Организация и технология перевозок на водном транспорте

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по рыболовству

Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота

Кафедра «Организация перевозок»

Курсовой проект

Тема: Организация и технология перевозок на водном транспорте

По дисциплине «Организация и технология перевозки грузов»

Выполнял курсант УВТб-31

Лисняк Екатерина

Руководитель к.т.н. профессор

Мойсеенко С.С.

г. Калининград 2022 г



Содержание

Введение

1. Общая характеристика условий освоения грузопотока

1.1 Транспортно-технологическая характеристика грузов

1.2 Характеристика района плавания

1.3 Технико-эксплуатационные характеристики судна

2. Определение загрузки судна на рейс

2.1 Предварительный расчёт времени рейса

2.2 Определение количества судовых запасов на рейс

2.3 Расчёт количества груза на рейсе

2.4 Размещение грузов по грузовым помещениям

3. Определение мореходных качеств судна

3.1 Определение общей и местной прочности судна

3.2 Определение остойчивости судна

Заключение

Список используемых источников



Введение

Организация перевозок заданного грузопотока предполагает решение совокупности широкого круга задач, в том числе рассматриваемых и другими учебными дисциплинами, такими как «Устройство и теория судна», «Грузоведение», «Технология и организация перегрузочных процессов».

Организация перевозки, в частности, предполагает выбор технологий перевозки данного грузопотока на определенном транспортном средстве в конкретных условиях, обеспечивающей безопасность транспортного средства и экипажа, сохранность перевозимого груза при максимально возможном использовании технико-эксплуатационных характеристик судна. Так как судовая партия обязательного груза, предъявляемая перевозке в отдельный рейс меньше груза по объемности судна, необходимо рассмотреть варианты догрузки судна факультативными и по принятому критерию выбрать наиболее рациональный из них. После размещения груза по грузовым помещениям представить на схеме предварительный грузовой план в выбранном масштабе, сделать расчеты местной и общей прочности корпуса судна, определить остойчивость и дифферент.

При неудовлетворительных значениях мореходных качеств сделать корректировку распределения груза по грузовым отсекам и представить исполненный грузовой план.

Конечным итогом расчета эксплуатационных показателей по освоению грузопотока является расчетное число судов и составление графика их движения.

В заключении отражаются все мероприятия, которые принимались в процессе работы по данной теме.



Кафедра «Организация перевозок» БГАРФ

Дисциплина «Технология и организация перегрузочного процесса»

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Организация и технология перевозок на водном транспорте»

по дисциплине «Организация и технология перевозки грузов»

Курсанту Лисняк Е. А. УВТ-31 группы

Вариант задания 5

1. Дальность перевозки (L) 1 130 миль

2. Годовой грузопоток () 400 тыс. т

3. Обязательный груз:

Таблица 1 - Обязательный груз

Наименование груза	Вид тары	УПО, м3/т	, т/с-сут	, т/с-сут	Тоннаж, т
Кабель	Барабаны	2,3	1 600	1 800	3 100

4. Факультативный груз:

Таблица 2 - Факультативные грузы

Наименование груза	Вид тары	УПО, м3/т	, т/с-сут	, т/с-сут	Стоимость одной тонны, $/т
Железо прутковое	пачки	0,4	1 800	2 100	2
Фанера	пачки	1,5-1,7	1 200	1 450	75

Дата выдачи задания 04.02.2022

Задание получил

Дата защиты работы

Руководитель Мойсеенко С.С.



1. Общая характеристика условий освоения грузопотока

1.1 Транспортно-технологическая характеристика грузов

Трубы малого диаметра: полые изделия (чаще из металлов: алюминия, меди, стали, чугуна и др., а также могут быть из асбоцемента, керамики, стекла, каучука, пластмасс и пр ) преимущественно круглого сечения (обычно от 100 до 1620 мм) и относительно большой длины (обычно от 4 до 17 м). Металлические (особенно большого диаметра) могут быть предъявлены к перевозке с защитным антикоррозионным полиэтиленовым (или другим) покрытием или без него. Следует помнить, что такие покрытия труб могут иметь специфический запах, также подвержены механическим повреждениям, что должно учитываться при грузовых работах и креплении груза. В остальном - нейтральный груз. Перевозиться могут как в грузовых помещениях, так и на верхней палубе. Груз на палубе в большей степени подвержен коррозии, особенно при повышенных температурах и относительной влажности наружного воздуха. При перевозках в трюмах (особенно стальных труб) предпочтителен режим герметизации грузовых помещений, чтобы не допустить попадания в них брызг, водяной пыли и пр. УПО во многом зависит от материала, толщины стенок и диаметра труб, а также от конфигурации грузовых помещений и колеблется от 0,4 до 5 м3/т, В редких случаях может достигать значений около 10 м3/т.

