.

Составляющие водоизмещения и положение центра тяжести буксирных судов

Расчет нагрузки массы судна определяет его водоизмещение, положение центра тяжести и является одним из основных расчетов, выпол­няемых при проектировании. Расчет нагрузки массы служит для обоснования главных размерений и основных элементов, принятых в проекте и проверке его спецификационных (договорных)
харак­теристик (осадка, тяга, остойчивость и др.). Выполнение расчета нагрузки производится на всех стадиях проектирования судна; предусматривается ряд последовательных приближений.

Буксир
Буксир Агат Н, Чёрное море, Цемесская (Новороссийская) бухта

На стадии технических предложений и при проработке техни­ческих заданий на проектирование масса судна подсчитывается по укрупненным измерителям, подбираемым по прототипам. Для этого могут оказаться достаточными данные укрупненной (по разделам) нагрузки масс:

  • Кр — корпус (металлический корпус, обстройка, окраска, изо­ляция и оборудование помещений, дельные вещи и судовые устройства);
  • Ст — системы;
  • Мш — машинная установка (главная машинная установка с оборудованием, запчастями и трубопроводами, незави­симые вспомогательные установки с трубопроводами, валопровод и движители, вспомогательная котельная уста­новка);
  • Эл — электрооборудование, внутрисудовые связь и управле­ние;
  • Вр — вооружение (средства внешней связи, радиотехническое навигационное оборудование). Для буксиров эта группа при укрупненных подсчетах нагрузки объединяется с пре­дыдущей (Эл);
  • Жг — жидкие грузы (остатки воды в корпусе, механизмах и трубопроводах, топлива и масла в цистернах и трубопроводах);
  • Св — снабжение, экипаж, провизия и пресная вода, расходные материалы;
  • Тп — запасы топлива, воды и масла;
  • Зв — запас водоизмещения;
  • Бл — жидкий балласт.

Сумма масс по указанным разделам дает полное водоизмеще­ние судна.

При разработке эскизных и технических проектов расчет на­грузки масс выполняется на базе установленных главных размере­ний, выбранного основного оборудования, конструктивных схем и чертежей общего расположения. Исполнительная нагрузка масс подсчитывается по рабочим чертежам.

Буксир
Буксир Kurtarma 5, Пролив Босфор

Для использования при проектировании в табл. 1 и 2 приве­дены укрупненные (по разделам) нагрузки масс построенных бук­сирных судов. В этих же таблицах даны измерители разделов на­грузки, отнесенные соответственно к кубическому модулю или мощности.

Табл. 1 Измерители нагрузки масс морских и портовых буксиров
Назначение головного суднаКласс РегистраМощность N, л. с.LBH, м1Водоизмещение
порожнемполное
D0, тD0N, кг/л. с.D0LBH, кг/м3D, тDN, кг/л. с.DLBH, кг/м3
ГолиафУЛР41С(буксир)2 2002 8809284223221 22055423
АтлантУЛР41С(буксир)2 2003 0358403822761 205548397
Иван ПлюсинУЛР41С(буксир)2 2002 365715358302935468394
СтремительныйУЛР41С(буксир)1 2001 980550458278772643390
КутузовУЛР41С(буксир)1 2001 180367308311470392392
СатурнУЛР41С(буксир)1 200952257214270303267290
РейдУЛР41С(буксир)600524164274314186310355
МарсУЛР41С(буксир)600462147245318170264368
КрепышУЛР41С(буксир)3001845418029363210342
Олег КашевойУЛР41С(буксир)3001984615323253177268
ПрибойУЛР41С(буксир)3001383311023943143312
Назначение головного суднаРазделы нагрузки
КрСтМшЭлСиТи
масса, тКрLBH, кг/м3масса, тСтLBH, кг/м3масса, тМшN, кг/л. с.масса, тЭлLBH, кг/м3масса, тСвLBH, кг/м3масса, тТпN, кг/л. с.
Голиаф5251823211,1194883311,58128,121196
Атлант583103258,218986155,03310,9332151
Иван Плюсин4681983615,2145733715,75021,117085
Стремительный410207126,19982168,04020,2182152
Кутузов2331981210,21028597,62722,97663
Сатурн1621701212,6645366,366,34033
Рейд102195713,34067713,335,71932
Марс87198510,84372510,836,52033
Крепыш37201316,311362,413,01,58,2723
Олег Кашевой31157210,19302,512,61,57,6620
Прибой231672,215,95,51817,31,510,9930

 

