Що таке мідель судна | Конструктивний мідель шпангоут суховантажного судна

Вихідні дані:

L = 96.5м – довжина розрахункова;

B = 15,8 м – ширина;

Н = 10,2 м - висота борта;

Т = 7,1 м - осаду;

R = 1,20 м - радіус заокруглення вилиці;

Sфл = 9,0 мм – товщина флора;

№ 22б - шпангоут півособульб;

№ 18а - бімс-полособульб;

Sдд = 9,0 мм – товщина настилу подвійного дна;

Sxh = 12x450мм – стінка карлінгу;

Sxb = 14x220мм – поясок карлінгу;

Sп = 11мм – товщина настилу палуби;

Sб = 12мм – товщина зовнішньої обшивки борту;

Sдн = 14мм – товщина днища.

1. Введення

На корпус судна, що рухається, можуть діяти постійні і випадкові навантаження.

Постійні навантаження, що діють протягом усього періоду експлуатації, - це вага корпусу, надбудов, суднових механізмів та прийнятого вантажу, сили підтримки та сили опору води руху судна. Сили ваги судна та сили гідростатичної підтримки спрямовані в протилежні сторони та врівноважують одна одну. По довжині судна ці сили розподілено нерівномірно. Так у трюмах, розташованих у середній частині судна, вантажу більше, ніж у кінцевих трюмах, особливо у першому. При повному завантаженні судна генеральним вантажем форпік та ахтерпік часто бувають порожніми. Головний двигун займає невелику площу в машинному відділенні, але його маса значна. Однак загальна маса механізмів у машинному відділенні зазвичай менша, ніж маса вантажу в повністю завантаженому трюмі. Сили підтримки також нерівномірно розподілені судном. Їх інтенсивність залежить від величини об'ємів, що витісняються, які поступово зменшуються від середини судна до країв при плаванні судна на тихій воді і безперервно змінюються в умовах хвилювання.

Випадкові навантаження впливають на корпус протягом якогось проміжку часу і виникають при ударах хвиль, посадці судна на мілину, зіткненні суден.

Для спрощення розрахунків діючі навантаження умовно поділяють на дві категорії: загальний вигин корпусу, що викликає, або місцевий вигин окремих його елементів.

На тихій воді характер загальної деформації корпусу зазвичай зберігається протягом усього рейсу, якщо розподіл основних вантажів або баласту є постійним. Змінюється лише ступінь кривизни корпусу в ДП у міру витрати палива та запасів. На хвилюванні загальна деформація корпусу змінюється циклічно безліч разів: прогинання корпусу чергується з перегином. Міцність корпусу забезпечується з урахуванням повторюваності навантажень. Найбільший згинальний момент діє у районі середини судна.

Здатність корпусу витримувати навантаження, що діють на окремі його перекриття та зв'язки, визначає місцеву міцність. Серед місцевих навантажень виділяють гідростатичний тиск при аварійних затопленнях відсіків, зосереджені та розподілені сили при прийомі та знятті вантажів у районі вантажопідіймальних пристроїв, реакції кільблоків при постановці в док, зосереджені сили при швартуванні та буксируванні, сили обтиснення корпусу льону.

Фактично напруги в конструкціях корпусу обчислюють як алгебраїчну суму напруги від загального вигину і місцевих навантажень.

2. Вибір системи набору та матеріалу корпусу.

На порівняно невеликих суднах (довжиною до 100 метрів) величина згинального моменту загального поздовжнього вигину корпусу порівняно невелика. Визначальними для таких судів є місцеві навантаження: тиск вантажу, води, удари хвиль, удари крижин та інші.

Розміри основних зв'язків корпусу таких суден визначаються в основному з умов забезпечення місцевої міцності, але вони достатні для забезпечення загальної міцності судна. Загальна поздовжня міцність суден довжиною до 100 метрів забезпечується при порівняно невеликих товщинах зовнішньої обшивки та настилу верхньої палуби.

Місцева міцність корпусу легко забезпечується за поперечної системи набору перекриттів. При поперечній системі набору основні зв'язки розташовані впоперек судна. Зв'язки днищового перекриття, крім далеко віддалених друг від друга поздовжніх зв'язків складаються з суцільних чи бракетних флорів кожному практичному шпангоуті; зв'язки бортового перекриття складаються із шпангоутів із нормальною відстанню один від одного; зв'язки палубного перекриття складаються з бімсів.

Поперечна система набору порівняно проста та економічна.

Виходячи з наведених даних, у цій роботі вважаємо, що корпус набраний по поперечній системі набору.

Для суден невеликої довжини (до 120м) застосовується зазвичай вуглецева сталь суднобудівна марки ВСт3спII з межею плинності ReH = 235 МПа. Оскільки L = 96.5м, то цій роботі приймаємо, що з будівництва судна застосовуватиметься сталь саме цієї мірки.

