ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА УСИЛИЙ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ГРУЗ
Рис. А1. Силы, действующие на груз.
Пример 1. Рассчитать усилия и спроектировать элементы крепления груза, перевозимого на верхней палубе судна, имеющего следующие размерения и характеристики: длина между перпендикулярами, м L = 110,0 ширина, м B = 15,0 высота борта, м H = 8,0 осадка, м T = 4,8 метацентрическая высота, м h = 0,8 скорость судна, узлы V = 13,0 высота фальшборта над верхней палубой, м hф = 1,2 Судно не имеет скуловых килей. Груз массой 200 т и размерами 10 x 4 x 3 м расположен на верхней палубе у борта. Координаты центра тяжести груза X = 25,0 м; Y = 4,0 м; Z = 10,0 м. Судно совершает рейс в океане в летнее время. Кроме указанного груза на судне имеются другие грузы. В связи с этим расчетная высота волны 3%-ной обеспеченности принимается максимально возможной: h = 11 м. Определяем 3% отношения: длины к ширине — 110 / 15 = 7,33; ширины к осадке — 15 / 4,8 = 3,125; метацентрической высоты к ширине: 0,8 / 15 = 0,053. Число Фруда: Центр тяжести груза располагается выше верхней палубы на величину 10,0 - 8,0 = 2,0 м. Наибольшие усилия, действующие на единичные грузы, могут определяться по формулам:
Либо коэффициент А выбирается из таблицы:
K - коэффициент, равный 1 при наличии скуловых килей площадью более 1,5% от площади ватерлинии и равный 1,4 при отсутствии скуловых килей. Если площадь скуловых килей менее 1,5%, значение коэффициента K определяется линейной интерполяцией. Безразмерные составляющие сил трения определяются по формуле: где = 0,55 - коэффициент трения дерева по металлу. (f для пар: сталь – сталь = 0,15; дерево – дерево = 0,50; дерево – резина = 0,70; сталь – резина = 0,70). Предварительное натяжение найтовов не учитывается, так как по ряду причин нельзя гарантировать подтягивание найтовов в течение всего рейса. Безразмерные силы давления ветра определяются по формулам: где: проекция груза на плоскость миделя м2; проекция груза на диаметральную плоскость = 18 м2. Масса груза P = 200 т. Безразмерная поперечная сила от удара волны определяется по формуле: где: l = 10 м — длина груза вдоль борта; hф = 8 + 1,2 - 4,8 = 4,4 м — высота фальшборта над ватерлинией hw = 8 + 3 - 4,8 = 6,2 м — наибольшая высота груза над ватерлинией. Сила удара волны в поперечном направлении учитывается только для грузов, расположенных на открытой палубе на расстоянии не более 3 м от борта. Действующие усилия определяются по формулам: 16,9 тс; X < 0; X = 0; Груз представляет собой мощную металлическую конструкцию, закрепленную на деревянном основании. Найтовы и упоры могут быть установлены практически в любых местах груза. Упоры и крепления найтовов могут быть установлены практически на любой жесткой связи на судне. Из конструктивных соображений устанавливаются одинаковые упоры, привариваемые к палубе двусторонним швом калибра 6 мм. Предельная нагрузка, на которую рассчитан упор, равна 50 тс. Опасная нагрузка от сил, действующих на упоры, исходя из значений коэффициента запаса Kз = 1,3, равна: Таким образом, к продольным сторонам груза достаточно установить (76,57 / 50 = 2) по 2 упора с каждой стороны, а к поперечным сторонам можно упоры не устанавливать. По следующим формулам определяем моменты сил, опрокидывающие груз относительно осей, проходящих через устанавливаемые упоры:
Следует установить найтовы, препятствующие опрокидыванию груза только вокруг продольной оси. Из конструктивных соображений устанавливаем найтовы в плоскости упоров. Тогда с каждой стороны груза будет установлено по m = 2 найтова. Усилие, действующее на один найтов, определяется по формуле: где ly= 5 м — плечо поперечного найтова относительно продольной оси. Опасная нагрузка троса равна 0,5Pразр. Следовательно, Откуда разрывное усилие стального каната: Этому разрывному усилию соответствует стальной канат диаметром 9,9 мм, типа ЛК-Р, маркировочной группы 1568 Мпа (160 кгс/кв. мм). Талрепы и скобы выбираются таким образом, чтобы их допустимая нагрузка была не менее 1,48 тс: скоба СА-20 - по ОСТ 5.2312-79, талрепы 20-ОС-ВВ - по ОСТ 5.2314-79. Палуба судна должна быть рассчитана на предельную нагрузку Пример 2. Рассчитать усилия, действующие на тот же груз, перевозимый на том же судне, что и в примере 1, с той разницей, что судно оборудовано скуловыми килями, а груз расположен в трюме. Центр тяжести груза X = 25,0 м; Y = 4,0 м; Z = 2,5 м. Ни один из параметров не выходит за пределы, указанные в примере 1. Безразмерные составляющие от веса и сил инерции, действующие на единичный груз: Безразмерные составляющие сил трения Xтр = Yтр = 0,310 такие же, как в примере 1. Составляющие сил давления ветра и силы удара волны равны нулю, так как груз размещен в трюме. Действующие усилия по формулам: X < 0; X = 0; Z = 288 тс, как в примере 1. Опасная нагрузка от действующих усилий на упоры, исходя из значения коэффициента запаса Kз = 1,3, равна: Таким образом, к продольным сторонам груза достаточно установить по два упора, рассчитанных на опасную нагрузку 20 тс, а к поперечным сторонам не устанавливать. По формулам определяем моменты сил, опрокидывающие грузы относительно осей, проходящих через устанавливаемые упоры:
Найтовы не нужны, так как опрокидывание груза не произойдет.
