O navă este o structură complexă de inginerie și trebuie să aibă o serie de calități pentru a-și îndeplini scopul. Una dintre aceste calități este forța ei. În timpul construcției, operării și reparării navei, se manifestă acțiunea diferitelor forțe statice și dinamice: greutatea corpului, mecanismele și încărcăturile din acesta; presiunea apei forțe de inerție în timpul de rulare, unde de șoc, reacție blocuri chilă și dispozitive de susținere în timpul construcției, coborârea și creșterea vas de reacție la sol în timpul pământare, forța de presiune a gheții atunci când navighează în condiții de gheață, schimbarea periodică forțele care apar în timpul de funcționare a mecanismelor de arbori , șuruburi etc.
În legătură cu aceste eforturi, corpul navei trebuie să aibă o putere suficientă în general și în părțile sale individuale.
Mecanicii structurale ale carenei este reprezentat sub forma unei grinzi cu pereți subțiri cu secțiune transversală variabilă, formată din plăci de coajă, a doua punte inferioară, punțile, pereții etanși, susținute de kit intern longitudinală.
Corpul navei, ca o grindă în formă de cutie, trebuie să aibă o rezistență generală suficientă, adică Nu ar trebui să se prăbușească prin îndoirea și torsiunea longitudinală generală datorită forțelor exterioare. În plus, părțile individuale ale carcasei (de jos, o punte, pereții laterali, plăci, grinzi și așa mai departe.), Sub influența directă a forțelor experimentat așa-numitele conexiuni locale de îndoire rigide între carcasă, care sunt suporturi pentru aceste structuri. Puterea generală a navei și rezistența elementelor sale sunt de obicei estimate de valorile tensiunilor calculate și admise.
Scopul proiectului desigur, pe puterea navei este un calcul de verificare a rezistenței carene, dimensiuni robuste au fost definite „reguli de clasificare și construcție a navelor de navigație interioară“, sau „Reguli de clasificare și construcția de nave maritime.“
Calculele se efectuează pe baza cunoștințelor primite de studenți în cursul "Mecanica construcției navei", "Forța navei"; Materialele utilizate în cursurile "Teoria navei" sunt, de asemenea, utilizate.
1. DATE INIȚIALE, VOLUMUL PROIECTULUI, NORMELE DESEMNĂRII LOR
Datele inițiale pentru efectuarea calculelor de verificare a rezistenței generale și locale a navei sunt materiale privind proiectarea structurilor navelor și proiectarea navelor. Fiecare student efectuează un calcul de verificare a unei nave civile (navigație interioară sau maritimă), a cărei desen sau model a fost dezvoltat anterior.
Pentru a realiza proiectul, trebuie să aveți:
1) scara lui Bonzhan pe 20 de cadre teoretice (în cazul absenței sale, M. Bonzhan ar trebui să fie construit în conformitate cu desenul teoretic);
2) desenul structural al corpului și desenul cadrului median;
3) o notă explicativă privind curbele de proiectare și de flotabilitate a navei,
4) desene de aranjament general (vedere laterală, planurile de lagăr, punțile, suprastructurile);
5) o notă explicativă la proiectul de structuri navale.
Proiectul de rezistență al navei ar trebui să conțină următoarele secțiuni:
1. Calcularea greutății în greutate și construirea unei linii de greutate în trepte pentru 20 de spații teoretice pentru nava din încărcătură și vasul în balast.
2. Calcularea suprafeței navei pentru a construi o curbă a forței de sprijin.
3. Calcule pentru determinarea momentelor de încovoiere și a forțelor de forfecare în apele și undele liniștite, luând în considerare componenta șoc și reprezentând momentele de încovoiere și forțele de forfecare.
4. Calcularea unei fascicule echivalente în prima aproximație și aproximația ulterioară și determinarea tensiunilor în corelațiile corpului sub încovoiere generală.
5. Determinarea momentelor limită de îndoire. Estimarea puterii totale pentru
accentuează, limitează momentele de îndoire și alte criterii de rezistență.
