Введение в кораблестроительные специальности

Санкт- Петербургский Государственный Морской  Технический Университет

Кафедра «Технологии судостроения».

Доклад

“Введение в кораблестроительные специальности”

Выполнил: Трушин М.В.

Проверил: Царев Б.А.

Санкт - Петербург

2012

Содержание:

1. ЗНАКОМСТВО С СУДНОМ.

         1.1 Основные термины

         1.2. Понятие о мореходных качествах

         1.3. Классификация судов

         1.4. Типы судов по назначения

        1.5. Геометрия корпуса судна.

         1.6. Теоретический чертеж

2. КОНСТРУКЦИЯ И ФОРМА СУДОВ

         2.1. Развитие конструкции и архитектуры судов

         2.2. Основные части судна

         2.3. Конструктивные перекрытия и системы набора

         2.4. Прочность судна

         2.5. Архитектура судна

         2.6. Формы носа и кормы

         2.7. форма поперечного сечения корпуса

         2.8. Формы палубы, днища и ватерлиний

3. ПРОЕКТИРОВАНИЙ И ПОСТРОЙКА СУДНА

         3.1. Организация отечественного судостроения

         3.2. Как создается судно?

         3.3. Постройка судна

         3.4. Подготовительные этапы постройки судна

         3.5. Монтажные и достроечные работы

         3.6. Экономические расчеты

Знакомство с судном

1.1. Основные термины

Судном называется сложное плавучее инженерное сооруже­ние, предназначенное для перевозки с заданной скоростью лю­дей, грузов и для выполнения различных задач, например, промысловых, гидрографических, исследовательских и др.

Термин судно (однокоренной со словом посудина) являет­ся наиболее общим» он распространяется, например, на такие объекты, как шлюпка, туристский катер, плавучая буровая ус­тановка и многие другие.

В число традиционных эквивалентов термина судна входит и слово корабль, имеющее древнерусское происходящее. Однокоренными с ним являются слова кора, короб, коробка. Близко к ним и слово корпус.

В современной литературе термин корабль употребляют часто в возвышенном значении, когда хотят подчеркнуть красо­ту, мощь и величину судна любого назначения.

Корпус - это основная составная часть судна. Корпус обеспечивает плавучесть и прочность судна, в нем размещаются энергетическая установка, топливо, перевозимые грузы, различ­ные устройства, системы и другое оборудование.

Выбором рациональных размеров и форм корпуса обеспечива­ются наиболее важные мореходные качества судна -   остойчи­вость, непотопляемость, ходкость, плавность качки.

В торговом и промысловом флоте к термину судно даются определения, зависящие от назначения судна.

Примерами могут быть термины грузовое судно, пассажирское судно, китобойное судно и др. Небольшие и сравнительно быстроходные суда назы­ваются катерами» а самые малые суда - лодками, шлюпками» бо­тами, яхтами (рис 1).

Как правило, яхтой принято называть судно, используемое владельцем для отдыха или спорта без стремления получить ком­мерческую выгоду. Яхты могут моторными и па­русными. Но чаще всего термин "яхта" используется по отношению к спортивным парусным судам с тяжёлым балласт­ным килем, обеспечивающим повышенную безопасность плавания. Парусники без балластного киля имеют спускной киль-шверт и называются швербортами.

В русской судостроительной терминологии сложилась тра­диция некоторые типы судов назвать словами, образованными от прилагательных: спасатель, китобой, тунцелов, рефрижера­тор. Для транспортных судов широко используется окончание "-воз" (лесовоз, углевоз, рудовоз, контейнеровоз). В таких терминах слово "судно" уже не употребляется (контейнерное судно = контейнеровоз). При выделении судов по типу двигате­ля используется окончание "-ход": пароход, электроход, атомоход. Ряд терминов для названий судов, являющихся непереводными эквивалентами иностранных терминов, имеет окончание "-ер": танкер, траулер, сейнер, лихтер, лайнер, балкер, рол­кер.

В морском языке вместо глагола "плавать" предпочитают использовать глагол "ходить". Говорят, например; "теплоход идет" , "судно прошло 100 миль" , "яхта идет полным ветром", "траулеры уходят в море". Подобные традиции усложняют усвое­ние морской и судостроительной терминологии.

Дня выполнения своих задач суда должны обладать ско­ростью, плавучестью, грузоподъемностью и другими эксплуата­ционными качествами. В зависимости от выполняемых задач ме­няются размеры, форма, конструкция и оборудование судов.

Большинство судов предназначены для самостоятельного и, как правило достаточно быстрого передвижения, то есть явля­ется самоходными. Наряду с этим имеются суда и плавучие средства несамоходные, предназначенные для буксировки  (баржи, лихтеры, эластичные емкости) или для стационарного использо­вания: буровые установки, пристани (дебаркадеры), землечерпалки, землесосные снаряды, плавучие установки для промывки рудоносных песков (драги), доки, понтоны,  плавмастерские, лавэлектростанции, плавкраны.

1.2. Понятие о мореходных качествах

Плавучесть - способность судна занимать оп­ределенное положение относительно уровня воды при заданном количестве находящихся на нем грузов, топлива, различных корабельных запасов: провизии, воды, запасных частей.

Остойчивость - способность судна противо­действовать силам, нарушающим исходное положение так, чтобы после прекращения действия возмущающих сил судно возвраща­лось б положение равновесия. Возмущающими силами могут быть действие ветра, штормовое волнение, перемещение грузов.

Непотопляемость - способность судна со­хранять плавучесть и -остойчивость при аварийном затоплении иасти отсеков в результате повреждения корпуса. Причиной за­топления являются пробоины в борату и днище, полученные при столкновении судна со скалой или другим судном, а также в результате взрыва мины или торпеды.

Ходность - это способность судна достигать за­данной скорости при наименьших затратах мощности энергетиче­ской установки пли наибольшей скорости при заданной мощнос­ти, если энергетическая установка выбрана до начала проекти­рования судна.

Управляемость - способность судна сохра­нять или изменять направление своего движения; она разделя­ется на поворотливость и устойчивость на курсе. Поворотли­вость - это способность совершать заданные маневры, а устой­чивость на курсе - это способность сохранять прямолинейный курс длительное время.

Плавность качки - это способность судна иметь малые частоты и амплитуды колебаний при воздействии штормового волнения. Амплитуда качки - это наибольший угол отклонения судна от положения равновесия. Поперечное откло­нение называется креном, продольное - дифферентом.

Иногда плавность качки не рассматривается как отдельное мореходное качество, а включается в состав широкого понятия мореходность. В этом случае мореходностью, называют способность судна сохранять ходкость и управляемость, а также обе­спечивать плавность качки и незаливаемость судна на штормо­вом волнении.

В науку о мореходных качествах судов большой вклад вне­сли русские ученые. Ещё в начале 18 века академик Петер­бургской Академии наук Леонард Эйлер написал фундаменталь­ную работу по вопросам плавучести и остойчивости. Создателя­ми учения о непотопляемости является наши выдающиеся сооте­чественники адмирал С.О.Макаров и академик Л.Н.Крылов. Общая теория качки судна на волнении, созданная академиком А.Н.Кры­ловым, впервые утвердила науку о качке как равноправную сре­ди всех других наук. Академик А.Н.Крылов внедрил в практику стабилизаторы качки - устройства для уменьшения амплитуд качки.

Ведущее место занимает отечественная наука в решении проблем ходкости судов. Наиболее важными разделами теории ходкости являются учение о сопротивлении воды движению судов и теория движителей - гребных винтов, гребных колес, воздуш­ных винтов и др. При расчете сил сопротивления при движении судна важную роль играют эксперименты с моделями судов в опытовых бассейнах. Первый отечественный опытовый бассейн был создан по инициативе Д.И.Менделеева, среди научных работ которого есть и статьи по ходкости судов. В теории движите­лей важное значение имеют труды Н.Е.Жуковского, разработав­шего вихревую теории воздушного и гребного винтов, а также теорию несущего крыла, важную для расчетов рулей и подводных крыльев судов на крыльях.

