коэффициент полноты площади мидель шпангоута

Видео:Black Onik TV - 2 / Конструкция корпуса суднаСкачать

Коэффициенты полноты

Коэффициент полноты конструктивной ватерлинии α — отношение площади КВЛ к площади прямоугольника, стороны которого равны L и В. Чем меньше этот коэффициент, тем острее ватерлиния. Обычно суда с большим L/В (длинные узкие суда) имеют большие коэффициенты полноты КВЛ, чем короткие широкие суда.

Коэффициент полноты мидель-шпангоута β — отношение погруженной площади мидпь-шпангоута к площади прямоугольника со сторонами В и Т. На него существенное влияние оказывает форма шпангоутов, а также подъем и радиус скулы. Чем больше подъем и радиус скулы (например, у малых рыболовных судов, буксиров и ледоколов), тем меньше коэффициент полноты мидель-шпангоута.

Коэффициент общей полноты δ — отношение объема подводной части судна к объему тела со сторонами L х В х Т. Этот коэффициент до некоторой степени характеризует форму судна в отношении остроты и оказывает существенное влияние на водоизмещение (грузоподъемность); с другой стороны, с ростом δ увеличивается сопротивление судна. Напротив, судно при заданном водоизмещении с уменьшением коэффициента полноты становится длиннее, не становясь при этом тяжелее, так как потребная мощность двигателя при заданной скорости уменьшается, вследствие чего потребность в топливе становится меньше. Такое судно будет более рентабельным еще и потому, что оно длиннее и, следовательно, может иметь больше трюмов.

Коэффициенты полноты ватерлинии и общей полноты (слева).

1 — площадь КВЛ, В — ширина судна, КВЛ — конструктивная ватерлиния, L — длинна судна, T — осадка судна

Коэффициенты полноты мидель-шпангоута и продольной полноты (справа).

1 — подъем скулы, 2 — площадь мидель-шпангоута, 3 — радиус закругления скулы, В — ширина судна, L — длинна судна, Т — осадка судна

Коэффициент продольной полноты φ — отношение водоизмещения к объему тела, основанием которого служит площадь мидель-шпангоута, а высотой — длина судна. Этот коэффициент всегда немного больше, чем коэффициент общей полноты, и лучше характеризует остроту оконечностей судна. Большой коэффициент полноты мидель-шпангоута означает полные оконечности судна, небольшой — напротив, узкие. Однако при сравнении двух судов всегда нужно учитывать отношение L/В. При больших L/В (длинные узкие суда) коэффициенты полноты мидель-шпангоута или общей полноты могут быть больше, чем при малом L/В (короткие широкие суда); при этом обводы не становятся полнее.

Указанные выше коэффициенты полноты взаимосвязаны, поэтому их нельзя выбирать произвольно. Перечисленные характеристики формы (относительные величины и коэффициенты полноты) во многом определяют поведение судна в море, сопротивление движению и рентабельность судов и, кроме того, взаимно влияют друг на друга.

Видео:397)): Конструкция судна одна из составляющих конвенции СОЛАССкачать

§ 6. Соотношения главных размерений и коэффициенты, характеризующие форму судового корпуса

Видео:Площадь эллипсоида + вывод формулы площади поверхности вращенияСкачать

Главные размерения судна и коэффициенты полноты

Различают две группы главных размерений корпуса судна (рис.11) 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.
Рис.11. Главные размерения судна

К первой группе размерений относится:

— наибольшая длина судна

(Lнб) — представляет собой расстояние по длине между крайними точками носовой и кормовой оконечностей корпуса;

— наибольшая ширина судна

(Внб) — расстояние по ширине между крайними точками корпуса;

(D) — расстояние, измеренное в мидельном сечении от основной плоскости до линии палубы у борта.

С поправками на выступающие части величины Lнб и Внб являются габаритными размерами судна (Lгб, Вгб ).

Во вторую группу главных размерений судна входят:

— длина судна по КВЛ

(Lквл) — расстояние между точками пересечения КВЛ с диаметральной плоскостью судна;

(L) — расстояние между носовым и кормовым перпендикулярами;

(d) — вертикальное расстояние в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до действующей (расчетной) ватерлинии. В условиях эксплуатации судна часто используют
габаритную осадку
, отсчитываемую от нижней кромки киля. Габаритные осадки определяют по
маркам углубления
, нанесенным на бортах (рис.13);

— высота надводного борта

(F) — расстояние по высоте от действующей ватерлинии до линии палубы у борта;

— ширина судна по КВЛ

(Вквл) — наибольшая ширина конструктивной ватерлинии судна.

Для приближенной и сравнительной оценки мореходных качеств судов используются соотношения главных размерений и коэффициенты полноты. Чаще других используются соотношения:

L/B (относительное удлинение) — определяет ходкость судна;

B/d — характеризует остойчивость и ходкость судна;

D/d — определяет плавучесть и остойчивость судна на больших углах наклонения.

Основными безразмерными коэффициентами полноты корпуса судна являются:

α = S /LB — коэффициент полноты ватерлинии

— отношение площади ватерлинии к площади прямоугольника со сторонами L и B (рис.12, а);

b = ω /Bd — коэффициент полноты мидель-шпангоута

— отношение погруженной площади мидель-шпангоута ω к площади прямоугольника со сторонами B и d (рис.12, б);

d = V /LBd — коэффициент общей полноты

— отношение объема подводной части V к объему параллелепипеда со сторонами L, B и d (рис.12, в);

φ = V /ωL = dLBd /bBdL = d/b — коэффициент продольной полноты

— отношение объема подводной части судна V к объему цилиндра, имеющего в основании погруженную площадь мидель-шпангоута ω и длину L (рис.12, г);

χ = V /Sd = dLBd /αLBd = d/α — коэффициент вертикальной полноты

— отношение объема подводной части судна к объему ци-

линдра, имеющего в основании площадь ватерлинии S и высоту d (рис.12, д).

Рис.12. Коэффициенты теоретического чертежа

Быстроходные суда имеют небольшие значенияα, d и φ, характеризующие более заостренную и удобообтекаемую форму. С увеличением d ухудшается начальная остойчивость, а с увеличением α она, наоборот, увеличивается.

Для различных типов судов характерны определенные соотношения главных размерений и коэффициенты полноты корпуса (табл. 1.)

Посадка судна

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

— d — средняя осадка

(осадка на миделе);

(разность осадок носом и кормой);

— наклонение судна в плоскости мидель-шпангоута.

Наклонение судна в диаметральной плоскости можно выразить также и через угол дифферента

Угол дифферента связан с дифферентом Df

При малом значении угла Ψ можно считать, что tg Ψ0 Ψ Ψ0/57,3, тогда Ψ0 = 57,3

При принятой системе координат положительным считается дифферент на нос(Ψ >0), а угол крена — на правый борт (Θ >0).

Возможны следующие случаи посадки:

А. Судно плавает прямо и на ровный киль (Θ = 0, Ψ = 0). В этом случае посадка характеризуется только одним параметром — средней осадкой d.

Б. Судно плавает прямо, но с дифферентом (Θ = 0, Ψ 0). В этом случае посадка характеризуется двумя параметрами в одном из следующих сочетаний:

— средней осадкой d и углом дифферента Ψ;

— средней осадкой d и дифферентом Df;

— осадками носом dн и кормой dк, измеряемые соответственно на носовом и комовом перпендикулярах.

Названные выше параметры связаны между собой следующими зависимостями:

В. Судно плавает на ровный киль, но с креном (Ψ = 0, Θ 0). В этом случае посадка характеризуется двумя параметрами — средней осадкой d и углом крена Θ.

