Содержание работы и требования к ее выполнению
Целью контрольной работы является изучение конструктивных типов современных морских судов и их особенностей, а также приобретение практических навыков эскизирования конструктивных мидель-шпангоутов судов и конструктивных разрезов и выполнению расчетов по определению размеров конструкций судового корпуса. Выполнение заданий контрольной работы служит необходимым этапом изучения судовых конструкций и подготавливает студента к сдаче экзамена по дисциплине «Конструкция корпуса судов».
Перед выполнением контрольной работы следует ознакомиться с изложением этих вопросов в учебной литературе по конструкции корпуса морских судов [1], [2], [3], [11].
Задание на контрольную работу включает три следующих вопроса:
1. Описание архитектурно-конструктивного типа судна.
2. Разработка конструкции наружной обшивки.
3. Определение размеров конструктивных элементов заданного перекрытия.
4. Эскизирование конструктивного мидель-шпаногоута заданного типа судна.
Заданием предусматривается описание архитектурно-конструктивного типа и разработка эскизов конструктивных мидель-шпангоутов для типов судов, выбираемых студентом в соответствии с данными таблицы 1. Выбор варианта контрольной работы производится по номеру студента в списке группы.
При изучении материалов необходимых для выполнения контрольной работы следует обратить внимание на факторы, определяющие архитектурно-конструктивный тип судна. К указанным факторам относятся: назначение судна, род перевозимого груза, особенности проведения грузовых операции, условия эксплуатации.
На архитектурно-конструктивный тип судна влияют также такие признаки как:
· форма и количество корпусов;
· количество, расположение и протяженность надстроек;
· положение машинного отделения по длине судна;
· количество и конструкция палуб;
· высота надводного борта;
· конструкция днищевых, бортовых перекрытии и переборок;
· другие особенности общего расположения и конструкции корпуса судна.
Таким образом, рассматривая архитектурно-конструктивный тип судна, нужно охарактеризовать его по следующим факторам:
1. назначение судна;
2. район эксплуатации;
3. внешняя архитектура проектируемого судна;
4. расположение и характеристика грузовых помещений;
5. расположение жилых и служебных помещений;
6. наличие двойного дна и двойных бортов, продольных переборок;
7. системы набора перекрытий;
8. тип силовой установки и ее характеристика;
9. характеристика пропульсивной установки (количество гребных винтов, число лопастей, скорость судна);
10. общесудовые системы;
11. общесудовые устройства.
В первую часть контрольной работы входит также определение шпации судна и разбивка судна на шпации; определение общего числа поперечных водонепроницаемых переборок и деление судна на отсеки; определение дедвейта и водоизмещения.
При описании архитектурно-конструктивного типа и технических характеристик судна можно использовать любые доступные литературные источники (в том числе приведенную в списке литературы данного пособия: учебники [1], [2], [6], [14], монографии [3]. [4]. [9], публикации в журналах [18], а также материалы, размещенные на интернет-сайтах).
В качестве расчетного отсека выбирается трюм (танк) через который проходит миделевое сечение. Для этого отсека выполняется компоновка поперечного сечения корпуса. Наличие двойного дна и двойных бортов, продольных переборок, а также системы набора перекрытий можно определить на основе анализа чертежа мидель-шпангоута судна-прототипа [8].
При определении длины отсеков величину шпации следует сначала вычислить по формуле а = 0,002L + 0,48, м,а затем согласовать ее с размером продольной шпации по данным чертежа мидель-шпангоута судна-прототипа [8]. При значительном расхождении (более 10%), поперечную шпацию принять равной продольной по данным чертежа мидель-шпангоута, либо величине, поученной из литературных источников.
Пример описания архитектурно-конструктивного типа и технических характеристик судна приведен в п.3 настоящих методических указаний. Там же приведены указания и пример компоновки миделевого сечения судна.
Наружная обшивка судна является одной из важнейших конструктивных частей корпуса судна, обеспечивающей непроницаемость внутреннего объема корпуса и играющей первостепенную роль в обеспечении общей прочности судна. В п. 4 Приведены указания и пример конструирования наружной обшивки судна.
Определение размеров конструктивных элементов перекрытия следует начать с построения конструктивно-компоновочной схемы заданного перекрытия. Габаритные размеры перекрытия определяются размерами грузового трюма (танка) через который проходит миделевое сечение. Расположение балок главного направления и рамных связей следует увязывать с данными чертежа мидель-шпангоута судна-прототипа [8]. Рассматривая конструкцию перекрытия, нужно определить систему набора, отметить преимущества и недостатки принятой системы, уточнить главные и второстепенные функции продольных и поперечных конструктивных связей.
После выяснения этих обстоятельств приступают к определению прочных размеров рассматриваемого перекрытия: толщины обшивки (настила) данного перекрытия, размеров поперечного сечения балок главного направления, размеров рамных балок и подкрепляющих их конструктивных элементов. При выполнении этого пункта задания нужно руководствоваться рекомендациями Правил Российского морского Регистра судоходства [ ]. и указаниями методических пособий [ ], [ ].