Ткани х/б: изделия текстильной промышленности, идущие для изготовления одежды, белья и пр. Многие виды тканей (особенно натуральные) могут проявлять опасные свойства при контакте с маслами и/или жирами, поэтому ткани промасленные относятся к опасным грузам, класс 4.2.(см. самовозгорающиеся вещества). Вообще свойства во многом зависят от сырья, из которого они изготовлены. Чисто хлопковые ткани, а также ткани с штапельным волокном или искусственным шелком, способны воспринимать влагу из окружающего воздуха (при высокой относительной влажности) или от других грузов, способных отдавать влагу. Морская вода, попавшая на ткань, значительно активизирует гигроскопические свойства хл/бумажной ткани: мельчайшие кристаллы соли долго и прочно удерживают влагу внутри ткани. Даже просохнув при вентилировании сухим воздухом, такая ткань очень активно впитывает влагу, что может привести к образованию плесени и порче ткани. Выпускаются в рулонах, тара: ящики (картон, фанера). УПО = 2,4

1.2 Характеристика района плавания

Порт Калининград.

Порт имеет выгодное положение. Выгодное географическое положение: Порт находится на пересечении ответвлений трансъевропейских транспортных коридоров (№1А - «Рига - Калининград - Гданьск» и № 9Д «Киев - Минск - Вильнюс - Калининград»), что указывает на формальную интеграцию области в европейскую транспортную систему, 1 час по шоссе до Евросоюза. Кроме того, преимуществом является близость порта к европейским странам - основным потребителям российского экспорта (36 часов морем до Гамбурга) и регионам России и союзного государства - Белоруссии - основным потребителям импортных товаров (48 часов по железной дороге до Москвы контейнерным поездом), развитая портовая инфраструктура, оснащенность современным перегрузочным оборудованием, техникой и применение передовых технологий для обработки любых видов грузов (за исключением грузов первого и седьмого классов опасности), высокий уровень обработки грузов и многолетний опыт оказания услуг, благоприятные природные условия: порт Калининград - единственный незамерзающий российский порт на Балтийском море.

Основными оказываемыми услугами АО «КМТП» являются:

- погрузочно-разгрузочная деятельность;

- хранение грузов;

- услуги таможенного склада;

- швартовые операции;

- сдача в аренду офисных и складских помещений, объектов инфраструктуры и др.

Длина Калининградского морского канала 43 километра, ширина 50 - 80 метров и глубина от 9 до 10,5 метра. По каналу могут проходить суда длиной до 200 метров, осадкой - восемь метров, а на участке канала длиной 22,6 км с осадкой до 9,4 метров и грузоподъемностью до 30000 тонн.

1.3 Технико-эксплуатационные характеристики судна

В Курсовом проекте используется универсальное судно теплоход «Пионер». Ниже в таблицах 3 и 4 представлены основные характеристики судна и его грузовых помещений.

Таблица 3 - Основные характеристики судна

Линейные характеристики
Длина наибольшая	L=105,70 м
Длина между перпендикулярами	=96,00 м
Ширина судна	B= 15,6 м
Осадка средняя порожнем	= 8,00 м
Осадка по летнюю грузовую ватерлинию	= 2,82 м
Отстояние центра величины от миделя	= 0,88 м
Возвышение поперечного метацентра	= 5,8 м
Координаты центра тяжести судна порожнём	= -13,3 м; = 4,3 м
Весовые и объёмные характеристики
Водоизмещение	= 2 572 т
Водоизмещение в полном грузу	D = 7 220 т
Дедвейт	= 4 668 т
Грузовместимость киповая	= 6 060 м3
Скоростные характеристики
Скорость судна в полном грузу	= 13,8 узлов
Скорость судна в балласте	= 14,8 узлов
Ограниченная скорость	= 8 узлов
Прочие эксплуатационные характеристики
Расход топлива на ходу (оценивается, исходя из расхода топлива главным двигателем)	= 10,5 т/сут
Расход пресной воды на ходу	= 8 т/сут
Расход топлива при стоянке в порту	= 2,5 т/сут
Расход пресной воды во время стоянки	= 8 т/сут
Количество тонн, изменяющих осадку на 1 см	t = 12 т/сут

