Классификация гражданских судов и их архитектура
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

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

 

к практическим занятиям

для курсантов специальностей

26.05.05 «Судовождение»,

26.05.06 « Эксплуатация судовых энергетических установок»,

26.05.07 « Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» и студентов направления 13.03.02 « Электроэнергетика и электротехника»

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………………………………………………………................5

Раздел 1 Устройство судна……………………………………………....................7

ПЗ №1 Классификация гражданских судов и их архитектура…………………7

ПЗ №2 Конструкция корпуса……………………………………………………...9

ПЗ №3 Рулевое и подруливающее устройства. Назначение и состав………...11

ПЗ №4  Якорное устройство. Назначение и состав……………………………..14

ПЗ №5 Швартовное устройство. Спасательное устройство. Назначение и их состав……………………………………………………………………………….18

ПЗ №6  Грузовое устройство. Назначение и состав……………………………21

ПЗ №7 Конструктивные элементы судовых систем……………………………23

ПЗ №8 Трюмные и балластные системы. Назначение и состав………………..26

ПЗ №9 Системы пожаротушения. Назначение и состав……………………….29

ПЗ №10 Системы бытового водоснабжения. Сточные системы. Назначение и состав……………………………………………………………………………….32

ПЗ №11 Системы микроклимата. Специальные системы. Назначение и

состав……………………………………………………………………………….36

Раздел 2 Теория судна…………………………………………………………….39

ПЗ №12 Основы гидромеханики. Решение практических задач связанных со свойствами жидкости и с вопросами теории подобия в гидромеханике……...39

ПЗ №13 Определение параметров посадки судна. Эксплуатационные расчеты плавучести судна…………………………………………………………………..42

ПЗ №14 Решение практических задач связанные с расчетом посадки и запаса плавучести судна…………………………………………………………………..45

ПЗ №15 Решение практических задач по темам: Определение влияние приема или снятия малого груза на остойчивость и посадку судна; Влияние подвешенного и жидкого грузов на остойчивость судна………………………………….47

ПЗ №16 Определение изменения остойчивости судна при приеме, снятии и перемещении больших грузов. Работа с судовыми документами по расчету основных мореходных качеств судна………………………………………………50

ПЗ №17 Основные требования «Наставления по предупреждению аварий и борьбе за живучесть судов»………………………………………………………52

ПЗ №18 Организация подготовки экипажей судов к борьбе за живучесть…...57

ПЗ №19 Решение практических задач связанных с ходкостью судна…………58

ПЗ №20 Определение параметров качки судна в различных эксплуатационных условиях……………………………………………………………………………60

ПЗ №21 Определение геометрических, кинематических характеристик гребного винта с использованием судовой документации……………………………..62

ПЗ №22 Общие сведения. Местная и общая прочность корпуса. Определение изгибающих моментов и перерезывающих сил…………………………………63

ПЗ №23 Определение прочностных характеристик корпуса при общем продольном изгибе. Контроль прочности судна в процессе эксплуатации………66

Список литературы………………………………………………………………..68



ВВЕДЕНИЕ

Цель дисциплины «Теория и устройство судна» - получение знаний по устройству современных транспортных и рыболовных судов,  основных мореходных качествах судна, судовых движителях и прочности корпуса судна..

При изучении дисциплины первоочередное значение уделяется освоению студентами требований международных руководящих документов (ПДНВ 78/95, СОЛАС- 74, МАРПОЛ 73/78) в вопросах обеспечения прочностных характеристик и мореходных качеств судна.

Задача дисциплины – научить курсантов (студентов) грамотно эксплуатировать судовые устройства и системы, пользоваться судовой эксплуатационной документацией, рассчитывать и контролировать  мореходных качества судна, не допуская снижения их до опасных значений, а также принимать действенные меры с целью их сохранения в случае аварии или в сложных метеорологических условиях.

Курс «Теория и устройство судна» состоит из двух разделов.

В разделе I «Устройство судна» изучается  общее устройство корпуса судна, а также основные судовые устройства и системы. Освоение этого раздела позволит морским специалистам технически грамотно подойти к экс­плуатации судового корпуса и судовых, установок.

В разделе II «Теория судна» рассматривают­ся мореходные качества судна, а также вопросы общей и местной прочности судна.

Изучение курса слагается из лекционных, лабораторных и практических занятий во время сессии и самостоя­тельной работы над учебным материалом.

Одним из основных условий для успешного освоения теоретического материала является выполнение практических работ на практических занятиях.

Основное предназначение методических указаний к практическим занятиям – оказать помощь курсантам (студентам) в освоении учебного материала по темам дисциплины.

Практические занятия проводятся в специализированной аудитории обеспеченной учебными пособиями (плакатами, стендами, справочной эксплуатационной документацией, задачниками и т.п.)

Практические работы выполняются под руководством преподавателя (ассистента), который и ставит задачи перед курсантами (студентами) на практическую работу. Оценивание каждой работы, происходит на основании выполненного задания и ответов на контрольные вопросы преподавателя (ассистента).

 

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

 

№ ПЗ

Наименование темы (содержание) работы

Раздел 1 Устройство судна

Тема 2 Общее устройство корпуса судна

1 Классификация гражданских судов и их архитектура
2 Конструкция корпуса

Тема 3 Судовые устройства

3 Рулевое и подруливающее устройства. Назначение и состав
4 Якорное устройство. Назначение и состав
5 Швартовное устройство. Спасательное устройство. Назначение и состав
6 Грузовое устройство. Назначение и состав

Тема 4 Судовые системы судна

7 Конструктивные элементы судовых систем.
8 Трюмные и балластные системы. Назначение и состав
9 Системы пожаротушения. Назначение и состав
10 Системы бытового водоснабжения. Сточные системы. Назначение и состав
11 Системы микроклимата. Специальные системы. Назначение и состав

Раздел 2 Теория судна

Тема 5 Основные положения гидромеханики судна

12 Основы гидромеханики. Решение практических задач связанных со свойствами жидкости и с вопросами теории подобия в гидромеханике.

Тема. 6. Геометрия корпуса судна и приближенные вычисления

13 Определение параметров посадки судна. Эксплуатационные расчеты плавучести судна. 

Тема 7 Плавучесть судна

14 Решение практических задач связанные с расчетом посадки и запаса плавучести судна.

Тема 8 Начальная остойчивость судна

15 Решение практических задач по темам: Определение влияние приема или снятия малого груза на остойчивость и посадку судна; Влияние подвешенного и жидкого грузов на остойчивость судна.

Тема 9 Остойчивость на больших углах наклонения

16 Определение изменения остойчивости судна при приеме, снятии и перемещении больших грузов. Работа с судовыми документами по расчету основных мореходных качеств судна.

Тема 10 Непотопляемость судна

17 Основные требования «Наставления по предупреждению аварий и борьбе за живучесть судов».
18 Организация подготовки экипажей судов к борьбе за живучесть

Тема 11 Сопротивление движению судна (Ходкость судна)

19 Решение практических задач связанных с ходкостью судна

Тема 12 Качка судна

20 Определение параметров качки судна в различных эксплуа­тационных условиях  

Тема 13 Судовые движители

21 Определение геометрических, кинематических характеристик гребного винта с использованием судовой документации

Тема 14 Местная и общая прочность корпуса

22 Общие сведения. Местная и общая прочность корпуса. Определение изгибающих моментов и перерезывающих сил

Тема 15 Определение прочностных характеристик корпуса при общем продольном изгибе. Контроль прочности судна в процессе эксплуатации

23 Определение прочностных характеристик корпуса при общем продольном изгибе. Контроль прочности судна в процессе эксплуатации

 

 



РАЗДЕЛ 1 УСТРОЙСТВО СУДНА

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №1

Теоретическая часть

Все гражданские суда классифицируют по ряду основных признаков, отличающих суда друг от друга.

Главным признаком классификации является назначение, судов.

К другим признакам, по которым суда разделяются уже независимо от их назначения, относятся: район плавания, средства движения, тип главного двигателя, характер движения по воде, род движителя, материал корпуса, архитектурно-конструктивный тип, количество гребных валов.

 

 

Рисунок 1 – Типичные формы носовой оконечности морских судов:

а – обыкновенный нос с прямым наклонным штевнем; б – нос судна ледового плавания; в – нос ледокола; г – клиперский нос с «бульбом» быстроходного пассажирского лайнера; д – бульбообразный нос; е – цилиндрический нос супертанкера; ж – ложкообразный нос рыболовного судна

 

Архитектура судна (рис. 1 ÷ 3) система средств и приемов для формирования и организации внутреннего пространства судна и его внешнего облика; 2) совокупность основных проектных решений, определяющих внешний облик судна и расположение его помещений. Внешний архитектурный облик судна определяется формой корпуса (высотой и геометрией борта, профилем штевней, седловатостью палуб), числом, расположением и формой надстроек и рубок, количеством, формой и расположением дымовых труб и мачт, количеством и типом грузовых устройств. На архитектуру судна влияет принятая технология постройки и эволюция архитектурной моды. Характерными чертами архитектуры современных транспортных судов являются: расположение МО возможно ближе к корме, отказ от седловатости палуб, использование плоских граней для формирования надстроек, рубок, дымовых труб и мачт. Достаточно оригинальна и разнообразна архитектура пассажирских судов, где помимо условий безопасности и комфорта, необходимы выразительность и привлекательность наружного облика и внутреннего интерьера судна.

 

Рисунок 2– Типичные формы кормовой оконечности морских судов:

а – крейсерская корма; б – обыкновенная корма с подзором; в – транцевая корма

 

Рисунок 3 –Кормовая оконечность танкера:

а – постройки 30-х годов;

б – постройки  60-х годов;

 в – постройки  80-х годов

Задание

Составьте в табличной форме классификацию гражданских судов ро следующим признакам: район плавания, средства движения, тип главного двигателя, характер движения по воде, род движителя, материал корпуса, архитектурно-конструктивный тип, количество гребных валов.

Вопросы для самоконтроля

1. Почему со временем изменяется формы корпуса судна?

2.  Назовите основные типы морских транспортных средств.

3.  Для каких целей предназначены основные типы траулеров.

Литература: [2] стр.6-113,

                   [4] стр. 6-18,

                               [5] стр. 25-54, 101-122.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №2

Конструкция корпуса

Теоретическая часть

Корпус судна – основа судна, состоящая из внешней оболочки (перекрытий днищевого, бортового и палубного), подкрепленной поперечными и продольными переборками и балками набора (килем, стрингерами, флорами, шпангоутами, бимсами, карлингсами и т. п.). Конструкция корпуса (рис 6) определяется назначением судна и его архитектурой. Корпус судна обычно изготавливают из стали, применяют также легкие сплавы, дерево, железобетон, пластмассы (в частности, стеклопластики).

Система набора корпусных перекрытий (рис. 4) – ориентация балок главного направления (см. набор корпуса). Различают: поперечную, продольную, смешанную (комбинированную).

 

 

 

       Рисунок 4 – Система набора: а – поперечная; б – продольная;

                         в – комбинированная

Набор корпуса (рис.5) – совокупность поперечных и продольных балок, представляющие собой остов корпуса судна заданной формы и опору для присоединяемой к ним наружной обшивки. Вместе с обшивкой набор корпуса судна образует днищевые, бортовые, палубные и переборочные перекрытия, участвующие в обеспечении прочности корпуса судна. Судовые балки располагаются главным образом в двух взаимно перпендикулярных направлениях – поперек и вдоль судна. Параллельные балки, число которых в перекрытии преобладает, называют балками главного направления, перпендикулярные к ним балки – перекрестными связями. Каждое перекрытие имеет определенную систему набора в зависимости от направлений преобладающих нагрузок. На крупных судах днищевое и палубное перекрытия набирают по продольной системе набора, бортовое – по поперечной, а в оконечностях судна – смешанную.

Рисунок 5 – Участок корпуса танкера

с продольной системой набора:

1 – борт;

2 – шпангоутная рама;

3 – распорка;

4 – продольная переборка;

5 – поперечная переборка;

6 – шельф;

7 – флор

Рисунок 6 – Конструкция корпуса сухогрузного судна в районе мидель-шпангоута:

1 – планширь; 2 – стойка фальшборта; 3 – полоса ватервейса; 4 – бимс рамный; 5 – настил палубы; 6 – карлингс; 7 – ребро продольное; 8 – комингс люка; 9 – пиллерс; 10 – бимс концевой; 11 – стойка переборки;    12 – переборка водонепроницаемая; 13 – настил второго дна; 14 – киль вертикальный; 15 – киль горизонтальный; 16 – стрингер днищевой;  17 – обшивка наружная днищевая;  18 – флор; 19 – лист крайний междудонный; 20 – киль скуловой; 21 – пояс скуловой; 22 шпангоут трюмный; 23 – бимс; 24 – обшивка наружная; 25 – шпангоут твиндечный; 26 – кница бимсовая; 27 – ширстрек; 28 – угольник стрингерный;   29 – фальшборт

При изучении общей прочности корпус судна рассматривается как балка со всеми присущими ей свойствами, и в то же время уяснить особенно­сти работы корпуса по сравнению с обычной балкой. Главная особенность состоит в том, что в составе корпуса судна имеются так называемые «гибкие» связи, которые перестают воспри­нимать нагрузку сверх той, при которой они потеряли устойчи­вость. Это приводят к тому, что в общем случае связь между нормальными напряжениями и изгибающими моментами нели­нейная.

Задание

1. Нарисуйте конструктивные элементы днищевого, ботового и палубного перекрытия.

2. Расскажите их название и по какой системе перекрытия они набраны

Вопросы для самоконтроля

1. С какой целью на судах устанавливают двойное дно?

2. На судах какой длины устанавливают двойное дно, по всей длине и у каких только в МКО?

3. Почему говоря о общей прочности рассматривают продольную прочность судна?

4. Назовите основные формы оконечностей у судов.

Литература: [2] стр.45-113,

                   [4] стр. 258-294,

                               [5] стр. 123-161.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №3

Назначение и состав

Теоретическая часть

Рулевое устройство (рис. 7), в состав которого входят руль и привод руля, предназначено для управления судном.

Руль (рис. 7) состоит из пера и баллера.

Перо - это плоский или, чаще, двухслойный обтекаемый щит с внутренними подкрепляющими ребрами, площадь кото­рого у морских судов составляет 1/40-1/60 площади погруженной части ДП (произведения длины судна на его осадку). Внутреннюю полость пера руля заполняют пористым материалом, предотвращающим попадание воды внутрь. Основу пера руля составляет рудерпис -массивный вертикальный стержень, к ко­торому крепят горизонтальные ребра пера руля. Вместе с рудер- писом отливают (или отковывают) петли для навешивания руля на рудерпост (его иногда заменяют жесткой сварной конструк­цией).

Баллер - это стержень, при помощи которого поворачи­вают перо руля. Нижний конец баллера имеет обычно криволи­нейную форму и заканчивается лапой - фланцем, служащим для соединения баллера с пером руля при помощи болтов. Это разъем­ное соединение баллера с пером руля необходимо для съема руля при ремонте. Иногда вместо фланцевого применяют замковое или конусное соединение.

Рисунок 77 – Рулевое устройство:

1 – перо руля;   

2 – рудерпис;   

3 – баллер;        

4 – нижний подшипник;

5 – упорный подшипник;

6 – верхний подшипник;

7 – фундамент под рулевую машину;

8 – рулевая машина;

9 – гельмпортовая труба

 


 

 

Рисунок 8 – Основные типы рулей:

а – небалансирный простой;

б – балансирный;

в – балансирный полуподвесной одновинтового судна;

г – балансирный подвесной

 

 

 

Баллер руля входит в кормовой подзор корпуса через гельмпортовую трубу и поддерживается специальным упорным подшипником, расположенным на одной из платформ или палуб. Верхняя часть баллера проходит через второй подшипник и соединяется с румпелем.

В зависимости от расположения руля относительно оси вращения различают (см. рис. 8): обыкновенные рули, у которых перо полностью расположено в корму от оси вращения; балансирные рули, у которых перо разделено осью вращения на две неравные части: большая - в корму от оси, меньшая - в нос; полу балансирные рули отличают­ся от балансирных тем, что балансирная часть сделана не по всей высоте руля.

Балансирные и полубалансирные рули характеризуются коэффициентом компенсации, т. е. отношением площади балансирной части к полной площади руля (обычно он равен 0,25-0,35). Для их перекладки требуется меньше усилий и, следовательно, менее мощ­ная рулевая машина. Однако креп­ление таких рулей к корпусу судна сложнее, поэтому на тихоходных су­дах, на которых требуются небольшие усилия для перекладки руля с борта на борт, применяют обыкновенные рули.

