CC BY
13EXPERIENSE AND PROSPECTS OF APPLICASION OF THE SOFTWARE FOR DESIGNING COURTS AND TECHNOLOGICAL PREPARATION OF MANUFACTURE S. V. Davydova, P. V. Eihov
In clause experience of use of domestic systems of the automated designing is resulted. CAD/CAM systems influences a standard sequence, quality, terms and cost of performance of works. The mathematical device allows to describe complex constructions to automate standard procedures. Standard interfaces IGES, STL, DXF allow to build programs for problems on creation of new courts.
УДК 629.12.001.2:629.122.5
М.Ю. Михаилов, аспирант, ВГАВТ. 603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.
АНАЛИЗ СОСТАВЛЯЮЩИХ НАГРУЗКИ МАСС АВТОМОБИЛЬНО-ПАССАЖИРСКИХ ПАРОМОВ ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ
Приведены математические зависимости и графики для расчета специфических составляющих нагрузки масс автомобильно-пассажирских паромов внутреннего плавания.
При определении характеристик автомобильно-пассажирских паромов необходимо выполнить расчет нагрузки масс. Для этого воспользоваться измерителями составляющих нагрузки масс пассажирских и грузовых судов не представляется возможным, поскольку их конструкции отличаются от автомобильно-пассажирских паромов. Паромы имеют свои специфические конструкции (корпус, надстройка, аппарели, устройства крепления автомобилей по-походному и т.п.). Следовательно, целесообразно выполнить анализ измерителей специфических составляющих нагрузки масс паромов. С этой целью проанализированы нагрузки масс 12 проектов речных автомобильно-пассажирских паромов (табл.). '
Составляющие нагрузки масс можно определить приближенными методами, основанными на применении эмпирических формул и пересчетом с судов-прототипов. Раздел "Корпус" включает следующие составляющие
РК = Рш + Р,,ч. + Р„* + Лж + Ров + Р,у. + Р,м. + Ра, +Рс> (1)
г де Р„к - масса металлического корпуса и надстройки, т;
Р||Ч. - масса неметаллических частей корпуса и надстройки, т;
Р0.п. - масса оборудования помещений, т;
Р0, - масса окраски, цементировки, изоляции, т;
Ря „ - масса дельных вещей, т;
Рс у. - масса судовых устройств, т;
Рпм - масса палубных механизмов, т;
Рсн - масса снабжения и инвентаря, т;
Рс - масса специальных устройств, т.
Металлический корпус и надстройка включает в себя металл собственно корпуса, надстройки, подкреплений и фундаментов. Массу собственно корпуса паромов можно рассчитать по формуле
РК=^К1ВН, (2)
где ц/к - измеритель массы корпуса парома (см. табл.), т/м3; 1ЛЗН - кубический модуль, м3.
Для определения массы надстройки парома можно воспользоваться формулой
р,,^ = (3)
где цнад - измеритель массы надстройки, т/м3;
- суммарный объем надстройки, м3; 1 - длина надстройки, м; Ь - ширина надстройки, м; Ь - высота надстройки, м.
Массу надстройки можно также пересчитать по судну-прототипу
IV
' чад - ('на) ) пр ТГ, > (4)
пр
где (Р„ая)пР - масса металла надсгройки парома-прототипа, т; ^р - суммарный объем надстройки парома-прототипа, м'.