Пример выполнения расчетного проектирования днищевого перекрытия приведен в п. 5 методических указаний.
Под конструктивным мидель-шпангоутом понимается серия наиболее характерных по конструкции поперечных разрезов корпуса судна в средней части его длины. В задании для уменьшения объема графической работы выполняется по одному характерному разрезу корпуса каждого судна.
На чертежах конструктивных мидель-шпангоутов, выполняемых в отрасли, для более полного представления о конструкции корпуса проектируемого судна выполняются также в необходимом количестве конструктивные разрезы, сечения и другие виды графических изображений.
В качестве исходных материалов для выполнения эскизов мидель-шпангоутов принять конструктивные чертежи проектных организаций или альбомы судовых конструкций, например, [8].
Могут быть использованы изображения мидель-шпангоутов в книгах и пособиях по конструкции корпуса, а также в периодической литературе.
После общего ознакомления с конструктивными мидель-шпангоутами ряда однотипных судов можно приступать к составлению эскиза рассматриваемого типа судна. Выполняемый эскиз не обязательно должен быть точной копией исходного чертежа-прототипа. Студент может внести изменения, которые он считает рациональными.
Эскизирование мидель-шпангоута следует начать с проведения линий основной и диаметральной плоскостей, сориентировав форматку по исходному чертежу. Затем провести линии борта, палуб, настила внутреннего дна (на сухогрузных судах), продольных переборок (на нефтеналивных судах) с соблюдением основных соотношений: B/D, hтр/D, hтв/D, hк/D, Bср.т/B, где B и D - ширина и высота борта судна; hтв, hтр, hк - высота твиндека, трюма, вертикального киля соответственно, Bср.т - ширина среднего танка на танкерах.
Далее уточнить килеватость днища, обводы корпуса в районе скулы, погибь верхней падубы, установить положение днищевых и бортовых стрингеров, крайнего междудонного листа, продольных комингсов и других балок.
На судах с продольной системой набора днища и палубы разместить продольные балки на этих перекрытиях, после чего все листовые и профильные продольные связи, попадающие в рассматриваемое сечение корпуса, обвести сплошной основное линией. Потом на эскизе наносятся изображения балок поперечного набора с их деталями (флоры, шпангоуты, бимсы или полу бимсы, кницы), а также пиллерсы и распорные бимсы на тех судах, на которых они установлены.
Для каждого судна вычерчивается от руки не менее четырех наиболее характерных конструктивных разрезов: по одному в днищевом, бортовом, палубных перекрытиях и по продольной переборке для танкера.
Эскизы конструктивных мидель-шпангоутов, учитывая их симметрию относительно диаметральной плоскости, выполняются для полусечения судна, каждый на листе формата А4 (297x210) или А3 (297x420) в возможно крупном масштабе, при котором полностью используется площадь листа.
Эскизы мидель-шпангоутов должны содержать все продольные поперечные конструктивные связи, находящиеся в рассматриваемом сечении, а также следы основной и диаметральной плоскостей. Размеры этих связей могут не указываться, однако они должны быть использованы для правильного и пропорционального изображения балок набора на эскизе.
На каждом эскизе все продольные конструктивные связи корпуса, рассекаемые плоскостью сечения, должны быть четко выделены. Они вычерчиваются сплошной основной линией толщиной 0,6–1,0 мм. К таким связям относятся: наружная обшивка, настилы палуб и внутреннего дна, продольные переборки, вертикальный киль, днищевые и бортовые стрингеры, карлингсы, продольные днищевые и палубные балки и др.
Балки поперечного набора и конструктивные детали, лежащие в поперечной плоскости, изображаются сплошной тонкой линией толщиной 0,3-0,4 мм. Для разомкнутых линий сечений принять толщину 1,0-1,2 мм.
Конструктивные разрезы выполнить с возможной полнотой разработки, включая по две одноименные балки с соответствующим в зависимости от системы набора расстоянием между ними. Разрезы разместить на свободных местах форматки в районе рассматриваемого перекрытия или на отдельных листах того же формата.
Все графические изображения конструкций (виды, разрезы, сечения) должны сохранять ориентацию относительно главных координатных плоскостей: основной, диаметральной и миделевой, т.е. соответствовать положению конструкции в составе корпуса судна.
Выполнение эскизов не должно быть самоцелью, оно должно являться предметом самостоятельного творческого изучение конструкции корпуса морских судов. Особое внимание следует обратить на конструкцию соединения и взаимного пересечения балок набора, а также продольных днищевых балок с водонепроницаемым флором на сухогрузных и с поперечной переборкой на нефтеналивных судах.
Допускается выполнение всей работы от руки без применения чертежных инструментов, но с безусловным соблюдением пропорции в размерах, а также требований ГОСТов и отраслевых стандартов, регламентирующих выполнение чертежей в судостроении.
