CC BY
7лены основные характеристики системы аэрации сточных вод для теплохода класса «М 3,0А». При количестве людей на борту судна 14 человек, размерах сборной цистерны сточных вод 3,73^1,75x1,89 м, средней расчетной температуре сточных вод 20° С и заданному сроку хранения сточных вод 12 суток получены следующие основные характеристики системы аэрации:
- интенсивность аэрации - 0,276 м3/(м2 • ч);
- расход воздуха на аэрацию - 1,8 м3/ч;
- давление воздуха в системе аэрации - 19 кПа;
- тип аэратора - пневматический из перфорированных труб.
С учетом полученных характеристик были рассчитаны стоимость оборудования, материалов, изготовления и монтажа системы аэрации сточных вод, которые составили 50 тыс. рублей. Предполагаемый экономический эффект - 65 тыс. рублей/год, срок окупаемости - 1 год.
Таким образом, в результате выполнения исследований был научно обоснован способ повышения экологической безопасности судов речного флота путем обеспечения необходимой автономности плавания по сточным водам с помощью системы аэрации сборных цистерн и разработана методика определения основных характеристик этой системы.
Эта система позволяет увеличить автономность плавания речных судов по ХБСВ более чем в 2 раза, полностью исключив сбросы сточных вод в водоемы, и тем самым получить существенный экологический эффект. Ежегодный экономический эффект от внедрения систем аэрации на судах речного флота по ориентировочным оценкам может составить до 50 млн. рублей.
ENGINEERING DESIGN OF SYSTEM OF THE AERATION PROVIDING INCREASE IN PERIODS OF STORAGE OF SEWAGE IN SHIP MODULAR TANKS
N.L. Gorin, S.V. Vas'kin, V.L. Etin
Article is devoted to researches on justification of increase of ecological safety of vessels
of river fleet by ensuring necessary autonomy of swimming on economic and household sewage by means of system of aeration of modular tanks and development engineering of a technique of definition of the main characteristics of this system.
УДК 629.12.002 - 52
С.В. Давыдова, к.т.н., доц. ФБОУ ВПО «ВГАВТ». 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5А.
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕНДЕНЦИЙ И ОБОБЩЕНИЕ ОПЫТА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ФОРМИРОВАНИЯ ОБЩЕГО ВИДА
Анализируются проявление общих тенденций в автоматизированном проектировании общего вида судов и в частности формирования архитектурно-компоновочных решений. Сформулирована обобщенная задача автоматизированного формирования общего вида судна с учетом современного опыта проектирования и состояния технического и программного обеспечения.
Давыдова С.В.
Анализ современных тенденций и обобщение опыта автоматизированного формирования...
Для современной ситуации в судостроении характерно проявление общих тенденций падения цен на проектирование и постройку судов в результате усиления конкуренции предприятий из регионов с дешевой рабочей силой. В развитие судостроительной отрасли прослеживаются процессы глобального укрупнения предприятий, создание международных объединений и разработка совместных транс корпоративных проектов. Вместе с тем, судостроительная продукция является наукоемкой и технологически насыщенной. Необходимость проработки принципиальных конструкторских решений обусловливает разработку расчетно-логической системы проектирования судов. Целесообразно так же представлять процесс проектирования в виде последовательности соответствующих этапов. Такой подход позволяет решать для каждого этапа конкретные проблемы при достаточно четких формулировках целей, задач и способов их решения. Причем для каждого этапа могут быть выполнены требования по согласованию входной и выходной информации. Наряду с этим модель соответствующего этапа позволяет вырабатывать именно ту информацию, которая обеспечивает заданную глубину исследований в соответствии с объемом и характером входной информации, и поэтому в большей степени отвечает интересам проектных исследований.
Необходимость обеспечения достоверности принимаемых проектных решений предполагает не только формирования архитектурно-компоновочных решений, но и использования информации об этих решениях как при проведении задач оценки эффективности, так и для уточнения принятых проектных решений. Это требует разработки экспертной подсистемы формирования архитектурного облика судна и развитой подсистемы геометрического моделирования, ориентированной преимущественно не на изготовление чертежей, а на обеспечение судостроительных расчетов.
Автоматизация процесса исследования технической реализуемости компоновочного варианта судна, невозможна без обеспечения автоматизированной взаимосвязи между отдельными элементами, модулями и подсистемами автоматизированной системы, в частности, между аналитическими вычислениями, экспертной компонентой и подсистемой геометрического моделирования и графического отображения исследуемого варианта судна. И как следствие без оптимизации технико-экономических характеристик судна по выбранному проектантом критерию.
Этап проектирования является одним из наиболее важных этапов, включающий автоматизированное формирование общего вида, и объемной геометрической модели судна, которая играет базовую роль для проведения инженерного анализа.
В большинстве современных автоматизированных судостроительных систем принято для создания объемной модели судна, размещения типовых компонентов общего расположения, таких как блоки кают, коридоров, лестничных маршей, использовать методы трехмерного твердотельного, поверхностного моделирования или сочетание этих методов. Широко используется унификация и каталогизация типовых способов и элементов общего расположения с возможностью присвоения им физических или параметрических свойств.
На сегодняшний день все существующее программное обеспечение автоматизированного конструирования принято классифицировать по функциональной полноте. По этому признаку оно делится условно на три уровня.
К нижнему уровню относятся программы, реализующие 2D модели в виде чертежей и эскизов на базе AutoCAD.
На среднем - располагаются программные комплексы, которые позволяют создать 3-х мерную геометрическую модель методом твердотельного моделирования. К числу этих программных комплексов можно отнести: K3-SHIP, КОМПАС 5 (Аскон), AutoCAD, NUPAS-CADMATIC, ПЛАТЕР, ShipModel , NAPA , САПС.