Г. Общий случай посадки (судно плавает с креном и дифферентом). Посадка характеризуется тремя параметрами в одном из следующих сочетаний:

d, Ψ и Θ; dн, dк и Θ; d, Df и Θ.

Для контроля за осадкой судна при изменении его нагрузки, а также для определения его дифферента используют марки углубления

Марки углубления наносят на обоих бортах судна в носу и

корме, а также в районе мидель-шпангоута. Высота цифр, измеренная по нормали к ОП, равна 1 дм (100 мм), расстояние между ними также 1 дм (100 мм), или соответственно 50 мм и 50 мм; при нанесении марок углублений в футах высота цифр и интервал между ними принимаются равными 0,5 футам (6 дюймам). Метрические марки наносятся арабскими цифрами, футовые — римскими (рис.13). По маркам углубления замеряют габаритную осадку т.к. нижняя кромка каждой цифры показывает расстояние по вертикали до нижней кромки горизонтального киля. Кроме того, марки углубления не обязательно располагаются на носовом и кормовом перпендикулярах судна.

Рис.13. Марки углублений

Судовая документация, служащая для оценки мореходных качеств судна рассчитывается и строится для осадок, отсчитываемых на перпендикулярах от основной плоскости судна. Поэтому для их получения необходимо значения осадок снятые с марок углублений исправить с помощью специальной шкалы (рис.14).

При отсутствии указанной шкалы осадки на перпендикулярах определяются по формулам:

dн = dнм dнм + (L /2 – l) Ψ; dк = dкмdкм – (L /2 – l) Ψ,

где dнм и dкм — отстояние от основной плоскости нижней кромки киля в плоскостях носовых и кормовых марок углубления (знак плюс, когда кромка проходит ниже основной плоскости, минус — выше ос-

новной плоскости), l1 и l2 — отстояние носовых и кормовых марок углубления от плоскости мидель-шпангоута.

На некоторых судах для определения осадок устанавливаются осадкомеры, показания от которых автоматически передаются на мостик.

Угол крена на судах замеряется кренометром. Для замера угла дифферента некоторые суда могут иметь специальные приборы — дифферентометры.

Рис.14. Шкала, связывающая осадки на

перпендикулярах с осадками на

марках углубления т/х «А. Сафонцев»

Видео:№1. Кинематика точки. Криволинейные координаты. Коэффициенты Ламе. Оператор Лагранжа.Скачать

Основные габариты

Помимо ключевых значений, теоретический чертеж корпуса судна часто содержит обозначения габаритов:

• длина судна, включая выступающие элементы штевней;
• габаритная осадка – это измерение от КВЛ до нижнего участка судна (до шпоры ПМ или других элементов);

Основные сечения корпуса

• ширина по габаритам, определяющаяся по выступам бортиков или по привальным брусьям;
• габаритная высота – это размерение от самой нижней до верхней части судна.

Видео:Вся суть мат. анализа за 3 мин 14 сек!Скачать

Что такое теоретический чертёж?

Теоретический чертёж – это рисунок на бумажном листе, описывающий сложную конструкцию корпуса по поверхности. Для полного понимания строения используется 3 проекции при перпендикулярном пересечении. На чертеже видны места соединения обшивки снаружи пересекающимися плоскостями, в этом отношении существуют специальные правила. Для построения корабля обязательно 3 плоскости: основная, мидель-шпангоута, диаметральная. Основные сечения корпуса судна:

• диаметральная плоскость (ДП) судна. ДП судна – это плоскость, идущая вертикально и делящая весь корпус на 2 равные части вдоль длины;
• основная плоскость (ОП) судна – это вид корабля снизу, плоскость координат строго горизонтальная;
• плоскость миделя. Последняя важная плоскость мидель-шпангоута проходит вертикально поперёк длины. Многие не знают, что такое строение чертежа позволяет увидеть тип бортов, разновидность шпангоутов и строение кокпита.