Таблица 4 - Характеристика грузовых помещений

Грузовые помещения	Длина , м	Ширина , м	Высота , м	Вместимость , м3
Твиндек №1	15,2	12,9	4	783
Трюм №1	15,2	9,3	3,3	468
Твиндек №2	16	15,6	3,1	845
Трюм №2	16	13,8	4,1	907
Твиндек №3	16,8	15,6	2,8	789
Трюм №3	16,8	14,3	4,1	986
Твиндек №4	16,4	13,9	3,6	822
Трюм №4	16,4	8,2	3,4	460



2. Определение загрузки судна на рейс

2.1 Предварительный расчёт времени рейса

Рейсом называется законченный производственный цикл по перемещению грузов из порта отправления в порты назначения.

В данном курсовом проекте предполагается, что судно выполняет ряд последовательных рейсов в течение года, т. е. после выгрузки в порту назначения возвращается в балласте в порт погрузки, откуда будет начинаться новый рейс.

Время рейса () состоит из ходового () и стояночного времени ():

= + ,

где - время рейса, сут;

- общее ходовое время, сут;

- общее стояночное время, сут.

Общее ходовое время состоит из следующих элементов:

= + + ,

где - расстояния, проходимые судном в грузу, мили;

- расстояния, проходимые судном в балласте, мили;

, - технические скорости судна в грузу и балласте соответственно;

- ходовое дополнительное время, к которому относится время швартовых операций, маневровые районы, постановка судна на якорь и т. д.
В проекте можно принимать 2 часа на операцию;

- коэффициент реализации скорости, который учитывает снижение скорости по метеопричинам.

Центральным научно-исследовательским институтом морского флота (ЦНИИМФ) были разработаны данные на базе анализа гидрометеорологической обстановки в различных районах океанских бассейнов, которые позволяют учитывать вероятные потери скорости в зависимости от времени года. транспортный груз судно рейс

Для наших районов этот коэффициент составляет 0,94-0,96.

Стояночное время определяется по формуле:

= + + ,

где - количество груза, погружаемого и выгружаемого на судно, т;

, - валовые нормы погрузки и выгрузки соответственно, т/сут;

- дополнительное стояночное время, сут: включает оформление прихода или отхода судов загранплавания портнадзором и таможней (3 часа на операцию), оформление всех грузовых документов, включая составление качественных сертификатов (2 часа на операцию).

Интенсивность погрузки в российских портах можно принять в следующих значениях:

- металл черный и цветной: 1 800-2 000 т/сут;

- тарно-штучные грузы в пакетах и биг-бегах: 1 200-1 300 т/сут;

- целлюлоза в кипах, бумага в рулонах: 1 100-1 200 т/сут;

- прочий генеральный груз (в ящиках, барабанах и др.): 1 000 т/сут.

Нормы выгрузки в иностранных портах принимать на 10-15 % выше норм погрузки в российских портах. Дополнительные элементы ходового и стояночного времени в иностранных портах принимаются по тем же нормативам, как и для российских.

Исходя из того, что на этом этапе расчетов количество груза еще не определено, загрузка судна , принимается равным , взятой из технических данных судна, поэтому получаем предварительный расчет стояночного времени рейса.

Расчёты

1) Общее ходовое время:

= + + 2 = 89,76 + 83,7 + 2= 175,46ч = 7,31 сут

2) Стояночное время:

= + + 8 = 2,11 + 1,81 + 1 = 39,36ч = 1,64 сут

3) Время рейса:

= 7,31+1,64 = 8,95 сут

2.2 Определение количества судовых запасов на рейс

Количество необходимых запасов, которое должно взять судно, в значительной степени зависит от протяженности рейса, времени стоянки в портах и нормативов суточного расхода топлива и воды. Общая величина запасов, необходимых для выполнения рейса, может быть рассчитана по следующей формуле:

= + + ,

где - величина запасов на ходу, т;

- запасы на стоянке, т;

- прочие запасы, т.

Ходовые запасы определяются по следующей формуле:



= ( + + ) * * ,

где - суточный расход топлива на ходу (из характеристики судна), т;

- суточный расход воды на ходу, т: для судов данного типа принимается 4-5 т/сут;

- смазочные материалы (масло), т: принимают 6 % от

- коэффициент штормового запаса: для данных районов принимается равным 1,2.

Аналогичным образом определяются запасы на время стоянки судов:

= ( + + ) *

где , , - нормативы суточных расходов топлива, воды и смазочных материалов (масла) в сутки на стоянке соответственно.

Величина составляет 15 % от , а суточный расход воды принимают такой же, как и в сутки на ходу.

Расчёты

1) Ходовые запасы:

= (10,5 + 4 + 0,63) * 7,31 * 1,2 = 132,72т

2) Запасы на время стоянки судов:

= (2,5 + 4 + 0,38) * 1,64 = 11,28т

3) Общая величина запасов:



= 132,72 + 11,28 + 4,3 = 148,3т

2.3 Расчёт количества груза на рейсе

Для раскрытия данного вопроса, прежде всего, необходимо определить величину расчетной чистой грузоподъемности. Это максимальное количество груза, которое может взять судно в данный рейс. Определяется как разность между дедвейтом судна и суммой запасов, находящихся на
его борту [1]:

= - ,

где - чистая грузоподъёмность, т;

- дедвейт судна, т;

- сумма запасов, находящихся на борту, т.

В исходных данных грузы, предъявленные к перевозке, задаются в виде обязательных и факультативных. Обязательный груз должен быть погружен без альтернатив, а так как его судовая партия меньше грузоподъемности судна и объем меньше киповой вместимости, то судовладелец может принять к перевозке еще и факультативный груз.

Остатки грузоподъемности и грузовместимости, которые могут быть использованы под факультативный груз, определяются по следующим формулам:

Д = - ,

Д = - * ,

где - величина обязательных грузов, т;

- удельный погрузочный объём обязательных грузов, м3/т.

Находим остаточную удельную грузовместимость судна, отводимую для факультативных грузов:

= ,

где - киповая грузовместимость судна;

- чистая грузоподъемность судна.

Расчёты

1) Расчётная чистая грузоподъёмность:

= 4 668 - 148,3 = 4 519,7т

2) Остатки грузоподъёмности для факультативного груза:

Д = 4 519,7 - 3 800 = 719,7т

3) Остатки грузовместимости для факультативного груза:

Д = 6 060 - 3800 * 0,9 = 2 640 м3

4) Остаточная удельная грузовместимость:

= = 3,67 м3/т

Рассматривают три варианта загрузки судна факультативным грузом, нам подходит вариант 1.

Судно догружают «тяжелым» грузом. Груз считается «тяжелым», так как выполняется условие: ? . Тогда:



= Д,

Из рассматриваемых вариантов выбираем наиболее выгодный, который определяется по максимальной сумме фрахта, рассчитанной для каждого из вариантов:

F = ,

где - фрахтовая ставка на перевозку данного вида груза, дол/т.

Расчёты

1) Жмыхи льняные 3,67 ? 1,7

= 719,7 т

F = 719,7 * 48 = 34 545,6 $

2)Ткани х/б 3,67 ? 2,4

= 719,7 т

F = 719,7 * 85 = 61 174,5 $

Наиболее выгодным является груз «Ткани х/б», следовательно, выбираем его.

2.4 Размещение грузов по грузовым помещениям

Для распределения груза по грузовым помещениям необходимо рассчитать грузоподъёмность каждого из них. Для этого воспользуемся формулой:



= * ,

где - количество груза в грузовом помещении: допускается отклонение на ± 10%;

- коэффициент трюмной неравномерности.

Коэффициент трюмной неравномерности определяется из следующего соотношения:

= ,

Результат расчётов приводится в виде таблицы 5.

При распределении груза должны соблюдаться следующие требования:
- использование грузоподъемности и/или грузовместимости судна;
- грузы в одном грузовом помещении должны быть только совместимыми;
- обязательное обеспечение загрузки обязательных грузов;
- задействовать минимальное количество грузовых помещений под отдельный вид груза.

Суммарное количество груза в грузовых помещениях при 1 варианте
должно быть равно расчетной грузоподъемности. Результаты распределения груза по грузовым отсекам отражаются в табл. 6.

Расчёты

1) Коэффициент трюмной неравномерности:

= 468/6060 = 0,08

= 783/6060 = 0,13

= 907/6060 = 0,15



= 845/6060 = 0,14

= 986/6060 = 0,16

= 789/6060 = 0,13

= 460/6060 = 0,08

= 822/6060 = 0,14

2) Грузоподъёмность трюмов:

= 0,08 * 4 519,7 = 361,58 т

= 0,13 * 4 519,7 = 587,56 т

= 0,15 * 4 519,7 = 677,96 т

= 0,14 * 4 519,7 = 632,76 т

= 0,16 * 4 519,7 = 723,15 т

= 0,13 * 4 519,7 = 587,56 т

= 0,08 * 4 519,7 = 361,58 т

= 0,14 * 4 519,7 = 632,76 т

Таблица 5 - Коэффициент трюмной неравномерности

Грузовое помещение	, м3		, т
Трюм 1	468	0,08	361,58
Твиндек 1	783	0,13	587,56
Трюм 2	907	0,15	677,96
Твиндек 2	845	0,14	632,76
Трюм 3	986	0,16	723,15
Твиндек 3	789	0,13	587,56
Трюм 4	460	0,08	361,58
Твиндек 4	822	0,14	632,76
Итого:	6060	Ч	4564,91



Таблица 6 - Распределение груза по грузовым отсекам

Груз Помещение	Трубы малого диаметра	Ткани х/б	, тонн	,
Твиндек 1	587,56	528,8	-	-	587,56	528,8
Трюм 1	361,58	325,42	-	-	361,58	325,42
Твиндек 2	455,41	409,87	177,35	425,64	632,76	835,51
Трюм 2	677,96	610,16	-	-	677,96	610,16
Твиндек 3	-	-	542,35	1 301,64	542,35	1 301,64
Трюм 3	723,15	650,84	-	-	723,15	650,84
Твиндек 4	632,76	569,48	-	-	632,76	569,48
Трюм 4	361,58	325,42	-	-	361,58	325,42
Итого	3 800	3 420	719,7	1 727,28	4 519,7	5 147,28



3. Определение мореходных качеств судна

3.1 Определение общей и местной прочности судна

Общую прочность корпуса судна проверяют путем сравнения изгибающих моментов () с нормативной величиной допускаемого изгибающего момента (). Наибольший изгибающий момент складывается из действия сил тяжести судна, груза и сил поддержания:

= + - ,

где - изгибающий момент от сил тяжести на миделе порожнего судна, тм;

- изгибающий момент от груза и запасов, тм;

- изгибающий момент на миделе от сил поддерживания.

Изгибающий момент от сил тяжести на миделе порожнего судна
определяется по формуле (3.2):

= к * * ,

где к = 0,1 коэффициент, учитывающий расположение машинного отделения;

- водоизмещение судна порожнем, т;

- длина судна между перпендикулярами, м.

Изгибающий момент от груза определяется по формуле (3.3):

= Ѕ * ,

где - абсцисса (относительно от миделя) центра тяжести груза в грузовом помещении. Определяется по схематическому чертежу судна, выполненному с указанным масштабом.

Результат расчётов привожится в таблице 7.

Изгибающий момент на миделе от сил поддержания определяется по формуле (3.4):

= * D * ,

где - коэффициент, учитывающий влияние сил поддержания на изгибающий момент.

Определяется по эмпирической формуле:

= 0,315 + 0,08995 * ,

где = 0,65 - коэффициент общей полноты судна.

Если получается положительным, то судно испытывает перегиб;
если отрицательным - прогиб на тихой воде. Полученную величину необходимо сравнить с допустимым значением:

= K * B * ,

При этом определяется два значения:

- при положении судна на вершине волны (перегиб): К = 0,0205;

- при положении судна на подошве волны (прогиб): К = 0,0182.

Для облегчения расчета величины : при длине судна между перпендикулярами 96 м, будет иметь значение 36243 [2].