Разновидностью балансирного руля является широко известный руль типа Симплекс со съемным не­подвижным шпинделем, заменяющим рудерпост, на который навешивают перо руля. Эти рули более надежны, обладают большей жесткостью крепле­ния к корпусу судна и их удобнее демонтировать.

 

 

 

Рисунок 9 – Подруливающее

                  устройство

 

 

Подруливающее устройство (рис. 9) – средство активного управления судном, создающее тягу в направлениях, перпендикулярных диаметральной плоскости судна. Представляет собой движитель, расположенный в поперечном канале. Различают подруливающие устройства с гребными винтами, насосами различных типов и крыльчатыми движителями.

Задание

1. Нарисуйте схему рулевого устройства. Назовите их состав и назначение.

2. Нарисуйте принципиальную схему рулевых приводов.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие рулевые машины применяются на крупных промысловых судах?

2. Отличается ли мощности необходимые для поворота балансирных и небалансирных рулей одинаковой площади?

3. Какой угол поворота и время перекадки рулевой машины по требованиям Регистра?

4. Какие требования предъявляет Регистр к главному и вспомогательному приводу?

Литература: [2] стр.25-118,

                   [4] стр. 295-309,

                               [5] стр. 163-169.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №4

Теоретическая часть

Якорное устройство (рис. 10) – судовое устройство, механизмы и приспособления которого предназначены для постановки судна на якорь, надежного удержания его на месте и снятия с якоря. В состав якорного устройства входят: якорь, якорная цепь, якорный клюз, стопор якорного устройства, якорный механизм (шпиль или брашпиль), цепной клюз и цепной ящик.

 Рисунок 10 – Якорное устройство: 1 – брашпиль; 2 – якорная цепь;          3 – винтовой стопор; 4 – клюз якорный; 5 – якорь; 6 – цепная труба;        7 – цепной ящик; 8 – устройство для крепления якорной цепи; 9 – привод экстренной отдачи якорной цепи;     10 – контроллер управления брашпилем; 11 – цепной стопор  

Якорная цепь (рис. 11) – цепь для соединения судна с якорем. Служит также для подъема и опускания якоря. Минимальный диаметр сечения звена якорной цепи (калибр) принят в качестве характеристики размера цепи. Калибр и длина якорной цепи зависят от размеров и назначения судна. Звенья цепей калибром более 15 мм имеют распорки (контрфорсы). Звенья объединяются в смычки (коренную, промежуточную и концевую). Концевая и якорная смычка включает вертлюг для предотвращения закручивания цепи при работе с цепью. Размещается якорная цепь в цепном ящике.

Рисунок 11 – Элементы якорной цепи: 1 – концевое звено; 2 – вертлюг;

        3 – звено обыкновенное;  4 – звено соединительное;

                        5 – глаголь-гак; 6 – концевая скоба

Якорь (рис. 12) – кованная, литая или сварная конструкция, предназначенная для удержания судна или других плавающих объектов на стоянке в море за счет взаимодействия с грунтом и связанная с судном посредством якорной цепи. По назначению якоря делятся на становые – для удержания судна на стоянке и вспомогательные (в корме) – для предотвращения разворота судна лагом к ветру (стоп-анкеры, верпы). На морских судах используют двулапые якоря: бесштоковые, с поворотными лапами – якоря Холла, Грузона, Матросова и штоковые, с неподвижными лапами – адмиралтейские. Штоковые якоря обладают значительно большей держащей силой, чем бесштоковые (у Адмиралтейского она равна 10 ÷ 12 массам самого якоря), но наличие штока затрудняет их уборку и отдачу.

Брашпиль (рис. 13) – палубный механизм лебедочного типа с горизонтальным валом, предназначенный для подъема якоря и натяжения тросов при швартовке. Одновременно обслуживает якорные цепи левого и правого бортов. Наиболее распространены брашпили с электромеханическим приводом и механической передачей. Применяются также гидравлические и ручные брашпили.

Смычка – часть якорной цепи, состоящая из нечетных числа звеньев. Соединяется с другими смычками при помощи соединительных звеньев или скоб, благодаря чему при повреждении звеньев их можно заменить, не меняя всю якорную цепь. Различают якорную смычку (крепится к якорю), промежуточные (длиной 25 ÷ 27 м) и коренную (крепится к корпусу судна).

Рисунок 12 –  Типы якорей:

а – адмиралтейский;

б – якорь Холла;

в – якорь Матросова.

1 – веретено;

2 – рог; 3 – лапа;

4 – якорная скоба;

 5 – шток; 6 – чека;

7 – голова; 8 – валик;

9 – штыри

 

Рисунок 13 – Брашпиль:

 1 – двигатель; 2 – редуктор; 3 – цилиндрические шестерни;

4 – цепная звездочка; 5 – ленточный тормоз;

 6 – турачка (швартовный барабан); 7 – грузовой вал

 

Стопор якорной цепи  (рис. 14) – приспособление, удерживающее якорную цепь за одно из звеньев и передающее натяжение цепи на конструкцию судна.

Рисунок 14 – Стопоры якорной цепи: а – винтовой; б – закладной;    

                  в – цепной стопор крепления по-походному

Задание

1. Нарисуйте схему якорного устройства. Назовите их состав и назначение.

2. Нарисуйте два типа якорей (штоковый и безштоковый).

Вопросы для самоконтроля

1.Перечислите основные элементы якорного устройства.

2. На каких судах используют якорные шпили. Сформулируйте по меньшей мере три отличия их от брашпиля.

3.Обладают ли шпили по сравнению с брашпилями преимушествами.

4.Как производят маркировку якорных смычек.

5.Как происходит постановка судна на якорь.

6.Почему держащая сила штоковых якорей, больше чем у безштоковых?

Литература: [4] стр.327-336,

             [5] стр. 170-174.

 

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №5

Назначение и их состав

Теоретическая часть

Швартовное усторойство (рис. 15) – совокупность механизмов и приспособлений для удержания судна во время стоянки у причала, у борта другого судна или плавучего сооружения. В состав судового швартовного устройства входят швартовы, кнехты, швартовные клюзы, киповые планки, утки, швартовные лебедки или шпили, вьюшки и т. д.

Рисунок 15 – Расположение элементов швартовного устройства на

       сухогрузном судне:

1 – швартовная лебедка; 2 – направляющий роульс;

        3,15 – швартовные клюзы; 4 – стопор;   5 – тройной роульс;

6 – буксирный клюз; 7,8 – кнехты; 9,11 – швартовы;

                10 – автоматическая лебедка; 12 – стопор буксирного устройства;

                  13 – киповая планка; 14 – вьюшка; 16 – якорно-швартовный шпиль

Швартов – растительный (сезальский, манильский, пеньковый), стальной или синтетический (капроновый, нейлоновый, полипропиленовый) трос, предназначенный для крепления судна к причалу или к плавучему сооружению (судно, бочка и т.п.). Число швартовов, их толщина и материал из которого они сделаны, зависят от размеров судна и особенностей его эксплуатации.

Кнехты (рис. 16) – парные стальные (иногда литые чугунные) цилиндрические тумбы, закрепленные на общем фундаменте и прочно связанные с корпусом судна. По конструкции делятся на крестовые (имеют горизонтальную жесткую связь) и прямые. Служат для закрепления накладываемых восьмерками швартовных и буксирных тросов. Располагаются вблизи клюзов в носовой, кормовой и средней (швартовные) частях судна. Кнехты имеют шляпки и приливы, препятствующие соскальзыванию троса вверх.

Рисунок16 –  Кнехты: а – крестовые; б – прямые

Клюз – отверстие в борту или углубление в палубе для пропускания якорной цепи или швартова, обрамленное литой конструкцией, предохраняющей корпус от повреждений.

Швартовная лебедка автоматическая – элемент швартовного устройства, имеющий барабан, на который намотан швартовный трос, и электрический привод, а также устройство, обеспечивающее заданное натяжение троса. При отклонении нагрузки от установленной, швартовная лебедка подбирает или потравливает трос. Использование автоматической швартовной лебедки позволяет сократить время швартовки.

Спасательные средства - это совокупность предусмотренных на судне средств спасания пассажиров и экипажа, включающая шлюпочное устройство, спасательные плоты, плавучие приборы и спасательные средства индивидуального пользования.

Шлюпочное устройство предназначено для спа­сения людей в случае гибели судна, а также для сообщения с бе­регом и другими судами во время рейдовой стоянки.

В состав шлюпочного устройства входят: спасательные шлюпки, плоты и капсулы, число, конструкцию и вместимость которых опре­деляют в зависимости от количества людей, размеров судна, ха­рактера и района плавания и в соответствии с правилами Между­народной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 г. и Правилами по конвенционному оборудованию судов Регистра СССР; рабочие шлюпки и разъездные катера; шлюп­балки, служащие для быстрого и безопасного спуска и подъема спасательных шлюпок; приспособления для хранения шлюпок и катеров по-походному (кильблоки, найтовы, чехлы).

Спасательная шлюпка – судовая шлюпка коллективного пользования. По конструкции спасательные шлюпки могут быть открытого типа со съемным парусиновым тентом и закрытого типа с жесткой надстройкой. Имеет воздушные ящики (обеспечивающие запас плавучести при затоплении шлюпки по планширь), бортовые спасательные леера, а также кили поручни.

Шлюпбалка (рис. 17) – устройство для спуска шлюпки с борта судна на воду и подъема ее на борт. Шлюпку обслуживают две шлюпбалки, каждая из которых включает стелу, опорную конструкцию, шлюпочные тали и механизм, обеспечивающий работу шлюпбалки, например, лебедку. По способу вываливания шлюпбалки делят на 2 группы: требующие для вываливания усилий (радиальные и заваливающиеся) и самопроизвольно вываливающиеся под действием веса шлюпки (гравитационные).

   Рисунок 17 – Шлюпбалка:

а – радиальная; б – заваливающаяся;

в – смещенная к борту заваливающаяся;

г – S-образная заваливащаяся; д – серповидно заваливающаяся;

е – одношарнирная гравитационная;

 ж – двухшарнирная гравитационная;

з – склоняющаяся гравитационная;

и – скатывающаяся гравитационная

Задание

1. Нарисуйте схему швартовного устройства. Назовите их состав и назначение.

2. Нарисуйте конструкцию поворотной, гравитационной, и заваливающейся шлюпбалки.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите  состав спасательного устройства.

2. Для чего используется гидростат в креплении спасательного плота к судну?

3. Что входит в состав снабжения надувного спасательного плота.

4. Назовите основные отличия спасательной шлюпки от рабочей шлюпки.

5. Как производится спуск и посадка в спасательные плоты.

 

Литература: [4] стр.337-344,

             [5] стр. 175-178.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №6

Теоретическая часть

Грузовые устройства предназначены для выполнения погрузочно-разгрузочных работ судовыми средствами.

В состав грузовых устройств на сухогрузных судах входят грузовые стрелы или краны, закрытия грузовых люков и средства внутритрюмной механизации. На судах типа «ро-ро» к грузовым устройствам относят погрузочные лифты, аппарели (внутренние и забортные - рампы); на лихтеровозах типа «ЛЭШ» -катучие козловые краны. На наливных судах роль грузовых устройств выполняют насосы и трубопроводы, с помощью которых погру­жают и выгружают жидкий груз. На судах, перевозящих сыпучие грузы, древесную щепу и т. п., в состав грузовых устройств входят ленточные транспортеры, пневмопогрузчики и другие специальные устройства.

Грузовые устройства промысловых судов предназначены для перегру­зочных операций в море и порту, выполнения вспомогательных работ с орудиями лова, постановки и снятия кранцевой защиты и пересадки людей с судна на судно. Перегрузочные операции в открытом море характеризуются высокой интенсивностью, поэтому их вынуждены про­водить на волнении, при ветре и качке судна. Для этих условий наиболее приемлемыми оказываются устройства с грузовыми стрелами, которые получили широкое распространение на промысловых судах. Для выпол­нения грузовых операций такие устройства оснащены системой блоков и тросов, закрепленных вне стрелы на неподвижных судовых конструк­циях — мачтах, колоннах, палубах и т. д. Чтобы сократить время на пере­грузочные работы в море, из стреловых грузовых устройств судов создаются специальные перегрузочные комплексы, состав и оснастка которых зависят от размеров и общего расположения ошвартованных друг к другу судов, массы передаваемых грузов, волнения, ветра и т. п.

Большое распространение на промысловых судах получили грузо­вые устройства, предназначенные для перемещения грузов по судну: транспортеры, рольганги, лотки, элеваторы, тележки, тельферы и т. д.

Плавучие базы некоторых типов имеют специальные грузовые устройства дли спуска и подъема на борт судов-ловцов. Наконец, на промысле находят использование бесконтактные способы передачи уло­ва с добывающих судов на производственные рефрижераторы и плаву­чие базы.

Грузовая стрела (рис.18)– судовое устройство в виде балки, шарнирно закрепленной нижним концом на мачте или колонне, а верхним концом подвешенной на тросе. Грузовые стрелы делятся на легкие – грузоподъемностью до 10 и тяжеловесные – свыше 10 т.

Грузовые краны являются более сложным и доро­гостоящим грузоподъемным средством, чем стрелы; к тому же они менее надежны при работе в условиях волнения и крена, но зато позволяют быстрее проводить погрузочно-разгрузочные ра­боты, так как могут поднимать и укладывать груз в любое место в просветах люка без дополнительного горизонтального переме­щения. Опыт показывает, что производительность кранов в среднем на 30% превышают производительность стрел. Из-за высокой стоимости и неудобства в работе, даже на небольшом волне­нии, краны на промысловых судах устанавливают крайне редко.

Рисунок 18 – Оснастка легкой стрелы:

1 – грузовой гак;

2 – грузовой блок;

3 – стрела;

4 – шкентель;

5 – топенант;

6 –топенантные тали;

7 – топенантный блок;

8 – мачта;

9 – башмак;

10 – отводной блок;

11 – оттяжка;

12 – оттяжки;

13 – тали оттяжки

 

Задание

1. Нарисуйте оснастку легкой стрелы. Назовите состав и их назначение.

Вопросы для самоконтроля

1. Из каких элементов состоит оснастка легкой и тяжелой грузовых стрел?

2. Как производится спаренная работа двух грузовых стел?

3. Перечислите типы люковых закрытий?

 

Литература: [4] стр.310-326,

             [5] стр. 185-194.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №7

Теоретическая часть

Судовые системы, представляющие собой совокупность специализированных трубопроводов с механизмами, аппаратами, приборами и устройствами, предназначены для переме­щения жидкостей, воздуха или газов, обеспечивающих нормальную эксплуатацию судна (за исключением энергетической установки, трубопроводы которой в число судовых систем не входят).

Работа судовых систем обеспечивает живучесть судна, т. е. безопасность плавания, необходимые условия обитаемости, со­хранность груза, а также выполнение специальных функций, связанных с назначением судна, например на танкерах, спаса­телях, промысловых судах и т. п.

На гражданских судах обычно предусматривают:

- трюмные системы - осушительная, водоотливная, пере­пускная;

- балластные системы - балластная, дифферентная, креновая, замещения;

- противопожарные системы - противопожарная водяная, во­дяного орошения, спринклерная, водораспыления, водяных за­вес, паротушения, пенотушения, углекислотного тушения, жидко­стного (химического) тушения, инертных газов;

- системы бытового водоснабжения - бытовой пресной воды, питьевой воды, мытьевой воды, бытовой забортной воды, бы­товой горячей воды;

- сточно-фановые системы - сточная, фановая, шпигатов от­крытых палуб;

- системы отопления, хозяйственного пароснабжения, обогре­вания и пропаривания - парового, водяного и воздушного ото­пления, хозяйственного пароснабжения, подогрева жидкостей, пропаривания танков и топливных систем;

- системы вентиляции и кондиционирования воздуха - венти­ляция, кондиционирование воздуха;

- холодильные системы - холодильного агента, холодоносителя;

- системы сжатого воздуха - высокого, среднего и низкого давления.

Кроме названных основных на судах имеются различные вспомогательные системы: измерительных, воздушных и пере­ливных труб; продувания и обогревания трубопроводов и арма­туры, а также связи, сигнализации и управления, к которым относятся системы переговорных труб, трюмной сигнализации, пожарной сигнализации, контроля параметров работы и ава­рийной сигнализации.

К числу специализированных судовых систем, выполняющих специальные функции, связанные с назначением судна, отно­сятся:

- специальные системы танкеров - грузовая, зачистная, газоотводная, мойки грузовых танков;

- специальные системы спасательных судов - грунторазмыва, грунтоотсоса, водоотливно-спасательная;

- специальные системы промысловых судов - рыбьего жира, растительного масла, тузлука, рыбоподачи, производственной пресной воды, производственной забортной воды, производствен­ной канализации.

В конструктивном отношении судовые системы состоят из труб, путе­вых соединений, арматуры, приводов арматуры, приборов контроля и механизмов.

Трубы судовых систем изготавливают из стали, меди, легких спла­вов и пластмасс. В трубопроводах для перекачки морской и пресной воды применяют в основном стальные оцинкованные или футерованные трубы, а также медные и винипластовые трубы. Для водяного пара ис­пользуют стальные и медные трубы, сжатого воздуха - трубы из легиро­ванной стали или биметаллические, систем вентиляции - трубопроводы, изготовленные из стали или алюминиево-магниевых сплавов.

 

 

Рисунок 19 – Клапан:

1 – корпус;

2 – прокладка; 3 – крышка;

4 – маховик;

5 – шток;

6 – втулка сальника;

7 – набивка;

8 – стопорное кольцо;

9 – шайба;

10 – тарелка

 

 

 

Рисунок 20 – Типы клапанов:

а – запорный; б – невозвратный;   в – невозвратно-запорный;

г – невозвратно-управляемый

 

Путевые соединения служат для монтажа трубопроводов и их соеди­нения с механизмами, арматурой и корпусными конструкциями. Путе­вые соединения бывают неразъемными и разъемными. Неразъемные соединения образуются сваркой, пайкой или склеиванием труб. Из разъемных соединений в судовых системах наибольшее распространение получили фланцевые соединения. Для труб небольших диаметров применяют разъемные муфтовые и штуцерные соединения. При небольших давлениях в трубопроводах используют дюритовые соединения. Для соединения труб, расположенных под углом, служат колена, тройники и четверники. Прокладку труб через переборки и палубы выполняют с помощью переборочных и палубных стака­нов, которые обеспечивают непроницаемость корпусных конструкций, облегчают и ускоряют монтаж и демонтаж трубопроводов.

С целью уменьшения напряжений, возникающих в трубах от изме­нения температуры и общего изгиба корпуса судна устанавливают упру­гие или сальниковые компенсаторы.

Для перекрытия трубопроводов, разобщения их отдельных участ­ков, изменения расхода жидкости или газа и тому подобных целей при­меняется запорная и регулирующая арматура: краны, клапаны, клинкетные задвижки (рис.21), захлопки и поворотные затворы.

 

Рисунок 21 – Клинкет:

1 – клин (диск);

2 – ходовая гайка;

3 – корпус;

4 – шток;

5 – крышка;

6 – сальниковая набивка;

7 – указатель хода диска;

8 – маховик;

9 – рукоятка

 

Краны (рис.19) имеют притертую к корпусу коническую пробку с одним или несколькими поперечными отверстиями для прохода жидкости. В зави­симости от формы и числа отверстий различают проходные, трехходовые и манипуляторные краны. Из-за возможности заклинива­ния пробки и ее быстрого изнашивания применение кранов в судовых системах ограничено. Значительно большее распространение получили клапаны, движение жидкости которыми регулируется с помощью так называемой тарелки. В зависимости от назначения клапаны делят на запорные, невозвратные, невозвратно-запорные, невозвратно-управляе­мые, дроссельные, предохранительные и редукционные.

Запорные клапаны, тарелка которых может подни­маться и опускаться шпинделем, пропускают жидкость в обоих направ­лениях. У невозвратного клапана тарелка перекрывает отверстие под действием собственного веса, пружины или давления жид­кости. Тарелка невозвратного клапана при увеличении давления жидко­сти под ней поднимается и удерживается в таком положении, пропуская жидкость в одном направлении - под тарелку. Невозвратно-запорный клапан позволяет пропускать жидкость под тарелку, а также перекрыть трубопровод путем прижатия шпинделем тарелки к седлу клапана. Конструкция невозвратно-управляемого клапана дает возможность использовать его как запорный, невозвратно-запорный или невозврат­ный клапан.

Задание

1. Нарисуйте в виде эскиза судовые краны и клапана. Какие из них находят более широкое применение на судах?

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите основные типы судовых систем?

2. Назовите виды путевых соединений.

3. Приведите примеры отличительных и предупреждающих знаков, наносимых на трубопроводах.

 

Литература: [4] стр.363-366,

             [5] стр.213-221.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №8

Теоретическая часть

Осушительная система служит для периодического удаления за сорт воды, скапливающейся на судне в результате отпотевания корпусных конструкций, неплотностей соединения трубопроводов, попадания брызг через люки и вентиляционные отверстия и т. п.

Принципиальная схема осушительной системы судна показана на рис. 22. Из рисунка видно, что она состоит из двух осушительных насо­сов, магистрального трубопровода с отходящими от него в каждый осушаемый отсек приемными отростками, отливных трубопроводов с кингстонами и разобщительной арматуры. На конце каждого приемно­го отростка устанавливается приемник с сеткой, которая предохраняет систему от загрязнения. В машинном отделении приемни­ки снабжаются дополнительно грязевыми коробками. Вода забирается приемниками из льял или сборных колодцев. Сборные колодцы устраиваются, если нет льял, обычно по одному с каждого бор­та у кормовых переборок осушаемых помещений. В машинно-котельных отделениях делают четыре приемных отростка и, следовательно, четыре сборных колодца. В льяла или колодцы охлаждаемых помещений сток от мест скопления воды происходит по специальным спускным трубам.

Осушительная система судов обычно выполняется по централизован­ной схеме, т. е. схеме, при которой все осушаемые помещения обслужи­ваются одними и теми же механизмами. На некоторых судах пики, цеп­ные ящики и сетные трюмы имеют автономную осушительную систему, обслуживаемую ручными насосами или эжекторами. Такую систему обя­зательно должны иметь помещения аммиачных холодильных машин.

Рисунок 22 - Схема осушительной системы

1 - сборный колодец; 2 - грязевая коробка; 3 - отливной кингстон; 4 - отливной трубопровод; 5 - осушительный насос; 6 - невозвратно­запорный клапан с дистанционным управлением; 7 - магистральный тру­бопровод; 8 - приемник;           9 - приемный отросток; 10 - невозвратно-за­порный клапан с ручным приводом маховиком

 

Для предотвращения попадания забортной воды в трюмы и иные помещения применяют невозвратно-запорные клапаны, которые с этой же целью устраивают и на приемных патрубках.

Современные промысловые суда оборудуются сепараторами для очистки льяльных вод от нефтепродуктов. После очистки вода удаляет­ся за борт, а продукты очистки - в сборную цистерну.

Принимаемый на судно водяной балласт служит для регулирования посадки и остойчивости судна. Для его размещения на промысловых су­дах используют специальные балластные цистерны, расположенные в двойном дне, а также форпик и ахтерпик. На некоторых судах балласт по мере расходования топлива принимают в топливные цистерны. Коли­чество водяного балласта составляет 20 - 30% водоизмещения судна. Для приема и удаления балласта на судах устраиваются балластные сис­темы. На небольших судах балластная система может быть совмещена с осуши­тельной.

Балластная систе­ма судна (рис 23) состоит из днищевого и бортового кингсто­нов, балластной маги­страли, запорных кла­панных коробок, насоса, отливного патрубка и независимых трубо­проводов, соединяю­щих балластную маги­страль с балластными цистернами. Балласт­ная система строится по централизованному принципу. Насосы и арматуру размещают в ма­шинном отделении; трубопроводы прокладывают в междудонном про­странстве, а на рефрижераторных судах - в туннельном киле.

 

Рисунок 23 -  Балластная система:

1 - трехклапанная запорная коробка с ручным приводом;

2 - отливной невозвратно-запорный клапан; 3 - насос; 4 - приемник;

 5 - запорный клапан с дистанционным управлением; 6 - кингстон.

 

Кингстоны устанавливают в машинном отделении ниже ватерлинии в специальных выгородках - кингстонных ящиках, имеющих приемные отверстия, закрытые решетками.

Для предотвращения обмерзания и засорения решетки к ней через пер­форированную трубу подводят пар и сжатый воздух. В верхней части кингстонных ящиков установлены трубы для отвода скапливающегося воздуха. Чтобы не загрязнять систему при плавании на мелководье поль­зуются бортовыми кингстонами.

При открытых кингстонах забортная вода заполняет балластную магистраль, из которой поступает самотеком или подается насосом по независимым трубопроводам в балластные цистерны. Так, например, если в балластной системе, открыть два пра­вых клапана клапанной коробки, расположенной у кингстона, и носо­вые клапанные коробки, то вода будет заполнять носовые балластные цистерны самотеком. Для балластировки насосом кормовых балласт­ных цистерн следует открыть средний клапан кингстонной клапанной коробки, левый клапан клапанной коробки, расположенной у отлив­ного патрубка, и кормовые клапанные коробки и запустить насос. С помощью балластной системы можно также перекачивать балласт из носовых балластных цистерн в кормовые и обратно.

Количество и расположение приемных отростков выбирается таким, чтобы можно было обеспечить откачку балласта как при прямом по­ложении судна, так и при крене до 5°. На промысловых судах обычно устанавливают не менее двух балластно-осушительных насосов, обеспе­чивающих балластировку судна и удаление балласта за борт примерно за 8-10 часов.

Задание

1. Нарисуйте схему осушительной системы и расскажите принцип ее работы.

2. Нарисуйте схему балластной системы и расскажите принцип ее работы.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Для каких целей на судах применяют балластную систему?

2. Каким образом производися замена балласта в цистернах?

3. Кто отвечает на судне за операции с балластом?

 

Литература: [4] стр.367-370,

             [5] стр.222-226

 

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №9

Теоретическая часть

Системами пожаротушения называют группу судовых систем, предназначенных для подачи огнегасящих веществ (воды, пара, пены, инертных газов, легкоиспаряющихся жидкостей и т. п.) к очагу пожара или для обеспечения профилактических противо­пожарных мероприятий. На гражданских судах к ним относятся системы: водяная, водяного орошения, водяных завес, водораспы- ления, спринклерная, паротушения, пенотушения, объемного химического тушения, углекислотного тушения, тушения инерт­ными газами, порошкового тушения, а также пожарной сигнализации.

Система водяного пожаротушения (рис.24) подает забортную воду для тушения пожара компактными или распыленными водяными струями с использованием переносных (ручных) или стационарных (лафетных) стволов. Система состоит из пожарных насосов, подающих забортную воду в магистральный трубопровод, выполненный по кольцевой или линейной схеме, от которого к отдельным районам и помещениям идут отростки, оканчивающиеся пожарными рожками. К ним можно подсоеди­нять гибкие шланги длиной 10 - 20 м.

Системы с линейной магистралью применяют на танкерах, средкетоннажных сухогрузных судах, навалочниках. Системой с кольцевой магистралью оборудуют крупные пассажирские суда, промысловые обрабатывающие базы, рефрижераторы и т. п. суда, имеющие развитые надстройки. На крупных грузовых судах валовой вместимостью 4000 per. т и более систему водяного пожаротушения выполняют по комбинированной схеме; в районе грузовых трюмов - по линейной, в районе надстроек - по кольцевой.

По Правилам Регистра СССР давление в пожарных рожках должно быть в пределах 0,25 - 0,32 МПа (2,5 - 3,2 кгс/см2) — в зависимости от типа и регистрового тоннажа судна. Под давле­нием ручной ствол выбрасывает водяную струю на 20 - 25 м. В закрытых помещениях пожарные рожки устанавливают через 20 м, а снаружи - через 40 м друг от друга. На специальных пожарных судах, буксирах, спасателях, ледоколах ставят лафет­ные стволы, выбрасывающие струю воды на 80 - 100 м.

В качестве пожарных насосов используют центробежные на­сосы с напором 65 - 150 м вод. ст. Производительность и коли­чество пожарных насосов определяют по Правилам Регистра СССР в зависимости от типа и размеров судна; суммарная про­изводительность на всех судах, кроме пассажирских, спасатель­ных и пожарных, практически не превышает 250 м3/ч, а количе­ство их - двух (на указанных судах - от одного до трех). Ми­нимальная производительность каждого насоса должна быть достаточной для обеспечения одновременной работы двух стволов. Насосы размещают так, чтобы живучесть системы была максималь­ной. Они должны находиться по возможности в разных отсеках или в одном отсеке, но у разных бортов. Правила допускают использо­вать в качестве пожарных балластные, осушительные и другие насосы, если их производительность и напоры не ниже требуе­мых.

Кроме стационарных пожарных насосов на пассажирских, наливных судах валовой вместимостью 1000 per. т и более и на всех прочих судах валовой вместимостью 2000 per. т и более устанавливают аварийный пожарный насос, если нельзя обе­спечить надлежащую живучесть стационарных пожарных насосов.

Аварийный насос располагают отдельно от стационарных (на наливных судах - в носовой части вне грузовых танков, но в корму от форпиковой переборки); он должен иметь автономный привод и местное управление (на танкерах - также с открытой палубы). Производительность аварийного насоса должна быть достаточной для одновременной работы двух стволов. Трубо­провод противопожарно й водяной системы выполняют из сталь­ных или медных труб, рассчитанных на давление до 1,0 МПа (10 кгс/см2).

 

 

Рисунок 24 – Система водяного пожаротушения

1-пожарный насос; 2 – магистральный трубопровод; 3 – пожарный кран.

 

Система водяного орошения служит для по­дачи воды к оросительным насадкам для тушения пожара в хра­нилищах взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ (крюйт- камерах), а также для орошения палуб, переборок, шахт, трапов и сходов в МКО и т. п. Система срабатывает автоматически при определенном повышении температуры, о начале ее работы подается сигнал в рулевую рубку и каюту старшего помощника капитана.

Система водяных завес подает воду для создания сплошных водяных завес, препятствующих распространению пла­мени, и для охлаждения корпусных конструкций судна. Ее применяют для защиты открытых палуб паромов и судов типа «ро-ро», предназначенных для перевозки подвижной техники, заправленной топливом, а также для защиты проемов и водоне­проницаемых дверей, не имеющих противопожарной изоляции.

Систему водораспыления оборудуют для подачи воды к распылительным насадкам, установленным для тушения пожара распыленной водой в МКО и тонкораспыленной водой, т. е. доведенной до туманообразного (дисперсного) состояния, - в отсеках жидкого топлива. Тонкораспыленная вода создает в топливных отсеках обедненную кислородом среду, и горение не поддерживается. Систему выполняют в виде кольцевых ма­гистралей из медных труб с установленными на них через 1,2 - 1,5 м водораспылителями. Кольцевые магистрали располагают ло высоте отсека ярусами не более чем через 5 м. Вода в маги­страль подается от автоматически включенного насоса. Кроме основного насоса обязательно должен устанавливаться резервный.

Для тонкого распыления воды применяют сжатый воздух под давлением 0.6-0,8 МПа (6-8 кгс/см2).

Спринклерная си­стема необходима для по­дачи воды к оросительным насадкам, которые включа­ются автоматически при по­вышении температуры в ох­раняемых помещениях до заданной величины (в жилых и служебных - до 80 °С). Ос­новой спринклерной системы является спринклер - распыляющая воду насадка с легкоплавким зам­ком, открывающим выход водяной струе из трубопро­вода при достижении заданной температуры. Существуют спринклеры с замком из легкоплавкого металла или со стеклянной колбой, наполненной цветной легко- расширяющейся жидкостью. При повышении температуры ме­таллический замок плавится, а колба лопается, и из спринклера поступает распыленная вода. Спринклеры размещают на расстоя­нии не более 3 м друг от друга так, чтобы все поверхности охра­няемого помещения равномерно орошались. Трубопровод сприн­клерной системы должен всегда быть под давлением.

Система паротушения предназначена для подачи водяного насыщенного пара в охваченные пожаром грузовые трюмы, танки, котельные отделения и пр. Пар, заполняющий эти помещения, создает атмосферу, не поддерживающую горения.

