(Y0

+ Yn

)

,

 

 

 

2

 

 

 

i=0

 

 

 

 

 

где

1

(Y + Y )- поправка, м:

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

0

n

 

 

 

 

 

 

i=n

Yi - сумма ординат, м:

i=0

(1)

(2)

(3)

h- мерные отрезки, м.

В квадратных скобках - исправленная сумма ординат.

Полученную формулу можно применить для определения площадей ватерлиний и площадей шпангоутов. В этих случаях ординаты Yi определяют по теоретическому чертежу как расстояние от ДП до соответствующих ватерлиний и шпангоутов.

Правило трапеций применяют и при определении объемов тел. Для этого, разделив искомый объем V тела на ряд объемов Vi (рис. 4,б) и определив предварительно по правилу трапеций площадь Si, можно записать формулу

i=m

i=m

 

1

 

 

 

 

V = Vi

= Si

 

(S0

+ Sm

) l ,

(4)

2

i=0

i=0

 

 

 

 

 

где 12 (S0 + Sm ) - поправка, м2;

i=m

Si -сумма площадей, м2;

i=0

l-мерные отрезки, м.

В квадратных скобках - исправленная сумма площадей.

Поправки в формулах (3) и (4) исходят из геометрического смысла этих формул.

Вычисление объема водоизмещения этим способом выполняют в табличной форме (табл. 1, 2). В табл.1, в колонки, образованные пересечением вертикальных граф шпангоутов и горизонтальных строк ватерлинии, вносят численные значения ординат Yi точек пересечения соответствующих шпангоутов и ватерлиний. Эти ординаты обычно снимают с проекции «корпус» теоретического чертежа. Для этого масштабную линейку прикладывают к проекциям ватерлиний так, чтобы начало отсчетов по линейке совпадало с ДП, после чего измеряют расстояния от ДП до точек пересечения ватерлиний со всеми шпангоутами.

Начинают измерения по нулевой ватерлинии, затем линейку передвигают на первую, потом на вторую и т.д. ватерлинии, заканчивая плоскостью КВЛ.

После заполнения колонок для ординат точек пересечения шпангоутов и ватерлиний по вертикальным колонкам шпангоутов и горизонтальным строкам ватерлиний вычисляют суммы ординат, поправки и исправленные суммы ординат. При этом поправки должны определяться по крайним ординатам и в том случае, если они равна нулю. Вычисления выполнены правильно, если суммы ординат по ватерлиниям и шпангоутам будут одинаковыми.

Таблица 1

Вычисление объемного водоизмещения по правилу трапеций

 

 

 

 

 

Ординаты точек пересечения шпангоутов и ватерлиний

Номера ватерлиний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Носовые шпангоуты

О

Кормовые шпангоуты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1...............9

10

11...........19

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 (КВЛ)

 

 

У40

 

 

 

У41......У49

У410

У411......У419

 

У420

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

У00

 

 

 

У01.....У09

У010

У011......У019

 

У020

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумма ординат ΣY

 

Уот

 

 

 

 

 

 

 

Угот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поправка ΔΣ

 

У00 + У04

 

 

 

 

 

 

 

У200 + У204

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исправленная сумма ор-

Уот

 

У00 + У04

 

 

 

 

Угот

У200 + У

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

динат Σ и У

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Площади шпангоутов

 

 

ω0

 

 

 

ω1....ω9

ω10

ω11…ω19

 

ω20

ω=2Δ Т Σ и У.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номера ватерлиний

Сумма ординат У

Поправка

 

Исправленная сумма

 

Площади ватерлиний

 

 

ординат и У

 

S = 2 L и У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 (КВЛ)

∑У4i

 

У40 + У420

 

 

У4i

 

У40 + У420

 

 

 

 

 

S4

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

У0i

 

У00 + У020

 

 

У4i

 

У00 + У020

 

 

 

 

 

Sо

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумма ординат Σ у

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sm

 

Поправка ΔΣ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S0 + S4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исправленная сум-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

=

S0 + S4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ма ординат Σ и У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Площади шпанго-

∑ ωi

 

 

ω0 + ω20

 

 

∑ ωi =

 

ω0 + ω20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

утов ω= 2 ΔТΣ и У

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание:

 

объемное водоизмещение

 

V = 2ΔLΔTΣ Σ У, м3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u u

Площади ватерлиний получаются как произведения исправленных сумм

ординат на шпацию, а площади шпангоутов - на расстояние между ватерлиниями. Шпация l( L) и расстояние h( T) между ватерлиниями устанавливают по теоретическому чертежу корпуса судна.

Для вычисления объема водоизмещения по площадям ватерлинии необходимо найти сумму площадей, поправку и исправленную сумму площадей ватерлиний, которую умножают на расстояние между ватерлиниями. Для определения объема водоизмещения но площадям шпангоутов определяют сумку площадей, поправку и исправленную сумму площадей шпангоутов, которую умножают на число шпаций.

Объемные водоизмещения, подсчитанные по площадям ватерлиний и по площадям шпангоутов, должны быть одинаковыми.

Это указывает на правильность расчетов.

Кроме этого, студент выполняет проверочный расчет объемного водоизмещения по правилу трапеций на ЭВМ по разработанной программе. Порядок подготовки исходных давних и формирования пакета программы подробно изложен в литературе [3].

Результаты расчетов на ЭВМ должны совпасть с табличными. Распечатка с ЭВМ подшивается в пояснительную записку к работе.

Для графического изображения характера изменения водоизмещения по длине и высоте судна строят строевые.

Для построения строевой по шпангоутам ω = f (x) (рис.5,а) отрезок АВ. соответствующий длине судна L, делят на n равных частей, т.е. на столько частей, сколько шпангоутов изображено на теоретическом чертеже. Далее на ординатах в масштабе откладывают значения площадей ωi шпангоутов, взятые из табл.1, а полученные точки соединяют плавной кривой. Таким образом, строевая но шпангоутам характеризует распределение объемного водоизмещения по длине судна и обладает рядом свойств [1, 2].

Для построения строевой по ватерлиниям S = f (z) (рис.5,б) на теорети-

ческих ватерлиниях, ведя отсчет от ДП, в масштабе откладывают площади ва-

терлиний Si , взятые из табл.1, а полученные точки соединяют, плавной кривой. Строевая по ватерлиниям характеризует распределение объема водоизмещения по высоте судна и обладает рядом свойств [1,2].

Строевые по шпангоутам и ватерлиниям являются интегральными кривыми площадей. Площади этих строевых численно равны объемному водоизмещению судна.

Строевые строятся в удобном вертикальном и горизонтальном масштабе на миллиметровой бумаге II формата (21 х 30 см), с. необходимым оформлением по требованиям ЕСКД и пояснениями, и подшиваются в пояснительную записку к курсовой работе.

4 Определение коэффициентов полноты корпуса судна

Объемное водоизмещение, площади КВЛ и О судна могут быть определены без специальных расчетов, если известны коэффициенты полноты корпуса судна безразмерные коэффициенты, позволяющие судить о форме обводов корпуса судна.

Коэффициент полноты площади конструктивной ватерлинии КВЛ S к площади описанного прямоугольника со сторонами, равными длине судна L и его ширине В , подсчитывается по формуле

α =

S

.

(5)

 

 

LB

 

Коэффициент полноты площади мидель-шпангоута β , равный отношению погруженной площади мидель-шпангоута ωO к площади описанного пря-

моугольника со сторонами, равными ширине судна В и его осадке Т, подсчитывается но формуле

β = ωO .

(6)

BT

 

Рис.5 Строевые :а – по шпангоутам ; б- по ватерлиниям

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]