Расчет грузового плана судна

Р_{зап.ходу}= 1,1*13,7*11 +1,1*13,7*10 = 316,5 т. 
 
 

8.2.2 Определение чистой грузоподъёмности. 

       Полная  грузоподъёмность (дедвейт) Δw⁼Δp-Δo, то есть масса груза которую может принять судно сверх своей массы, погрузившись по сезонную грузовую марку. Дедвейт можно выразить как сумму масс грузов, которые могут быть приняты на борт судна: 

Δ_w = Р_груза + Р_т + Р_в+ Р_снаб.+ Р_эк.+ Р_пр.

Δ_w = 12700 - 3300 = 9400 т. 

       Чистая грузоподъёмность D₄ - это масса груза без массы запасов топлива, воды, судового снабжения, экипажа, провизии.

                 Δ_ч = Δ_w - (Р_т+Р_в+Р_снаб.+Р_эк.+Р_пр.)

                 Р_нф.гр.= 2500 + 2000 + 1500 = 6000 т.

                 W_нф.гр = 1125 + 2280 + 3000 = 6405 м^З

                 W= 17900 м^З

                 P_ф.гр.= (W-W_нф.гр)/m

                 Р_ф.гр. = (17900-6405)/ 4,25 = 2705 т.

                 Δ_ч = Р₁+Р₂+Р_З+Р₄=2500+2000+1500+2705 = 8705 т. 
 

8.2.3 Определение стояночного времени и запасов на

стоянке. 
 

т_ст=Δ_ч / М_сс + Т_всп + Δ_ч / М'_сс + Т 'в_сп

Т_ст= 8705/1200 + 0,25 + 8705/2400 + 0,33 = 11,5 сут.

р_тct = Т_ст q tct

р_тct = 11,5*11 = 126,5 т.

Р_вст= T_CTq_B^CT

Р_вст= 11,4*10 =114 т.

Р_зап.ст = р_тct + Р_вст

Р_зап.ст. = 126,5 + 114 =240,5 т.

8.2.4 Определение суммы запасов. 

Р_зап.= Р_{зап.ходу} + Р_зап.ст +_. Р_снаб + Р_эк + Р_пр

Р_зап. = 240,5 + 316,5 + 35 + 20 + 50 = 662 т. 

8.3 Распределение момента оптимального дифферента. 

       Метод оптимального дифферента заключается  в распределение нагрузки по отсекам  судна, так чтобы оно имело  заданный дифферент. Принцип пропорционального распределения грузов здесь сохраняется отдельно от носовых и кормовых отсеков.

       Выражение для момента оптимального дифферента запишем для носовых и кормовых отсеков:

                  Md=Δ_pX_c - Δ₀Х₀ + d_оптМ_уд;

                  М_уд = к*В*( L/100)^2

                  М_уд= 5,4 *17*(140 /100)^2=180

                  d_oпт =0,2 - заданный оптимальный дифферент.

                  К = 5,4 - для средних судов

                  Md= 12700*(-0,15) - 3300 * 7,5 + 0,15*180= -26628

Определим средние плечи носовых Х_h и кормовых Х_к отсеков:

                  Х_н = åW_iнХ_iн / åW_iн

                  Х_к= åW_ikX_ik / åW_ik, 

       где W_iн и W_ik грузовместимость i носового и кормового помещения, X_iн, X_ik абсцисса центра тяжести груза в нос и корму от миделя, то есть горизонтальное отстояние его ц.т. от миделя в метрах. 

    Х_н=(937 * 48+985 *49+738*50+2417*29+1717*29+2783*4+1651*4)/

    (937+985+738+2417+1717+2783+1651)=23.8

    Х_к=(-2752*17-1640*17-417*55-767*57-1096*58)/

    (2752+1640+417+767+1096)= -30,7

       Суммарная переменная нагрузка принимается равной чистой грузоподъёмности судна.

Δ_ч = Р_н + P_k 

        Решив уравнение  относительно суммарной распределённой массы носовых P_н и кормовых P_k отсеков, получим: 

                    Р_н=(М_d – Δ_чХ_к)/ Х_н – Х_к)

                    Р_к=(Δ_чХ_н - M_d) / Х_н – Х_к) 

                    Р_н= (-26628 - 7185*(-30,7)) / (23,8 - (-30,7))=3559

                    Р_к= (7185*23,8 - (-26628))/(23,8-(-30,7))=3626

                    Δ_ч = 3559+3626=7185 т.

    Тогда распределённая масса в каждом конкретном отсеке будет:

                    P_jн=åW_iнP_н/åW_iн

                    P_jк=åW_ikP_k/åW_ik

                    Р_тр1=937(3559/11228)=297 т.