Если величина отличается от не более, чем на 20 %, то общая прочность обеспечена. В противном случае необходимо делить корректировку загрузки судна. При положительном значении , грузы необходимо перемещать от оконечностей судна к его середине. При отрицательном значении , грузы следует перемещать из средней к оконечностям. Только после этих условий производится расчет дифферента и остойчивости.

Обеспечение местной прочности корпуса осуществляется путем нормирования нагрузки на единицу площади палубы. Нагрузка в тоннах на 1м2 палубы трюма или твиндека обычного универсального судна не должна быть больше следующего значения:

P = 0,75

где - высота грузового помещения, м.

Результаты расчетов представляются в таблице 8.

Расчёты

Рисунок 1 - Схема судна

1) Изгибающий момент на миделе порожнего судна:

= 0,1 * 2 572 * 96 = 24 691,2 тм



2) Изгибающий момент от груза:

= Ѕ * 23 318,94 = 11 659,47 тм

Таблица 7 - Изгибающий момент от груза

Грузовые помещения	, т	, м	, тм
Трюм и твиндек 1	Трубы малого диаметра		37,53	35621,22
Трюм и твиндек 2	Трубы		19,49	25545,93
	Ткани х/б
Трюм и твиндек 3	Трубы		0,72	911,16
	Ткани х/б
Трюм и твиндек 4	Трубы малого диаметра		- 38,98	-38759,37
Итого		4519,70	Ч	23318,94

3) Коэффициент

= 0,315 + 0,08995 * 0,65 = 0,37

4) Изгибающий момент на миделе от сил поддержания:

= 0,37 * 7220 * 96 = 256 454,4 тм

5) Изгибающий момент:

= 24 691,2+11 659,47-256 454,4 = - 220 103,73 тм - прогиб на тихой воде



6) Допустимое значение изгибающего момента:

= 0,0182 * 15,6 * 36243 = 10 290,11 тм

?

7) Фактическая удельная нагрузка:

Для нахождения надо найти фактическую высоту груза в трюме . Твиндек №1. При высоте твиндека = 4м, его вместимость = 783 м3. В нашем случае 652,84 м3, найдем фактическую высоту груза в твиндеке:

= 4 * 652,84/783 = 3,34 м - = 0,75 * 3,34 = 2,51

По данному принципу находим остальные

= = 2,83 - = 0,75 * 2,83 = 2,12

= = 2,13 - = 0,75 * 2,13 = 1,6

= = 3,4 - = 0,75 * 3,4 = 2,55

= = 0,8 - = 0,75 * 0,8 = 0,6

= = 3,34 - = 0,75 * 3,34 = 2,51

= = 3,08 - = 0,75 * 3,08 = 2,31

= = 2,97 - = 0,75 * 2,97 = 2,23



Таблица 8 - Местная прочность судна

Грузовое помещение	, м	, м	, м2	, м	, т	Удельная нагрузка т/м3
						допустим.	фактич.
Твиндек 1	15,2	12,9	196,08	4	587,56	3	2,51
Трюм 1	15,2	9,3	141,36	3,3	361,58	2,48	2,12
Твиндек 2	16	15,6	249,6	3,1	632,76	2,33	1,6
Трюм 2	16	13,8	220,8	4,1	677,96	3,08	2,55
Твиндек 3	16,8	15,6	262,08	2,8	542,35	2,1	0,6
Трюм 3	16,8	14,3	240,24	4,1	723,15	3,08	2,51
Твиндек 4	16,4	13,9	227,96	3,6	632,76	2,7	2,31
Трюм 4	16,4	8,2	134,48	3,4	361,58	2,55	2,23

3.2 Определение остойчивости судна

Остойчивость - способность судна возвращаться в положение равновесия после воздействия внешних сил и определяет его поведение на волнении. При малой остойчивости судно становится валким, возникают большие амплитуды качки, создается опасность опрокидывания даже при небольших внешних кренящих силах.

Опасность представляет и чрезмерная остойчивость, приводящая к резкой порывистой качке, грозящей смещению груза, обрывом креплений и возможному опрокидыванию.

Основной характеристикой, по которой оценивается остойчивость, является метацентрическая высота. Метацентрическая высота - это возвышение метацентра над центром тяжести судна. Ориентировочные значения оптимальной метацентрической высоты для сухогрузных судов среднего тоннажа будет 0,3-1,0 м, а для судов большего тоннажа - до 1,5 м.

Метацентрическая высота определяется по формуле:



h = r + - ,

где r - поперечный метацентрический радиус, м;

- аппликата центра величины; - отстояние центра тяжести от киля.

В свою очередь, поперечный метацентрический радиус определяется по формуле:

r = ,

где B - ширина судна, м; - осадка судна в грузу, м.

Аппликата центра величины определяется из следующего выражения:

= - ,

где - отстояние центра величины до грузовой ватерлинии, м.

= * ( + ),

Отношение объемного водоизмещения к площади ватерлинии ()
можно выразить следующим образом:

= ,

где t - количество тонн, изменяющих осадку судна на 1 см, т/см.

Аппликата центра тяжести загруженного судна находится:



= ,

где = k * , м;

- высота борта, м;

k - коэффициент, равный 0,68.

Момент, создаваемый грузом относительно киля, представлен в таблице 9.

Расчёты

1) Осадка судна в грузу:

Тл = = 6,8 м

2) Поперечный метацентрический радиус:

r = = 2,86 м

3) Отношение объёмного водоизмещения к площади ватерлинии:

= = 6,02 м

4) Отстояние центра величины до грузовой ватерлинии:

= * ( + 6,02) = 3,14 м

5) Аппликата центра величины:



= 6,8 - 3,14 = 3,66 м

6) = 0,68 * 8 = 5,44 м

Таблица 9 - Расчёт моментов от груза

Грузовые помещения	, т	, м
Трюм и твиндек 1	Трубы малого диаметра		5,8	5505,01
Трюм и твиндек 2	Трубы		5,76	7549,75
	Ткани х/б
Трюм и твиндек 3	Трубы		5,85	7403,18
	Ткани х/б
Трюм и твиндек 4	Трубы малого диаметра		5,83	5797
Итого		4519,70	Ч	26254,94

7) Аппликата центра тяжести загруженного судна:

= = = 5,68 м

8) Метацентрическая высота:

h = 2,86 + 3,66 - 5,68 = 0,84 м

Полученная метацентрическая высота соответствует нормативной.

3.3 Определение дифферента судна

Дифферент судна после загрузки заданного груза может быть определён по формуле:



d = ,

где - дифферентующий момент от груза и порожнего судна, тм;

- удельный дифферентующий момент, см/тм.

Непосредственно определяется:

= D ( - ),

где - абсцисса центра тяжести судна от миделя, м. Она определяется по следующей формуле:

= ,

Если в грузовом помещении находятся два и более видов груза, для каждого из них отдельно находятся моменты. Абсцисса центра тяжести
порожнего судна = - 13,3 берется из характеристики судна, а также =0,88 - отстояние центра величины от миделя. Удельный дифферентующий момент будет определяться по формуле:

= ,

где R = , м - это продольный метацентрический радиус.

Поскольку суда будут проходить подходным каналом к порту Калининград, то они должны быть на равном киле, т. е. дифферент должен быть близок к нулю или с небольшим дифферентом на корму. В случае, если дифферент составит - 1,0 м и более, необходимо сделать корректировку загрузки судна. Это можно осуществить за счет переноса части груза из кормового отсека в носовое помещение или отказаться от части факультативного груза.

Количество груза, переносимое из кормовых помещений в носовое, можно определить по следующему выражению:

= ,

где - величина уменьшения дифферента, см;

- дальность переноса груза.

Расчёты

Таблица 10 - Изгибающие моменты от груза

Грузовые помещения	, т	, м	, тм
Трюм и твиндек 1	Трубы малого диаметра		37,53	35621,22
Трюм и твиндек 2	Трубы		19,49	25545,93
	Ткани х/б
Трюм и твиндек 3	Трубы		0,72	911,16
	Ткани х/б
Трюм и твиндек 4	Трубы малого диаметра		- 38,98	-38759,37
Итого		4519,70	Ч	23318,94

1) Абсцисса центра тяжести судна от миделя:

= = - 0,2 м

2) Дифферентующий момент от груза и порожнего судна:

= 7220 * (- 0,2 - 0,88) = - 7 797,6 м



3) Продольный метацентрический радиус:

R = = 108,42 м

4) Удельный дифферентующий момент:

= = 81,54 т*м/см

5) Дифферент судна:

d = - 7 797,6/81,54 = 0,96 м

При данном распределении грузов выполняются все требования прочности и остойчивости.

