.

Теоретический чертеж и координатные плоскости оси

Теоретический чертеж представляет собой графическое изображение теоретической поверхности корпуса судна, в качестве которой принимается внутренняя поверхность наружной обшивки (без учета наружной обшивки).

Он образуется путем проектирования различных сечений корпуса судна на три главные взаимно перпендикулярные плоскости: фронтальную, горизонтальную и профильную.

Судно
Рис. 1 Теоретическая поверхность корпуса судна

За фронтальную плоскость проекции принимают продольно — вертикальную плоскость, проходящую вдоль всего судна по середине его ширины и разделяющую судно на две симметричные части — правую (правый борт) и левую (левый борт). Эту плоскость называют диаметральной плоскостью (Centre lateral plane) (ДП).

За горизонтальную плоскость проекции принимают плоскость, проходящую через самую нижнюю точку корпуса судна перпендикулярно диаметральной плоскости. Эту плоскость называют основной плоскостью (Moulded base) (ОП ).

За профильную плоскость проекции принимают вертикально-поперечную плос­кость, которую проводят посередине проектной (расчетной) длины судна. Эту плоскость, делящую судно на две части-носовую и кормовую, называют плоскостью мидель — шпангоута (Midship plane) и обозначают знаком:

Шпангоут
Знак мидель-шпангоута

Для более полного изображения формы обводов на теоретическом чертеже поверхность корпуса судна рассекают системой вспомогательных плоскостей, параллельных указанным выше трем главным плоскостям проекции.

При пересечении поверхности корпуса судна плоскостями, параллельными плоскости мидель-шпангоута, получают кривые линии — теоретические шпангоуты. Изображение проекции всех шпангоутов на плоскости мидель-шпангоута называют корпусом.

Примеры теоретического чертежа приведены ниже на рис. 2, 3.

Шпангоуты
Рис. 2
Чертеж судна
Рис. 3

При пересечении поверхности корпуса судна плоскостями, параллельными диаметральной плоскости, образуются кривые линии — батоксы. Изображение проекции всех батоксов на ДП называют боком .

При пересечении поверхности корпуса судна, плоскостями параллельными основной плоскости, получают кривые линии — теоретические ватер — линии.

Изображение проекции всех ватерлиний на основную плоскость, образует третью проекцию теоретического чертежа, которая называется — полуширотой.

Пересечение основной плоскости с диаметральной образует основную линию (Basic line) (ОЛ), а пересечение ДП с теоретической поверхностью корпуса судна в днищевой части — килевую линию (Keel line).

Ватерлиния, которая совпадает с поверхностью спокойной воды, при плавании судна с полной нагрузкой по проектную осадку, называется конструктивной ( КВЛ ) или грузовой (ГВЛ). Любая другая ватерлиния, соответствующая конкретному случаю нагрузки, называется расчетная ватерлиния (Water Line — WL).

Для точного построения теоретического чертежа производится мысленное сечение корпуса рядом дополнительных плоскостей, параллельных основным.

Все линии теоретического чертежа должны иметь плавный характер, кроме мест, где поверхность корпуса имеет переломы.

По внешнему виду теоретического чертежа можно судить о назначении судна, его мореходных качествах. Острые образования ватерлинии — признак того, что судно предназначено для больших скоростей. «Полные» образования говорят о том, что судно тихоходное. Наклонные носовые батоксы и развалистые шпангоуты характеризуют хорошую восходимость на волну, нос не зарывается в воду.

На теоретическом чертеже иногда проекцию «корпус» располагают в средней части проекции «бок», когда судно имеет значительную цилиндрическую вставку.

Проектные теоретические чертежи крупных судов выполняют в масштабе 1: 100, малых судов — 1: 50 или 1: 25.

При постройке судна теоретический чертеж выполняют на плазе в масштабе 1:1 или 1:10.

Главные размерения и коэффициенты полноты формы корпуса судна

Различают конструктивные, расчетные, наибольшие и габаритные размерения корпуса судна. К конструктивным размерениям, под которыми понимают главные размерения, относятся:

  • длина судна (Length) ( L ) — расстояние по КВЛ между крайними точками пересечения её с ДП.
  • ширина судна (Breadth) ( В ) — наибольшая ширина КВЛ.
  • высота борта (Depth) ( Н или D) — расстояние, измеряемое в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до линии палубы у борта.
  • осадка судна (Draft) ( Т ) — расстояние между плоскостями КВЛ и основной, измеряемое в сечении, где пересекаются плоскости мидель- шпангоута и диаметральная.
  • высота над водного борта (FreeBoard) ( F ) — расстояние, измеряемое в плоскости мидель — шпангоута от плоскости КВЛ до главной палубы.

Размерения, соответствующие погружению судна по расчетную ватерлинию, называются расчетными. Наибольшие размерения соответствуют максимальным размерам корпуса без выступающих частей (штевней, наружной обшивки и т. д.). А габаритные размерения соответствуют максимальным размерам корпуса с учетом выступающих частей.

Форма корпуса определяется соотношениями главных размерений и коэффициентами полноты. Наиболее важными характеристиками являются отношения:

  • L/B – в значительной степени определяющее ходкость судна: чем больше скорость судна, тем больше это отношение;
  • В/Т – характеризующее остойчивость и ходкость судна;
  • Н/Т – определяющее остойчивость и непотопляемость судна;
  • L/Н – от которого в известной степени зависит прочность корпуса судна.
Корпус судна
Рис. 4
  • НП (FP) — носовой перпендикуляр (Forward perpendicular);
  • КП (AP) — кормовой перпендикуляр (Aft perpendicular);
  • LМАХ (LOA) — максимальная длина судна (Length overall);
  • LPP (LBP) — длина судна между перпендикулярами (Length between perpendicular);
  • B — ширина судна (Breadth);
  • Вгаб — габаритная ширина судна (Breadth overall);
  • Н — высота борта судна (Depth);
  • F — высота надводного борта судна (Free board);
  • T — осадка судна (Draft).

Для характеристики формы обводов корпуса различных судов служат так называемые коэффициенты полноты (Form coefficients). Они не дают полного представления о форме корпуса, но позволяют численно оценить главные её особенности.

Основными безразмерными коэффициентами полноты формы подводного объема корпуса судна являются: – коэффициент полноты водоизмещения (коэффициент общей полноты — δ – Block coefficient — CB) – это отношение погруженного в воду объема корпуса, называемого объемным водоизмещением V, к объему параллелепипеда со сторонами L, В, Т:

Рус. δ=VL·B·T

Англ. CB=LPPBT

Водоизмещение
Рис. 5
  • коэффициент полноты площади ватерлинии α (Waterplane area coefficient — CW) – отношение площади ватерлинии S (AW) к площади прямоугольника со сторонами L, В:

α=SL·B

CW=AWAWLB

Ватерлиния
Рис. 6
  • коэффициент полноты площади мидель–шпангоута β (Midship area coefficient – Cm) – отношение площади мидель-шпангоута ω ⦻ (Am) к площади прямоугольника со сторонами В, Т:

β=ωB·T

Cm=AmB T

Мидель–шпангоута
Рис. 7
  • коэффициент продольной полноты φ (Prismatic coefficient – Cp) – отношение объемного водоизмещения V к объему призмы, основанием которой служит площадь мидель-шпангоута ω ⦻, а длиной – длина судна L:

ϕ=Vω·L=δβ

Cp=Am Lpp=CвCm

Судно
Рис. 8
  • коэффициент вертикальной полноты x – отношение объемного водоизмещения V к объему призмы, основанием которой служит площадь ватерлинии S, а высотой – осадка судна Т:

χ=VS·T=δα

Полнота судна
Рис. 9

Приведенные выше коэффициенты полноты обычно определяются для судна, сидящего по грузовую ватерлинию. Однако они могут быть отнесены также и к другим осадкам, причем входящие в них линейные размеры, площади и объемы берут в этом случае для действующей ватерлинии судна.

Посадка судна и определение его посадки по маркам углубления

Посадкой называется положение судна относительно спокойной поверхности воды и определяется параметрами:

  • Если ДП наклонена на некоторый угол по отношению к вертикальной плоскости, то таким параметром будет угол 0, который называют углом крена (heeling angle);
  • Если плоскость мидель-шпангоута наклонена на некоторый угол по отношению к вертикальной плоскости, то таким параметром будет угол Ψ, называемый углом дифферента (trim angle).
Судно
Рис. 10

Посадка судна, при которой плоскость мидель-шпагоута и ДП вертикальны (θ = 0, ψ = 0), называется прямой. Судно, имеющее такую посадку, принято называть сидящим прямо и на ровный киль.

Если θ > 0, ψ = 0, то говорят, что судно сидит на ровный киль, но с креном; если ψ > 0, θ = 0, то говорят, что судно сидит прямо, но с дифферентом. Если судно имеет и крен, и дифферент, то его посадку называют произвольной.

У судов, имеющих посадку с дифферентом, действующая ватерлиния будет находиться на разных расстояниях от основной плоскости у носового и кормового перпендикуляров. Эти расстояния называют соответственно осадкой носом Тн и осадкой кормой Тк.

Дифферент судна принято определять не углом дифферента ψ, а разностью осадок носом и кормой, т. е. d = Тн — Тк.

Если Тн > Тк — судно имеет дифферент на нос, если Тн < Тк — дифферент на корму. При Тн = Тк судно сидит на ровный киль.

Полусумма осадок носом и кормой называется средней осадкой или осадкой при мидель-шпангоуте:

Tcp = TH+TK2

Контроль за посадкой судна осуществляется по маркам осадок (маркам углубления), которые наносятся на форштевне, в районе мидель-шпангоута и на ахтерштевне.

Марки осадок соответствуют действительной осадке судна. Марки осадок наносятся по соответствующим перпендикулярам, с левого борта обозначаются римскими цифрами и обозначают осадку в футах, на правом борту -арабскими цифрами — осадку в дециметрах. По мере перехода всех стран на метрическую систему мер марки углубления во всех странах будут обозначаться арабскими цифрами.

В настоящее время на судах получают широкое применение осадкомеры — специальные приборы, показывающие осадку автоматически на ходовом мостике.

Судно
Рис. 11
Осадка судна
Рис. 12. Пример марок для снятия осадки носом в районе форштевня

Предлагается к прочтению:
Предмет «Теория судна» и его роль в подготовке судоводителей
Конструкция судового набора

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Август, 17, 2018 929 0
Читайте также
Загрузка...