Таблица
Характеристики автомобильно-пассажирских паромов
Характеристики Проекты паромов
1731 1781 «МВА 314 736А 1625
Класс Российского Речного Регистра М (лед) О О О О (лед) О (лед)
Грузоподъемность Рг, т 124 160 82 144 185 300
Автомобилевместимость, ед. 12 16 8 15 20 30
Пассажировместимость, чел. 300 300 85 72 140 144
Главные размерения. м: Длина по КВЛ, Ь Ширина по КВЛ, В Высота борта, Н Осадка по КВЛ, Т 50,7 11,3 6,2 4,6 62,0 9,2 2,8 1,55 31,0 9,0 3,3 1,78 60,3 12,0 2,6 1,50 57-,2 10,8 3,6 2,36 64,8 14,6 4,2 2,4
Водоизмещение в грузу Э, т 1312 695 278 458 977 1370
Кубический модуль ЬВН, м3 3552 1597 921 1881 2224 3974
Измеритель массы корпуса ч/„, т/м3 0,152 0,108 0,113 0,098 0,137 0,132
Измеритель массы неметаллических .частей корпуса я„ ч, г/м2 0,009 0,221 0,258 0,352 0,121 0,009
Измеритель массы дельных вещей я„ в, т/м2 0,093 0,046 0,021 0,017 0,053 0,057
Измеритель массы судовых устройств ясу,т/м3 0,018 0,018 0,014 0,018 0,019 0,015
Измеритель массы судовых систем яс, т/м2 0,140 0,083 0,052 0,037 0,088 0,138
Масса неметаллических частей корпуса и надстройки вычисляется по формуле
Рн,=Я,Л^ВН)У\ (5)
где я„.ч. - измеритель массы т/м2, или с учетом парома-прототипа
Р = (Р )
1 н.ч. I' И.Ч./\
пр
1.ВН
^прВпрНпр
(6)
где (Рнч.)пр - масса неметаллических частей корпуса и надстройки парома-прототипа, т.
Массы дельных вещей Рдв, рулевого устройства Рру, якорного устройства Р„у, швартовного устройства Рш у, шлюпочного устройства Ршл у определяются как и у других судов.
Масса аппарельного устройства вычисляется по формуле
Рапп ~~ Чапп^апп ' (7)
где чапп - измеритель массы, т/1 апп.;
папп - количество аппарелей, ед., или через прототип
Рапп ~ (Рипп)пр " » (8)
("апп /пр
где (Ра1Ш)пр ~ масса аппарельного устройства судна-проготипа, т; (п»пп)пр - количество аппарелей на судне-прототипе, ед.
Продолжение табл.
Характеристики Проекты паромов
144 Д057 СП 1000 СП 414 ТМТНА 286/306
Класс Российского Речного Регистра О (лед) Р Р Р Р Р
Грузоподъемность Рг, т 120 60 325 192 60 60
Автомобилевместимость, ед. 13 6 18-20 10-12 6 6
Пассажировместимость, чел. 85 77 35 26 77 30
Главные размерения, м: Длина по КВЛ, 1. Ширина по КВЛ, В Высота борта, Н Осадка по КВЛ, Т 48,0 12,3 3,4 1,80 31,3 8,5 1,4 0,67 67,4 14,0 2,0 1,02 63,14 10,0 2,0 1,09 31,3 8,5 1,4 0,65 30,0 8,5 1,4 0,54
Водоизмещение в грузу О, т 663 150 722 560 144,2 119,2
Кубический модуль ЬВН, м3 2007 372 1887 1263 372 357
Измеритель массы корпуса т/м3 0,127 0,146 0,115 0,118 0,108 0,088
Измеритель массы неметаллических частей корпуса ч„ ч, т/м2 0,048 0,069 0,19 0,329 0,186 0,177
Измеритель массы дельных вещей „, т/м2 0,051 0,058 0,028 0,046 0,063 0,035
Измеритель массы судовых устройств яСУ)т/м' 0,014 0,013 0,02 0,015 0,016 0,008
Измеритель массы судовых систем т/м2 0,035 0,071 - 0,03 0,046 0,029
Масса устройства крепления автомобилей по-походному определяется по формуле
Ркр ~ Чкрптт » (9)
где - измеритель массы, т/1 авт.;
пмх - автомобилевместимость парома, ед.
Массу устройства крепления автомобилей по-походному можно определить и через прототип по формуле
(10)
' опт /пр
где (Р,ф)„р - масса устройства крепления автомобилей по-походному парома-прототипа, т;
(Павт)пр - автомобилевместимость парома-прототипа, ед. Для определения других составляющих нагрузки масс судна также можно воспользоваться эмпирическими формулами, полученные автором путем обработки данных по нагрузкам масс 12 проектов серийных судов [2].