Для паротушения используют насыщенный пар под давлением 0,6-0,8 МПа (6-8 кгс/см2) от главного или вспомогательного котлов. Паропроизводительность котла должна быть достаточной для подачи 1,33 кг пара в час на каждый кубометр объема наиболь­шего охраняемого помещения. Станции паротушения, в которых размещены распределительные коробки с запорными клапанами, располагают в МКО, надстройках, рубках и других легкодоступ­ных местах. От распределительной коробки станции паротушения в каждое охраняемое помещение прокладывают трубопровод из труб диаметром не менее 15-25 мм. На танкерах для экономии массы и упрощения системы эти отростки идут прямо от маги­стрального трубопровода, проложенного под переходным мости­ком. Для повышения живучести системы на магистральном трубо­проводе через каждые 30-40 м, а также по концам средней над­стройки предусматривают отсечные клапаны, которые в нормаль­ных условиях постоянно открыты.

Задание

1.Нарисуйте схему системы пожаротушения в МКО БМТР и расскажите о ее работе.

Вопросы для самоконтроля

1. В каких помещениях на судне устаноавливают спринклерную систему

2. Чем отличается спринклерная система от система водораспыления?

3. Используются ли в настоящее время фреон в системах объемного пожаротушения?

4. На каких судах устанавливают системы инертных газов?

 

Литература: [4] стр.370-375,

             [5] стр.227-238.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №10

Назначение и состав

Теоретическая часть

Системами бытового водоснабжения называют группу систем, предназначенных для обеспечения хозяйственно-бытовых и сани­тарных нужд судна пресной и забортной водой. К этой группе относятся системы бытовой пресной воды, питьевой, мытьевой воды, бытовой горячей и бытовой забортной воды.

В соответствии с «Санитарными правилами» суда должны быть обеспечены в достаточном количестве пресной и мытьевой водой. Так, морские суда, совер­шающие рейсы с удалением от берега более чем на 100 миль и продолжительно­стью более суток, должны иметь запас пресной воды по 100 л на человека в сутки (40 л питьевой и 60 л мытьевой). На судах допускается объединять системы питье­вой и мытьевой воды в одну, называемую системой бытовой прес­ной воды; при этом требуется, чтобы мытьевая вода по условиям хранения и качеству соответствовала питьевой, т. е. должна быть пресной, чистой, про­зрачной и не содержать вредных примесей и микроорганизмов.

Система питьевой воды служит для приема, хранения и подачи питьевой воды на камбуз, к питьевым фонтан­чикам и умывальникам. Она состоит из вкладных цистерн, насо­сов, пневмоцистерны (гидрофора), трубопроводов из оцинкован­ных водогазопроводных труб и водораспределительных устройств (рис. 25). На судне предусматривают не менее двух цистерн питьевой воды с надежным защитным покрытием - цементным раствором, полиэтиленовой пленкой, этинолевой краской и т. п.- и снабженных водомерными стеклами или дистанционными уров­немерами (пользоваться футштоками запрещено).

Питьевую воду принимают в цистерны через выведенные на открытую палубу трубы, которые гибкими шлангами присоеди­няют к городскому водопроводу. Рожки приемных труб выводят на 400 мм выше открытой палубы и защищают от попадания мор­ской воды, а на гуськах воздушных труб цистерн пресной воды предусматривают головки с фильтрами и защитой от морской воды.

Для поддержания в системе постоянного давления предусма­тривают гидрофору т. е. герметически закрытую цистерну, запол­ненную водой и сжатым воздухом, который по мере заполнения гидрофора водой сжимается до 0,3-0,35 МПа (3-3,5 кгс/см2). Воздух подает питьевую воду в систему до тех пор, пока давление в гидрофоре не упадет до 0,12-0,16 МПа (1,2-1,6 кгс/см2), после чего автоматически включается водяной насос и гидрофор снова заполняется. Выключается насос также автоматически - при увеличении давления воздуха в гидрофоре сверх указанного.

 

 

 

Рисунок 25 - Схема системы питьевой воды

1 - наливной трубопровод; 2 - цистерна запаса питьевой воды;

3 - трубопровод от цистерны запаса к насосной установке;

4 - ручной насос; 5 - центробежный элек­тронасос;

6 - гидрофор (пневмоцистерна);

7 - реле давления, управляющее работой электромотора насоса;

8 - напорная магистраль питьевой воды;

9 - водоразборные устройства (потребители).

 

На судах малого водоизмещения применяют упрощенную систему питьевой воды: вместо гидрофора на мостике устанавли­вают заполняемый насосом напорный бак (расходную цистерну), из которого вода самотеком поступает к потребителям.

Для длительного хранения питьевой воды в системе преду­сматривают бактерицидную установку (хлоратор, бактерицидные лампы и т. п.), но даже после специальной обработки хранить воду более 20-30 суток нельзя. На судах, обладающих большой автономностью и имеющих на борту большое количество людей, запас пресной воды принимают на 15-20 сут, пополняя его затем от опреснительной установки. Опресненную морскую воду (ее разрешается брать в море не ближе 25 миль от берега) обеззара­живают и минерализуют, т. е. насыщают ее минеральными со­лями для придания ей вкусовых качеств.

Система мытьевой воды по своему устройству анало­гична системе питьевой воды, однако мытьевую воду допускается хранить в корпусных цистернах, предусматривая защиту ее от за­грязнения и порчи под действием тепла. Во избежание замерза­ния в зимнее время цистерны мытьевой воды оборудуют змееви­ками подогрева (от хозяйственного паропровода). Мытьевую воду подают только в бани, ванные, душевую, прачечные, камбузы. В умывальники мытьевую воду подводить запрещено (так как ее нельзя использовать для питья), она должна быть питьевого качества.

Система бытовой горячей воды служит для централизованного снабжения горячей пресной водой хозяй­ственно-бытовых потребителей. Воду подогревают в специальном водоподогревателе и при температуре 60-70° направляют с помощью насоса горячей воды по кольцевому трубопроводу к по­требителям.

Система бытовой забортной воды необхо­дима для подачи забортной воды к местам ее потребления (ванны, душевые, туалеты) и для мытья палубы, а также для охлаждения различных теплообменных аппаратов. В отличие от остальных эта система не имеет запасных цистерн. В качестве насоса обычно используют пожарный насос либо устанавливают автономный насос забортной воды с пневмоцистерной.Трубопровод забортной воды изготовляют из труб, обладающих высокой коррозионной стойкостью - стальных, оцинкованных, медных, медно-никеле­вых, полиэтиленовых или же стальных, футерованных полиэти­леном.

 

 

Рисунок 26 - Схема сточной системы.

1 - фановый трубопровод; 2 - сточный трубопровод;

3 - бортовая захлопка; 4 - труба, идущая с правого борта;

5 шпигат; 6 - водяной затвор (сифон); 7 - писсуар;

8 -цистерна; 9 - насос; 10 - выгородка сточной цистерны.

 

Сточными системами (рис.26) называют группу судовых систем, со­стоящую из системы сточных вод, системы хозяйственно-бытовых вод и системы шпигатов открытых палуб. Они предназначены для удаления с судна различных сточных вод (из унитазов, писсуаров, ванн, умывальников, раковин и других санитарных и хозяйственно-бытовых приборов), а также вод, попадающих на открытые палубы. В связи с тем, что по «Санитарным правилам» и требо­ваниям «Международной конвенции по предотвращению загрязне­ния с судов 1973 г.» сбрасывать за борт сточные воды при нахожде­нии судна в портах, каналах и прибрежной зоне запрещено, на судах предусматривают специальные цистерны, емкости которых достаточны для сбора сточно-фекальных вод в течение трехсуточ­ной стоянки (50 л сточно-фекальных вод на человека в сутки).

Сточные воды поступают в цистерны самотеком и откачи­ваются из них насосами, эжекторами или сжатым воздухом в бе­реговые резервуары, грязеотвозные шаланды или в открытое море. Для периодической очистки цистерны оборудуют системой обрыва и пропаривания, а во избежание переполнения-специаль­ной сигнализацией о заполнении цистерны на 80%. Выклю­чаются насосы автоматически, при заполнении цистерны. На сов­ременных судах оборудуют отвечающие Конвенции установки для очистки и обеззараживания сточных вод, позволяющие произво­дить сброс обработанных сточных вод в море. Обработка сточных вод осуществляется биологическим, электрохимическим, физико­химическим и другими методами.

Трубопроводы сточных систем изготовляют из медных или стальных оцинкованных труб с латунной или бронзовой арма­турой, Фановый трубопровод (диаметром не менее 100 мм) не дол­жен иметь горизонтальных участков (уклон не менее 0.05 %) и резких изгибов и поворотов, Сточный трубопровод может быть меньшего диаметра, и к его прокладке предъявляют менее же­сткие требования. Для упрощения сточной системы гальюны стараются располагать по одной вертикали и группировать в оп­ределенных районах. Стойки из гальюнов и других санитарно- гигиенических помещений, как правило, не разрешается проводить через жилые и общественные помещения, камбуз, провизионные камеры, медблок и т. п. В случае крайней необходимости проходя­щие через эти помещения трубопроводы сточных систем должны быть тщательно звуки- и теплоизолированы, и их следует размещать в специальных выгородках.

Отливные отверстия сточных систем выводят обычно на левый борт на высоте 300 мм над грузовой ватерлинией; приемники всех других систем забортной воды размещают на правом борту. Выходное отверстие отливного трубопровода снабжают невозврат­ной захлопкой. Чтобы предотвратить проникновение неприятных запахов в гальюны и умывальники, у санитарных приборов устанавливают водяной затвор, обычно сифонного типа.

Система шпигатов открытых палуб состоит из уста­новленных вдоль бортовой кромки палубы (по ватервейсу) шпига­тов, переходящих в вертикальные спускные трубы, идущие в льяла, сточные колодцы или выводимые за борт в районе гру­зовой ватерлинии. Шпигаты снабжены сеткой для защиты спуск­ных труб от засорения. На трубах, ведущих в льяла и сточные колодцы, устанавливают шпигаты с гидравличес­ким затвором, предотвра­щающим проникновение неприятных запахов из трюма и трубопровода сточной системы; в неко­торых помещениях преду­сматривают шпигаты с от­стойниками и запорным устройством.

Задание

1.Нарисуйте схему систем питьевой воды

Вопросы для самоконтроля

1. Каким образом обеспечивают качество питьевой воды на судне?

2. Какая маркировка наносится на цистерне питьевой воды и кто имеет право давать разрешение на ее открытие?

3. Для каких целей устанавливают на палубе шпигаты, если в фальшборте имеются штормовые портики?

4. Чем отличается сточная система система от система шпигатов?

 

    Литература: [4] стр.376-383,

                 [5] стр.238-242.

 

 

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №11

Назначение и состав

 

Теоретическая часть

К этой группе систем от­носятся системы отопле­ния (парового, водяного и воздушного), вентиляции и кондиционирования воз­духа. Они предназначены для создания и поддержа­ния в судовых помещени­ях необходимых парамет­ров воздушной среды.

Системы отопления обе­спечивают обогрев судо­вых помещений в холодное время года. На судах при­меняют паровые, водяные и воздушные системы ото­пления, а также отопле­ние с помощью электро­грелок, питаемых от су­довой электросети.

Систему паро­вого отопления применяют в машинных отделениях и мастерских, санитарно-бытовых и сани­тарно-гигиенических по­мещениях, кладовых, ре­же — в жилых, общест­венных и служебных по­мещениях, за исключени­ем помещений, имеющих оборудование и приборы, которые выходят из строя

под действием пара в случае протечек (штурманская и ра­диорубки, трансляционная, гирокомпасная, музыкальные са­лоны, а также помещения, отделанные ценными породами дерева). Для парового отопления используют сухой насыщенный пар под давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см2) от главных, вспомогательных или утилизационных котлов. Система состоит из парораспредели­тельной станции, размещаемой в МКО, специальных выгородках или нишах, тамбурах и т. п.; грелок и трубопроводов. Редук­ционный и предохранительный клапаны сохраняют заданное давление пара и предотвращают его повышение путем стравли­вания излишнего пара в атмосферу.

Различают однопроводную и двухпроводную системы парового отопления. При однопроводной системе грелки включаются последовательно одна за другой, так, что каждая последующая питается смесью пара и конденсата, образовав­шегося в предыдущей грелке. При двухпроводной системе все грелки включаются параллельно друг другу между магистралью свежего пара и магистралью конденсацион­ной воды. Конденсационная вода с полностью сконденсирован­ными в конденсационном горшке остатками пара поступает в теп­лый ящик, а оттуда - в котел. Двухпроводная система эффектив­нее и надежнее однопроводной, но сложнее и на 25-30 % тя­желее.

При прокладке парового отопления помещения одного района судна с примерно равными теплопотерями объединяют в группы. При этом в каждую группу грелок пар поступает через редук­ционный клапан от магистрали свежего пара. Парораспредели­тельная станция обслуживает не только систему парового отоп­ления, но и хозяйственный паропровод, подающий пар в прачеч­ные, камбуз, сушилки, к воздухоподогревателям системы воздуш­ного отопления и кондиционирования воздуха (в хозяйственный паропровод подается пар под давлением 0,5 МПа).

В качестве отопительных приборов в системе парового отоп­ления применяют радиаторы и грелки ребристого типа.

Трубопровод изготовляют из стальных или медных труб: магистральный - диаметром до 80 мм, отростки к отопительным приборам - диаметром 10-25 мм.

К недостаткам системы парового отопления следует отнести: шум при подаче пара, невозможность получить стабильный тепловой режим, что вредно отражается на самочувствии людей, пригорание пыли на грелках из-за высокой температуры пара, сухость воздуха в обогреваемом помещении.

Система водяного отопления, использующая в качестве теплоносителя воду, нагретую до 70-95°, по устройству очень похожа на систему парового отопления; в ней лишь отсут­ствуют приборы и арматура, имеющие «паровую» специфику (конденсационные горшки, сепараторы, редукционные и предо­хранительные клапаны). Горячую воду получают в водоподогревателе и подают по напорному трубопроводу в грелки и радиа­торы такого же типа, как и для парового отопления; отдав тепло, вода возвращается в водоподогреватель. Циркуляция воды в си­стеме обеспечивается специальным циркуляционным насосом (при­нудительная циркуляция) или благодаря разности давлений го­рячей и отработавшей воды (естественная циркуляция).

Системы водяного отопления бывают однотрубными и двух­трубными. Так как под влиянием температуры изменяется объем воды, к напорной магистрали водяного отопления подключают расширительный бак. Если этот бак сообщается с атмосферой, систему называют открытой, если не сообщается,—закрытой. На большинстве судов применяют открытую систему, причем расширительный бак размещают возможно выше. Закрытая си­стема используется только на небольших судах и катерах.

Трубопровод системы водяного отопления монтируют из сталь­ных водогазопроводных труб диаметром 20-80 мм.

Водяное отопление имеет ряд преимуществ перед паровым: бесшумность, гигиеничность, стабильность теплового режима, безопасность. Но оно более громоздко, тяжелее и ненадежно в условиях низких температур (возможно замерзание воды в тру­бопроводах).

Система воздушного отопления основана на обогреве помещений теплым воздухом. В настоящее время ее совмещают с системой вентиляции или с системой кондициониро­вания воздуха и как самостоятельную на судах не применяют.

Система вентиляции призвана поддерживать чистый, свежий воздух в жилых, служебных и общественных помещениях, в гру­зовых трюмах и танках, в провизионных кладовых, удалять скопление газов из коффердамов, аккумуляторных и т. д. Пода­ваемый в помещения наружный воздух специальной обработке не подвергается.

Система кондиционирования воздуха, получившая широкое распространение на морских судах, необходима для создания в помещениях, главным образом жилых и общественных, воздуш­ной среды заданной температуры и влажности независимо от внешних условий. В этой системе сочетаются принципы действия систем вентиляции, отопления, охлаждения и осушения воздуха, поэтому в помещениях, имеющих систему кондиционирования, никаких других из упомянутых систем не устанавливают.

Систему кондиционирования оборудуют в пределах каждого водонепроницаемого отсека; группу помещений обслуживает один центральный кондиционер. Некоторые помещения (напри­мер, кают-компания, салоны) может обслуживать автономный кондиционер. Кондиционер состоит из воздушного фильтра, ка­лориферов (первичного и вторичного), охладителя воздуха, увлаж­нителя и влагоотделителя. В зимнее время поступающий снаружи холодный воздух подогревается и увлажняется; в летнее время воздух охлаждают и осушают. В помещении заданные параметры воздуха поддерживаются автоматически с помощью специальных регуляторов.

В работе системы кондиционирования воздуха можно исполь­зовать атмосферный воздух, а также, частично, воздух обслужи­ваемого помещения (рециркуляционный воздух).

Различают два основных тина систем кондиционирования воздуха: низконапорную (низкоскоростную) и высоконапорную (высокоскоростную).