6. Calcule selective ale forței și stabilității locale a relațiilor de cocă (în acord cu managerul de proiect). Evaluarea rezistenței locale.
7. Concluzii și concluzii generale.
Rezultatele lucrării ar trebui să fie sub forma unei note explicative, care se realizează pe foi A4 în conformitate cu ESKD.
Toate desenele principale, diagramele, diagramele, schițele etc. sunt realizate pe o scară elaborată în conformitate cu cerințele ESKD și depuse într-o notă.
Proiectul de curs se desfășoară într-o anumită ordine, toate etapele trebuie să fie îndreptățite. Dacă este necesar, se dau explicații succinte formulelor utilizate, valorilor alese etc. Toate denumirile cu litere și alte denumiri ale cantităților incluse în formule trebuie explicate în text sau în desen.
Formulele de calcul pentru diferitele cantități trebuie efectuate în ordinea următoare sunt evacuate în general (alfa), forma de formula, apoi a produce un rezultat permutare și valorile numerice ce indică rezultatul final al dimensiunii valorii obținute.
Valorile numerice ale cantităților în calculele de inginerie sunt prezentate aproximativ, cu un anumit grad de precizie. Este inadmisibilă efectuarea unor calcule cu precizie care să depășească precizia datelor originale, însă se recomandă efectuarea tuturor calculelor cu o precizie de trei cifre semnificative. Dacă numărul obținut în calcul are semne suplimentare, atunci acesta trebuie rotunjit. Pentru regulile de rotunjire, vedeți, de exemplu, în / I /.
2. Determinarea momentelor de încovoiere și forțele de forfecare pe apă calmă a unui vas din Georgia și în balast
2.1 Calcularea masei navei și construirea liniilor de greutate clasificate pentru nava în marfă și balast
La operarea navei poate schimba sarcina sa prin schimbarea numărului și poziției de marfă, combustibil, ulei, apă și apă de proces, alimente de băut și alte bunuri transportate. Evident, pentru a determina amploarea momentelor de îndoire și a forțelor de forfecare, este necesar să alegem cel mai nefavorabil caz al localizării greutăților variabile. De obicei, pentru navele de mărfuri uscate cu camera motoarelor caz la mijlocul navei cea mai nefavorabilă este că, în sarcina cu un minim de (10 - 15%) stocuri, în cazul în care acestea sunt, de asemenea, în mijloc.
Pentru navele cu încărcătură uscată cu camera motoarelor din pupa, cel mai nefavorabil caz de încărcare este de obicei cazul în balast cu 100% din stocuri, dacă acestea sunt situate în pupa navei. În vasele vrac, cel mai probabil caz este o marfă cu consumabile parțial consumate. Pentru cisternele care au vase uscate și cisterne uscate etc., cazul de decontare trebuie să fie convenit cu managerul de proiect. Alegerea cazurilor de decontare ar trebui efectuată în conformitate cu cerințele registrului.
Folosind desene structurale, desene generale, date despre prototipuri de nave și alte materiale, sarcina este ruptă în funcție de valorile teoretice / 1 /.
Vas gravitatea, kN [5]:
aceeași clasă, sistemul de formare a materialului corpului, echipamentul; L. В. H - dimensiunile principale calculate ale navei; lungimea, lățimea și înălțimea plăcii în metri.
Unele date privind valoarea K K pentru diferite tipuri de vase sunt date în metodologia
ghidul / 2 / și manualul de instruire / 3 /.
După determinarea masei corpului, se recomandă separarea greutății suprastructurii de acesta. Puteți calcula greutatea adaosurilor conform formulelor aproximative, în funcție de volumul lor, ușor de găsit pentru dimensiunile generale cunoscute ale suprastructurilor corespunzătoare.
Pentru o suprastructură nazală, HH = 0,09 V HH
Pentru suprastructura medie, m CH = 0,13 V CH
Pentru suprastructura pupa, m KH = 0,13 V
Aici m este HH. t SN. m KN - greutatea suprastructurii arcului, mijlocului și pupilei în tone.