При наличии затруднений в правильности графических изображений конструкций корпуса рекомендуется ознакомиться с литературой по судостроительному черчению, нормативными документами и периодическими изданиями по теме работы, например, [8-15].
Примеры размещения на форматках конструктивных мидель-шпангоутов сухогрузного и нефтеналивного судов с разрезами показаны в приложении.
Таблица 1
Исходные данные к выполнению расчетно-графической работы (специальность 180116)
| №№ п/п | Тип судна | Длина судна между перпендикулярами, м | Ширина, м | Высота борта, м | Осадка, м | Коэффициент общей полноты | Перекрытие для расчета | Судно, рекомендуемое в качестве прототипа (наименование и номер страницы [8]) |
| 1. | Универсальное сухогрузное судно | 20,6 | 7,91 | 0,70 | днищевое | Универсальное судно "Рига", стр. 48-49 | ||
| 2. | Универсальное сухогрузное судно | 19,5 | 8,42 | 0,68 | днищевое | Сухогрузное судно с парными люками, стр. 50 | ||
| 3. | Рефрижератор | 9,2 | 7,5 | 0,70 | днищевое | Транспортный рефрижератор, стр. 51 | ||
| 4. | Универсальное сухогрузное судно | 17,8 | 9,8 | 6,77 | 0,70 | днищевое | Универсальное судно "Калининград", стр.7 | |
| 5. | Универсальное сухогрузное судно | 11,5 | 5,6 | 3,9 | 0,72 | днищевое | Теплоход , стр. 31 | |
| 6. | Универсальное сухогрузное судно | 15,3 | 8,3 | 5,32 | 0,73 | днищевое | Универсальное судно, стр. 8 | |
| 7. | Универсальное сухогрузное судно | 20,3 | 11,9 | 9,07 | 0,70 | днищевое | Полнонаборное судно, стр. 9 | |
| 8. | Универсальное сухогрузное судно | 147,7 | 21,25 | 12,6 | 8,06 | 0,71 | днищевое | Сухогрузное судно "Пула", стр. 10-14 |
| 9. | Универсальное сухогрузное судно | 20,6 | 9,22 | 0,72 | днищевое | Универсальное судно с парными люками, стр. 15-16 | ||
| 10. | Универсальное сухогрузное судно | 20,6 | 12,3 | 7,80 | 0,69 | днищевое | Универсальное судно "Полтава", стр. 17-18 | |
| 11. | Лесовоз | 18,7 | 8,30 | 5,93 | 0,65 | днищевое | "Вытегралес, стр. 87 | |
| 12. | Универсальное сухогрузное судно | 12,2 | 5,2 | 3,5 | 0,73 | днищевое | Теплоход, стр. 26 | |
| 13. | Лесовоз | 94,0 | 14,36 | 6,80 | 4,96 | 0,66 | днищевое | Лесовоз, стр. 88 |
| 14. | Лесовоз | 16,7 | 8,40 | 6,09 | 0,68 | днищевое | "Беломорсклес", стр. 89 | |
| 15. | Трейлерное судно | 14,5 | 10,5 | 0,70 | днищевое | Трейлерное судно, стр. 23 | ||
| 16. | Универсальное сухогрузное судно | 6,5 | 0,72 | днищевое | Сухогрузное судно", стр. 24 | |||
| 17. | Универсальное сухогрузное судно | 6,1 | 4,3 | 0,7 | днищевое | Теплоход , стр. 28 | ||
| 18. | Универсальное сухогрузное судно | 143,1 | 20,2 | 11,8 | 8,84 | 0,71 | днищевое | Т/х "Симферополь", стр. 19-20 |
| 19. | Универсальное сухогрузное судно | 9,5 | 7,1 | 0,67 | днищевое | Теплоход , стр. 37 | ||
| 20. | Универсальное сухогрузное судно | 134,5 | 19,7 | 8,68 | 0,67 | бортовое | Полнонаборное судно "Красноград", стр. 40-41 | |
| 21. | Универсальное сухогрузное судно | 143,1 | 20,6 | 12,7 | 8,74 | 0,69 | днищевое | Сухогрузное судно проекта В-40, стр. 44 |
| 22. | Универсальное сухогрузное судно | 143,1 | 20,2 | 11,8 | 8,20 | 0,67 | днищевое | Сухогрузное судно проекта В-44, стр. 45 |
| 23. | Универсальное сухогрузное судно | 5,1 | 3,44 | 0,69 | днищевое | Сухогрузное судно с двойными бортами, стр. 55 | ||
| 24. | Лесовоз | 16,1 | 8,25 | 5,94 | 0,66 | днищевое | Морской лесовоз, стр. 91 | |
| 25. | Лесовоз | 93,24 | 14,0 | 6,85 | 4,86 | 0,69 | днищевое | "Кировсклес", стр. 92 |
| 26. | Лесовоз | 97,7 | 14,36 | 7,10 | 5,11 | 0,67 | днищевое | "Сухоналес", стр. 90 |