3. Розрахунок основних зв'язків корпусу

3.1 Вертикальний кіль

Висота вертикального кіля визначається за емпіричною формулою:

hвк = 0,0078L + 0,3 = 0,0078 * 96,5 + 0,3 = 1,053м,

де L - Розрахункова довжина судна, м.

Приймаємо hвк = 1м = 1000мм.

Товщина вертикального кіля визначається за формулою:

hвк 235 1000 235

Sвк = ¾¾*¾¾ = ¾¾*¾¾ = 12,5мм,

де ReH - межа плинності сталі, яка приймається для будівництва даного судна, м.

Відповідно до листів, що випускаються в промисловості, приймаємо товщину вертикального кіля Sвк = 13,0мм.

3.2 Шпація

Шпація визначається за такою формулою:

а = 0,002L + 0,48 = 0,002 * 96,5 + 0,48 = 0,67м.

Приймаємо шпацію а = 700мм.

3.3 Днищові стрінгери

Число днищових стрингеров визначається залежно від ширини судна.

Виходячи з того, що судно набрано за поперечною системою і В = 15,8 м (тобто 8<В£16), располагаем по одному днищевому стрингеру с каждого борта.

Товщина днищового стрінгера Sст дорівнює товщині флора Sст = Sфл = 9,0 мм.

На флорі висотою понад 900мм повинні бути поставлені ребра жорсткості завтовшки не менше 0,8 Sфл і висотою не менше 10 товщин ребра, але не більше 90мм.

Приймаємо Sрж = 8мм.

При поперечній системі набору ребра жорсткості флора встановлюються так, щоб непідкріплений проліт флора не перевищував 1,5м, тому в даній роботі стрінгер днища зміщений. Одне з ребер жорсткості розташовується безпосередньо під кінцем вилицевої книці.

Для доступу до міждонного простору необхідно у флорі зробити лази. Мінімальна висота лаза 500мм, мінімальна довжина 500мм. Лази розташовуються посередині висоти флори. Відстань кромки лаза від вертикального кіля становить 0,5 висоти вертикального кіля. Відстань кромки лаза від днищового стрінгера та ребер жорсткості флора становить 0,25 висоти флора у цьому перерізі.

Міждонний простір використовується для приймання баласту та технічної води. Крім того, під час докування судна перевіряється непроникність відсіків подвійного дна наливом води. Для виведення повітря із відсіків подвійного дна в атмосферу передбачені повітряні труби, що виходять на верхню палубу. У верхній частині флора біля настилу другого дна для виходу повітря при заповненні відсіку подвійного дна рідиною передбачені напівкруглі вирізи діаметром 50мм. Для осушення відсіку у флорах виконані аналогічні вирізи у обшивки днища.

МИДЕЛЬ

МИДЕЛЬ

митель (Middle) - слово, що означає "середній", напр. мідель-шпангоут – середній за довжиною судна шпангоут, мідель-дек – середня палуба. Іноді під словом М. розуміють максимальну ширину судна. Напр., ширина судна по міделю така.

Самойлов К. І. Морський словник - М.-Л.: Державне Військово-морське Видавництво НКВМФ Спілки РСР, 1941

Синоніми:

Дивитись що таке "МИДЕЛЬ" в інших словниках:

- (Англ.). Найбільша ширина у кораблі. Словник іншомовних слів, що увійшли до складу російської мови. Чудінов А.М., 1910. МИДЕЛЬ англ. Найбільша ширина у кораблі. Пояснення 25000 іноземних слів, що увійшли у вживання в російську мову, з …

- (Середина) мор. велика ширина корабля, і мідельшпангаут, середнє чи найширше ребро, опуга. Мідельдек чоловік. середня палуба (батарея) трирічного корабля. Тлумачний словник Даля. В.І. Даль. 1863 1866 … Тлумачний словник Даля

Сущ., кіл у синонімів: 2 мідль (1) ширина (6) Словник синонімів ASIS. В.М. Тришин. 2013 … Словник синонімів

Мідель, міделевий переріз (від нідерл. middel, буквально середній, середина) найбільший за площею поперечний переріз тіла, що рухається у воді чи повітрі. Мідель літака Ту 204 становить 4,8 метра. Зазвичай говорять про мідєлеве ... ... Вікіпедія

М. максимальна ширина судна (морськ.). З англ. middlе – те саме (Маценауер, LF 10, 322). У складі додавань – також із голл.; пор. мідельдек середня палуба з англ. middledeck або голл. middeldek – те саме; див. Маценауер, там же; мідельшпангаут - з ... Етимологічний словник російської Макса Фасмера

- (Морськ.) Велика ширина корабля; мідельшпангоут середнє чи найширше ребро (шпангоут); Мідельдек середня палуба (батарея) трирічного корабля. Порівн. Корабель … Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза та І.А. Єфрона

мідель- м ідель, я … Російський орфографічний словник

мідель- (2 м); мн. ми/делі, Р. мі/делей … Орфографічний словник російської мови

- (у суднобудуванні) перетин корпусу корабля або іншого плавзасобу вертикальної поперечної площиною, розташоване на половині довжини між перпендикулярами теоретичного креслення судна. Входить до основних точок, ліній і площин ... ... Вікіпедія

- (Див. мідель + шпангоут) мор. 1) крива на теоретичному кресленні, отримана при перерізі судна в середині його або у найширшому місці поперечною площиною, перпендикулярною до діаметральної площини судна; 2) шпангоут, розташований у самому… Словник іноземних слів російської мови

Основними характеристиками корпусу судна є його головні розмірення та теоретичний креслення, що дає уявлення про обведення.