Программные системы сквозного проектирования и производства расположены на верхнем уровне. Среди них можно выделить: FORAN, CATIA5 TRIBON, AutoSHIP.
Исходя из современного состояния в техническом и программном обеспечении процесса проектирования в составе базового программного обеспечения для разработки общего вида судна наиболее предпочтителен AutoCAD, в частности из-за встроенного в AutoCAD компилятора языка Visual Lisp, с поддержкой языка создания диалоговых окон DCL, а также устройству объектной модели самого AutoCAD, поддерживающей технологию ActiveX. Все эти возможности предоставляются в любой стандартной версии программы и не требуют установки дополнительного программного обеспечения. Расширение Auto Lisp содержит специальные команды для работы непосредственно с объектами программы, выстроенными по внутренней иерархии в соответствии с технологией ActiveX, от объекта самой программы (ACAD object) и активного рабочего пространства открытого чертежа (ActiveDocument object) до объектов самих примитивов, таких как линия (AcadLine) , их свойствами и методами. Программные комплексы системы могут размещаться на персональных компьютерах типа Pentium под ОС Windows.
Обобщенная задача автоматизированного формирования общего вида судна с учетом современного опыта проектирования и состояния технического и программного обеспечении может быть сформулирована следующим образом.
Необходимо выполнить размещение необходимых помещений в корпусе на палубе и надстройке судна, обеспечивающее заданным техническим характеристикам и требованиям нормативных документов.
Заданными характеристиками являются элементы технического задания на проектирование, а именно конструктивный тип судна, грузовместимость, специальные требования по размещению груза на судне.
Выбор окончательного варианта может быть сделан на основании оценки критерия эффективности судна для различных вариантов общего расположения.
Автоматизированное формирование общего вида грузового судна может выполняться в соответствии со следующими этапами:
1. Этап определения главных элементов судна позволяет решать следующие задачи:
- определение масса-габаритных характеристик полезной нагрузки главной энергетической установки, вспомогательных механизмов, общесудовых систем и устройств;
- расчет запасов топлива, воды и масла; массы провизии, снабжения и имущества;
- расчет основных разделов нагрузки масс судна;
- определение главных размерений судна.
2. Этап формирования общего расположения включает:
1) Автоматизацию разработки поверхности корпуса судна;
2) Формирование основных архитектурных элементов корпуса:
- выделение основных отсеков в корпусе судна, расстановка главных поперечных переборок;
- определение положения палуб и платформ, второго дна в корпусе судна;
- размещение судового оборудования и механизмов в корпусе;
- оценки полученного варианта планировки корпуса судна.
3) Формирование архитектурно компоновочных решений надстройки:
- разработка компоновок надстроек надстроек и помещений;
- оптимизация параметров надстройки;
- оптимальной компоновки надстройки.
3. Модуль поверочных расчетов:
- расчет посадки и начальной остойчивости;
- ходкости;
- расчет нагрузки масс;
- расчет мощности ЭУ и выбор главных двигателей;
- расчет элементов гребного винта;
- остойчивости на больших углах крена.
Давыдова С.В.
Анализ современных тенденций и обобщение опыта автоматизированного формирования.
Для выполнения автоматизированного проектирования общего расположения судна необходимо сформировать следующие базы данных:
- База судовых корпусов для генерация теоретической поверхности.
- База топологических схем компоновок судовых корпусов.
- База топологических схем надстроек.
- База типовых судовых помещений.
- Баз данных деталей корпусных конструкций.
- База используемого оборудования.
Автоматизированная система должна позволять выполнять обработку всех элементов базы данных.
Список литературы
[1] Гайкович А.И. Построение Сапр судна как системы обработки знаний фреймовой структуры // «Программные продукты и системы» № 4, 1993 г.
[2] Гайкович А.И. Комплексная система автоматизированного исследовательского проектирования надводных кораблей// «Программные продукты и системы» № 4, 1996 г.
[3] Суслов А.Н., Одегова О.В., Головко Е.А. Опыт работы со стандартом STEP // Судостроение 2'2002 (741) март-апрель.
[4] Милавин С.А., Посадов Д.А. Проектирование судов в реалиях России // Судостроение 6'2010 (793) ноябрь-декабрь.
[5] Бубнов А. САПР в судостроении// «САПР и графика», №5 2000 г.
[6] Захаров И.Г. Методы формирования архитектурно-компоновочных решений корабля при исследовательском проектировании. - С.-Петербург: ВМорА, 1991 г.
ANALYSIS OF MODERN TENDENCIES AND SUMMING-UP OF EXPERIENCE IN THE AREA OF AUTOMATED FORMATION OF A GENERAL KIND
S.V. Davydova
The manifestation of general tendencies in automated design of general purpose vessels is analyzed and in particular the tendency in architecture and lay-out solutions. A generalization has been made of the task of automated formation of general purpose vessel allowing for the modern design experience and the state of technology and software availability.
УДК 629.122.6
Е.И. Денисова, аспирант, ФБОУ ВПО «ВГАВТ». 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5А.
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РЕЧНЫХ КРУИЗНЫХ СУДОВ
В данной статье приведен краткий обзор состояния речных пассажирских теплоходов, эксплуатируемых на реках РФ, и рассмотрены перспективы развития речных круизных судов.
Спрос на услуги речного пассажирского флота существует и постоянно растёт с увеличением платёжеспособности населения РФ. В начале и средине 90-х годов XX века судоходные компании, в основном, получали доходы от организации круизов по рекам России для иностранных туристов, и уже тогда возникали вопросы о необ-
44