VLV. V CH. V KN - volume ale suprastructurii arcului, mijlocului și pupa în metri cubi.
Masa suprastructurii de mijloc este de obicei distribuită uniform pe toată lungimea sa. Masa suprastructurii nazale (rezervor) este distribuită de-a lungul triunghiului cu vârful la tija, dacă lungimea sa nu este
depășește 0,15 L. Dacă lHH> 0,15 L. atunci partea rămasă presupune o distribuție uniformă.
a maselor. Greutatea superstructurii pupa poate fi distribuită de-a lungul lungimii sale de-a lungul trapezoidului, ordinul nazal fiind de patru ori mai mare decât cel din pupa.
Gravitatea suprastructurilor din față și din spate este determinată de condiția ca suprafața triunghiului sau a trapezoidului să fie egală cu masa suprastructurii corespunzătoare.
Curba de distribuție a masei carcasei fără suprastructuri poate fi reprezentată ca un trapez sau parabolă, care sunt apoi reduse la o vedere în trepte. Principiile construirii unui trapez și a unei parabole sunt prezentate în literatura de referință [1-3]. În cazul pieselor bine dezvoltate ale navei proeminente dincolo de prova sau perpendiculare la pupa (de obicei, să se ocupe cu consola pupa), o mulțime de aceste părți, în cazul în care lungimea lor nu depășește jumătate din distanța cadrului teoretic, includ cadru de distanțare mult de 1-0 și 20-19. Eroarea asociată la determinarea abscisei CT a navei este neglijată.
Dacă lungimea consolei depășește jumătate din distanța cadru teoretic, în diagramele de construcție a gravitatiei adăugat un spațiu teoretic em (sau 21-20-1-0) și uniform distribuiți greutatea în partea proeminentă a spațiului em.
Metoda descrisă de construire a diagramei de masă a corpului navei nu poate fi aplicată în faza de proiectare inițială, când proiectantul nu are încă materialele necesare pentru aceasta. În acest caz, se folosește o metodă simplificată, în care se cunoaște numai masa totală a corpului navei.
Conform acestei metode, diagrama de masă corporală este construită, așa cum se arată în Fig. 2.1. Ordonatele a, b și c ar trebui luate din tabel. 2.1.
Fig. 2.1. O diagramă aproximativă a masei cocilor (diagrama Biles)
Tabelul 2.1 Valori ale a. b și c în fracțiuni m / L
Masa corpului trebuie să corespundă zonei figurii construite.
Diagrama greutate aplicată la construcția convențională ca linie în trepte 20, ordonata dă Spațiere trepte linie în fracțiuni de t / l, iar distribuția procentuală a maselor pe distanța cadrului prezentat în Tabelul 2.2.
Masa mașinilor și echipamentelor principale și auxiliare ale sălii mașinilor poate fi determinată, de asemenea, aproximativ prin coeficientul relativ:
unde K M este masa relativă a întregii centrale electrice pe kW (IH = 0,7357 kW). Unele date cu privire la valoarea lui K M sunt date în manualele metodologice (2, 3). Greutatea mașinii este distribuită uniform pe toată lungimea acesteia.
Masa m G este prevăzută de proiectul tehnic pentru proiectarea navei și distribuită în rampe proporțional cu cubatura lor și în interiorul compartimentului - uniform.
Atunci când se determină cantitatea și locația balastului, este necesar să se asigure o proeminență a nasului cu T NB; pentru navele maritime Т НБ = (2,5-3,0)% din lungimea navei, pentru navele de navigație interioară
Т NБ = (2,0 -1,5)% din lungimea navei. În registrul fluvial se menționează: М-СП Т Н ≥ 1,7 m; М-πр Т H ≥ 1,4m;
O-pr T H ≥ 0,9 m. Sedimentarea pupatorului trebuie să asigure scufundarea necesară a elicei. Pentru nave maritime se consideră scufundare permisă, în cazul în care distanța până la marginea de jos
șurubul de pe suprafața apei nu este mai mic de (0,8-1,0) D V. și pentru navele de navigație interioară nu mai puțin de (1,1 - 1,2) D В. unde D B - diametrul șurubului. Sedimentul mediu în tranziția balastului va fi:
unde m este deplasarea în masă în balast; t - deplasarea masei în sarcină maximă; T este sedimentul mediu în sarcină maximă; α. δ - coeficienți de exhaustivitate a VL și completitudinea generală a încărcăturii.