Головними розмірами суднає його довжина, ширина, висота борту та осаду. Точне знання цих величин необхідне власнику судна для вирішення різних експлуатаційних завдань - при швартовках у гаванях, плаванні по мілководних ділянках, перевезенні судна тощо. Розрізняють кілька значень цих величин:

-Довжина найбільша (у проектній документації вона позначається Lнб) - відстань по горизонталі, виміряне між крайніми точками по обшивці судна;

-довжина конструктивної ватерлінії (КВЛ) L - відстань між крайніми точками корпусу, заміряне по дзеркалі води при повному навантаженні судна, або при іншому характерному навантаженні;

-ширина найбільша Внб, що вимірюється в найширшому місці судна по зовнішній обшивці;

-ширина по КВЛ - найбільша ширина по зовнішній обшивці, виміряна в площині ватерлінії (КВЛ);

-висота борту на міделі Н, що вимірюється від нижньої точки обшивки при кілі до верхньої кромки палуби при борту;

-висота надводного борту F, що вимірюється від площини ватерлінії до верхньої кромки палубного настилу біля борту; розрізняють мінімальний надводний борт Fm (найчастіше - на міделі), надводний борт у носі Fн і кормі Fк, що замірюються відповідно у носового і кормового кінця КВЛ по схилу, спущеному з палуби;

-Осадка середня Т - поглиблення корпусу, що вимірюється в середній частині - на міделі - від ватерлінії до нижньої кромки кіля.

Крім головних розмірів корпусу, існують габаритні розміри, наприклад, габаритна довжина разом з виступаючими штевнями; габаритна осадка - від ватерлінії до нижньої точки судна, наприклад, до шпори підвісного мотора; габаритна ширина разом з буртиками, що виступають, або привальними брусами; габаритна висота - від нижньої точки кіля до верхньої точки надбудови тощо. Крім абсолютних цифр, форму корпусу судна характеризують співвідношення головних розмірів. Відношення довжини до ширини по ватерлінії L/B характеризує ходкість судна (чим більше L/B, тим швидкохідніше судно, якщо воно водовипромінюючого типу) і стійкість (що менше L/B при однаковій довжині, тим стійкіше судно). Відношення ширини КВЛ до осаду В/Т характеризує ходкість, стійкість і мореплавність. Чим більше В/Т, тим стійкіше судно, проте його здатність зберігати швидкість на хвилюванні виявляється нижчою, ніж у вужчого і глибоко сидячого корпусу. Відношення найбільшої довжини до висоти борту на міделі Lнб/H характеризує міцність та жорсткість корпусу, які підвищуються із зменшенням цього відношення. Відношення повної висоти борту до осаду H/T характеризує запас плавучості судна. Чим воно більше, тим більшим запасом плавучості має судно, тим більше навантаження воно здатне прийняти без небезпеки заливання хвилею.

Теоретичне кресленняпредставляє зображення на плоскому аркуші паперу складної криволінійної зовнішньої поверхні корпусу у вигляді трьох проекцій на три перпендикулярні взаємно площині. На цих проекціях зображуються сліди перетину зовнішньої обшивки січними площинами, положення яких визначається відповідно до правил, що встановилися в суднобудуванні. Три з цих площин - діаметральна, основна і площина мідель-шпангоуту - є основними, базовими для побудови теоретичного креслення і для будівництва або подальшої модернізації судна. Від цих площин відраховують усі розміри та координати будь-якої точки корпусу.

Діаметральна площина (ДП)- вертикальна поздовжня площина симетрії, що розділяє корпус на праву та ліву половини.

Основна площина (ВП)- горизонтальна площина, що проходить через нижню точку зовнішньої обшивки при кілі. Лінія перетину основної площини з ДП називається основною лінією (ОЛ).

Площина мідель-шпангоуту (міделя)- вертикальна поперечна площина, що проходить посередині довжини судна КВЛ. Цю площину позначають позначкою міделя X.

Три проекції теоретичного креслення виходять перетином корпусу площинами, паралельними переліченим вище трьом базовим площинам. На бічній проекції, або проекції "бік", зображують сліди перерізу корпусу рівновіддаленими один від одного поздовжніми площинами, паралельними ДП. Ці сліди називаються батоксами. Сліди перерізу корпусу рівновіддаленими горизонтальними площинами, паралельними ВП, - ватерлінії - утворюють проекцію "напівширота". Сліди перерізу корпусу рівновіддаленими поперечними площинами, паралельними площині міделя - площинами шпангоутів, дають проекцію "корпус".

Кожна лінія теоретичного креслення однією з проекцій є кривою, але в двох інших - прямий. Шпангоути на боці і полушироте зображуються як прямих ліній, але в корпусі вони криволінійні, т. е. мають свій справжній вид. Ватерлінії - прямі на боці та корпусі, батокси - на півшироті та корпусі. Прямі лінії утворюють так звану сітку теоретичного креслення.

Так як корпус судна симетричний щодо ДП, напівшироті зображують ватерлінії тільки одного (лівого) борту; на проекції корпус праворуч від ДП викреслюють обводи носових шпангоутів, а з лівої - кормових.

Найважливішою характеристикою судна є водотоннажність, тобто. об'єм води, що витісняється корпусом при його зануренні КВЛ. Об'ємна водотоннажність разом з головними розміреннями судна дозволяє судити про його величину, місткість і потенційні морехідні якості.

Водотоннажність - величина змінна, що залежить від навантаження судна, тому розрізняють кілька його значень;

- водотоннажність повна- з повними запасами пального, прісної води, екіпажем та постачанням на борту;

- водотоннажність порожня- З постачанням, підвісним мотором на борту, але без екіпажу з особистими речами, запасів гарячого та провізії;

- водотоннажність у стані обміру(для вітрильних яхт) - з постачанням та вітрилами на борту, але без екіпажу з багажем, запасів прісної води, палива та провізії.

Об'ємна водотоннажність V, що вимірюється в кубічних метрах, використовується як характеристика для обчислення коефіцієнтів повноти. Воно відрізняється від величини вагової водотоннажності D, що характеризує навантаження судна і вимірюваного в тоннах, на величину щільності води D = p*V, де ущільність води (для прісної води p=1,00 т/м3; для морської - p=1,015 - 1,025 т/м3. При порівнянні різних судів часто користуються безрозмірними коефіцієнтами повноти, до яких належать:

- коефіцієнт повноти водотоннажності або загальної повнотиб, що зв'язує лінійні розміри корпусу з його зануреним об'ємом. Цей коефіцієнт визначається як відношення об'ємної водотоннажності КВЛ до об'єму паралелепіпеда, що має сторони, рівні L, B і Т:

Чим менший коефіцієнт б, тим більше гострі обводи має судно і, з іншого боку, тим менший корисний об'єм корпусу нижче за ватерлінію;

- коефіцієнти повноти площі ватерлінії a і мідель-шпангоуту b, перший є відношенням площі ватерлінії S до прямокутника зі сторонами L і В:

другий - відношення площі зануреної частини міделя X до прямокутника, сторони якого рівні В і Т:

Коефіцієнт a показує, наскільки загострена ватерлінія в краях і яку роль початкової стійкості судна грає форма корпусу. Зі збільшенням a підвищується стійкість, але, якщо йдеться про водовипромінюючий судна, дещо погіршуються обтічні корпуси і його ходкість, особливо на хвилюванні і при великому осаді. Коефіцієнт b непрямим чином характеризує поздовжнє розподіл обсягу та вплив обводів корпусу на ходкість судна. Однак більш характерним є призматичний коефіцієнт ф (коефіцієнт поздовжньої повноти), який є відношенням об'ємного водотоннажності V до обсягу призми, що має підставою занурену частину міделя, а висотою - довжину судна по КВЛ:

Неважко помітити, що коефіцієнт ф пов'язані з коефіцієнтами б і b залежністю ф=б/b.

Вихідні дані:

L = 96.5м – довжина розрахункова;

B = 15,8 м – ширина;

Н = 10,2 м - висота борта;

Т = 7,1 м - осаду;

R = 1,20 м - радіус заокруглення вилиці;

S фл = 9,0 мм – товщина флора;

‪№ 22 б - шпангоут півособульб;

‪№ 18 а - бімс-полособульб;

S дд = 9,0 мм – товщина настилу подвійного дна;

S x h = 12 x 450 мм – стінка карлінгу;

S x b = 14 x 220 мм – поясок карлінгу;

S п = 11мм – товщина настилу палуби;

S б = 12мм – товщина зовнішньої обшивки борту;

S дн = 14мм – товщина днища.

1. Введення

На корпус судна, що рухається, можуть діяти постійні і випадкові навантаження.

Постійні навантаження, що діють протягом усього періоду експлуатації, - це вага корпусу, надбудов, суднових механізмів та прийнятого вантажу, сили підтримки та сили опору води руху судна. Сили ваги судна та сили гідростатичної підтримки спрямовані в протилежні сторони та врівноважують одна одну. По довжині судна ці сили розподілено нерівномірно. Так у трюмах, розташованих у середній частині судна, вантажу більше, ніж у кінцевих трюмах, особливо у першому. При повному завантаженні судна генеральним вантажем форпік та ахтерпік часто бувають порожніми. Головний двигун займає невелику площу в машинному відділенні, але його маса значна. Однак загальна маса механізмів у машинному відділенні зазвичай менша, ніж маса вантажу в повністю завантаженому трюмі. Сили підтримки також нерівномірно розподілені судном. Їх інтенсивність залежить від величини об'ємів, що витісняються, які поступово зменшуються від середини судна до країв при плаванні судна на тихій воді і безперервно змінюються в умовах хвилювання.

Випадкові навантаження впливають на корпус протягом якогось проміжку часу і виникають при ударах хвиль, посадці судна на мілину, зіткненні суден.

Для спрощення розрахунків діючі навантаження умовно поділяють на дві категорії: загальний вигин корпусу, що викликає, або місцевий вигин окремих його елементів.

На тихій воді характер загальної деформації корпусу зазвичай зберігається протягом усього рейсу, якщо розподіл основних вантажів або баласту є постійним. Змінюється лише ступінь кривизни корпусу в ДП у міру витрати палива та запасів. На хвилюванні загальна деформація корпусу змінюється циклічно безліч разів: прогинання корпусу чергується з перегином. Міцність корпусу забезпечується з урахуванням повторюваності навантажень. Найбільший згинальний момент діє у районі середини судна.

Здатність корпусу витримувати навантаження, що діють на окремі його перекриття та зв'язки, визначає місцеву міцність. Серед місцевих навантажень виділяють гідростатичний тиск при аварійних затопленнях відсіків, зосереджені та розподілені сили при прийомі та знятті вантажів у районі вантажопідіймальних пристроїв, реакції кільблоків при постановці в док, зосереджені сили при швартуванні та буксируванні, сили обтиснення корпусу льону.

Фактично напруги в конструкціях корпусу обчислюють як алгебраїчну суму напруги від загального вигину і місцевих навантажень.

2. Вибір системи набору та матеріалу корпусу.

На порівняно невеликих суднах (довжиною до 100 метрів) величина згинального моменту загального поздовжнього вигину корпусу порівняно невелика. Визначальними для таких судів є місцеві навантаження: тиск вантажу, води, удари хвиль, удари крижин та інші.

Розміри основних зв'язків корпусу таких суден визначаються в основному з умов забезпечення місцевої міцності, але вони достатні для забезпечення загальної міцності судна. Загальна поздовжня міцність суден довжиною до 100 метрів забезпечується при порівняно невеликих товщинах зовнішньої обшивки та настилу верхньої палуби.

Місцева міцність корпусу легко забезпечується за поперечної системи набору перекриттів. При поперечній системі набору основні зв'язки розташовані впоперек судна. Зв'язки днищового перекриття, крім далеко віддалених друг від друга поздовжніх зв'язків складаються з суцільних чи бракетних флорів кожному практичному шпангоуті; зв'язки бортового перекриття складаються із шпангоутів із нормальною відстанню один від одного; зв'язки палубного перекриття складаються з бімсів.

Поперечна система набору порівняно проста та економічна.

Виходячи з наведених даних, у цій роботі вважаємо, що корпус набраний по поперечній системі набору.

Для суден невеликої довжини (до 120м) застосовується зазвичай вуглецева сталь суднобудівна марки ВСт3спII з межею плинності R eH = 235 МПа. Оскільки L = 96.5м, то цій роботі приймаємо, що з будівництва судна застосовуватиметься сталь саме цієї мірки.

3. Розрахунок основних зв'язків корпусу

3.1 Вертикальний кіль

Висота вертикального кіля визначається за емпіричною формулою:

h вк = 0,0078L + 0,3 = 0,0078 * 96,5 + 0,3 = 1,053м,

де L - Розрахункова довжина судна, м.

Приймаємо h вк = 1м = 1000мм.

Товщина вертикального кіля визначається за формулою:

h вк 235 1000 235

S вк = ¾¾*¾¾ = ¾¾*¾¾ = 12,5мм,

де R eH - межа плинності сталі, яка приймається для будівництва даного судна, м.

Відповідно до листів, що випускаються в промисловості, приймаємо товщину вертикального кіля S вк = 13,0мм.

3.2 Шпація

Шпація визначається за такою формулою:

а = 0,002L + 0,48 = 0,002 * 96,5 + 0,48 = 0,67м.

Приймаємо шпацію а = 700мм.

3.3 Днищові стрінгери

Число днищових стрингеров визначається залежно від ширини судна.

Виходячи з того, що судно набрано за поперечною системою і В = 15,8 м (тобто 8<В£16), располагаем по одному днищевому стрингеру с каждого борта.

Товщина днищового стрінгера S ст дорівнює товщині флора S ст = S фл = 9,0 мм.

3.4 Флор

На флорі висотою понад 900мм повинні бути поставлені ребра жорсткості завтовшки не менше 0,8S фл і висотою не менше 10 товщин ребра, але не більше 90мм.

Приймаємо S рж = 8мм.

При поперечній системі набору ребра жорсткості флора встановлюються так, щоб непідкріплений проліт флора не перевищував 1,5м, тому в даній роботі стрінгер днища зміщений. Одне з ребер жорсткості розташовується безпосередньо під кінцем вилицевої книці.