1.3. Классификация судов

По принципу движения различают суда обычные, подводные и с динамическим поддержанием. Обычные используют режим над­водного плавания, для подводных основным режимом  является гидростатическое равновесие за счет приема балласта. К судам с динамическим поддержанием относятся глиссеры, суда на под­водных крыльях, на воздушной подушке. На высоких скоростях силы динамического поддержания под­нимают корпус над поверхностью воды и обеспечивают снижение сопротивления движению. У глиссера силы динамического  под­держания возникают

в результате встречи потока воды с плоскими наклонными участниками днища - реданами. У судов на под­водных крыльях подъемная сила возникает так же, как на крыле самолета. Подъемная сила на редане или подводном крыле тем больше, чем больше угол встречи их с потоком воды. Этот угол называется углом атаки. Воздушная подушка создается в ре­зультате подачи воздуха вентиляторами под днище судна, при этом создается давление в объеме воздушной подушки, замкну­том по периметру гибким ограждением из резинотканевых мате­риалов. Иногда гибкие ограждения делаются в носу и корме суд­на на воздушной подушке, а вдоль бортов ограждением служат узкие корпуса, называемые снегами. Чем больше давление на днище судна на воздушной подушке, тем больше подъемная сила и тем быстрее оно отрывается от поверхности воды.

По району плавания различают суда морские, внутреннего плавания и смешанного плавания.

Морские подразделяются на суда неограниченного района плавания, ограниченного морского, прибрежного, а также на суда рейдовые и внутрипортовые.

Суда внутреннего плавания делятся на речные и  озерные. Суда, совершающие рейсы между портами одного  государства, называются каботажными. Выделяют также суда ледового плава­ния с усиленной конструкцией и суда тропического  плавания с развитыми системами рефрижерации и кондиционирования возду­ха.

По материалу корпуса суда делятся на металлические, не­металлические и композитные. Из металлов наиболее широко при­меняются стали и алюминиево-магниевые сплавы. Неметаллически­ми материалами в судостроении являются древесина, стеклопла­стик, резинотканевые материалы. Композитным материалом яв­ляется железобетон.

По типу движителя различают пароходы, теплоходы, паротурбоходы, электроходы и атомоходы. На пароходах главным дви­гателем является паровая машина. На теплоходах применяются двигатели внутреннего сгорания, преимущественно дизели. На электроходах в качестве двигателя для генератора использует­ся любой тип электрической установки. На атомоходах промежу­точными звеньями между реактором и движителем обычно являет­ся паровая турбина, электро-

-генератор и гребной электродвига­тель. По типу движителя наиболее распространены суда с гребным винтом. В качестве движителя используются также водоме­ты, гребные колеса, воздушные винты. На спортивных судах в качестве движителя используются паруса и весла. Паруса и весла сыграли выдающуюся роль в истории море­плавания. На относительно закрытых морях пит Средиземного и Балтийского наиболее известным типом судов в рабовладельчес­кий и феодальный периоды били гребные галеры, требовавшие значительного числа гребцов.

Парусные суда наибольшее развитие получили в районах с устойчивыми ветрами, общеизвестна роль парусников в геогра­фическом освоении нашей планеты и в развитии международной торговли.

1.4. Типы судов по назначению

Современные суда можно условно подразделить на транспорт­ные и производственные.

Основные качества транспортных судов - скорость и вмес­тимость. К этой группе относятся грузовые, пассажирские, па­ромные, экспедиционные и спортивно-туристские суда. Наиболее многочисленная группа грузовых судов подразде­ляется на суда наливные, сухогрузные и комбинированные, а также газовозы.

Наливные суда называются танкерами. Они предназначаются для перевозки жидких грузов: нефтепродуктов, растительного масла, вина, химикалиев и др. Метан, пропан, аммиак и другие газы перевозятся на газовозах в сжиженном виде. Сухогрузные суда делятся на универсальные и специализи­рованные.

Универсальные суда предназначаются для одновремен­ной перевозки разнородных грузов в ящиках, мешках, бочках , контейнерах. Такие грузы, бывшие когда-то наиболее  распро­страненными, называют генеральными.

К специализированным судам относятся зерновозы, рудово­зы, углевозы, рефрижераторы. Суда, на которых перевозят на­сыпные грузы нескольких видов (зерно, руду, уголь), называют балкерами.

Комбинированные суда, соединяя в себе качества танкеров и балкеров, используются на линиях, где в одном направлении перевозят жидкие грузы, например, нефть, а в противополож­ном - насыпные, например, руду, уголь.

Транспортные суда, обслуживавшие линию между определен­ными портами, называются лайнерами. Суда, используемые на разных линиях, называются трампами.

Основное качество производственных судов - оснащенность комплексом оборудования, которое должно эффективно использо­ваться. К этой группе относятся суда промысловые, ремонтно-спасательные» буровые, санитарные.