Для гусеничной техники. Расчёт количества балок, подкладываемых под гусеницы подвижной техники производится по схеме: Площадь, которую должна занимать грузовая единица: (м2).
; Где : n – количество балок; q – допустимая нагрузка на палубу; m – масса грузового места (т); g – ускорение свободного падения = 9,81 м/сек; r – общая длина балки (см); s – нагруженная длина балки (см); W – момент сопротивления сечения балки (см3). (см3). Где b и h – сечение балки, см. Расстояние, на котором укладываются балки друг от друга : ; Где L – длина грузового места, (м).
Произвести проверку расчёта: ; Где: s - нагруженная длина балки (см);
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. РАСЧЕТНЫЕ И ПРЕДЕЛЬНО ВОЗМОЖНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ВЫСОТ ВОЛН 3%-ОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ
Примечание: Расчетные значения высот волн 3%-ной обеспеченности наблюдается не более 1-2 дней в сезон (3 мес).
ПРИЛОЖЕНИЕ В ПЕРЕВОД ВЕЛИЧИНЫ УДЕЛЬНОГО ПОГРУЗОЧНОГО ОБЪЁМА ( STOWAGE FACTOR) ИЗ М3/Т В ФТ3/Т Таблица Г.1 — Перевод величины погрузочного объёма из м3/т в фт3/т
фт3/т ПРИЛОЖЕНИЕ Д Варианты заданий для выполнения КР (РГЗ).
Размещение груза – на крышке трюма № 3.
Сезон и район плавания выбирать по последней цифре номера группы:
Вариант 1 – Зима, тропическая зона Северной Атлантики; Осадка судна – 6,9 м. Скорость 12,5 узлов. h = 1,25 m. q = 2,3 т/м2 .
Вариант 2 – Зима, умеренная зона Северной Атлантики; Осадка судна – 7,2 м. Скорость 13,0 узлов. h = 1,30 m. q = 2,2 т/м2
Вариант 3 – Зима, умеренная зона Индийского океана; Осадка судна – 7,0 м. Скорость 12,0 узлов. h = 1,15 m. q = 2,4 т/м2 ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Технико-эксплуатационные характеристики судна SHIP’S PARTICULARS
TYPE OF VESSEL - GENERAL CARGO, SINGLE DECKKER MAIN ENGINE - DIESEL ITO M558 HUS-MER, 4926 Kw GRT 6941 NRT 3601 LIGHT SHIP DISPLACEMENT 3256,00 MT DWT 12062 MT DWCC 11680 MT LOA 128.77 M LBP 120.00 M BREADTH 19.80 M SUMMER DRAFT 8.23 M MOULDED DEPTH 10.50 M FREE BOARD (SUMMER) 2286 MM SPEED IN CARGO/IN BALLAST 10,5 / 13,0 KNOTS
СУММАРНАЯ ПЛОЩАДЬ БОРТОВЫХ КИЛЕЙ 54,0 М2
SHAPE OF HOLDS: B/C WITH TOP AND BOTTOM SIDE TANKS DECK CARGO SWINGING DERRICKS: 4 X 10 MT. HATCHCOVERS: PONTOON TYPE. LOADING DES. TANKTOP 8,5 t/sq.m. MAINDECK 2,5 t/sq.m. PONTOON 2,3 t/sq.m.
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (321)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |