Транспортные характеристики грузов в перевозках морем

[3]

Страница 4

 

2. Расчет чистой грузоподъемности  судна на рейс

Согласно исходным данным трасса рейса  будет иметь вид:

Хайфа

 тропики лето 

Рангун Порт-Саид Николаев

 

То = 8,5 м Суэцкий Дарда- Босфор

канал неллы 

Определение чистой грузоподъемности производится в условиях получения топлива, воды и прочих запасов в начальных и конечных портах рейса.

,

где Дв – расчетный дедвейт;

Gр – запасы топлива, воды  и прочие на рейс.

Расчетное значение дедвейта определяется с учетом ограничения осадки судна в порту отправления (То = 8,5 м):

 

где - дедвейт, определенный по грузовой марке (тропическая).

,

где - осадка судна по грузовую марку (тропическая);

а = 24.5 т/см - количество тонн на 1см осадки;

,

где Тл = 902 см - осадка судна по летнюю грузовую марку.

см 

,

где = 12890 т - полная грузоподъемность судна по летнюю грузовую марку;

т

т < 13350,4 т

,

где - ходовые запасы на переход от порта погрузки до порта выгрузки с учетом коэффициента штормового запаса;

- запасы на стоянку  в промежуточном порту захода.

,

где L =6095 миль – расстояние перехода;

lo – протяженность участков, где  судно следует с ограниченной  скоростью: 

= 87,5 миль;

= 9,5 миль;

= 16,2 мили;

= 16 узлов – скорость судна в грузу;

- ограниченная скорость:

узлов;

= 10 узлов; 

мин – дополнительные затраты ходового времени (швартовка, отшвартовка, лоцманская проводка и др.);

= 34 т/сут –норма расхода  топлива на ходу;

= 10 т/сут – норма  расхода воды на ходу;

= 1 т/сут – норма  расхода прочих запасов; 

= 1,15 – коэффициент  штормового запаса.

т

,

где =950 т количество выгружаемого груза;

- количество погружаемого  груза: 

 

т;

=100 т/сут – нормы  грузовых работ; 

= 1,5 т/сут – норма  расхода топлива на стоянке; 

= 10 т/сут – норма  расхода воды на стоянке; 

т

т

т

3. Определение загрузки судна

Одним из важных вопросов при расчете  грузового плана является определение  массы и объема обязательных и  факультативных грузов, сепарационных  и крепежных материалов для них.

Ниже приводится расчет для удобрений  в мешках.

По каждому виду груза определяем массу и объем сепарационных и крепежных материалов с учетом установленных норм:

,

где - норма сепарационных и крепежных материалов;

- масса i-той партии  груза, т; 

т

,

где =2 м3/т – удельный погрузочный объем сепарационных и крепежных материалов;

м3

Рассчитываем массу и объем  каждой партии груза с учетом сепарационных  и крепежных материалов:

,

т,

,

где - удельный погрузочный объем i-того груза, м3/т;

м3

Определяем удельный погрузочный  объем груза с учетом сепарационных, крепежных материалов:

 

м3/т 

Данные по остальным грузам, погружаемым  в порту отправления, представлены в табл.3.1.

Таблица 3.1. Загрузка судна в порту  отправления 

Наименов. груза	Масса, т			Объем, м3			УПО груза с сепарацией
	груза без сепарации	сепарации	груза с сепарацией	груза без сепарации	сепарации	груза с сепарацией
удобрения	3150	9,45	3159,45	4599	18,9	4617,9	1,462
чугун	2200	24,2	2224,2	792	48,4	840,4	0,378
ткани	1100	8,8	1108,8	4598	17,6	4615,6	4,163
целлюлоза	950	2,85	952,85	1520	5,7	1525,7	1,601
Итого по обязат. грузам	7400	45,3	7445,3	11509	90,6	11599,6	-
пробка	574	6,38	580,38	5028,08	12,76	5040,84	8,685
цинк	2532,94	28,18	2561,12	633,2	56,36	689,56	0,269
Итого по факуль. грузам	3106,94	34,56	2141,5	5661,475	69,12	5730,4	-
Итого	10506,94	79,86	10586,8	17170,48	159,72	17330	-

1 2 3

Страница 5

 

После погрузки обязательных грузов определяем неиспользованные части  грузоподъемности и грузовместимости, которые предназначены для факультативных грузов с учетом сепарационных и крепежных материалов:

,

т;

,

м3

Рассчитываем массу и объем  факультативных грузов, крепежных и сепарационных материалов для них.

Определяем удельную грузовместимость для факультативных грузов:

 

м3/т 

Сопоставляя удельную грузовместимость для факультативных грузов с удельным погрузочным объемом факультативных грузов, получили соотношение:

<<,

где м3/т – удельный погрузочный объем пробки;

м3/т – удельный погрузочный  объем цинка;

т.е. один факультативный груз – «тяжелый», а другой – «легкий».

Для определения массы и объемов «легкого» и «тяжелого» факультативных грузов, массы и объемов сепарации для этих грузов решаем систему уравнений:

 

где ,

,

,

т,

т;

,

,

м3,

м3;

 

т,

т

Сепарацию между факультативными  грузами распределяем пропорционально  их массе:

 

т

т

Результаты расчетов занесены в  табл.3.1.

Таким образом, загрузка судна удовлетворяет  условиям:

 

Это говорит о том, что при  данной загрузке полностью используется грузоподъемность и грузовместимость судна.

4. Определение распределенной  нагрузки (массы) отсеков и грузовых  помещений

Прочность корпуса, мореходные качества судна (остойчивость, дифферент) в значительной степени зависят от правильного распределения переменной нагрузки (грузов и рейсовых запасов) в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Распределенная масса грузовых отсеков и помещений судна может быть получена расчетным или расчетно-графическим путем. Для решения задачи распределения нагрузки в горизонтальном и вертикальном направлениях необходимо использовать номограммы распределенной массы отсеков и помещений.