                    Р_тв1=985(3559/11228)=312 т.

                    Р_тв1в=738(3559/11228)=234 т.

                    Р_тр2=2417(3559/11228)=766 т.

                    Р_тв2=1717(3559/11228)=544 т.

                    Р_трЗ=2783(3559/11228)=882 т.

                    Р_твЗ=1651(3559/11228)=523 т.

                    Р_тр4=2752(3626/6672)=1496 т.

                    Р_тв4=1640(3626/6672)=891 т.

                    Р_тр5=417(3626/6672)=227 т.

                    Р_тв5=767(3626/6672)=417 т.

                    Рт_в5в=1096(3626/6672)=596 т. 
 
 

4. Распределение запасов и грузов по грузовым помещениям.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.5 Проверка общей продольной прочности. 

       Общую продольную прочность судна проверяют  путём сравнения наибольших изгибающих моментов в районе миделя с нормативной величиной допускаемого изгибающего момента. 

8.5.1 Определение изгибающего момента от сил тяжести на миделе порожнего судна. 

       М_о определяют по следующей формуле:

M₀=K₀ΔoL;

М₀=0,1*3300* 140=46200

       где К₀ - 0,1 для сухогрузных судов с машиной в кормовой части. 

8.5.2 Определение изгибающего момента от масс грузов и запасов (сил дедвейта). 

       М_тр определяется по следующей формуле:

M_rp=0,5MiXi 

М_гр=0,5*239349=125640 

       где Mi массы партий груза и запасов в тоннах, Xi расстояние центров тяжести партий груза и запасов в метрах. 

8.5.3 Определение изгибающего момента на миделе от сил поддержания. 

       М_сп определяется по следующей формуле: 

М_сп=К_спΔL

М_сп=0,098625*11147*140=153912

       Значение  К_сп определяется из выражений:

К_СП=0,0315+0,0895С_В

К_сп=0,0315+0,0895*0,75= 0,098625

8.5.4 Определение изгибающего момента. 
 

М_изг определяется по следующей формуле:

М_изг =М_о + М_гр - М_сп

М_изг =46200+125640-153912=17928 т.м. 
 

8.5.5 Определение допустимого момента. 
 

М_доп определяется по следующей формуле:

М_доп=К*В*L^2,3

М_доп=0,0205*17*1402,3=30081 т.м. на вершине волны.

М_доп⁼0,0182* 17* 1402,3=26706 т.м. на подошве волны.

Мизг < Мдоп

       Условие выполняется, следовательно, нормы Регистра по определению изгибающего  момента соблюдены  точно. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.6 Проверка местной прочности. 
 

       Обеспечение местной прочности корпуса осуществляется путём нормирования нагрузки на единицу площади палубы. По существующим правилам Регистра нагрузки в тоннах на 1 м² палубы трюма или твиндека обычного сухогрузного судна не должна превышать hi- высоты помещения. Таким образом, помещение не может быть загружено грузом с удельным объёмом менее 1,33м /т. Критерии загрузки судна с точки зрения местной прочности Км является отношение нагрузки Р_Ф к технически допустимым Р_доп.

       К_м=Рф/_Рдоп.

       Р_ф = Н/µ

       Максимальное  количество груза, которое может  быть принято в трюм объёмом W м³ : М_мах=М/1,33

Для трюма  №1: М_Мах=937/1,33=720; 297<720

Для твиндека №1: М_Мах=985/1,33=740; 312<740

Для твиндека №1в: М_Мах=738/1,33=554; 234<554

Для трюма  №2: Ммах=2417/1,33=1817; 766<1817

Для твиндека №2: М_Мах=1717/1,33=1290; 544<1290

Для трюма  №3: М_Мах=2783/1,33=2092; 882<2092

Для твиндека №3: Ммах=1651/1,33=1241; 523<1241

Для трюма  №4: М_Мах=2752/1,33=2069; 1496<2069

Для твиндека №4: М_Мах=1640/1,33=1233; 891<1233

Для трюма  №5: М_Мах=417/1.33=313; 227<313

Для твиндека №5: М_Мах=767/1,33=576; 417<576

Для твиндека №5 в: М_Мах=1096/1,33=824; 596<824 

Условие местной прочности  выполняется. 
 
 
 
 

8.7 Расчёт остойчивости. 

       Остойчивость  судна, то есть способность судна, отклоненного внешним моментом от положения равновесия возвращаться в исходное положение после того как перестанет действовать этот момент, являются важнейшими мореходными качествами безопасности плавания.