ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра Судовождения и промышленного рыболовства
БЕНДУС И.И.
ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА
Методические указания
по выполнению лабораторных работ
для курсантов специальностей
26.05.05 «Судовождение» и
26.05.06 « Эксплуатация судовых энергетических установок»
очной и заочной формы обучения
Керчь, 2016 г.
УДК 629.5.021/.024
Составитель: Бендус И.И., старший преподаватель кафедры Судовождения и промышленного рыболовства ФГБОУ ВО «КГМТУ»______________
РЕЦЕНЗЕНТ:
Пазынич Г.И., канд. техн. наук, доцент кафедры Судовождения и промышленного рыболовства ФГБОУ ВО «КГМТУ» ____________
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры
Судовождения и промышленного рыболовства ФГБОУ ВО «КГМТУ»,
протокол № 8 от 15.03.2016 г.
Зав. кафедрой _______________
Методические указания утверждены и рекомендованы к публикации
на заседании методической комиссии МФ ФГБОУ ВО «КГМТУ»,
протокол № 5 от 28.03. 2016 г.
Ó ФГБОУ ВО «КГМТУ», 2016г
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………..…...4
Тематический план лабораторных работ…………………………………………5
Правила по технике безопасности…………………………………………….......5
Лабораторная работа №1 Экспериментальное построение кривых грузового размера и запаса плавучести ……………………………………………………..6
Лабораторная работа №2 Определение метацентрической высоты и координат центра тяжести судна путем кренования………………………………....11
Лабораторная работа №3 Определение влияние перемещения малого груза на остойчивость и посадку судна…………………………………………………..16
Лабораторная работа №4 Экспериментальное построение диаграммы статической остойчивости………………………………………………………………...20
Лабораторная работа №5 Определение влияние приема воды в аварийный отсек на остойчивость и посадку судна…………………………………………...25
Лабораторная работа №6 Определение влияние на остойчивость и посадку судна перехода 2 категории затопления аварийного отсека к 3 категории….32
Лабораторная работа №7 Зависимость периода качки от остойчивости
судна……………………………………………………………………………….35
Список литературы……………………………………………………………….38
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания разработаны в соответствии с действующей программой дисциплины «Теория и устройство судна». Главная задача лабораторных работ – помочь курсанту освоить теоретический материал курса, понять физический смысл происходящих с судном явлений при изменениях в нагрузке, привить необходимые навыки в самостоятельной работе и проведении простейших научных исследований.
Настоящие методические указания охватывают лабораторные работы, относящиеся к разделу «Статика». Все лабораторные работы проводятся в специализированной аудитории, состоящей из бассейна, ванны и модели одного из промысловых судов. На каждую модель имеется технический паспорт, в котором данные по модели, необходимые величины используются для дальнейших расчетов.
Каждую работу выполняет группа из трех-четырех студентов в соответствии с графиком проведения лабораторных работ. Выполнение каждой работы должно начинаться с предварительной проработки соответствующего раздела курса по конспекту лекций и рекомендуемому учебнику или учебному пособию. Каждый студент самостоятельно обрабатывает полученные при проведении опыта данные и делает необходимые расчеты.
Отчет о лабораторной работе выполняется каждым студентом принимавших в ней участие, с последующей его защитой преподавателю.
Отчет должен содержать:
- задание на работу;
- необходимые теоретические сведения;
- описание экспериментальной установки;
- данные о прямых измерениях необходимых величин и их погрешности;
- необходимые расчеты о вычислениями погрешностей косвенных измерений;
- необходимые таблицы, графики, диаграммы;
- окончательные выводы по работе.
При выполнении работы студенту необходимо руководствоваться положения о порядке оформления студенческих работ II 007-2015 ФГБОУ ВО «КГМТУ»
Тематический план лабораторных работ
| Тема: Плавучесть судна | |
| Лабораторная работа № 1 | Экспериментальное построение кривых грузового размера и запаса плавучести |
| Тема: Начальная остойчивость судна. | |
| Лабораторная работа № 2 | Определение метацентрической высоты и координат центра тяжести судна путем кренования. |
| Лабораторная работа № 3 | Определение влияние перемещения малого груза на остойчивость и посадку судна. |
| Тема: Остойчивость на больших углах наклонения | |
| Лабораторная работа № 4 | Экспериментальное построение диаграммы статической остойчивости. |
| Тема: Непотопляемость судна | |
| Лабораторная работа № 5 | Определение влияние приема воды в аварийный отсек на остойчивость и посадку судна. |
| Лабораторная работа № 6 | Определение влияние на остойчивость и посадку судна перехода 2 категории затопления аварийного отсека к 3 категории. |
| Тема: Качка судна | |
| Лабораторная работа № 7 | Зависимость периода качки от остойчивости судна |
Лабораторная работа №1
РАЗМЕРА И ЗАПАСА ПЛАВУЧЕСТИ
Цель работы – получить первичные навыки проведения модельного эксперимента по статике судна. Испытания проводят на модели судна, помещенной в наполненную водой ванну. В процессе выполнения работы дополнительно используют тарированные грузы для изменения осадки модели.
Материалы и оборудование. Модель промыслового судна (рис 1); измерительный инструмент (линейка, весы).
Рисунок 1 – Модель промыслового судна
1 - испытательная ванна с водой; 2 - груз кормовой шахты; 3 - кормовая шахта; 4; 15 - кормовая и носовая марки углублений; 5 - трюм; 6 - грузы трюма; 7 - миделевая марка углублений; 10; 14 - грузы крестовины; 8 - мачта; 9 - подвижная крестовина; 13 - рея для грузов; 12 - носовая шахта; 11 - груз носовой шахты.
Вопросы для самоконтроля и защиты работы
1. Что изображается на теоретическом чертеже?
2. Назовите проекции теоретического чертежа и нарисуйте их.
3. Что такое теоретическая поверхность?
4. Дайте определение главных (базовых) плоскостей и какие координатные оси располагаются на них.
5. Где располагаются носовые и кормовые перпендикуляры?
6. Дайте определение осадки судна, (осадок носом и кормой, средней), а также длин судна.
7. Что означает судно порожнем?
8. Какие нагрузки составляют дедвейт судна?
9. Что представляет собой конструктивная ватерлиния?
10. Что такое ватерлиния?
11. Перечислите состав КЭТЧ.
12. Что представляют собой запас плавучести и эффективный запас плавучести.
Литература: [1] §1; 3.1; 3.2; 3.3; 3.4.6,
[4] стр.35-53.
Лабораторная работа №2
Определение метацентрической высоты и координат центра тяжести судна путем кренования.
Цель работы – получить навыки в определении поперечной метацентрической высоты и координат цента тяжести судна. Испытания проводят на модели судна, помещенной в наполненную водой ванну. В процессе выполнения работы дополнительно используют тарированные грузы для сосдания кренящих моментов модели.
Материалы и оборудование.
В работе используются (рис.1):
- ванна, заполненная водой;
- модель судна;
- грузы для кренования;
- устройство для измерения углов крена;
- весы и линейка.
Для теоретических расчетов и сравнения результатов опыта с расчетными данными используются:
- паспорт модели судна;
- кривые элементов теоретического чертежа судна;
- диаграмма посадок.
Вопросы для самоконтроля и защиты работы
1. Условия плавучести (два условия).
2. Для чего необходимо знать координаты центров тяжести порожнего судна (модели)?
3. Дайте определение остойчивости судна.
4. Что такое начальная остойчивость судна, вывод метацентрической формулы начальной остойчивости с рисунком.
5. Каким условиям должно соответствовать судно подвергаемое кренованию?
6. Как измеряется угол крена в опыте кренования?
7. Чем создают кренящий момент и на какой угол наклоняют судно в опыте кренования?
8. В каких случаях проводят кренование на судах?
9. Расскажите как определялись координаты ЦТ в лабораторной работе.
Литература: [1] §4.1;4.2; 5.1; 5.2; 5.3; 5.4; 5.5; 5.11,
[4] стр.109-111.
Лабораторная работа №3
Материалы и оборудование.
В работе используются (рис.1):
- ванна, заполненная водой;
- модель судна;
- грузы для кренования;
- грузы для перемещения;
- устройство для измерения углов крена;
- весы и линейка.
Для теоретических расчетов и сравнения результатов опыта с расчетными данными используются:
- паспорт модели судна;
- кривые элементов теоретического чертежа судна;
- диаграмма посадок.
Вопросы для самоконтроля и защиты работы
1.В чем заключается особенность изменения остойчивости при подъеме подвешенного груза? Изменяется ли остойчивость в процессе подъема груза?
2.Как изменится поперечная метацентрическая высота судна массой 350 т после перемещения во время ремонта главного двигателя массой 15 т из машинного отделения, где аппликата его центра тяжести 2 м, и установки его на палубу с аппликатой 4,5 м?
3.Определить изменение поперечной метацентрической высоты судна массой 400 т при подъеме грузовой стрелой груза массой 5 т на высоту 5 м. Первоначальная аппликата центра тяжести груза 1 м, аппликата нока стрелы 10 м.
4.При определении новых осадок при продольном перемещении груза необходимо знание значения xf. Каким образом определяется xf.
Литература: [1] стр.86-97,
[4] стр.65-77
Лабораторная работа №4
Материалы и оборудование.
В работе используются (рис.1):
- ванна, заполненная водой;
- модель судна;
- устройство для создания кренящих моментов модели;
- устройство для измерения углов крена;
- весы и линейка.
Для теоретических расчетов и сравнения результатов опыта с расчетными данными используются:
- паспорт модели судна;
- кривые элементов теоретического чертежа судна;
- пантокарены;
- диаграмма посадок.
Вопросы для самоконтроля и защиты работы
1. Дайте определение диаграммы статической остойчивости.
2. Постройте диаграммы статической остойчивости судна для обоих бортов в двух случаях: h = 0 и h < 0.
3. Обладает ли остойчивостью судно в случае h < 0?
4. Каким еще образом (кроме как с КЭТЧ) можно определить аппликату ЦВ zc .
Литература: [1] стр.100-122,
[4] стр.78-92.
Лабораторная работа №5
Материалы и оборудование.
В работе используются (рис.1):
- ванна, заполненная водой;
- модель судна;
- грузы для кренования;
- жидкость известной массы;
- устройство для измерения углов крена;
- весы и линейка.
Для теоретических расчетов и сравнения результатов опыта с расчетными данными используются:
- паспорт модели судна;
- кривые элементов теоретического чертежа судна;
- диаграмма посадок.
Вопросы для самоконтроля и защиты работы
1. Почему днищевые цистерны длинной стороной ориентированы вдоль судна?
2. Уменьшают ли вредное влияние свободной поверхности на начальную остойчивость днищевые стрингера, расположенные в цистерне?
3. Определить отрицательное влияние на метацентрическую высоту свободной поверхности забортной воды в балластном прямоугольном в плане танке, если его ширина 10,3 м, длина 25,8 м, плотность воды 1,022 т/м3, водоизмещение судна 9784 т.
4. Во сколько раз потребовалось бы увеличить поправку к метацентрической высоте на свободную поверхность жидкости после разрушения на танкере двух продольных переборок, проходящих на расстоянии 1/4 ширины судна от бортов?
5. Одинаково ли изменится остойчивость от появления свободной поверхности жидкости в цистерне на порожнем судне и на судне с полным грузом?
Литература: [1] стр.92-97,
[4] стр.75-77.
Лабораторная работа №6
Материалы и оборудование.
В работе используются (рис.1):
- ванна, заполненная водой;
- модель судна;
- грузы для кренования;
- жидкость известной массы;
- устройство для измерения углов крена;
- весы и линейка.
Для теоретических расчетов и сравнения результатов опыта с расчетными данными используются:
- паспорт модели судна;
- кривые элементов теоретического чертежа судна;
- диаграмма посадок.
Вопросы для самоконтроля и защиты работы
1. Назовите причины изменения остойчивости судна при попадании забортной воды в судовые помещения.
2. Перечислите категории затопленных отсеков и ответьте, почему на практике не рассматривают затопления 4 и 5 категорий.
3. Какова последовательность восстановления остойчивости и спрямления поврежденного судна?
4. Проанализируйте требования, предъявляемые к остойчивости поврежденного и неповрежденного судов.
Литература: [1] стр.174-177,
[4] стр.112-117.
Лабораторная работа №7
Материалы и оборудование.
В работе используются (рис.1):
- ванна, заполненная водой;
- модель судна;
- грузы для кренования;
- грузы известной массы;
- инклинограф или секундомер
- весы и линейка.
Для теоретических расчетов и сравнения результатов опыта с расчетными данными используются:
- паспорт модели судна;
- кривые элементов теоретического чертежа судна;
- диаграмма посадок.
Вопросы для самоконтроля и защиты работы
1. В каких случаях проводится кренование судна?
2. Для проведения каких расчетов используются значения массы и координат центра тяжести порожнего судна?
3. Каким образом исправляют результаты кренования в случаях, если водоизмещение судна отличается от порожнего (в пределах ± 2 - 4%)?
4. Почему для судов водоизмещением более 300 т, раскачивание является только рекомендуемым опытом?
Литература: [1] стр.97-100,
[4] стр.129-148.
Список литературы
Основная литература:
1. Бендус И. И. Теория и устройство судна, часть 1: Учебное пособие – 2-е изд. / И. И Бендус. - Керчь.: КГМТУ, 2008. – 243с., ил.
2. Бендус И. И. Теория и устройство судна, часть 2: Учебное пособие / И. И Бендус. - Керчь.: КГМТУ, 2011. – 152с., ил.
3. Друзь Б.И. Задачник по теории, устройству судов и движителям: уч. пособие/ Б.И. Друзь. - Л.: Судостроение, 1986 . – 240 с.
4. Кулагин В.Д. Теория и устройство морских промысловых судов: уч. пособие/ В.Д. Кулагин. - Л.: Судостроение, 1986 . – 392 с.
Дополнительная литература
5. Донцов С.В. Основы теории судна. – Изд. 2-е, стереотипное.- О.: Феникс, 2007. – 142 с.
6. Кацман Ф.М. Теория и устройство судов: учебник/ Ф.М Кацман. - Л.: Судостроение, 1991. – 416 с.
7. Семенов-Тян-Шанский В.В. Статика и динамика корабля: уч. пособие/ В.В. Семенов-Тян-Шанский - Л.: Судостроение, 1973 . – 607 с.
8. Международная конвенция о грузовой марке 1966 года – М.: Транспорт, 1986. – 146 с. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 года (СОЛАС-74). (Консолидированный текст, измененный Протоколом 1988 года к ней, с поправками), - СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 2010 г. - 992 с. (2 экз.);
9. Международная Конвенция о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты 1978 г. (ПДМНВ-78) с поправками (консолидированный текст), - СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 2010 г. - 806 с. (4 экз.);
Информационные ресурсы
- библиотека КГМТУ // http://kgmtu.edu.ua/res_bibl;
- http://www.morkniga.ru;
- конструкция корпуса морского судна / компьютерная программа в среде Windows 98, 2000, XP, 7. http://hmurp.ucoz.ru/load/konstrukcija_korpusa_morskogo_sudna/1-1-0-32;
- судоводителям о плавучести и остойчивости судна (http://science.kamchatgtu.ru).
Игорь Иванович Бендус,
«ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА»
по выполнению лабораторных работ
для курсантов специальностей
26.05.05 «Судовождение» и
26.05.06 « Эксплуатация судовых энергетических установок»
очной и заочной формы обучения
Тираж_____экз. Подписано к печати____________
Заказ №_________ Объем 1,39 п.л.
Изд-во « Керченский государственный морской технологический университет»
98309 г. Керчь, ул. Орджоникидзе 82
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра Судовождения и промышленного рыболовства
БЕНДУС И.И.
ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА
Методические указания
по выполнению лабораторных работ
для курсантов специальностей
26.05.05 «Судовождение» и
26.05.06 « Эксплуатация судовых энергетических установок»
очной и заочной формы обучения
Керчь, 2016 г.
УДК 629.5.021/.024
Составитель: Бендус И.И., старший преподаватель кафедры Судовождения и промышленного рыболовства ФГБОУ ВО «КГМТУ»______________
РЕЦЕНЗЕНТ:
Пазынич Г.И., канд. техн. наук, доцент кафедры Судовождения и промышленного рыболовства ФГБОУ ВО «КГМТУ» ____________
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры
Судовождения и промышленного рыболовства ФГБОУ ВО «КГМТУ»,
протокол № 8 от 15.03.2016 г.
Зав. кафедрой _______________
Методические указания утверждены и рекомендованы к публикации
на заседании методической комиссии МФ ФГБОУ ВО «КГМТУ»,
протокол № 5 от 28.03. 2016 г.
Ó ФГБОУ ВО «КГМТУ», 2016г
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………..…...4
Тематический план лабораторных работ…………………………………………5
Правила по технике безопасности…………………………………………….......5
Лабораторная работа №1 Экспериментальное построение кривых грузового размера и запаса плавучести ……………………………………………………..6
Лабораторная работа №2 Определение метацентрической высоты и координат центра тяжести судна путем кренования………………………………....11
Лабораторная работа №3 Определение влияние перемещения малого груза на остойчивость и посадку судна…………………………………………………..16
Лабораторная работа №4 Экспериментальное построение диаграммы статической остойчивости………………………………………………………………...20
Лабораторная работа №5 Определение влияние приема воды в аварийный отсек на остойчивость и посадку судна…………………………………………...25
Лабораторная работа №6 Определение влияние на остойчивость и посадку судна перехода 2 категории затопления аварийного отсека к 3 категории….32
Лабораторная работа №7 Зависимость периода качки от остойчивости
судна……………………………………………………………………………….35
Список литературы……………………………………………………………….38
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания разработаны в соответствии с действующей программой дисциплины «Теория и устройство судна». Главная задача лабораторных работ – помочь курсанту освоить теоретический материал курса, понять физический смысл происходящих с судном явлений при изменениях в нагрузке, привить необходимые навыки в самостоятельной работе и проведении простейших научных исследований.
Настоящие методические указания охватывают лабораторные работы, относящиеся к разделу «Статика». Все лабораторные работы проводятся в специализированной аудитории, состоящей из бассейна, ванны и модели одного из промысловых судов. На каждую модель имеется технический паспорт, в котором данные по модели, необходимые величины используются для дальнейших расчетов.
Каждую работу выполняет группа из трех-четырех студентов в соответствии с графиком проведения лабораторных работ. Выполнение каждой работы должно начинаться с предварительной проработки соответствующего раздела курса по конспекту лекций и рекомендуемому учебнику или учебному пособию. Каждый студент самостоятельно обрабатывает полученные при проведении опыта данные и делает необходимые расчеты.
Отчет о лабораторной работе выполняется каждым студентом принимавших в ней участие, с последующей его защитой преподавателю.
Отчет должен содержать:
- задание на работу;
- необходимые теоретические сведения;
- описание экспериментальной установки;
- данные о прямых измерениях необходимых величин и их погрешности;
- необходимые расчеты о вычислениями погрешностей косвенных измерений;
- необходимые таблицы, графики, диаграммы;
- окончательные выводы по работе.
При выполнении работы студенту необходимо руководствоваться положения о порядке оформления студенческих работ II 007-2015 ФГБОУ ВО «КГМТУ»
Тематический план лабораторных работ
| Тема: Плавучесть судна | |
| Лабораторная работа № 1 | Экспериментальное построение кривых грузового размера и запаса плавучести |
| Тема: Начальная остойчивость судна. | |
| Лабораторная работа № 2 | Определение метацентрической высоты и координат центра тяжести судна путем кренования. |
| Лабораторная работа № 3 | Определение влияние перемещения малого груза на остойчивость и посадку судна. |
| Тема: Остойчивость на больших углах наклонения | |
| Лабораторная работа № 4 | Экспериментальное построение диаграммы статической остойчивости. |
| Тема: Непотопляемость судна | |
| Лабораторная работа № 5 | Определение влияние приема воды в аварийный отсек на остойчивость и посадку судна. |
| Лабораторная работа № 6 | Определение влияние на остойчивость и посадку судна перехода 2 категории затопления аварийного отсека к 3 категории. |
| Тема: Качка судна | |
| Лабораторная работа № 7 | Зависимость периода качки от остойчивости судна |
Правила по технике безопасности
При выполнении лабораторных работ меры студент доложен соблюдать обычные меры безопасности предусмотренные для учебного процесса. Особое внимание необходимо уделить бережному отношению к моделям судов и измерительному инструменту. Необходимо знать, что суда выполнены из недостаточно прочного материала, поэтому необходимо модели судов брать в руки двоим студентам. При погружении в ванну, не допускать ударов модели об стенку. После окончании лабораторной работы, все модели должны быть высушены и расставлены на киль-блоки, и измерительный инструмент прибран на место.
Лабораторная работа №1
Дата: 2018-11-18, просмотров: 577.
