Перевозка грузов на палубе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Управление современным крупнотоннажным судном, имеющим мощный двигатель и находящимся всегда под влиянием двух движущихся сред: воды и воздуха, - сложная задача. Чтобы правильно определить влияние на судно различных факторов, судоводитель должен иметь глубокие теоретические знания и владеть комплексом специфических навыков. В прошлом моряки учились управлять судном исключительно на практике, накапливая опыт. Однако этот процесс приобретения знаний был слишком длительным. По мере развития мореплавания коллективный опыт стал обобщаться, превращаясь постепенно в науку об управлении судном и его технической эксплуатации.

Основной задачей развития знаний в области управления судном является сближение науки и практики, теоретическое обоснование тех явлений в управлении судном, которые наблюдаются, но пока ещё теоретически не разработаны с достаточной степенью точности. Научные обобщения должны выдвинуть те новые требования к судам и судовым устройствам, удовлетворение которых позволило бы управлять судном с меньшей зависимостью от субъективной оценки обстановки судоводителем и от действия внешних факторов.

Профилирующая в комплексе знаний судоводителя дисциплина «Управление судном и его техническая эксплуатация» быстро развивается, и можно надеяться, что опыт управления современными судами, его научное обобщение совместно с теоретическими исследованиями уже в самом ближайшем будущем позволят добиться новых успехов этой науки.

Исходные данные

груз палубный боротовой найтов

Часть 1. Перевозка грузов на палубе

1.1 Силы, действующие на грузы, и расчёт найтовов

Все палубные грузы могут быть подразделены на следующие группы:

опасные, к которым относятся: взрывчатые вещества, сжатые и сжиженные газы, воспламеняющиеся твёрдые вещества и жидкости, окисляющие, отравляющие, радиоактивные и коррозионно-действующие вещества. Такие грузы, если их перевозят не на специальных судах и в ограниченных количествах, размещают на палубе, и к ним обеспечивают свободный доступ;

выделяющие резкие запахи (пропитанные шпалы), которые могут испортить другие грузы;

не боящиеся подмочки (железо, трубы);

громоздкие: плавсредства, локомотивы, железнодорожные вагоны, крупные детали машин, котлы, автомобили, самолёты, цистерны и др.;

лесные;

живой скот и птица, которые перевозят в стойлах, загородках и клетках.

Ниже приводится расчёт крепления палубного груза согласно методики изложенной в книге (1):

Суммарные силы действующие по осям ОY и ОZ при бортовой качке:

1.

где W - вес палубного груза, кН;

g - 9,81 м/с2;

ф1 - период бортовой качки судна, с;

Иmах - 30 град;

Z - расстояние от ц.т. судна до ц.т. палубного груза, м; r - половина высоты волны, м.

Ру = (кН)

2.

где W - вес палубного груза, кН; g - 9,81 м/с2; ф1 - период бортовой качки судна, с; Иmах - 30 град; Y - расстояние от ДП до ц.т. палубного груза, м; r - половина высоты волны, м.

P1z = (кН)

Суммарные силы действующие по осям ОХ и ОZ при килевой качке:

3.

где W - вес палубного груза, кН; g - 9,81 м/с2; ф2 - период килевой качки судна, с; Шmах - 5 град; Z - расстояние от ц.т. судна до ц.т. палубного груза, м; r - половина высоты волны, м.

Px = (кН)

4.

где W - вес палубного груза, кН; g - 9,81 м/с2; ф1 - период бортовой качки судна, с; Иmах - 30 град; Х - расстояние от мидель-шпангоута до ц.т. палубного груза, м; r - половина высоты волны, м.

P2z = (кН)

Сила ветра, действующего на палубные грузы:

5.

где pv - величина равная 1,5 кПа; Аv x - площадь парусности палубного груза в поперечном направлении по отношению к судну, м2.

Pвет х = (кН)

6.

где pv - величина равная 1,5 кПа; Аv у - площадь парусности палубного груза в продольном направлении по отношению к судну, м2.

Pвет у = (кН)

Сила удара волны:

7.

где pволн - величина равная 1 кПа; А'v x - площадь поверхности палубного груза в поперечном направлении по отношению к судну над фальшбортом, м2; hв - высота волны, м; hс - отстояние ц.т. этой площади от ватерлинии, м.

Pвол у = (кН)

8.

где pволн - величина равная 1 кПа; А'v у - площадь поверхности палубного груза в продольном направлении по отношению к судну над фальшбортом, м2; hв - высота волны, м; hс - отстояние ц.т. этой площади от ватерлинии, м. Pвол у = (кН)

Реакция найтовов от усилий, направленных в плоскости шпангоута:

9.

где t - число поперечных найтовов; a - угол наклона поперечного найтова к вертикали, град; b - угол наклона поперечного найтова к плоскости шпангоута, град.

Ry = (кН)

Реакция найтовов от усилий в диаметральной плоскости:

10.

где n - число продольных найтовов; c - угол наклона продольного найтова к вертикали, град; d - угол наклона продольного найтова к диаметральной плоскости, град.

Rх = (кН)

Размеры найтовов определяют по возникающим в них реакциях. Разрывное усилие троса для найтова:

11.

где k - коэффициент запаса прочности при расчёте усилий в найтовах, крепящих груз, равный 5; R - реакция найтова от усилий в плоскости шпангоута или в диаметральной плоскости, Н.

Rу разр = (кН) Rх разр = (кН)

Поразрывному усилию в найтове выбирают размеры тросов, талрепов и скоб для них по таблицам прочности государственных стандартов (используем приложение 2 книги (2).

Из таблицы выбран трос для крепления палубного груза в поперечном направлении: диаметр см; разр. усилие кН. Из таблицы выбран трос для крепления палубного груза в продольном направлении: диаметр см; разр. усилие кН. Долее приводится расчёт проверки прочности полубимсов по методике приведенной в книге (2):

12. Наибольшее значение вертикальной составляющей равно:

P1z = (Н)

Нагрузка на один бимс:

13.

где Р2 - значение указанное в пункте 12, Н;

n - количество бимсов, на которые распределяется нагрузка от тяжеловеса. Определяется по формуле:

,

где L - длина тяжеловеса, м; l1 - расстояние между бимсами, м.

n = (шт) Р = (Н)

Изгибающий момент:

14.

де l2 - длина полубимса, м.

М = (Нм)

Момент сопротивления полубимса:

15.

где h1 - высота балки, измеренная между серединами высоты её поясков, м; S1, S2, S3, - площади поперечного сечесния соответственно меньшего пояска, стенки балки, большего пояска, м2. При расчёте использован профиль №13/9.

W = (м3)

Нормальное напряжение в бимсе:

16.

ун - не должно превышать допустимого для судостроительной стали напряжения при изгибе равного удоп = 117,7*106(Па). Если ун превышает удоп, то производят установку подпорки, проверяя последнюю на сжатие.

ун = (Па)

Максимальная нагрузка Рсж, которую можно дать стержню:

17.

где усж - допустимое напряжение на сжатие, принимаемое для дуба - 7,85*106Па; сосны - 5,89*106Па; S - площадь поперечного сечения стержня, м2.

Рсж = (Н)

Для уменьшения напряжения в бимсе до нормального значения необходимо установить подпорок.

Размещено на Allbest.ru