Для получения всех трех видов теоретического чертежа необходимо представить разрез судна по перечисленным траекториям, параллельным трем плоскостям. На проекции бокового вида отражаются следы разреза корпуса одной плоскостью точно по центру вдоль всей длинны. Подобные следы имеют название батоксы. Второе сечение выполняется равностоящими плоскостями по горизонтали снизу ватерлинии (полуширота). Следы от разреза днища позволяют получить информацию о корпусе.

Все линии чертежа на одной проекции имеют кривую форму, а на остальных представлены ровно. Шпангоуты при взгляде сбоку или полушироты будут представлены только в виде линий, но на самом деле их всегда выполняют криволинейно. Ватерлиния имеет прямой вид сбоку и на сечении «корпус», а батоксы – на корпусе и полушироте.

Теоретический чертеж судна

Чертежи выполняются с точки зрения симметричности ДП, соответственно, на полушироте отображают ватерлинию левого борта. С правой стороны корпус очерчивают обводами шпангоутов носа, а слева – кормы, чтобы не нагромождать каждый чертёж.

Видео:Математика без Ху!ни. Кривые второго порядка. Эллипс.Скачать

Важные показатели соотношений

Существуют значения, заданные в точных цифрах, но корпус часто характеризуется дополнительными измерениями, которые выступают в виде соотношения величин. Частыми значениями являются отношения:

• длины и ширины вдоль линии погружения лодки (L/B), позволяет определить ходкость конструкции, так как при увеличении L/B судно становится более быстроходным, при условии, что оно имеет водоизмещающий тип. Определяет также остойчивость, соответственно, при снижении L/B и сохранении длины судно становится более остойчиво;
• ширины вдоль конструктивной ватерлинии к осадке (В/Т). Показатель обеспечивает данными о ходкости, уровне мореходности и остойчивости конструкции. По мере увеличения соотношения, судно становится более остойчивым, но снижается способность удерживать прежнюю скорость при появлении волн на воде. Узкие, глубокопогружённые корпуса легче переносят волны;
• максимальной длины и бортовой высоты судна в области миделя (Lнб/H). Описывается жёсткость днища и его прочность. Чем меньше этот показатель, тем больше прочность корпуса;
• абсолютной высоты борта к способности давать осадку (H/T). Показывает запас плавучести лодки. При увеличении этого показателя, запас становится больше, соответственно, судно способно выдержать большую нагрузку без риска попадания волн в кокпит.

Геометрия корпуса судна

Видео:Как рассчитать метацентрическую высоту?Скачать

Коэффициент полноты площади мидель шпангоута

Расчеты и чертежи в любительском судостроении.

Главные размерения и коэффициенты полноты

Главными размерениями судна называют его длину, ширину, высоту борта и осадку. Длину обозначают латинской буквой L -, ширину — буквой В , высоту борта— буквой H и осадку — буквой Т . Главные размерения измеряют в метрах.
Различают длину наибольшую L_нв — — между крайними по длине точками корпуса и длину по конструктивной ватерлинии L ширину наибольшую B_нв , ширину по скуле B_ск , на мидель-шпангоуте и В , измеренную по ватерлинии. Высоту борта измеряют от шпунта на киле до наиболее высокой точки борта по мидель-шпангоуту и означают буквой H осадку различают габаритную (с винтами и рулями) T_гб осадку по носу T_н , по корме T_к и среднюю

Очень существенное значение имеют соотношения между длиной, шириной и осадкой: L/B и B_х/T Значение L/B для мелких судов колеблется от 3,5 до 5,0, а B/T от 3 до 6.

В качестве наиболее общей характеристики обводов в судостроении применяют понятие коэффициентов полноты, знакомство с которыми полезно и в любительском cудостроении.

Два шпангоута различной полноты.