Conform deplasării găsite a vasului în tranziția de balast, se determină cantitatea de balast:
t B = t BP - t POR.
unde m POR este deplasarea în vrac gol.
Rezervoarele de balast sunt selectate astfel încât să asigure curenții necesari cu nasul și pupa.
Balastul este distribuit proporțional cu capacitățile rezervoarelor de balast și în compartiment - în mod egal.
Componentele rămase ale deplasării în masă pot fi determinate prin următoarele formule:
m KP = m K + m P; m K = (0,1 0,15) n E; m P = 0,1 n K + 0,075 n B,
unde n E este numărul membrilor echipajului; n K. n B este numărul de pasageri în cabină și fără cabină. m VP = m B + m P; m B = (n E + n K + n B) r B n 10 -3, t
a) pentru navele de navigație interioară: I grup r В = 30 l,
La echiparea navei cu o stație de preparare a apei potabile "OZON", rezerva de apă este acceptată pentru 10-30 de membri ai echipajului și pasageri 0,5-1,5 tone; 30 - 100 de persoane. - 1,5 - 4,5 t; 100 - 300 de persoane. 4-12t.
Navele I gr. - vase de tranzit pentru pasageri și mărfuri, remorchere cu o durată de zbor mai mare de 24 de ore într-o singură direcție;
2 g. - navele de pasageri de linii locale și de mărfuri și remorchere cu un zbor egal sau mai mic de 24 de ore;
unde q T este consumul specific de combustibil pe IH / h; n T - operarea autonomă a navei (fără reaprovizionarea rezervelor) este indicată în caietul de sarcini pentru proiectare. Pentru navele maritime, intervalul de navigație l este de obicei specificat în mile. Apoi n T = l / 24 v; v - viteza în noduri; k - coeficientul rezervației maritime, k = 1,1 - 1,2. Pentru navele de navigație interioară, k = I.
Mai mult, m M = 0,05 m T; m T = 0,05 m T.
Apă proaspătă de spălare
m PMV = (n E + n K + n B) r MB n 10 -3, t
unde r MW este rata zilnică de apă de spălare pe persoană, l; r MW = 30 L pentru navele de navigație interioară care plutesc în apele de mare și lacurile saline; r MW = 0 - pentru nave plutitoare în rezervoare de apă dulce.
2.2. Determinarea forțelor de susținere. Udiferența unui vas pe o apă liniștită
Determinarea forțelor de forfecare și momentelor de îndoire în apă liniștită se efectuează manual prin metoda tabelară I / (pentru specialitatea 140100).
Pentru a calcula forțele de forfecare și momentele de îndoire în apă liniștită, este necesar să se cunoască intensitatea încărcării totale care provoacă îndoirea corpului. Această sarcină va fi alcătuită din intensitatea gravitației navei p (x) = gm (x), kN / m și menținerea forțelor
Intensitatea sarcinii totale [5]:
q (x) = p (x) - r (x).
unde ω este aria părții imersate a cadrului, m 2; ρ - densitatea apei (ρ = 1т / м 3 - apă dulce, ρ = 1.025т / м 3 - apă de mare).
Navigarea unei nave este înțeleasă ca găsirea unei linii de plutire corespunzătoare unei sarcini a unei nave date q (x). După construirea liniei de masă pas cu pas, devine cunoscută deplasarea în masă a navei t și poziția centrului său de greutate de-a lungul lungimii xg.
Condițiile pentru a fi total diferite sunt ecuațiile de echilibru
ρg V = D; x g = x c
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: