Файл: Методичка для практических занятий по ТУС 3к судоводители.doc

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра «Теория и устройство судна»

ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Одесса – 2012

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра «Теория и устройство судна»

ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Утверждено кафедрой ТУС в качестве методических указаний для выполнения практических занятий по дисциплине «Теория и устройство судна» направления 6.070104 «Морской и речной транспорт» от 13 ноября 2012, протокол № 6.

Одесса – 2012

УДК 629.5(076)

ББК 39.42-011

Т 33

Составители: И.А. Бурмака, А.Я. Король, С.С. Любенко, О.Н. Мазур, С.В. Сауляк

© Одесская национальная морская академия, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Учебная дисциплина «Теория и устройство судна» занимается изучением не только устройства судна, но и его мореходных качеств: плавучести, остойчивости, непотопляемости, ходкости, мореходности и управляемости.

Знание мореходных качеств и возможного изменения их критериев необходимо судоводителям в процессе эксплуатации судна, для их контроля и регулирования с целью обеспечения безопасности плавания.

Эта же дисциплина дает судоводителям в процессе ее изучения пути повышения и управления мореходными качествами судна.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1. СИСТЕМА КООРДИНАТ. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА СУДНО. УСЛОВИЕ РАВНОВЕСИЯ. ПОСАДКА СУДНА И ПАРАМЕТРЫ ЕЕ ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ

1.1 Главные плоскости и сечения судна. Система координат

Главными плоскостями (рис. 1.1) являются:

• диаметральная плоскость (ДП) – продольная вертикальная плоскость, проходящая по середине ширины судна;

• плоскость мидель-шпангоута ( ) – вертикальная поперечная плоскость перпендикулярная (ДП) и проходящая по середине длины судна;

• основная плоскость (ОП) – горизонтальная плоскость, проходящая по верхней кромке горизонтального киля, перпендикулярная (ДП) и ( ), и параллельная поверхности воды (если судно не имеет крена и дифферента).

Рис. 1.1 Координатные плоскости и оси

Сечение диаметральной плоскости (ДП), (рис. 1.1) дает представление о форме форштевня, ахтерштевня, палубной и килевой линии. Подъём палубы к носу и корме называется седловатостью и выполняется с целью уменьшения попадания воды на палубу при встречном и попутном волнении.

Сечение плоскости мидель–шпангоута ( ), (рис. 1.1) дает представление о погиби палубы, килеватости днища, форме скулы, наклоне бортов (развал, прямой борт, завал борта). Подъём палубы от бортов к ДП называется погибью бимса и выполняется с целью улучшения стока воды к бортам и удаления её за борт.

Ось (Х) образуется пересечением диаметральной плоскости (ДП) с основной плоскостью (ОП) и направлена с кормы в нос судна.

Ось (Y) образуется пересечением основной плоскости (ОП) с плоскостью мидель-шпангоута ( ) и направлена с левого борта на правый.

Ось (Z) образуется пересечением плоскости мидель-шпангоута ( ) с диаметральной плоскостью (ДП) и направлена вверх.

Таким образом, получается левосторонняя система координат, связанная с судном.

Полное представление о форме судна дает теоретический чертеж (рис. 1.2), на котором графически для стальных судов изображается внутренняя поверхность наружной обшивки корпуса (без учета ее толщины), а для деревянных – наружная поверхность корпуса.

Рис. 1.2 Теоретический чертёж судна

Теоретический чертеж является основным проектным чертежом судна. Он служит для расчета мореходных качеств судна – плавучести, остойчивости, непотопляемости; для разработки общих проектных документов на постройку судна, а также для определения размеров помещений и расстояний до отверстий в корпусе судна.

Теоретический чертеж содержит вычерченные в масштабе линии сечений поверхности корпуса плоскостями, параллельными главным плоскостям судна.

В качестве главных плоскостей проекций теоретического чертежа принимают: диаметральную плоскость (ДП), основную плоскость (ОП) и плоскость мидель-шпангоута ( ).

Линии пересечения судовой поверхности плоскостями, параллельными диаметральной плоскости (ДП), называются батоксами. Линии пересечения поверхности судна плоскостями, параллельными основной плоскости (ОП), называются ватерлиниями. Линии пересечения поверхности судна плоскостями, параллельными плоскости мидель-шпангоута ( ), называются теоретическими шпангоутами.

Проекция всех этих линий на диаметральную (вертикальную) плоскость (ДП) называется «БОК». Батоксы на этой проекции изображаются без искажений, а ватерлинии и шпангоуты видны в виде прямых линий. Проекция линий пересечения на горизонтальную (основную) плоскость (ОП) называется «ПОЛУШИРОТОЙ». Ватерлинии на этой проекции изображаются без искажений, а батоксы и шпангоуты в виде прямых линий. Так как ватерлинии симметричны (при симметричной форме судна), то они на полушироте изображаются только по одну сторону от (ДП). На полушироте также изображается линия пересечения палубы и борта. Проекция всех линий пересечения на плоскость мидель-шпангоута ( ) называется «КОРПУС». На корпусе с правой стороны от (ДП) изображают проекцию носовых шпангоутов, а с левой стороны – кормовых. Проекции ватерлиний и батоксов изображаются в виде прямых линий. Прямые линии образуют сетку теоретического чертежа. Нос судна на теоретическом чертеже изображают справа.

Форму подводной части корпуса судна характеризуют коэффициенты полноты.

Коэффициент полноты конструктивной ватерлинии ( ), ( ) – отношение площади конструктивной ватерлинии ( ) к площади прямоугольника, построенного на главных размерениях судна

, (1.1)

где – площадь конструктивной ватерлинии, м ²;

– длина судна конструктивной ватерлинии, м;

– ширина судна на мидель шпангоуте, м.

Коэффициент полноты мидель-шпангоута ( ), ( ) – отношение погруженной площади мидель-шпангоута ( )к площади прямоугольника со сторонами

, (1.2)

где – площадь мидель-шпангоута, м ²;

– конструктивная осадка судна, м.

Коэффициент полноты водоизмещения (общей полноты) ( ), ( ) – отношение объемного водоизмещения ( ) подводной части судна к объему параллелепипеда, построенного на его главных размерениях

, (1.3)

где – объемное водоизмещение, м ³.

Коэффициент вертикальной полноты ( ) – отношение объемного водоизмещения ( ) подводной части судна к объему цилиндра, имеющему основанием площадь конструктивной ватерлинии ( ), с высотой равной конструктивной осадке судна ( )