Рассматривая рисунок, можно увидеть, что площадь каждого из двух изображенных на ней мидель-шпангоутов составляет различную долю площади прямоугольника ВхТ , где В — ширина, Т — осадка. Так, заштрихованная на рисунка площадь одного из шпангоутов составляет 0,7 площади ВхТ , а площадь другого — 0,9 ( ВхТ ). Число, показывающее, какую долю площади ВхТ занимает площадь мидель-шпангоута, носит название коэффициента полноты мидель-шпангоута и обозначается греческой буквой (бета). В нашем примере коэффициенты полноты равны 0,7 и 0,9.
Так как форма шпангоутов, в особенности ближайших к мидель-шпангоуту, в большой мере зависит от очертаний мидель-шпангоута, то коэффициент дает известное представление и о других шпангоутах. Коэффициент полноты мидель-шпангоута мелких водоизмещающих судов колеблется от 0,6 до 0,85.

Совершенно аналогично понятие коэффициента полноты грузовой ватерлинии, обозначаемого греческой буквой (альфа). Коэффициентом полноты грузовой ватерлинии называется число, показывающее, какую долю площади прямоугольника ЬХВ занимает площадь грузовой ватерлинии. Коэффициент полноты грузовой ватерлинии мелких водоизмещающих судов равен 0,65—0,75.

Определение коэффициента полноты ватерлинии.

Обводы с большим коэффициентом полноты носят название более «полных», с меньшим — более «острых». Для построения шпангоута с заданным коэффициентом полноты надо в прямоугольнике, ширина которого равна ширине В мидель-шпангоута, а высота равна осадке Т , провести наклонные прямые Об (смотри рисунок), а затем вычертить мидель-шпангоут так, чтобы заштрихованная площадь была равна незаштрихованной площади абв .

Постороение шпангоута заданного коэффициента полноты.

Чтобы найти высоту точки б от основной линии, надо удвоенную осадку Т умножить на число, дополняющее коэффициент полноты до единицы. Так, если задан коэффициент полноты, равный 0,9, то высота точки б над основной линией должна равняться (2X Т ) Х(1 — 0,9) =2X Т X0,1.

Определение коэффициенте полноты водоизмещения.

Описанный способ построения мидель-шпангоута особенно удобен при плоскокилеватых обводах.

На рисунке показана подводная часть судна, выдолбленная в болванке, длина которой равна длине L судна, ширина— ширине В судна, а высота — осадке Т судна. Число, показывающее, какую долю объема болванки ( LхВхТ ) составляет объем подводной части судна, называется коэффициентом полноты водоизмещения и обозначается греческой буквой (дельта).
Если известны размеры судна L , В , Т и значение коэффициента полноты , то можно легко определить объемное водоизмещение судна V .

Иногда для характеристики обводов мелких судов применяют коэффициент заострения, обозначаемый греческой буквой фи:

он показывает, какую долю объема цилиндра с сечением мидель-шпангоута составляет водоизмещение судна для мелких водоизмещающих судов значение колеблется от 0,50 до 0,75, а — от 0,3 до 0,55.

Читать далее: Теоретический чертеж. Обводы глиссирующих судов.

🎦 Видео

главные размерения суднаСкачать

Предел последовательности с факториалом по теореме ШтольцаСкачать

Закон Гука: сила упругости пропорциональна деформации. Формулы: физика (7 класс) и сопроматСкачать

Комплексные числа. Тригонометрическая форма. Формула Муавра | Ботай со мной #040 | Борис Трушин !Скачать

3. Понятие остойчивостиСкачать

Занятие 3 Теоретический чертёжСкачать

№16. ЕГЭ 2020. Лемма о трезубце (о куриной лапке.) ЕГЭ и олимпиады по математикеСкачать

2. Пятый постулат геометрииСкачать

315)) Балластная система судна вопросы ГОСОВ и МКК.Скачать

Интерполяционная формула НьютонаСкачать

2017 - SST - Ознакомления с элементами корпуса суднаСкачать

Объем параболоида: тройной интеграл в цилиндрической системе координатСкачать