4.1. Распределение рейсовых запасов

Рейсовые запасы распределяются меду топливными и водяными емкостями  судна, при этом считаем, что запасы принимаются на судно в следующем  соотношении:

80% - топлива; 

20% - воды.

т

т

Результаты распределения представлены в табл.4.1.

Таблица 4.1. Распределение рейсовых запасов между емкостями 

Вид рейсовых запасов	Наименование помещений	Масса, т	Отстояние Ц.Т., м		Моменты, тм
			от миделя	от киля	относительно миделя	относительно киля
топливо	МДЦ 8,9	276	-12,6	0,73	-3480	201
	Т.Б. 25	367	-23,2	7,63	-8510	1700
	МДО 7,10	180	-11,4	0,75	-2050	135
вода	ЦПВ 33	32	-22,4	10,6	-717	339
	ЦМВ 22	129	-50	3,3	-6450	425
	ЦМВ 23	43,5	-53,4	3,3	-2460	172
Итого		1027,5			-23667	2972

4.2. Определение распределенной  массы грузовых отсеков 

Определяем момент оптимального дифферента.

,

где - водоизмещение судна, т

,

= 5430 т – масса судна  порожнем,

т;

= -0,75 м – абсцисса  центра величины груженого судна,  которая определена по кривым  элементов теоретического чертежа; 

1 2 3 4 [5] 6 7 8 9 10

= -10,55 м – абсцисса  центра тяжести порожнего судна; 

= 0 – значение оптимального  дифферента, принимаем равным нулю, поскольку осадка в порту отправления  ограничена;

- удельный дифферентующий  момент, тм/см;

= -23667 тм - момент относительно  миделя, создаваемый запасами на  рейс, распределенными по j-тым отсекам  судна; 

тм 

Находим суммарную распределенную массу носовых отсеков:

,

где - средневзвешенные плечи носовых и кормовых отсеков

 

- вместимость носовых (кормовых) трюмов, м3;

- вместимость носовых  (кормовых) твиндеков, м3;

,- абсциссы их центров тяжести, соответственно.

м

м

т

Определяем оптимальное, минимальное  и максимальное значения изгибающего  момента:

,

где = 0,7 – коэффициент общей полноты, который найден по кривым элементов теоретического чертежа;

- коэффициент, который  учитывает влияние сил поддержания  на изгибающий момент;

 

=0,036, = 0,0325 – коэффициенты, учитывающие дополнительный изгибающий момент;

= 20,6 м – ширина судна; 

= 140 м – длина судна  между перпендикулярами;

= 0,11 – коэффициент,  учитывающий расположение машинного  отделения; 

 

тм 

,

,

, - численные коэффициенты, учитывающие отклонение момента сил массы от момента сил поддержания, которые зависят от типа судна и постановки на волне;

тм,

тм 

Распределенная масса грузовых отсеков определяется по номограмме, приведенной на рис.4.1.

В результате проведенных построений были получены значения распределенных масс грузовых отсеков:

т;

т;

т;

т;

т

4.3. Определение распределенной  массы грузовых помещений 

Определяем статический момент от грузов относительно киля:

 

где =8,6 м – аппликата поперечного метацентра, которая определена по кривым элементов теоретического чертежа;

= 1,1 м – оптимальное  значение метацентрической высоты;

= 9,2 м – аппликата  центра тяжести порожнего судна; 

= 2972 тм – момент  относительно киля, создаваемый  запасами на рейс, распределенными по j-тым отсекам судна;

тм 

Определяем средневзвешенные плечи  трюмов и твиндеков:

 

где - вместимость трюмов, м3;

- вместимость твиндеков,  м3;

,- аппликаты их центров тяжести, соответственно.

м;

м

Распределенную массу между  трюмами и твиндеками получаем графически. Для этой цели была вычерчена номограмма распределения нагрузки по вертикали, которая представлена на рис.4.2.

В результате проведенных построений были значения суммарной распределенной массы трюмов и твиндеков:

т;

т

Эти значения служат для расчета  коэффициентов пропорциональности распределения нагрузки между трюмами  и твиндеками:

 

;

 

;

 

0,625 +0,375 = 1.

Распределение нагрузки по вертикали  в отсеке №1 осуществляется пропорционально  кубатуре:

 

т;

 

т;

 

т

Значение распределенной массы  любого другого грузового помещения  определяется как произведение коэффициента пропорциональности на распределенную массу этого отсека:

 

т

т

Результаты расчетов по остальным  отсекам приведены в табл.4.2.

Таблица 4.2. Распределенная масса грузовых помещений

Наименование судового помещения	Распределенная масса, т
	отсек №1	отсек №2	отсек №3	отсек №4	отсек №5	Итого
трюм	442,1	1593,75	1406,25	1375	1088	5905,1
твиндек	630,3	956,25	843,75	825	652,8	3908,1
твиндек под баком	773,6	-	-	-	-	773,6
Всего	1846	2550	2250	2200	1740,8	10586,8

1 2 3 4 5 [6] 7 8 9 10

азработка плана комплектации грузов

Комплектация грузов по судовым  помещениям сопровождается многовариантностью решений и должна учитывать все  факторы рациональной загрузки, сохранности  груза и безопасности судна.

Разработку плана комплектации грузов удобно проводить с помощью  специальной таблицы, в строках которой указываются все грузовые помещения, а в столбцах отдельные их параметры и транспортные характеристики грузов, подлежащих к погрузке в портах захода.