Массу неметаллических частей корпуса и надстройки в зависимости от кубического модуля ЬВН можно вычислить по формуле (рис. 1)
РИЧ = -0.0021ВН + 22,688 . (11)
Массу оборудования помещений в зависимости от численности экипажа и пассажиров можно вычислить по формуле (рис. 2)
Роп =-9x10"5(пж + птс )2 + 0,0595(*3„ + птс) - 0,9632 . (12)
где о,, - численность экипажа парома, чел.; п^ - пассажировместимость парома, чел.
Данная формула справедлива, если пассажировместимость и численность экипажа превышает 30 человек.
Массу окраски, цементировки и изоляции в зависимости от кубического модуля ЬВН можно вычислить по приближенной формуле (рис. 3)
Рок =-9хЮ"6(£ДЯ)2 + 0,0 \\4LBH +5,7846. (13)
Массу дельных вещей в зависимости от кубического модуля 1_ВН можно вычислить по приближенной формуле (рис. 4)
РЛД = 9 х Ю-7 (¿¿5/У)2 + 0,0007^5// +1,8964 . (14)
Рн.ч, Т
60 50 40 30 20
10 0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
1.ВН, м3
Рис. 1 График зависимости Рн.ч. от модуля ГВН
♦-*
♦ ♦
Роп.,Т 16 т—
12
О 50 100 150 200 250 300 350
(Пэк-НТпас), чел.
Рис 2 График зависимости Ро п. от(пэк+ппас)
О 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
1.ВН, м3
Рис 3 График зависимости Рок от модуля ЬВН
ЬВН, м3
Рис. 4. График зависимости Рд.в. от модуля ЬВН
Массу судовых устройств в зависимости от кубического модуля LBH можно определить по приближенной формуле (рис. 5), при этом модуль LBH должен быть больше 300 м'
Рсу = 0,0042(/,ЯЯ)''1875 . <15)
Массу палубных механизмов в зависимости от кубического модуля LBH можно найти по приближенной формуле (рис. 6), при этом модуль LBII должен быть больше 300 м3
Р
90 80 70 60 -50 -40 30 -20 -10 -0 -
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
1.ВН, м3
Рис. 5. График зависимости Рс.у. от модуля ЬВН
Рп.м, Т 10 -
8 -
6 -
4
2 -
0
0 500 1000 1500 2000 2500
1.ВН, м3
Рис. 6. График зависимости Рп.м. от модуля ЬВН
Массу механизмов в зависимости от мощности СЭУ можно определить по эмпирической формуле (рис. 7)
Рм = 0,086^-3,7526, (17)
где N - суммарная мощность СЭУ парома, кВт.
Данная формула справедлива в том случае, если суммарная мощность СЭУ превышает 60 кВт.
Массу систем в зависимости от кубического модуля ЬВН можно вычислить по приближенной формуле (рис. 8)
/>„..„ = 10"5{LBHfmi.
Рс =3x10-6(LBH)2 -0,00\4LBH + 2,7558.
(18)
500 1000 1500
Рис 7 График зависимости Рм от мощности N
2000 2500
N, кВт
40
35 30 25 20 15 10 5 0
Рс.т
- I
♦ / •
♦
*
_ —♦
О 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
LBH, м3
Рис. 8 График зависимости Pc от модуля I.BH
Список литературы
[1] Вицинский В В., Страхов А.П. Основы проектирования судов внутреннего плавания. - Л.: Судостроение, 1970. - 454 с.
[2] Поспелов В.И. Выбор на ЭВМ оптимальных элементов грузовых судов внутреннего плавания. -Л.: Судостроение. 1978. - 74 с.
ANALYSIS OF THE COMPOSITIONS LOADING MASS OF AUTOMOBILE-PASSENGER FERRIES INTERNAL FLOATING
M. Yu. Mikhailov
Mathematical dependencies and graphs for calculation of the specific compositions loading mass of automobile-passenger ferries internal floating are adduce.