Низконапорная система состоит из кондиционера, вентиляторов, магистрального трубопровода и местных отрост­ков с воздухораспределителями. Засасываемый вдувным венти­лятором наружный воздух поступает в кондиционер, обрабаты­вается и через магистральный трубопровод подается к воздухо­распределителям, откуда попадает в обслуживаемые помещения. Из помещений воздух удаляется вытяжным вентилятором, причем около 2/3 его снова поступает в кондиционер. Так как при такой схеме полная обработка воздуха осуществляется в центральном кондиционере, то во все помещения поступает воздух с одинако­выми параметрами; поэтому данную систему применяют для помещений, в которых не требуется индивидуальной регули­ровки, — кают-компания и другие общественные помещения.

Высоконапорная система кондиционирования отличается более высокой скоростью подачи воздуха (20-30 м/с вместо 10-15) и большим его напором. Ее применяют в помеще­ниях, требующих индивидуального регулирования температуры, и выполняют или по одноканальной, или двухканальной схеме.

В первом случае в центральный кондиционер поступает только наружный воздух, который доводят до температуры 10-15° и под повышенным напором подают в местные (каютные) конди­ционеры, представляющие собой водяные калориферы; здесь воздух вторично подогревается до 20-25°. Обработанный таким образом воздух выходит из каютных кондиционеров с повышенной скоростью, подсасывая при этом воздух из помещения. Послед­ний, проходя через кондиционер, также подвергается подогреву (или охлаждению - в зависимости от времени года). Таким обра­зом осуществляется рециркуляция и местное регулирование тем­пературы.

При двухканальной схеме к помещениям по двум параллель­ным магистралям подают подогретый и холодный воздух, который можно в разных пропорциях смешивать в каютных воздухораспределителях.

 

Задание

1.Нарисуйте схему высоконапорной двухканальной кондиционирования воздуха.

Вопросы для самоконтроля

1. Почему разделяют системы вентиляции разных по назначению помещений?

2. Назовите основное назначение системы кондиционирования воздуха.

 

Литература: [4] стр.370-383,

             [5] стр.242-250.

РАЗДЕЛ 2 ТЕОРИЯ СУДНА

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №12

Теоретическая часть

Цель практической работы состоит в том, чтобы ознакомить курсантов с основными свойствами жидкостей, основами гидростатики, гидромеханики и теории крыла, а также теорией подобия.  С этой целью предлагается решить задачи по данной теме.

Основными механическими свойствами жидкости являются:

Весомость жидкости, характеризующаяся удельным весом - отношением веса жидкости р к занимаемому объему v,

γ = р/v.

Плотность жидкости - отношение массы жидкости m к ее объему v,

ρ = m/v.

Плотность и удельный вес связаны между собой зависимостями γ = ρg, где g - ускорение свободного падения, (g = 9,81 м/с2).

Поверхностным натяжением называется свойство жидкости испытывать дополнительное давление на свободной поверхности под действием молекулярных сил сцепления. Это свойство жидкости характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения α.

Вязкость – способность жидкости оказывать сопротивление при скольжении одной ее части относительно другой.

Основные положения гидромеханики. Ламинарный и тур­булентный потоки, уравнение Бернулли, уравнение неразрыв­ности, основы теории подобия, элементы теории крыла.

Экспериментальное определение сопротивления воды дви­жению судна. Критерии подобия, пересчет результатов модель­ных испытаний на натуру, опытовые бассейны.

Примеры решения типовых задач

Задача № 12.1

 

Определить подъемную силу крыла Fyh, движущегося в пресной воде со скоростью 12 м/с и углом атаки = 0,07 рад, если его длина l = 8 м, ширина b = 1 м, относительная толщина δ = 0,06, прогиб профиля f = 0,03 м, погружение h = 0,5 м.

Решение:

 

Задание

На практическом занятии необходимо решить задачи из § 2.3 задачника [3]. Основные зависимость и примеры решения типовых задач в § 2.1-2.2 [3]. Номера задач и их количество определяет преподаватель.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Что изучает гидромеханика?

2. В чем отличия газообразной среды от капельной жидкости?

3. Что изучает гидростатика?

4. Что такое избыточное (манометрическое давление)?

5. Сформулируйте закон Архимеда.

6. Что изучает гидродинамика?

7. В чем отличия ламинарного движения жидкости от турбулентного?

8. В чем отличие реальной жидкости от идеальной жидкости?

9. Каков смысл критериев Фруда и Рейнольдса?

10. На каком этапе проектирования судна используют положения теории подобия?

11. Назовите основные геометрические характеристики крыла.

 

Литература: [1] стр.14-26,

………………[3] стр.7-26

                               [4] стр. 25-34.

 

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №13

Теоретическая часть

Целью данной работы является ознакомление обучающихся с методами изображения судовой поверхности. Необходимо по­ручить четкое представление о плоскостях проекций и способе изображения сечений поверхности корпуса судна. Большое зна­чение для дальнейшего изучения курса имеют главные разме­рения судна; в частности необходимо четко представлять разницу между длиной судна по ватерлинии и длиной между перпендикулярами. Кроме того, здесь важно уяснить физический смысл коэффициентов полноты, так как с этими понятиями обучающийся будет сталкиваться при изучении всего курса.

На теоретическом чертеже изображены проекции на главные взаимно перпендикулярные плоскости линии пересечения теоретической поверхности корпуса с плоскостями, параллельными главным плоскостям. В качестве главных плоскостей принимают:

- диаметральную плоскость (ДП) - вертикальную продольную плоскость, делящую корпус судна на две симметричные части - правую (правый борт) и левую (левый борт);

- плоскость мидель-шпангоута ( ) - вертикальную поперечную плоскость, проходящую по середине длины судна и делящую корпус на носовую и кормовую части;

- основную плоскость (ОП) - горизонтальную плоскость, проходящую через нижнюю точку теоретической поверхности корпуса судна в плоскости мидель-шпангоута. Различают две группы главных размерений корпуса судна (рис.3.3) в зависимости от того, связаны они или не связаны с положением ватерлинии:

1) размеры, не связанные с положением судна относительно поверхности воды (чисто конструктивные размеры);

2) размеры, связанные с этим положением и характеризующие деление корпуса судна на надводную и подводную части.

Обводы корпуса судна не воспроизводятся аналитическими зависимостями и заданы графически теоретическим чертежом. Поэтому приведенные интегралы, определяющие элементы погруженного объема судна, не удается вычислить непосредственно.

Для их вычисления используют правила приближенного интегрирования. Из них широкое применение получили три правила - правило трапеций, правило Симпсона и правило Чебышева. При выполнении ручных расчетов наибольшее практическое применение получило правило трапеций.

Посадкой называется положение судна относительно спокойной поверхности воды. Положение действующей ватерлинии относительно корпуса, а значит, и посадку судна в общем случае определяют три параметра:

- d − средняя осадка (осадка на миделе);

- Df − дифферент (разность осадок носом и кормой);

- Θ − угол крена (наклонение судна в вертикально-поперечной плоскости).

Необходимо различать габаритную осадку, которую показывают марки углубления и осадку судна (до основной плоскости).

Примеры решения типовых задач

 

Задача № 13.1

 

Каково изменение средней осадки т/х «Новгород» (dср = 9,22м) при переходе из воды плотностью 1,032 т/м3 в воду плотностью 1,02 т/м3.

 

Решение:

Изменение средней осадки находим по формуле:

δd = (ρ – ρ1) χ d / ρ1 = (1,032 – 1,02) ·0,82 ·9,22/1,02 = 0,089 м.

Где χ = 0,82 - коэффициент вертикальной полноты т/х «Новгород».

 

Задача № 13.2

Получить аналитическую зависимость объемного водоизмещения от осадки конусного буя в пределах погружения его от нуля до половины высоты. Чему равна масса буя при высоте 2 м, если в пресной воде d = 6м.

 

                                 Решение:

Объем конуса: V =  d = π D2 · d /12,

Где D = 2 d· tg 350 = 1,4 d.

V(d) = π D2 · d /12 = 3,14(1,4 d)2· d/12 = 0,513 d3

Тогда масса буя при d = 0,6 м

M = ρ V = 1,0 · 0,513 · 0,63 = 0,110 т.

 

Задача № 13.3

 

Определить объемное водоизмещение и возвышение Ц.В. понтонов плавучих кранов , формы корпусов которых изображены на рис.

 

Решение:

 

Объемное водоизмещение V = А · L = 32,2 ·13 = 418,6 м3 ,

где: А – площадь погруженного в воду мидель-шпангоута:

 А = 20 ·1,4 + (1,42/tg 250 ) = 32,2 м2

 

 

Задание

На практическом занятии необходимо решить задачи из § 3.3 задачника [3]. Основные зависимость и примеры решения типовых задач в § 3.1-3.2 [3]. Номера задач и их количество определяет преподаватель.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определения главных плоскостей судна. Как они связаны с координатными плоскостями судна?

2. Что такое батоксы, теоретические шпангоуты и теоретические ватерлинии?

3. Из каких видов состоит теоретический чертеж судна?

4. Где располагаются носовой и кормовой перпендикуляры и номера каких теоретических шпангоутов на них располагаются?

5. Чем отличается конструктивная ватерлиния от действующей ватерлинии?

6. Где используются элементы погруженного объема судна и теоретический чертеж?

7. Назовите основные главные размерения судна.

8. Назовите безразмерные коэффициенты полноты судна и дайте им определения.

9.  В чем отличие осадки судна от габаритной осадки?

10. При какой посадке судна можно применять элементы погруженного объема входящие в состав КЭТЧ, а также грузовую шкалу?

11. В каких случаях используют масштаб Бонжана. Как производятся расчеты водоизмещения и координат ЦВ.

Литература: [1] стр.27-49,

………………[3] стр.27-42,

                               [4] стр. 35-42.

 

 

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №14

Теоретическая часть

 Целью данной работы является ознакомление с судовой до­кументацией для расчета плавучести судна и методами ее использования. Для лучшего усвоения материала следует повто­рить основные положения гидростатики, определение центра тяжести тел и правила приближенного вычисления интегралов.

Плавучестью называется способность судна плавать в состоянии равновесия в заданном положении относительно поверхности воды при заданной нагрузке.

Силы тяжести приводятся к одной равнодействующей - силе тяжести судна Р, которая направлена вертикально вниз и приложена в центре тяжести судна (ЦТ) - в точке G с координатами xg , yg , zg .

Сила плавучести направлена вертикально вверх и приложена в центре величины судна (ЦВ) - в точке С с координатами xс, yс, zс. Центр величины представляет собой геометрический центр подводного объема судна V, и его положение зависит от формы корпуса судна и его посадки.

При проведении расчетов мореходных качеств, важно знание понятия «малого» и «большого грузов». Эти понятия являются относительными, причем прием большого груза следует рассматривать не как прием крупного тяжеловеса, а как прием нескольких грузов общим весом более 10÷12% от водоизмещения.

Необходимо изучить требования предъявляемые к запасу плавучести Международной конвенцией о грузовой марке 1966г. и Регистром.

Безопасность плавания теснейшим образом связана с нор­мированием и контролем плавучести судов. Поэтому большое значение имеет понимание роли грузовых марок.

При изучении материала нужно хорошо усвоить, что кри­вые элементов теоретического чертежа строятся для судна, си­дящего на ровный киль. Если дифферент судна значителен (более 1÷1,5°), то для определения характеристик плавучести судна следует пользоваться диаграммами осадок носом и кормой.

Примеры решения типовых задач

 

Задача № 14.1

Определить изменение посадки д/э «Пенжина» после снятия груза массой 280 т при DW = 6540 т, ; ρ =1,01 т/м ; Мд=14000 т/м, если абсцисса центра массы снимаемого груза 5,0 м.

Решение:

По грузовой шкале д/э «Пенжина» по заданному DW определяем среднюю осадку и число тонн на 1 см осадки:

d = 7,54 м, q =18,5 т/см.

Изменение средне осадки: δd = m/ q = 280/18,5 = 15,13 см = 0,1513 м.

По КЭТЧ при известной средней осадке находим Xf = - 0,4 м.

δDf = - m(Х – Xf) /Мд = - 0,092м.

δd н = δd + (0,5L – Xf) δDf/L = - 0,1513 + (0,5· 123 +0,4) (- 0,092/123) =  

 - 0,197м.

 δd к = δd - (0,5L + Xf) δDf/L = - 0,1513 - (0,5· 123 - 0,4) (- 0,092/123) =

 - 0,105 м

 

Задача №14.2

Для т/х « Новгород » выполнить оперативный контроль изменения осадок оконечностей от приема 360 т груза при исходных значениях d н = 8,0 м; d к = 8,5 м, если абсцисса центра масс груза 30 м

Решение:

 d ср = d н + d к/2 = 8 +8,5 / 2 = 8,25 м.

По рис 3.6 находим изменение осадок носом и кормой при приеме 100 тонн груза δd н1 = 0134 м; δd к2 = - 0,036 м
   Рассчитываем изменение осадок от приема 360 тонн груза

δd н = 360*0,134/100 = 0,4824 м

δd к = 360*(-0,036/100) = - 0,1296 м


Задание

На практическом занятии необходимо решить задачи из § 3.3 задачника [3]. Основные зависимость и примеры решения типовых задач в § 3.1-3.2 [3]. Номера задач и их количество определяет преподаватель.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите условия равновесия плавающего судна и где на практике их применяют?

2. Почему при посадке судна с большим дифферентом для определения характеристик плавучести судна нельзя пользо­ваться кривыми элементов теоретического чертежа?

3. Почему ордината центра величины судна, плавающего без крена, равна нулю?

4. Как влияет увеличение осадки судна на величину числа тонн на 1 см осадки?

5. Почему при приеме малого груза для определения осадки пользуются числом тонн на 1 см осадки, а не грузовым разме­ром или грузовой шкалой?

6. Чем объяснить, что летом осадка судна допускается боль­ше, чем зимой.

Литература: [1] стр.50-68,

………………[3] стр.27-42,

                               [4] стр. 43-55.

 

 

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №15

Решение практических задач по темам:

Теоретическая часть

Целью данной работы является получение обучающимися общих сведений об остойчивости судов и методике ее контроля в процессе эксплуатации судов. Помимо этого, курсанты (сту­денты) должны научиться рассчитывать посадку судна при перемещении или приеме грузов на судно.

Знакомясь с темой, необходимо повторить определение ста­тических моментов и моментов инерции плоских фигур, дифференцирование функций, определение центра тяжести системы тел, когда одно из них перемещается в каком-либо направле­нии, и вращение тела вокруг оси.

Остойчивостью называется способность судна противодействовать силам, отклоняющим его от положения равновесия, и возвращаться в первоначальное положение равновесия после прекращения действия этих сил. Остойчивость судна меняется с увеличением угла наклонения и при некотором его значении полностью утрачивается. Принято различать остойчивость судна при малых углах наклонения (начальную остойчивость) и остойчивость на больших углах наклонения. В зависимости от направлений наклонения судна изучают поперечную остойчивость и продольную остойчивость.

Если наклонение судна происходит без значительных угловых ускорений (перекачивание жидких грузов, медленное поступление воды в отсек), то остойчивость называют статической.

В ряде случаев наклоняющие судно силы действуют внезапно, вызывая значительные угловые ускорения (шквал ветра, накат волны и т.п.). В таких случаях рассматривают динамическую остойчивость.

Курсанту большое внимание следует обратить на критерии остойчивости: метацентрические высоты и плечо статической остойчивости; твердо усвоить, что метацентрические формулы справедливы только для бесконечно малых углов на­клонения, когда кривую центров величины можно заменить дугой окружности.

Перед выводом формул для определения метацентрических радиусов следует изучить теорему Эйлера, которая объясняет, почему ось наклонения при дифференте не совпадает с ми­делем.

Примеры решения типовых задач

 

Задача 15.1

 

Как измениться поперечная МВ судна после перемещения во время ремонта главного двигателя массой 15 т. из машинного отделения, где аппликата его ЦМ 1,5 м, и установки его на палубу, когда аппликата ЦМ двигателя z1 = 4,4 м. Δ = 355 т.

Решение:

δh = - m ( z1 - z) / Δ = -15(4,4 – 1,5)/355 = - 0,12м

 

Задача № 15.2

 

Как изменится МВ д/э «Пенжина», если для обеспечения прочности перекачать балласт из цистерн №4 ( Р = 86 т; z = 1,11 м), № 7( Р = 222 т; z = 4,47м) и № 5 ( Р = 64т; z = 0,64м) в цистерны № 14 ( Р = 336т; z = 8,67 м) и № 13( Р = 36 т; z = 1,76 м) ? Цистерны запрессованы. Δ = 9400т.