Табл. 2 Измерители показатели масс толкачей и буксиров внутреннего плавания
Номер проекта, название главного суднаКласс РегистраМощность N, л. с.LBH, м3Водоизмещение
порожнемполное
D0, тD0N,кг/л. с.D0LBH,т/м3D. тDN,кг/л. с.DLBH,кг/м3
Р18А<<М>>1 2001 620447372276541150335
1587, Красноярский пионер<<М>>540410103190252132244322
947, Маршал Блюхер<<О>>4 6002 9208521862931 105242380
428, ОТ А-2001<<О>>2 0001 685536268318664332393
749 Б, Плевна<<О>>1 3401 245382285307490365395
Р45<<О>>600627160267255190317303
1741, РТ-601<<О>>600
Р33<<О>>600
887, Шлюзовой-1<<О>>600503159265316182303361
Р47<<О>>600602151251252170284283
Р103<<О>>300
378<<О>>3001493411421842140282
891 Б<<О>>2251534419628850222327
Т-63 М<<О>>150971711317619127196
908, Речной-1<<Р>>450433119265275144320333
Р14<<Р>>450338107238317123273364
911 Б<<Р>>30030289297296100333331
418 А<<Р>>2251544218627351226331
679<<Р>>15061149323017,6117288
861у<<Р>>150872416027629193333
Р96<<Р>>150
528к<<Л>>3001155016643461204530
319<<Л>>35351028628611,2320320
Номер проекта, название главного суднаРазделы нагрузки
КрСтМщЭлСнТп
масса, тКрLBH,кг/м3масса, тСтLBH,кг/м3масса, тМшN,кг/л. с.масса, тЭлLBH,кг/м3масса, тСнLBH,кг/м3масса, тТпN,кг/л. с.
Р18А33420684,97764138,0116,86352
1587, Красноярский пионер761862,45,8173124,93,99,52546
947, Маршал Блюхер641220237,913028217,2113,824253
428, ОТ А-20013822252213,084421911,363,612261
749 Б, Плевна2562061612,979591713,775,610175
Р451191915,58,8223269,64,26,72643
1741, РТ-601
Р33
887, Шлюзовой-11102185,611,118301733,84,69,21836
Р471041743,66,032534,27,035,01627
Р103
378231541,06,76,7221,06,71,38,7723
891 Б322091,06,57,1321,06,51,06,5522
Т-63 М11,61208,33,4230,66,40,77,217
908, Речной-1851960,87,818406,114,149,22147
Р14742223,49,719424,112,01636
911 Б672223,310,914472,58,30,82,61033
418 А312021,610,46271,17,22,314,96,427
6799,31510,813,10,320,34,90,711,52,718
861у182070,910,43,8250,33,41,517,23,523
Р96
528к302611,311,313432,118,22,017,4930
31972000,514,32,0570,25,70,411,40,823

 
Для буксиров, имеющих удлиненный бак и значительную седловатость, при расчетах модулей, включающих высоту борта — LBH, L (B + H) и т. д., следует вводить поправку на влияние бака или седловатости. Вместо расчетной высоты борта Н в модули нужно ввести величину приведенной высоты борта.

H=H+hπlπL.

Здесь:

  • hп — высота полубака, м;
  • lп — длина полубака, м.

Удельное значение подгрупп «Металлический корпус» и «Под­крепления и фундаменты» составляет от раздела «Корпус» (Кр), водоизмещения порожнем и полного долю (в процентах), приве­денную в табл. 3.

Табл. 3 Процентное содержание подгрупп <<Металлический корпус, подкрепления и фундаменты>> в разделе <<Корпус>> или в водоизмещении порожнем и полном
Класс буксирного суднаПодгруппы <<Металлический корпус, подкрепления и фундаменты>>
% от раздела
<<Корпус>>
% от водоизмещения порожнем% от водоизмещения полного
предельные значениянаиболее повторяющиеся значенияпредельные значениянаиболее повторяющиеся значенияпредельные значениянаиболее повторяющиеся значения
Океанские и морские линейные63-686540-484631-3533
Морские портовые66-716942-484735-4139
<<М>>656547-494836-4038
<<О>>55-7163-6640-5045-4732-4337-40
<<Р>>58-6763-6441-4944-4636-4037-38
<<Л>>61-636238-424031-3732

 
Масса литых и кованых изделий, входящих в состав корпуса, принимается равной от 3 до 7% веса металлического корпуса.

Ледовые подкрепления увеличивают массу металлического кор­пуса на 3—4% при проектировании корпуса на классы Л2 и Л3 и на 8—10% — на классы Л1 и УЛ Регистра. Ледовые под­крепления, предусматриваемые Правилами Речного Регистра, увеличивают массу металлического корпуса на 1,5—2%.

Масса судовых систем (Ст) и их измеритель Ст/LBH изме­няются в значительных пределах, в зависимости от требований правил классификационных обществ и дополнительных эксплуата­ционных требований. Например, установка насосов для оказания помощи другим судам, противопожарных средств и т. п.

Буксир
Буксир Hansa, река Эмайыги

Масса машинной установки (Мш) и ее измеритель, отнесенный к мощности Мш/N, зависят от типа и мощности примененных дви­гателей, для двигателей с частотой вращения вала 275—350 об/мин измеритель при близкой по величине мощности в 2—2,5 раза боль­ше, чем у двигателей высокооборотных.

Предлагается к прочтению: Тяговые характеристики буксиров и буксиров-толкачей

Масса раздела нагрузки «Электрооборудование, связь и управ­ление» (Эл), включающего средства внешней связи, радиотехни­ческое и навигационное оборудование, и его измеритель Эл/LBH даже у судов одного типа имеют существенные отличия. Это за­висит в основном от дополнительных эксплуатационных требова­ний, уменьшающих или увеличивающих характеристики данного раздела.

Раздел «Снабжение, экипаж и провизия» (Сн) имеет относи­тельно малый удельный вес в полном водоизмещении, составляющий 3—4% у морских линейных и многоцелевых буксиров, около 2% у портовых буксиров и 2—3% у буксирных судов внутреннего плавания.

В расчете нагрузки раздела Сн масса члена экипажа с бага­жом принимается равной 110 кг, провизии — 2,5—3 кг (с тарой), пресной воды на одного человека в сутки — в соответствии с сани­тарными правилами. Снабжение и имущество шкиперское, ава­рийно-спасательное, а также снабжение машинной установки, электрооборудования, связи и управления составляет в разделе Сн от 32 до 59%, в зависимости от эксплуатационного назначения судна и его автономности.

Буксир
Буксир Николай Ершов, Татарский пролив, залив Невельского

Запас водоизмещения (Зв) принимается в процентах от водо­измещения порожнем в зависимости от стадии проектирования, наличия прототипа и в соответствии с действующими норма­тивами.

Для судов водоизмещением от 100 до 1000 т, в число которых входят почти все типы буксирных судов, действующими нормати­вами установлено принимать запас водоизмещения при наличии близкого прототипа равным: в эскизных проектах ~2%, в техни­ческих ~1,5%, а на стадии предэскизных проработок ~2,5%. Если прототипа не имеется, то эти цифры составляют соответст­венно 3; 2,5 и 4%. Для судов водоизмещением меньше 100 т запас водоизмещения принимается несколько большим.

Раздел нагрузки «Запасы топлива, воды и масла» (Тп) рас­считывается в зависимости от мощности и автономности или даль­ности плавания.

Для морских линейных и многоцелевых буксиров запас топлива (Рт) определяется в зависимости от заданных дальности плава­ния r и скорости υ:

Pт=kρтrυN, Форм. 1

  • Где k — коэффициент, учитывающий необходимый запас на не­предвиденные задержки в пути вследствие штормовой погоды (морской запас), если соответствующая надбавка не введена непосредственно в заданную дальность плава­ния; k= 1,10;
  • рт  — удельный расход топлива на 1 л. с, в час при полной мощности механизмов.

Для линейных толкачей и буксиров внутреннего плавания, а также портовых буксиров вместо дальности плавания и скорости задается продолжительность непрерывного хода (в сутках).

Буксир
Буксир Atlas, Балтийское море, залив Мууга

Количество запаса питательной воды на дизельных судах оп­ределяется с учетом расхода пара или горячей воды на все нужды судна и предполагаемой утечки через неплотности трубопроводов, потерь, связанных с продувкой котла, кингстонов, травлением пара и пр. Запас питательной воды составляет 5—15% от запасов топ­лива у морских буксиров, 5—12% у портовых буксиров и 3—5% — у буксирных судов внутреннего плавания.

Расход смазочных масел пропорционален расходу топлива с учетом нормальных потерь на сгорание в цилиндрах и утечки через неплотности в трубопроводах и механизмах. Масса смазоч­ных масел составляет от массы запасов топлива 3—5%.

Процентное соотношение водоизмещения порожнем и полного у морских буксиров равно 70—78%, у рейдовых и портовых — 77—88%, у речных класса «О» — 78—91% и у речных класса «Р» — 81—89%, т. е. имеет тенденцию к возрастанию по мере сни­жения класса судна.

Отстояние ЦТ судна от основной линии у морских и речных буксиров при водоизмещении порожнем составляет 0,70—0,90 вы­соты борта, а при полном водоизмещении — 0,60—0,80. Для букси­ров с удлиненным баком эти цифры равны соответственно 0,65—69 и 0,56—0,64 приведенной высоты борта.

Буксир
Буксир CV 2277, Средиземное море, Тирренское море

У толкачей и толкачей-буксиров, имеющих более развитые над­стройки и размещенные над палубой сцепные устройства, отстоя­ние ЦТ от основной линии больше на 10—15%, чем у буксиров.

При компоновке общего расположения судна полезно знать по­ложение ЦТ по длине судов-прототипов и основные разделы на­грузки их масс. В результате пересчета данных прототипов можно получить положение ЦТ проектируемого судна по длине и оценить приемлемость принимаемого общего расположения с точки зрения необходимой удифферентовки буксира или толкача при различных запасах.

Читайте также: Маневренные характеристики судна

Пользуясь приведенными здесь данными и измерителями, про­ект должен относиться к ним в известной мере критически, так как постоянное внедрение в судостроение нового оборудования и материалов, совершенствование архитектурных форм и конструк­тивных решений, а также систематическое улучшение условий обитаемости неизбежно влекут за собой изменение тех или иных показателен.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Май, 13, 2019 478 0
Читайте также
Загрузка...