4.Расчёт показателей освоения грузопотока

1. Суммарный грузопоток на линии

Так как в каждом рейсе суда загружаются обязательным и факультативным грузами, то общий грузовой поток находится из следующей пропорции:

,

где - количество обязательного груза, т;

- годовой грузопоток (исходные данные), т;

- загрузка судна на рейс с учётом факультативного груза, т.



X = = 333 030 т

2. Суммарная протяжённость линии

L = + ,

где - расстояние, проходимое судами в грузу, мили;

- расстояние в балласте, мили.

L = 1340 + 1340 = 2 680 миль.

3. Грузооборот линии

= * + * + …,

= 4 519,7 * 1 340 = 6 056,4 тм

4. Удельная грузовместимость судов

щ = ,

щ = 6060/4087 = 1,48 м3/т

5. Средневзвешенный удельный погрузочный объём

= ,

= (3 800*0,9 + 719,7*2,4) / 4 519,7= 1,14 м3/т

6. Расчёт тоннажа для освоения грузопотока



= ,

= 280 тыс т

7. Коэффициент использования тоннажа

б = ,

б = 4 519,7*1 340 / 4087*2 680 = 0,55

8. Средняя дальность пробега 1м груза

= ,

= 4 519,7 * 1 340 / 4 519,7 = 1 340 мили

9. Коэффициент сменности груза

в = ,

в = 2 680/1 340 = 2

10. Стояночное время рейса

= + ,

= 4 519,7/1 800 + 4 519,7/2 100 = 2,51 + 2,15 = 4,66 сут

11. Время рейса



= + ,

= 7,31 + 1,64 = 8,95 сут

12. Коэффициент ходового времени

= ,

= 7,31/8,95 = 0,82 сут

13. Число рейсов: расчет производится с точностью до десятых

r = ,

r = 300 / 8,95 = 33,5 ед

14. Провозная способность судна за эксплуатационный период

= б * д * * r,

= 0,55 * 2 * 4 087 * 33,5 = 150 605,95 т

15. Расчётное число судов для освоения грузопотока

= ,

= 280 000/150 605,95 = 1,9 ед

16. Производительность 1 т тоннажа в сутки



µ = б * * ,

где = , миль/сут - суточная эксплуатационная скорость.

= 2 680 / 7,31 = 366,62 миль/сут

µ = 0,55 * 0,82 * 366,62 = 165,35



Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были получены практические навыки выбора технологии перевозки данного грузопотока, обеспечивающей безопасность транспортировки, расчёт количества запасов на рейс, определение состава факультативного груза и проверка прочности и остойчивости судна.

В нашем варианте курсовой работы предлагались для перевозки обязательный груз - трубы малого диаметра и два факультативных - жмыхи льняные и ткани х/б.

Для заданного маршрута протяженностью 1 340 миль было рассчитано необходимое количество запасов на рейс по данному маршруту и найдена чистая грузоподъёмность судна. Для загрузки факультативными грузами был выбран вариант - загрузка тяжелым грузом. Факультативны груз был выбран исходя из дохода судовладельца, т.е. наибольшей прибыли.

Размещение грузов по грузовым помещениям выполнены с учётом их совместимости, требований местной и общей прочности, требований остойчивости судна. При определении общей прочности был рассчитан изгибающий момент. Местная прочность также обеспечена.



Список используемых источников

1) Мойсеенко С.С., Светличный Г.В. Организация и технология перевозок на водном транспорте. - Калининград: Изд-во БГАРФ, 2021. - 22 с.

2) Морские сухогрузные транспортные суда. - СПб: Изд-во Ленинград "Транспорт", 1985. - 573 с.

3) Жуков Е.К., Письменный М.Н. Технология морских перевозок. - М.: Транспорт, 1980. - 312 с.

4) Мойсеенко С.С. Организация и технология перевозок на водном транспорте. - Калининград: Изд-во БГАРФ, 2019. - 189 с.

5) Транспортные характеристики грузов // Морской форум

Размещено на Allbest.ru