 

Решение:

При данном перекачивании балласта изменяется его центр тяжести относительно основной плоскости. Определим z1 и z2 – аппликаты ц.т балласта до и после перекачки в цистерны.

 z1 =  =  = 3,03 м

 z2=  =  = 8 м

Изменение МВ :

δh = - m ( z2 - z1) / Δ = - 372(8 - 3,03)/9400 = - 0,196 м

 

Задача № 15.3

 

Как изменится поперечная МВ судна массой 14000 т с начальной МВ h = 0,75 м и осадкой 7,0 м после заполнения прямоугольного в плане танка двойного дна на половину его высоты топливом с ρ = 0,89 т/м3. Длина танка 19 м, высота двойного дна 1,1 м, число тонн на 1 см осадки 22 т/с; ширина В = 8 м.

Решение:

Определим объем топлива в танке:

v = l·b·H/2 = 19·8·1,1/2 = 83,6 м3

Масса топлива m = ρ · v = 0,89· 83,6 = 74,4 т

Изменение МВ судна определяем по формуле:

δh = (d +  - h – z - ix /v )

δh = 74,4(7,0 + 74,4/200·22 – 0,75 – 0,275 –810,66/83,6)/(14000 + 83,6)

ix = l·b3/12 = 810,66 м4

δh = - 0,01957 м.

Задание

На практическом занятии необходимо решить задачи из § 4.6 задачника [3]. Основные зависимость и примеры решения типовых задач в § 4.1,4.5 [3]. Номера задач и их количество определяет преподаватель.

Вопросы для самоконтроля

1. Где при выводе формулы метацентрического радиуса ис­пользуется теорема Эйлера?

2. Какое допущение принимается при выводе формулы пле­ча статической остойчивости для бесконечно малых углов наклонения?

3. Когда следует учитывать влияние дифферента на попе­речную остойчивость судов?

4. Как от диаграммы статической остойчивости перейти к кривой восстанавливающего момента?

5. Бывают ли суда, у которых остойчивость при приеме Малого груза на днище падала бы?

7. Почему при приеме большого груза нельзя для расчетапосадки и остойчивости судна пользоваться формулами, вы­ веденными для приема малого груза?

 

Литература: [1] стр.69-99,

………………[3] стр.43-68,

                               [4] стр. 56-77.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №16

Теоретическая часть

Остойчивость судов при больших наклонениях характеризу­ется диаграммами статической и динамической остойчивости. При изучении этого вопроса следует обратить внимание, что диаграмма статической остойчивости простым изменением мас­штаба превращается в кривую восстанавливающего момента, а диаграмма динамической остойчивости является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости.

Далее необходимо рассмотреть ряд практических задач, связанных с расчетом малых и больших наклонений судна, а также влияние на остойчивость дифферента, жидких и подве­шенных грузов и условий плавания. Следующий вопрос программы связан с нормированием и контролем остойчивости промысловых судов. При его изучении нужно ознакомиться с Правилами Регистра, судовой документацией и приборами, которые используются для конт­роля остойчивости судов в процессе их эксплуатации.  

Примеры решения типовых задач

 

Задача № 16.1

 

После посадки судна на мель при dн = 3,9м; d к = 4,5м. появился крен 50. Начальное состояние судна: Δ = 5000 т, посадка без дифферента с d = 4,6 м, число тонн на 1 см осадки q = 13 т/см. Определить количество груза, которое следует выгрузить из трюма №2 (абсцисса ЦМ 18 м), чтобы судно длиной 105 м самостоятельно всплыло. Абсцисса точки касания грунта: хр = 4,62 м.

 

Решение:

 

 Объемное водоизмещение судна до аварии: 

V = Δ/ ρ = 5000/1,025 = 4878 м3.

Площадь ватерлинии: S = 100q / ρ = 1300/1,025=1268,3 м2.

Коэффициент вертикальной полноты:

 χ = V/ S d = 4878/1268,3 ·4,6 = 0,836

Исходя из предположения прямобортности корпуса судна находим объемное водоизмещение судна после посадки на мель:

V1 = χ S d = 0,836 ·1268,3 · (3,9 + 4,5)/2 = 4453,25 м3.

Масса снимаемого груза необходимого для всплытия определяем:

M = ρ(V - V1) = 1,025( 4878 – 4453,25) = 435,36т

Масса снимаемого груза Мгр из трюма №2 необходимого для всплытия находим из уравнения:

Мгр х тр / M = хр;    Мгр = M хртр = 435,36 · 4,62/ 18 = 111,74 т

 

Задача № 16.2

 

Д/э «Пенжина» (L = 123 м, h =0,5 м, d = 6,85м, ) при посадке на ровный киль, форсируя лед, частично на него взошел, в результате чего изменилась посадка: dн = 6,5м d к= 7,1м. Определить угол крена, вызываемый перекачкой полного объема пресной воды (130,8 т) из цистерны №8 ЛБ в равную ей по емкости цистерну №9 ПБ ( поперечная составляющая расстояния между центрами масс 9,4 м).

Решение:

 

Принимая плотность забортной воды ρ =1,01 т/м , по рис 3.3 для d = 6,85м определяем водоизмещение судна Δ =9900 т. Число тонн на 1 см осадки при ρ =1,0 т/м составляет: q = 17,5т/см.

 Тогда при  ρ =1,01 т/м , q = 17,5· 1,01 = 17,68т/см.

Изменение осадки после выхода на лед носовой оконечности:

δd = d –( dн + d к)/2 = 6,85 – 6,5 + 7,1 /2 = 0,05 м.

Реакция льда на носовую оконечность:

R = q· δd = 17,68·5 = 88,4 т

Т.к посадка на лед аналогично снятию груза массой m = R, то изменения МВ:

δh = (d +  - h – z) = - 0,06 м.

Z = 0 т.к реакция приложена к днищу

Тогда: h1 = h + δh = 0,5 – 0,06 = 0,44 м

Кренящий момент от перекачки воды из цистерны №8 в цистерну №9:

М кр = Р·lу = 130,8 · 9,4 = 1230 т·м

Угол крена определяем по формуле:

Θ = 57,3 М кр/( Δ – R) · h1 = 16,30

 

Задача № 16.3

 

Определить координаті точки касания камня судго «Пенжина», если до посадки на мель оно имело d = 7,45 м, дифферент Df = -0,6 м, h=0,62 м, Θ = 0. После посадки Θ = 90 , dн = 6,67м, dк = 7,45 м.

 

Решение:

 

Определяем осадки судна носом и кормой:

dн1 = d +(0,5L – xf ) Df/ L = 7,45+0,5·123(-0,6)/123 = 7,15м

dк1 = δd -(0,5L + xf ) Df/ L = 7,45- 0,5·123(-0,6)/123= 7,75м,

 принимая xf = 0.

Используя диаграмму осадок носом и кормой (прил.2) определяем массу судна Δ и Мх до и после посадки на камень:

Δ = 11250 т, Мх = 6000тм;

Δ = 11250 т, Мх = 6000тм;

Определяем абциссу камня:

хр = Мх -Ошибка! Ошибка связи./Δ -Δ1 = 6000-2000/1250= 3,2 м

Ордината камня:

m ly = Δh Θ0/57,3 = 10050 ·0,62 ·9/57,3 =978тм

ур= - Ордината камня:

m ly /Δ -Δ1 = - 0,78 м.

 

Задание

На практическом занятии необходимо решить задачи из § 4.6 задачника [3]. Основные зависимость и приеры решения типовых задач в § 4.2-4.4 [3]. Номера задач и их количество определяет преподаватель. Используя судовую документацию ознакомиться с Информацией об Остойчивости, обращая особое внимание на раздел связанный со справочным материалом.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Каково влияние на остойчивость судна при больших на­клонениях жидких грузов в узких и широких цистернах?

2. Какой шквал - с подветра или наветра - представляет большую опасность для судна?

3. Почему плавание судна на попутном волнении более опасно, чем на встречном?

4. Каким образом можно определить количество балласта, необходимого для обеспечения остойчивости судна?

Литература: [1] стр. 100-164,

………………[3] стр.43-68,

                               [4] стр. 78-92.

 

 

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №17

Основные требования «Наставления по предупреждению аварий и борьбе за живучесть судов»

Теоретическая часть

Целью данной работы является ознакомление курсантов с требованиями «Наставления по предупреждению аварий и борьбе за живучесть судов».

Наставление разработано Гипрорыбфлотом.

Настоящее Наставление по предупреждению аварий и борьбе за живучесть судов флота рыбной промышленности СССР (НБЖР-80) является переработанным изданием соответствующего Наставления, утвержденного Приказом Минрыбхоза СССР 16 мая 1974 г. N 218. Переработка осуществлена в связи с выходом в свет новых ГОСТов и Правил Регистра СССР. Кроме того, учтены отдельные замечания и предложения, полученные от Всесоюзных рыбопромышленных объединений, управлений (баз) флотов и госрыбфлотинспекций.

НБЖР-80 совместно с Уставом службы на судах флота рыбной промышленности СССР, Положением о технической эксплуатации флота рыбной промышленности СССР и Правилами техники безопасности на судах флота рыбной промышленности СССР определяет организационно-технические мероприятия по предупреждению аварий, а также подготовку и действия экипажа по борьбе за живучесть судна в случае возникновения аварии при плавании в обычных условиях. В условиях особого режима плавания надлежит дополнительно учитывать требования специальных наставлений, инструкций и руководств для гражданских судов.

Требования Наставления обязательны для экипажей судов, руководителей промыслов, работников служб управления флотов, проектно-конструкторских бюро, судоремонтных заводов и других организаций и учреждений Минрыбхоза СССР, связанных с эксплуатацией флота, наблюдением за разработкой проектов на постройку, модернизацию и переоборудование судов и за постройкой и их ремонтом по заказам Минрыбхоза СССР.

 

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Предупреждение аварий обеспечивается организацией судовой службы, строго устанавливающей повседневные служебные обязанности каждого члена экипажа, а борьба за живучесть судна при возникновении аварии - подготовкой всего экипажа к умелым, согласованным, быстрым и четким действиям, направленным на ликвидацию аварийных повреждений судна.

1.2. При нахождении судна в эксплуатации все помещения и открытые части палуб и надстроек согласно приказу по судну находятся в заведовании определенных лиц, которые должны обеспечивать:

- исправность и герметичность корпуса, переборок, палуб, платформ, второго дна, водонепроницаемых и противопожарных закрытий;

- наличие и исправность устройств трюмной и пожарной сигнализации;

- исправность электрораспределительных устройств, схем канализации электроэнергии, находящихся на заведуемом участке, а также исправность всех судовых систем и устройств;

- исправность и постоянную готовность к действию стационарных средств борьбы за живучесть судна, аварийного, противопожарного снабжения и спасательных средств;

- исправность светящихся указателей, установленных у аварийных выходов из помещений и у других мест;

- поддержание противопожарного режима на участке, находящемся в заведовании;

- наличие, исправность и постоянную готовность средств защиты судна и людей от радиоактивного, химического и бактериологического заражения.

При обнаружении каких-либо неисправностей заведующий помещением обязан немедленно доложить об этом вахтенному помощнику капитана, а при неисправностях в машинно-котельных отделениях - вахтенному механику и проконтролировать устранение неисправностей специалистами.

1.3. Основой организации борьбы за живучесть на судне является расписание по тревогам, которое устанавливает обязанности для каждого члена экипажа.

1.4. Для обеспечения безопасности судна в порту старший помощник капитана совместно с главным (старшим) механиком до прихода в порт обязаны составить расписание по тревогам для минимума членов экипажа, находящегося на борту, в которое также должны быть включены действия по защите от оружия массового поражения (ОМП).

Независимо от нахождения судна в порту у причала или на якоре на закрытом или незащищенном рейде количественный состав экипажа по указанному расписанию должен обеспечить борьбу за живучесть судна, а также управление судном, его движение, наблюдение за окружающей обстановкой, связь, обслуживание работающих технических средств, работу со швартовным, грузовым и якорным устройствами.

1.5. При стоянке судна в порту по указанию капитана назначается стояночная вахта (дежурство). При этом из состава экипажа отдельно комплектуется дозорная служба. На судах портофлота функции дозорной службы возлагаются на вахтенную службу.

Ежедневно вахтенный помощник капитана должен инструктировать заступающих на вахту об их обязанностях по борьбе за живучесть судна.

1.6. Дозорная служба организуется на судах с целью своевременного обнаружения пожара и проникновения внутрь корпуса судна забортной воды.

Дозорная служба обязана производить:

- обход производственных и жилых помещений по утвержденным капитаном судна маршрутам не реже чем через час в ночное время и не реже чем через два часа в дневное время;

- проверку соблюдения экипажем на судне противопожарного режима и правил по предупреждению взрывов и пожаров и проверку выполнения мероприятий по обеспечению водонепроницаемости корпуса;

- проверку состояния противопожарных и водонепроницаемых закрытий согласно их маркировке или приказу по судну;

- немедленный доклад вахтенному помощнику капитана об обнаруженных недостатках, неисправностях и о возникновении пожара или поступлении забортной воды.

1.7. Все лица командного состава обязаны знать:

- устройство и конструктивные особенности судна;

- мероприятия по предупреждению взрывов и пожаров и по обеспечению водонепроницаемости корпуса;

- мероприятия по борьбе с поступлением воды внутрь судна и распространением ее по судну, а также по борьбе с пожарами, дымом, водяным паром и парами хладагента, проникающими в судовые помещения;

- мероприятия по защите судна и людей от радиоактивного, химического и бактериологического заражения;

- требования по поддержанию в исправности и готовности к действию технических стационарных и переносных средств аварийного и противопожарного снабжения и оборудования и спасательных средств судна, а также особенности их использования;

- свои обязанности по борьбе за живучесть судна.

Капитан, старший помощник капитана, главный и старший механики обязаны в совершенстве знать мероприятия по обеспечению непотопляемости, остойчивости судна и его спрямлению в аварийной ситуации и обеспечивать их строгое выполнение.

1.8. На каждом судне должны проводиться специальные занятия по изучению устройств и технических средств, тренировочные учения по тревогам в соответствии с Методическим руководством по подготовке экипажей к борьбе за живучесть судов.

1.9. При назначении на новые должности и проведении очередной проверки знаний командного состава особое внимание должно быть обращено на знание ими вопросов, связанных с организацией борьбы за живучесть судна.

1.10. Все члены экипажа должны твердо знать свои обязанности по борьбе за живучесть судна.

1.11. Начальники служб в начале каждого рейса должны убедиться в том, что и подчиненным хорошо известны обязанности по тревогам.

1.12. Все лица командного состава обязаны следить за строгим соблюдением противопожарных мероприятий и мероприятий по обеспечению водонепроницаемости в помещениях и на рабочих местах по своим заведованиям.

1.13. Экипаж судна обязан строго соблюдать противопожарный режим и выполнять все мероприятия по обеспечению взрыво- и пожаробезопасности судна при всех условиях его эксплуатации.

1.14. На все трубопроводы, а также на все водонепроницаемые закрытия (клинкетные двери водонепроницаемых переборок, закрытия на палубах, закрытия лазов и люков трюмных и складских помещений, водонепроницаемые двери надстроек) должна быть нанесена соответствующая маркировка согласно Приложениям 1 - 5 (1, 2, 4 - не приводятся).

1.15. На судне в любое время суток должен быть обеспечен доступ во все помещения. Для этой цели к дверным замкам всех помещений должно быть предусмотрено два комплекта ключей. Во время общесудовой тревоги каюты экипажа и другие жилые помещения должны быть открыты.

Ключи первого комплекта должны храниться:

- от помещений станций пожаротушения и от дверей запасных выходов - в специальных шкафчиках, размещенных у входа в эти помещения и непосредственно у запасных выходов;

- от специальных помещений и помещений с материальными ценностями - у заведующих помещениями;

- от всех прочих запираемых на замок помещений - у заведующих помещениями, а после окончания рабочего дня - у назначенных приказом по судну лиц вахтенной или пожарной службы;

- от кают членов экипажа - у членов экипажа.

Ключи второго комплекта от всех помещений, за исключением кают членов экипажа, хранятся на специальной доске, размещенной в установленном приказом по судну помещении. Доска с ключами запирается на замок, опечатывается и находится под наблюдением лиц вахтенной службы, а ключ от нее должен храниться у вахтенного помощника капитана. Вторые комплекты ключей от кают членов экипажа с занумерованными бирками должны находиться на хранении у старшего помощника капитана, а при его отсутствии - у вахтенного помощника капитана.

1.16. Каждый член экипажа при обнаружении поступления внутрь или распространении по судну забортной воды, пожара или при появлении его признаков и повреждении технических средств обязан немедленно доложить об этом вахтенному помощнику капитана или вахтенному механику и, не ожидая прибытия аварийной партии (группы), вести борьбу за живучесть судна, используя для этого все имеющиеся возможности и средства.

1.17. Каждый член экипажа, заметивший человека за бортом, обязан сбросить спасательный круг (в темное время суток со светящимся буем), одновременно сообщить об этом вахтенному помощнику капитана, а затем вести за человеком наблюдение, не теряя его из вида.

1.18. Все члены экипажа по сигналу тревоги обязаны быстро занять свои места согласно расписанию по тревогам, имея при себе спасательные жилеты (нагрудники), и надевать их по приказанию капитана или его вахтенного помощника.

1.19. К работам, необходимым для спасения судна, привлекаются все члены экипажа, а также лица, находящиеся на судне и не входящие в состав экипажа.

1.20. При возникновении аварийного случая капитан обязан немедленно сообщить об этом судовладельцу и в бассейновую (районную) госрыбфлотинспекцию, а также, если судно находится на промысле, - руководителю промысла и представителю госрыбфлотинспекции, находящемуся в районе промысла, и далее систематически информировать указанных лиц о состоянии судна и ходе борьбы за его живучесть.

 

Задание

На практическом занятии необходимо ознакомиться с требованиями «Наставления по предупреждению аварий и борьбе за живучесть судов».

Вопросы для самоконтроля

1. Кто является ответственность за укомплектованность судна аварийным и противопожарным снабжением и спасательными средствами?

2. Где должно размещаться аварийное и противопожарное снабжение?

3. Кто ответствен за ведение учета балластной воды, находящейся в танках (цистернах)?

4. Как организуется проведение сварочные работы и работ с открытым огнем?

Литература: [1] стр. 165-188,

                               [4] стр. 112-121.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №18

Организация подготовки экипажей судов к борьбе за живучесть

Теоретическая часть

Целью данной работы является ознакомление курсантов с требованиями организацией подготовки экипажей судов к борьбе за живучесть. Требования к подготовке экипажей определяются как международными, так и национальными требованиями. Так например, каждый член экипажа, должениметь теоритические знания и практические навыки в в объеме «Основных требований к членам экипажа по борьбе за живучесть судов» (Приложение 3. Методическое руководство по подготовке экипажей к борьбе за живучесть судов).

 

Задание

На практическом занятии необходимо ознакомиться с международными, так и национальными требованиями в области подготовке экипажей. Особое внимание уделить на требования ПДНВ 78/95.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Чем отличаются практические занятия от теоретических?

2. Как часто на судне должны проводится общесудовые учения?

3.  Что такое частные учения и с кем и когда они проводятся?

4. Что должен сделать член экипажа при обнаружении аварии?

5. Сформулируйте , что такое авария на судне.

6. Какова роль двойного дна в обеспечении непотопляемо­сти судна?

7. Почему наибольшая потеря начальной остойчивости на­блюдается в первоначальный момент затопления?

8. Почему затопление отсеков двойного дна приводит к по­вышению остойчивости судна?

9. Каким образом нормируется аварийный запас плавуче­сти промысловых судов?

10.Какие требования предъявляются к аварийной остойчи­вости промысловых судов?

11.Как определяется число отсеков, записываемых в знак деления судна на отсеки?

12.

Литература: [1] стр. 165-188,                                 

                   [4] стр. 112-121.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №19

Теоретическая часть

Целью данной работы является, ознакомить курсантов с основными составляющими сопротивления и выявить влияние различных факторов на их величину.   

При изучении составляющих буксировочного сопротивления обучающийся должен обратить внимание на одинаковую структуру формул для их подсчета, так как формулы построены на реновации общего закона механического подобия. Рассматри­вая сопротивление трения, формы и волновое, следует проана­лизировать их зависимость от скорости судна. Нетрудно убе­диться, что вязкостные составляющие буксировочного сопротив­ления изменяются примерно пропорционально квадрату скорости хода, а волновое сопротивление зависит от скорости в более высоких степенях.

При рассмотрении составляющих сопротивления необходимо уяснить физическую сущность явлений, в особенности это касается сопротивления формы и волнового.

Изучение экспериментального определения сопротивления имеет большое значение для понимания современных методов его расчета.

Необходимо ясно представлять, почему нельзя при испыта­ниях обеспечить полное динамическое подобие между моделью и судном.       

Главное внимание при рассмотрении приближенных спосо­бов расчета сопротивления следует уделить графикам, построенным по результатам систематических испытаний моделей со­временных промысловых судов.

Изучая режимы быстроходности судов, нужно уяснить, как меняются отдельные составляющие буксировочного сопротив­ления с изменением числа Фруда. С чисто практической точки зрения важен вывод о том, что у большинства промысловых судов основная часть полного сопротивления приходится на со­противление трения.

Примеры решения типовых задач

 

Задача № 19.1

Определить сопротивление трения двухвинтового пассажирского т/х «Любовь Орлова» с учетом выступающих частей при скорости 17 уз. Данные судна: L =100м; B = 16,22м;d = 4,65м; δ = 0,565.

 

Решение:

Rf = 0,5 ( ζ f + ζп + ζа)ρ · v · Ω

Число Rе = v· l/υ =0,514·17·100/1,57· 10 = 4,98· 108

Из таблицы находим:

ζ f =1,75·10-3 ; ζ п = 0,4·10-3; ζа = 0,6·10-3  

Площадь смоченной поверхности:

Ω = L· d(1,97 + 1,37(δ – 0,274) ) = 1562,7 м2

Тогда: Rf = 0,5(1,75 + 0,4 + 0,6)·10-3·1,025·1562,7·(17·0,514)2 = 162 Кн

 

Задача № 19.2

 

Буксир – толкач «Билибино» в тихую погоду транспортирует баржу с лесом со скоростью 9 уз. Данные буксира: L =43,7м; B = 13,5м;d = 4,5м; δ = 0,65; Xc = 0,22 м; Ne = 2· 2200 Квт. Мощность передается к винтам через редуктор, ηд = 0,52. Определить сопротивление толкаемой баржи.

 

Решение:

 

Определим объемное сопротивление буксира: V = δ· L· B· d = 1730 м3

Число Rе = v· l/υ =0,514·9·0,514·43,7/1,57· 10 = 1.29·108

По рис 9.1 определим коэффициент соротивления трения: ζ f =2,05·10-3

Из таблицы на стр.103 найдем надбавку на шероховатость ζ п = 0,4·10-3

По таблице 9.1 найдем коэффициент выступающих частей ζа = 0,4·10-3

Определяем площадь смоченной поверхности по приближенной формуле В.Л Семеки: Ω = L· d(1,97 + 1,37(δ – 0,274) ) = 691 м2

Сопротивление трения буксира: Rf = 0,5 ( ζ f + ζп + ζа)ρ · v · Ω = 21,1 Кн

L/ B = 43,7/13,5 = 3,24; B/ d = 13,5/4,5 = 3;

Число Фруда Fr =v/ 9,8·L = 0,223

По рис. 9.4 при Fr и δ определяем ψ0  = 5,85; ζ r = 0,8·10-3

ψ = L/  = 3,6

По рис. 9.5 при Fr , ψ0, ψ находим : КB/d  = 1,03

                                                 а B/d  = 1,0

Xc = 100· Xc/ L =100· 0,22/43,7 = 0,503%

По рис 9.7( по Xc и Fr) находим: КXc = 1,0

Коэффициент остаточного сопротивления буксира определяем по формуле: ζ rc  = ζ r·kψ· КB/d · а B/d · КXc = 0,849·10-3

Остаточное сопротивление: Rr = 0,5 ·ζ rc·  ρ · v · Ω = 6,3 Кн

Буксировочное сопротивление: Nб = (R + R1 ) · v

Откуда буксировочное сопротивление баржи:

R1 = Nб/ v – R

R = Rr + Rf  = 21,1 + 6,3 = 27,4 Кн

Nб = Nе · ηд· ηв· ηп

Где: ηд – кпд гребного винта

   ηв = 0,99 – кпд валопровода

   ηп = 0,98 – кпд передачи
тогда: R1 = Nб/ v – R = Nе · ηд· ηв· ηп/0,514·9 – 27,4 = 213 Кн.


Задание

На практическом занятии необходимо решить задачи из § 9.5 задачника [3]. Основные зависимость и примеры решения типовых задач в § 9.1-9.4, [3]. Номера задач и их количество определяет преподаватель.

Вопросы для самоконтроля

1. Как влияет скорость судна на коэффициенты сопротивле­ния трения, формы и волнового?

2. Почему при испытании моделей не удается обеспечить полное динамическое подобие?

3. Объясните порядок пересчета сопротивления модели на судно.

4. Подсчитайте изменение скорости судна, если мощность его двигателя в результате модернизации увеличилась на 8%.

5. Почему в сильный шторм судно теряет скорость даже при попутном ветре?

 

Литература: [1] стр. 189-207,

                   [3] стр. 102-119,

                               [4] стр. 149-175.

 

 

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №20

Эксплуатационных условиях

Теоретическая часть

Целью данной работы состоит в том, чтобы получить пред­ставление о поведении судна на волнении и влиянии, различ­ных факторов на амплитуду качки.

Знакомясь с темой, следует повторить однородные и неод­нородные линейные дифференциальные уравнения второго по­рядка и гармонические колебания твердого тела.

Изучая качку на тихой воде, необходимо научиться опреде­лять периоды свободных колебаний судна, так как от их значе­нии зависит поведение судна на волнении. При составлении дифференциальных уравнении нужно, четко представлять при-пятые допущения и не путать момент инерции массы судна с встречавшимся ранее моментом инерции площади ватерлинии. Следует, помнить, что в судовых условиях период бортовой качки судна на тихой воде проще всего получить опытным путем.

Знакомясь с. морским волнением, надо обратить внимание на способы записи уравнения профиля волны и угла волново­го склона в функции от времени.

Рассматривая бортовую качку на волнении, обучающийся должен получить ясное представление о кажущейся силе веса, всегда нормальной к поверхности волны; уметь проводить анализ полученных зависимостей и выводов о режимах качки; понимать связь между остойчивостью судна и его качкой и иметь представление о влиянии хода судна па качку.

Примеры решения типовых задач

 

Задача № 20.1

Чему равна поперечная МВ морского судна шириной 18 м, если на тихой воде τб = 10 с? Коэффициент С = 0,79.

 

Решение:

Период бортовой качки: τб = С·В/ ,

тогда h = С2·В2 / τб2 = 0,792 ·182 / 102 = 2,02 м.

 

Задача № 20.2

Полагая МВ судов равной 0,06 их ширины , а множитель С = 0,8, найти период собственных бортовых колебаний судов, ширина которых равна 15 метров.

 

Решение:

Период бортовой качки: τб = С·В/ = 0,8 · 15/ = 12,6 сек.

h = 0,06 В = 0,06· 15 = 0,9

 

Задача № 20.3

 

Судно движется против волны с курсовым углом φ =15 и скоростью 17 узлов. Найти кажущийся период волнения, если λ = 100м.

 

Решение:

Скорость перемещения волн: vв = = 12,5м/с,

Период волнения: τв = = 8 сек,

Кажущийся период волнения:

τб =  =  = 4,77 сек.

 

Задание

На практическом занятии необходимо решить задачи из § 7.6 задачника [3]. Основные зависимость и примеры решения типовых задач в § 7.1-7.5, [3]. Номера задач и их количество определяет преподаватель.

Вопросы для самоконтроля

1. Как скажется на величине периода свободных колеба­ний судна допущение об отсутствии сопротивления?

2. Почему при описании бортовой качки судна на волнении принимается во внимание только частное решение дифферен­циального уравнения?

3. Каков характер бортовой качки сейнера с неводом на палубе и неводом, убранным в трюм?

4. Почему постановка бортовых управляемых рулей на транспортных судах оказывается нецелесообразной?

5. Какие особенности имеет качка судна, обладающего ходом?

Литература: [4] стр. 129-148,

                   [3] стр. 85-94.

 

 

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №21

Судовой документации

Теоретическая часть

Знакомясь с общими сведениями о судовых движителях, следует уяснить принцип действия гидравлических движите­лей, так как они находят наибольшее распространение на судах.

Изучая геометрию винтов, необходимо помнить, что все гео­метрические характеристики винта даются для его нагнетаю­щей поверхности. Нужно твердо усвоить основные геометри­ческие параметры винта: шаг, шаговый угол, дисковое отноше­ние и уметь их определить на практике. Взаимодействие ГВ с корпусом судна (попутный поток, засасывание, пропульсивный коэффициент). Взаимосвязь между работой ГВ и двигателя. Кавитация гребных винтов. Конструкция винтов регулируемого шага.

Примеры решения типовых задач

 

Задача № 21.1

 

 Найти шаговое отношение винта постоянного шага диаметром 5,0 м, если на r = 0,7R шаговый угол φ =200.

 

Решение:

Для винта постоянного шага, шаг винта в любой точке нагнетающей поверхности неизменен.

Шаг винта: H = 2π r tg φ = 2·3,14·1,75· tg 200= 4 м.

Шаговое отношение: H/D = 4/5 = 0,8

 

Задача № 21.2

 

 Найти шаг винта радиально- переменного шага диаметром 5,2 м, на r = 0,3 R, если шаговые уголы φ =400.

 

Решение:

Шаг винта определяется:

H = 2π r tg φ = 2·3,14·0,78· tg 400= 4,11 м.

 

Задача № 21.3

 

Определть шг винта постоянного шага, если при центральном угле α=100 , подъем винтовой линии h = 20 см.

Решение:

В данном случае шаг винта определяется как подъем винтовой линии за один оборот:

Н = h·36000 = 0,2·36 =7,2 м.

Задание

На практическом занятии необходимо решить задачи из § 10.7 задачника [3]. Основные зависимость и примеры решения типовых задач в § 10.1-10.6, [3]. Номера задач и их количество определяет преподаватель.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем состоит принцип действия гребных винтов?

2. Что называется дисковым отношением?

3.  Какое преимущество имеют авиационные лопастные се­чения по сравнению с сегментными?

4. С какой частотой вращения должен работать главный двига­тель на буксируемом судне, чтобы гребной винт с шагом нулевого упора H1 = 6,5 м не создавал упора. Скорость буксировки соответст­вует υp = 5 м/с.

Литература: [1] стр. 208-241,

                   [3] стр. 102-119,

                               [4] стр. 120-144

 

 

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №22

Теоретическая часть

Целью изучения темы является ознакомление обучающихся с вопросами прочности корпуса судна, а также корпусными кон­струкциями промысловых судов.

Для лучшего усвоения материала необходимо повторить пло­ский изгиб балок, обратив внимание на дифференциальные зависимости между внешней нагрузкой, перерезывающими си­лами и изгибающими моментами, а также на вычисление нор­мальных и касательных усилии.

Примеры решения типовых задач

 

Задача № 22.1

 

Построить эпюры дополнительных перерезывающих сил и изгибающих моментов для прямоугольного понтона при положении его на вершине и подошве волны. Профиль волны принять синусоидальным. Ширина понтона 10 метров, высота волны h = 0,17 L ; вода пресная; длина волны равна длине понтона L = 70 м.

Решение:

Дополнительные перерезывающие силы при статической постановке на волну

δ N(x) = ρg  δw dx

где: ρ - массовая плотность воды

  g - ускорение свободного падения

  δw - изменение площади шпангоута

dx - изменение осадки по длине судна

Изменение осадки понтона при постановке на вершине волны

 

Δh = h  = cos

Так как случай постановки понтона на подошве волны является симметричным относительно ватерлинии на спокойной воде, то на подошве волны

Δh = - cos   следовательно

Δh = cos    где (+) на подошве волны

                                   (-) на вершине волны

тогда  δw =  cos

δ N(x) =  ρg cos dx =  ρg sin

Дополнительные изгибающие моменты при этом

 

δ М(x) =  δ N(x ) dx =  ρg  sin  dx =

=  ρg ( cos   + 1)

 

 

       а) случай на подошве волны

δ N(x)max = δ N  = - ρg  sin  = 2250 Кн

δ N(x)min = δ N( L /4) = 2250 Кн

δ М(x)max =  ρg = 1000*9,81*10*4,11*( )  = 50000 Кн

б) случай на вершине волны

 δ N(x)max = δ N  = ρg  sin = 2250 Кн

 δ N(x)min = δ N(- L /4) = -2250 Кн

 δ М(x) min = - ρg  = - 1000*9,81*10*4,11*( )  = - 50000 Кн 

δ М(x)max = δ М( L/2) = 0

Задание

На практическом занятии необходимо решить задачи из § 11.3 задачника [3]. Основные зависимость и примеры решения типовых задач в § 11.1-11.2, [3]. Номера задач и их количество определяет преподаватель.

Вопросы для самоконтроля

1. Чем отличается эквивалентный брус от простой балки?

2. Почему при вычислении нормальных напряжений от об­щего продольного изгиба корпуса применяется метод последо­вательных приближений?

3. Провести сравнительный анализ поперечной и продольной системы набора.

4. На каких судах выгодно использовать комбинированную систему набора?

 

Литература: [3] стр. 145-153,

                   [4] стр.242-257.

 

 

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №23

Задание

На практическом занятии необходимо ознакомиться с системой контроля общей прочности корпуса судна. В частности особое внимание уделить Инструкции по загрузке и Грузовому плану судна.

Вопросы для самоконтроля

1. Какую роль в корпусных конструкциях выполняют балки главного направления и перекрестные связи?

2. Какую роль играет наружная обшивка в обеспечении общей и местной прочности?

3. Чем отличаются надстройки от рубок?

4. Почему палубный стрингер имеет большую толщину по
сравнению с другими листами настила?

Литература: [4] стр.242-257.


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.

5. Фрид Е.Г. Устройство судна: Учебник / Е.Г. Фрид. – Л.: Судостроение, 1989. – 344 с.

 

Дополнительная литература

6. Донцов С.В. Основы теории судна. – Изд. 2-е, стереотипное.- О.: Феникс, 2007. – 142 с.

7. Кацман Ф.М. Теория и устройство судов: учебник/ Ф.М Кацман. - Л.: Судостроение, 1991. – 416 с.

8. Семенов-Тян-Шанский В.В. Статика и динамика корабля: уч. пособие/ В.В. Семенов-Тян-Шанский - Л.: Судостроение, 1973 . – 607 с.

9.  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.);

10. 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»

Методические указания

 

к практическим занятиям

для курсантов специальностей

26.05.05 «Судовождение»,

26.05.06 « Эксплуатация судовых энергетических установок»,

26.05.07 « Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» и студентов направления 13.03.02 « Электроэнергетика и электротехника»

очной и заочной формы обучения

 

Тираж_____экз. Подписано к печати____________

Заказ №_________ Объем 2,97 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

 

к практическим занятиям

для курсантов специальностей

26.05.05 «Судовождение»,

26.05.06 « Эксплуатация судовых энергетических установок»,

26.05.07 « Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» и студентов направления 13.03.02 « Электроэнергетика и электротехника»

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………………………………………………………................5

Раздел 1 Устройство судна……………………………………………....................7

ПЗ №1 Классификация гражданских судов и их архитектура…………………7

ПЗ №2 Конструкция корпуса……………………………………………………...9

ПЗ №3 Рулевое и подруливающее устройства. Назначение и состав………...11

ПЗ №4  Якорное устройство. Назначение и состав……………………………..14

ПЗ №5 Швартовное устройство. Спасательное устройство. Назначение и их состав……………………………………………………………………………….18

ПЗ №6  Грузовое устройство. Назначение и состав……………………………21

ПЗ №7 Конструктивные элементы судовых систем……………………………23

ПЗ №8 Трюмные и балластные системы. Назначение и состав………………..26

ПЗ №9 Системы пожаротушения. Назначение и состав……………………….29

ПЗ №10 Системы бытового водоснабжения. Сточные системы. Назначение и состав……………………………………………………………………………….32

ПЗ №11 Системы микроклимата. Специальные системы. Назначение и

состав……………………………………………………………………………….36

Раздел 2 Теория судна…………………………………………………………….39

ПЗ №12 Основы гидромеханики. Решение практических задач связанных со свойствами жидкости и с вопросами теории подобия в гидромеханике……...39

ПЗ №13 Определение параметров посадки судна. Эксплуатационные расчеты плавучести судна…………………………………………………………………..42

ПЗ №14 Решение практических задач связанные с расчетом посадки и запаса плавучести судна…………………………………………………………………..45

ПЗ №15 Решение практических задач по темам: Определение влияние приема или снятия малого груза на остойчивость и посадку судна; Влияние подвешенного и жидкого грузов на остойчивость судна………………………………….47

ПЗ №16 Определение изменения остойчивости судна при приеме, снятии и перемещении больших грузов. Работа с судовыми документами по расчету основных мореходных качеств судна………………………………………………50

ПЗ №17 Основные требования «Наставления по предупреждению аварий и борьбе за живучесть судов»………………………………………………………52

ПЗ №18 Организация подготовки экипажей судов к борьбе за живучесть…...57

ПЗ №19 Решение практических задач связанных с ходкостью судна…………58

ПЗ №20 Определение параметров качки судна в различных эксплуатационных условиях……………………………………………………………………………60

ПЗ №21 Определение геометрических, кинематических характеристик гребного винта с использованием судовой документации……………………………..62

ПЗ №22 Общие сведения. Местная и общая прочность корпуса. Определение изгибающих моментов и перерезывающих сил…………………………………63

ПЗ №23 Определение прочностных характеристик корпуса при общем продольном изгибе. Контроль прочности судна в процессе эксплуатации………66

Список литературы………………………………………………………………..68



ВВЕДЕНИЕ

Цель дисциплины «Теория и устройство судна» - получение знаний по устройству современных транспортных и рыболовных судов,  основных мореходных качествах судна, судовых движителях и прочности корпуса судна..

При изучении дисциплины первоочередное значение уделяется освоению студентами требований международных руководящих документов (ПДНВ 78/95, СОЛАС- 74, МАРПОЛ 73/78) в вопросах обеспечения прочностных характеристик и мореходных качеств судна.

Задача дисциплины – научить курсантов (студентов) грамотно эксплуатировать судовые устройства и системы, пользоваться судовой эксплуатационной документацией, рассчитывать и контролировать  мореходных качества судна, не допуская снижения их до опасных значений, а также принимать действенные меры с целью их сохранения в случае аварии или в сложных метеорологических условиях.

Курс «Теория и устройство судна» состоит из двух разделов.

В разделе I «Устройство судна» изучается  общее устройство корпуса судна, а также основные судовые устройства и системы. Освоение этого раздела позволит морским специалистам технически грамотно подойти к экс­плуатации судового корпуса и судовых, установок.

В разделе II «Теория судна» рассматривают­ся мореходные качества судна, а также вопросы общей и местной прочности судна.

Изучение курса слагается из лекционных, лабораторных и практических занятий во время сессии и самостоя­тельной работы над учебным материалом.

Одним из основных условий для успешного освоения теоретического материала является выполнение практических работ на практических занятиях.

Основное предназначение методических указаний к практическим занятиям – оказать помощь курсантам (студентам) в освоении учебного материала по темам дисциплины.

Практические занятия проводятся в специализированной аудитории обеспеченной учебными пособиями (плакатами, стендами, справочной эксплуатационной документацией, задачниками и т.п.)

Практические работы выполняются под руководством преподавателя (ассистента), который и ставит задачи перед курсантами (студентами) на практическую работу. Оценивание каждой работы, происходит на основании выполненного задания и ответов на контрольные вопросы преподавателя (ассистента).

 

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

 

№ ПЗ

Наименование темы (содержание) работы

Раздел 1 Устройство судна

Тема 2 Общее устройство корпуса судна

1 Классификация гражданских судов и их архитектура
2 Конструкция корпуса

Тема 3 Судовые устройства

3 Рулевое и подруливающее устройства. Назначение и состав
4 Якорное устройство. Назначение и состав
5 Швартовное устройство. Спасательное устройство. Назначение и состав
6 Грузовое устройство. Назначение и состав

Тема 4 Судовые системы судна

7 Конструктивные элементы судовых систем.
8 Трюмные и балластные системы. Назначение и состав
9 Системы пожаротушения. Назначение и состав
10 Системы бытового водоснабжения. Сточные системы. Назначение и состав
11 Системы микроклимата. Специальные системы. Назначение и состав

Раздел 2 Теория судна

Тема 5 Основные положения гидромеханики судна

12 Основы гидромеханики. Решение практических задач связанных со свойствами жидкости и с вопросами теории подобия в гидромеханике.

Тема. 6. Геометрия корпуса судна и приближенные вычисления

13 Определение параметров посадки судна. Эксплуатационные расчеты плавучести судна. 

Тема 7 Плавучесть судна

14 Решение практических задач связанные с расчетом посадки и запаса плавучести судна.

Тема 8 Начальная остойчивость судна

15 Решение практических задач по темам: Определение влияние приема или снятия малого груза на остойчивость и посадку судна; Влияние подвешенного и жидкого грузов на остойчивость судна.

Тема 9 Остойчивость на больших углах наклонения

16 Определение изменения остойчивости судна при приеме, снятии и перемещении больших грузов. Работа с судовыми документами по расчету основных мореходных качеств судна.

Тема 10 Непотопляемость судна

17 Основные требования «Наставления по предупреждению аварий и борьбе за живучесть судов».
18 Организация подготовки экипажей судов к борьбе за живучесть

Тема 11 Сопротивление движению судна (Ходкость судна)

19 Решение практических задач связанных с ходкостью судна

Тема 12 Качка судна

20 Определение параметров качки судна в различных эксплуа­тационных условиях  

Тема 13 Судовые движители

21 Определение геометрических, кинематических характеристик гребного винта с использованием судовой документации

Тема 14 Местная и общая прочность корпуса

22 Общие сведения. Местная и общая прочность корпуса. Определение изгибающих моментов и перерезывающих сил

Тема 15 Определение прочностных характеристик корпуса при общем продольном изгибе. Контроль прочности судна в процессе эксплуатации

23 Определение прочностных характеристик корпуса при общем продольном изгибе. Контроль прочности судна в процессе эксплуатации

 

 



РАЗДЕЛ 1 УСТРОЙСТВО СУДНА

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №1

Классификация гражданских судов и их архитектура

Теоретическая часть

Все гражданские суда классифицируют по ряду основных признаков, отличающих суда друг от друга.

Главным признаком классификации является назначение, судов.

К другим признакам, по которым суда разделяются уже независимо от их назначения, относятся: район плавания, средства движения, тип главного двигателя, характер движения по воде, род движителя, материал корпуса, архитектурно-конструктивный тип, количество гребных валов.

 

 

Рисунок 1 – Типичные формы носовой оконечности морских судов:

а – обыкновенный нос с прямым наклонным штевнем; б – нос судна ледового плавания; в – нос ледокола; г – клиперский нос с «бульбом» быстроходного пассажирского лайнера; д – бульбообразный нос; е – цилиндрический нос супертанкера; ж – ложкообразный нос рыболовного судна

 

Архитектура судна (рис. 1 ÷ 3) система средств и приемов для формирования и организации внутреннего пространства судна и его внешнего облика; 2) совокупность основных проектных решений, определяющих внешний облик судна и расположение его помещений. Внешний архитектурный облик судна определяется формой корпуса (высотой и геометрией борта, профилем штевней, седловатостью палуб), числом, расположением и формой надстроек и рубок, количеством, формой и расположением дымовых труб и мачт, количеством и типом грузовых устройств. На архитектуру судна влияет принятая технология постройки и эволюция архитектурной моды. Характерными чертами архитектуры современных транспортных судов являются: расположение МО возможно ближе к корме, отказ от седловатости палуб, использование плоских граней для формирования надстроек, рубок, дымовых труб и мачт. Достаточно оригинальна и разнообразна архитектура пассажирских судов, где помимо условий безопасности и комфорта, необходимы выразительность и привлекательность наружного облика и внутреннего интерьера судна.

 

Рисунок 2– Типичные формы кормовой оконечности морских судов:

а – крейсерская корма; б – обыкновенная корма с подзором; в – транцевая корма

 

Рисунок 3 –Кормовая оконечность танкера:

а – постройки 30-х годов;

б – постройки  60-х годов;

 в – постройки  80-х годов

Задание

Составьте в табличной форме классификацию гражданских судов ро следующим признакам: район плавания, средства движения, тип главного двигателя, характер движения по воде, род движителя, материал корпуса, архитектурно-конструктивный тип, количество гребных валов.

Вопросы для самоконтроля

1. Почему со временем изменяется формы корпуса судна?

2.  Назовите основные типы морских транспортных средств.

3.  Для каких целей предназначены основные типы траулеров.

Литература: [2] стр.6-113,

                   [4] стр. 6-18,

                               [5] стр. 25-54, 101-122.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №2

Конструкция корпуса

Теоретическая часть

Корпус судна – основа судна, состоящая из внешней оболочки (перекрытий днищевого, бортового и палубного), подкрепленной поперечными и продольными переборками и балками набора (килем, стрингерами, флорами, шпангоутами, бимсами, карлингсами и т. п.). Конструкция корпуса (рис 6) определяется назначением судна и его архитектурой. Корпус судна обычно изготавливают из стали, применяют также легкие сплавы, дерево, железобетон, пластмассы (в частности, стеклопластики).

Система набора корпусных перекрытий (рис. 4) – ориентация балок главного направления (см. набор корпуса). Различают: поперечную, продольную, смешанную (комбинированную).

 

 

 

       Рисунок 4 – Система набора: а – поперечная; б – продольная;

                         в – комбинированная

Набор корпуса (рис.5) – совокупность поперечных и продольных балок, представляющие собой остов корпуса судна заданной формы и опору для присоединяемой к ним наружной обшивки. Вместе с обшивкой набор корпуса судна образует днищевые, бортовые, палубные и переборочные перекрытия, участвующие в обеспечении прочности корпуса судна. Судовые балки располагаются главным образом в двух взаимно перпендикулярных направлениях – поперек и вдоль судна. Параллельные балки, число которых в перекрытии преобладает, называют балками главного направления, перпендикулярные к ним балки – перекрестными связями. Каждое перекрытие имеет определенную систему набора в зависимости от направлений преобладающих нагрузок. На крупных судах днищевое и палубное перекрытия набирают по продольной системе набора, бортовое – по поперечной, а в оконечностях судна – смешанную.

Рисунок 5 – Участок корпуса танкера

с продольной системой набора:

1 – борт;

2 – шпангоутная рама;

3 – распорка;

4 – продольная переборка;

5 – поперечная переборка;

6 – шельф;

7 – флор

Рисунок 6 – Конструкция корпуса сухогрузного судна в районе мидель-шпангоута:

1 – планширь; 2 – стойка фальшборта; 3 – полоса ватервейса; 4 – бимс рамный; 5 – настил палубы; 6 – карлингс; 7 – ребро продольное; 8 – комингс люка; 9 – пиллерс; 10 – бимс концевой; 11 – стойка переборки;    12 – переборка водонепроницаемая; 13 – настил второго дна; 14 – киль вертикальный; 15 – киль горизонтальный; 16 – стрингер днищевой;  17 – обшивка наружная днищевая;  18 – флор; 19 – лист крайний междудонный; 20 – киль скуловой; 21 – пояс скуловой; 22 шпангоут трюмный; 23 – бимс; 24 – обшивка наружная; 25 – шпангоут твиндечный; 26 – кница бимсовая; 27 – ширстрек; 28 – угольник стрингерный;   29 – фальшборт

При изучении общей прочности корпус судна рассматривается как балка со всеми присущими ей свойствами, и в то же время уяснить особенно­сти работы корпуса по сравнению с обычной балкой. Главная особенность состоит в том, что в составе корпуса судна имеются так называемые «гибкие» связи, которые перестают воспри­нимать нагрузку сверх той, при которой они потеряли устойчи­вость. Это приводят к тому, что в общем случае связь между нормальными напряжениями и изгибающими моментами нели­нейная.

Задание

1. Нарисуйте конструктивные элементы днищевого, ботового и палубного перекрытия.

2. Расскажите их название и по какой системе перекрытия они набраны

Вопросы для самоконтроля

1. С какой целью на судах устанавливают двойное дно?

2. На судах какой длины устанавливают двойное дно, по всей длине и у каких только в МКО?

3. Почему говоря о общей прочности рассматривают продольную прочность судна?

4. Назовите основные формы оконечностей у судов.

Литература: [2] стр.45-113,

                   [4] стр. 258-294,

                               [5] стр. 123-161.

ПрактическОЕ ЗАНЯТИЕ №3

Дата: 2018-11-18, просмотров: 2674.