Для доступу до міждонного простору необхідно у флорі зробити лази. Мінімальна висота лаза 500мм, мінімальна довжина 500мм. Лази розташовуються посередині висоти флори. Відстань кромки лаза від вертикального кіля становить 0,5 висоти вертикального кіля. Відстань кромки лаза від днищового стрінгера та ребер жорсткості флора становить 0,25 висоти флора у цьому перерізі.

Міждонний простір використовується для приймання баласту та технічної води. Крім того, під час докування судна перевіряється непроникність відсіків подвійного дна наливом води. Для виведення повітря із відсіків подвійного дна в атмосферу передбачені повітряні труби, що виходять на верхню палубу. У верхній частині флора біля настилу другого дна для виходу повітря при заповненні відсіку подвійного дна рідиною передбачені напівкруглі вирізи діаметром 50мм. Для осушення відсіку у флорах виконані аналогічні вирізи у обшивки днища.

3.5 Вилицьова книця

Вилицьова книця служить для з'єднання шпангоуту з флором.

Висота вилиці:

h кн = 0,1 lшп,

де lшп - проліт шпангоуту, що визначається за формулою:

lшп = Н - h вк = 10,2 - 1,0 = 9,2 м.

Тоді отримаємо значення висоти вилицьової книці:

h кн = 0,1 * 9,2 = 0,92 м = 920мм.

Приймаємо h кн = 900мм.

Ширина вилицьової книці:

b ск кн = h ск кн + h шп = 900 + 220 = 1120мм,

h шп - висота шпангоуту, що визначається за номером шпангоуту півособульба.

3.6 Міждонний лист

На сучасних судах у трюмах міждонний лист виконується горизонтальним.

Ширина міждонного листа:

b мл = b ск кн + 40 = 1120 + 40 = 1160мм.

Міждонний лист схильний до інтенсивної корозії, тому його товщина приймається на 1мм товщі інших листів настилу другого дна.

Sмл = Sдд + 1,0 = 9 + 1 = 10мм.

3.7 Бімсова книця

Бімсова книця має два однакових катета, величина якого може бути прийнята:

С = 1,5h бімса = 1,5 * 180 = 270мм,

де h бімса - висота бімса згідно з номером профілю.

Товщина бімсової книці дорівнює товщині стінки бімса S кн = 8мм.

Так як катет бімсової книці С > 250мм, передбачений фланець по вільній кромці книці для забезпечення її жорсткості - відігнута вільна кромка під кутом ~90° шириною 10 товщин книці, тобто. 80мм.

3.8 Зовнішня обшивка

Ширстрек – посилений лист обшивки борту.

Ширина ширстрека b ш 0,1Н, м і може бути прийнята в межах від 500 до 2000мм. Приймаємо b ш = 1100 мм.

Товщина ширстрека S ш приймається рівною товщині зовнішньої обшивки борту або настилу палуби, що більше. Приймаємо S ш = 12мм.

Горизонтальний кіль – посилений лист обшивки днища.

Ширина горизонтального кіля визначається залежно від довжини судна. Для судна довжина L ³ 80м ширина горизонтального кіля визначається за такою формулою:

b гк = 0,004L + 0,9 = 0,004 * 96,5 + 0,9 = 1290мм.

Приймаємо b гк = 1300мм.

Товщина горизонтального кіля (мм) має бути більшою за товщину листів обшивки днища в середній частині судна на величину

DS = 0,03 L + 0,6 = 0,03 * 96,5 + 0,6 = 3,5 мм,

але це величина неспроможна перевищувати 3 мм, тому приймаємо DS = 3 мм і відповідно S гк = 17 мм.

3.9 Настил палуби

Так як товщина обшивки борту більша за товщину настилу палуби, крайній лист настилу, що примикає до борту, повинен бути посилений, тобто. необхідно визначити розміри палубного стрінгера.

Ширина палубного стрінгера дорівнює ширині горизонтального кіля b пс = b гк = 1300мм.

Товщина палубного стрінгера приймається рівною товщиною обшивки борту S пс = S б = 12мм.

Примітка:Усі необхідні побудови зроблено, і всі необхідні розміри вказані на кресленні, що додається до розрахунково-пояснювальної записки.

Література:

1. Фрід Є.Г. Пристрій судна - Л.: Суднобудування, 1969.

2. Смирнов Н.Г. Теорія та пристрій судна - М.: Транспорт, 1992.

3. Р. Допатка, А. Перепечко Книга про суди - Л.: Суднобудування, 1981.

Вихідні дані:

L = 96.5м – довжина розрахункова;

B = 15,8 м – ширина;

Н = 10,2 м - висота борта;

Т = 7,1 м - осаду;

R = 1,20 м - радіус заокруглення вилиці;

S фл = 9,0 мм – товщина флора;

‪№ 22 б - шпангоут півособульб;

‪№ 18 а - бімс-полособульб;

S дд = 9,0 мм – товщина настилу подвійного дна;

S x h = 12 x 450 мм – стінка карлінгу;

S x b = 14 x 220 мм – поясок карлінгу;

S п = 11мм – товщина настилу палуби;

S б = 12мм – товщина зовнішньої обшивки борту;

S дн = 14мм – товщина днища.

1. Введення

На корпус судна, що рухається, можуть діяти постійні і випадкові навантаження.

Постійні навантаження, що діють протягом усього періоду експлуатації, - це вага корпусу, надбудов, суднових механізмів та прийнятого вантажу, сили підтримки та сили опору води руху судна. Сили ваги судна та сили гідростатичної підтримки спрямовані в протилежні сторони та врівноважують одна одну. По довжині судна ці сили розподілено нерівномірно. Так у трюмах, розташованих у середній частині судна, вантажу більше, ніж у кінцевих трюмах, особливо у першому. При повному завантаженні судна генеральним вантажем форпік та ахтерпік часто бувають порожніми. Головний двигун займає невелику площу в машинному відділенні, але його маса значна. Однак загальна маса механізмів у машинному відділенні зазвичай менша, ніж маса вантажу в повністю завантаженому трюмі. Сили підтримки також нерівномірно розподілені судном. Їх інтенсивність залежить від величини об'ємів, що витісняються, які поступово зменшуються від середини судна до країв при плаванні судна на тихій воді і безперервно змінюються в умовах хвилювання.

Випадкові навантаження впливають на корпус протягом якогось проміжку часу і виникають при ударах хвиль, посадці судна на мілину, зіткненні суден.

Для спрощення розрахунків діючі навантаження умовно поділяють на дві категорії: загальний вигин корпусу, що викликає, або місцевий вигин окремих його елементів.

На тихій воді характер загальної деформації корпусу зазвичай зберігається протягом усього рейсу, якщо розподіл основних вантажів або баласту є постійним. Змінюється лише ступінь кривизни корпусу в ДП у міру витрати палива та запасів. На хвилюванні загальна деформація корпусу змінюється циклічно безліч разів: прогинання корпусу чергується з перегином. Міцність корпусу забезпечується з урахуванням повторюваності навантажень. Найбільший згинальний момент діє у районі середини судна.

Здатність корпусу витримувати навантаження, що діють на окремі його перекриття та зв'язки, визначає місцеву міцність. Серед місцевих навантажень виділяють гідростатичний тиск при аварійних затопленнях відсіків, зосереджені та розподілені сили при прийомі та знятті вантажів у районі вантажопідіймальних пристроїв, реакції кільблоків при постановці в док, зосереджені сили при швартуванні та буксируванні, сили обтиснення корпусу льону.

Фактично напруги в конструкціях корпусу обчислюють як алгебраїчну суму напруги від загального вигину і місцевих навантажень.

2. Вибір системи набору та матеріалу корпусу.

На порівняно невеликих суднах (довжиною до 100 метрів) величина згинального моменту загального поздовжнього вигину корпусу порівняно невелика. Визначальними для таких судів є місцеві навантаження: тиск вантажу, води, удари хвиль, удари крижин та інші.

Розміри основних зв'язків корпусу таких суден визначаються в основному з умов забезпечення місцевої міцності, але вони достатні для забезпечення загальної міцності судна. Загальна поздовжня міцність суден довжиною до 100 метрів забезпечується при порівняно невеликих товщинах зовнішньої обшивки та настилу верхньої палуби.

Місцева міцність корпусу легко забезпечується за поперечної системи набору перекриттів. При поперечній системі набору основні зв'язки розташовані впоперек судна. Зв'язки днищового перекриття, крім далеко віддалених друг від друга поздовжніх зв'язків складаються з суцільних чи бракетних флорів кожному практичному шпангоуті; зв'язки бортового перекриття складаються із шпангоутів із нормальною відстанню один від одного; зв'язки палубного перекриття складаються з бімсів.

Поперечна система набору порівняно проста та економічна.

Виходячи з наведених даних, у цій роботі вважаємо, що корпус набраний по поперечній системі набору.

Для суден невеликої довжини (до 120м) застосовується зазвичай вуглецева сталь суднобудівна марки ВСт3спII з межею плинності R eH = 235 МПа. Оскільки L = 96.5м, то цій роботі приймаємо, що з будівництва судна застосовуватиметься сталь саме цієї мірки.

3. Розрахунок основних зв'язків корпусу

3.1 Вертикальний кіль

Висота вертикального кіля визначається за емпіричною формулою:

h вк = 0,0078L + 0,3 = 0,0078 * 96,5 + 0,3 = 1,053м,

де L - Розрахункова довжина судна, м.

Приймаємо h вк = 1м = 1000мм.

Товщина вертикального кіля визначається за формулою:

h вк 235 1000 235

S вк = ¾¾*¾¾ = ¾¾*¾¾ = 12,5мм,

де R eH - межа плинності сталі, яка приймається для будівництва даного судна, м.

Відповідно до листів, що випускаються в промисловості, приймаємо товщину вертикального кіля S вк = 13,0мм.

3.2 Шпація

Шпація визначається за такою формулою:

а = 0,002L + 0,48 = 0,002 * 96,5 + 0,48 = 0,67м.

Приймаємо шпацію а = 700мм.

3.3 Днищові стрінгери

Число днищових стрингеров визначається залежно від ширини судна.

Виходячи з того, що судно набрано за поперечною системою і В = 15,8 м (тобто 8<В£16), располагаем по одному днищевому стрингеру с каждого борта.

Товщина днищового стрінгера S ст дорівнює товщині флора S ст = S фл = 9,0 мм.

3.4 Флор

На флорі висотою понад 900мм повинні бути поставлені ребра жорсткості завтовшки не менше 0,8S фл і висотою не менше 10 товщин ребра, але не більше 90мм.

Приймаємо S рж = 8мм.

При поперечній системі набору ребра жорсткості флора встановлюються так, щоб непідкріплений проліт флора не перевищував 1,5м, тому в даній роботі стрінгер днища зміщений. Одне з ребер жорсткості розташовується безпосередньо під кінцем вилицевої книці.

Для доступу до міждонного простору необхідно у флорі зробити лази. Мінімальна висота лаза 500мм, мінімальна довжина 500мм. Лази розташовуються посередині висоти флори. Відстань кромки лаза від вертикального кіля становить 0,5 висоти вертикального кіля. Відстань кромки лаза від днищового стрінгера та ребер жорсткості флора становить 0,25 висоти флора у цьому перерізі.

Міждонний простір використовується для приймання баласту та технічної води. Крім того, під час докування судна перевіряється непроникність відсіків подвійного дна наливом води. Для виведення повітря із відсіків подвійного дна в атмосферу передбачені повітряні труби, що виходять на верхню палубу. У верхній частині флора біля настилу другого дна для виходу повітря при заповненні відсіку подвійного дна рідиною передбачені напівкруглі вирізи діаметром 50мм. Для осушення відсіку у флорах виконані аналогічні вирізи у обшивки днища.

3.5 Вилицьова книця

Вилицьова книця служить для з'єднання шпангоуту з флором.

Висота вилиці:

h кн = 0,1 lшп,

де lшп - проліт шпангоуту, що визначається за формулою:

lшп = Н - h вк = 10,2 - 1,0 = 9,2 м.

Тоді отримаємо значення висоти вилицьової книці:

h кн = 0,1 * 9,2 = 0,92 м = 920мм.

Приймаємо h кн = 900мм.

Ширина вилицьової книці:

b ск кн = h ск кн + h шп = 900 + 220 = 1120мм,

h шп - висота шпангоуту, що визначається за номером шпангоуту півособульба.

3.6 Міждонний лист

На сучасних судах у трюмах міждонний лист виконується горизонтальним.

Ширина міждонного листа:

b мл = b ск кн + 40 = 1120 + 40 = 1160мм.

Міждонний лист схильний до інтенсивної корозії, тому його товщина приймається на 1мм товщі інших листів настилу другого дна.

Sмл = Sдд + 1,0 = 9 + 1 = 10мм.

3.7 Бімсова книця

Бімсова книця має два однакових катета, величина якого може бути прийнята:

С = 1,5h бімса = 1,5 * 180 = 270мм,

де h бімса - висота бімса згідно з номером профілю.

Товщина бімсової книці дорівнює товщині стінки бімса S кн = 8мм.

Так як катет бімсової книці С > 250мм, передбачений фланець по вільній кромці книці для забезпечення її жорсткості - відігнута вільна кромка під кутом ~90° шириною 10 товщин книці, тобто. 80мм.

3.8 Зовнішня обшивка

Ширстрек – посилений лист обшивки борту.

Ширина ширстрека b ш 0,1Н, м і може бути прийнята в межах від 500 до 2000мм. Приймаємо b ш = 1100 мм.

Товщина ширстрека S ш приймається рівною товщині зовнішньої обшивки борту або настилу палуби, що більше. Приймаємо S ш = 12мм.

Горизонтальний кіль – посилений лист обшивки днища.

Ширина горизонтального кіля визначається залежно від довжини судна. Для судна довжина L ³ 80м ширина горизонтального кіля визначається за такою формулою:

b гк = 0,004L + 0,9 = 0,004 * 96,5 + 0,9 = 1290мм.

Приймаємо b гк = 1300мм.

Товщина горизонтального кіля (мм) має бути більшою за товщину листів обшивки днища в середній частині судна на величину

DS = 0,03 L + 0,6 = 0,03 * 96,5 + 0,6 = 3,5 мм,

але це величина неспроможна перевищувати 3 мм, тому приймаємо DS = 3 мм і відповідно S гк = 17 мм.

3.9 Настил палуби

Так як товщина обшивки борту більша за товщину настилу палуби, крайній лист настилу, що примикає до борту, повинен бути посилений, тобто. необхідно визначити розміри палубного стрінгера.