În toate țările majore de construcție a navelor, există sisteme de rupere a sarcinii asupra componentelor. În țara noastră sa dovedit că funcționează două sisteme, care, bineînțeles, nu pot fi atribuite unor realizări pozitive în domeniul construcțiilor navale.
În cadrul organizațiilor de proiect de transport fluvial, distribuția în masă se realizează pe baza standardului TsTKB al NPO "Shipbuilding" (Centrul de Inginerie pentru Construcții Navale). În conformitate cu acest standard, care se numește "Încărcarea masei navelor interioare", încărcătura navei este împărțită în secțiuni, grupuri, articole. Dacă este necesar, articolele sunt împărțite în puncte. Standardul prevede următoarele secțiuni, care sunt indicate prin majuscule ale alfabetului rus: A. KORPUS; B. MECANISME; B. SISTEME; D. ECHIPAMENTE ELECTRICE ȘI CONSTRUCȚII RADIO; D. MECANISME ȘI SISTEME DE COMPLETARE; E. CHELTUIELI SUDATE; J. CEREREA DE DEȘEURI; I. Dedvat.
Secțiunile, la rândul lor, sunt împărțite în grupuri. Acestea sunt notate cu cifre romane. De exemplu, secțiunea A. BODY include următoarele grupuri: I. Corpul metalic și suprastructurile; II. Piese nemetalice ale corpului și ale suprastructurii; III. Echipamente de incaperi; IV. Vopsire, cimentare, izolare, finisare, acoperiri; V. Afaceri; VI. Dispozitive de navă; VII. Mecanisme de punte; VIII. Aprovizionare și inventar; IX. Dispozitive speciale.
Articolele care reprezintă elemente constitutive ale grupurilor sunt indicate prin cifre arabe. De exemplu, grupa I. Corpul metalic și suprastructura include articole: 1. Înveliș exterior; 2. Balustrade; 3. Puntea de pe puntea principală etc.
Atunci când subdivizați articolele în paragrafe, acestea sunt indicate cu litere mici.
Grupurile din acest standard sunt identificate printr-un cod din patru cifre, subgrupurile sunt șase, iar articolele sunt reprezentate de un cod de opt cifre. De exemplu, secțiunea 01. CASE - constă din următoarele grupuri: 0101 - Carcasă metalică; 0102 - Amenajări, fundații; 0103 - Lucruri bune; 0104 - Părți din carcase nemetalice; 0105 - Acoperiri, vopsire; 0106 - Izolație, coasere; 0107 - Aerul în corp; 0108 - Echipament de spații, posturi.
În primul grup 0101 - Corp metalic - pe rând există șase subgrupe: 010101 - Înveliș exterior, al doilea etaj, părți adiacente; 010102 - Punțile și platformele corpului; 010103 - pereții etanși; 010104 - Suprastructuri, butași, piloni; 010105 - Construcții speciale; 010106 - Părți proeminente.
Cum putem deduce din caracteristicile reduse ale celor două sisteme? acestea diferă semnificativ unul de celălalt, nu numai sub forma descompunerii încărcăturii în componente, ci și în conținutul lor. Astfel, de exemplu, aceeași secțiune a corpului în același sistem și în celălalt sistem diferă semnificativ în compoziția grupurilor sale constitutive. Diferențe similare există în alte secțiuni, care trebuie luate în considerare atunci când lucrați cu încărcătura unui anumit vas prototip.
Compoziția încărcăturii cuprinde masele navei înseși, structurile, mecanismele, sistemele sale etc. și masele, aduse la bord, de exemplu, echipajului, încărcăturii, combustibilului, aprovizionării cu apă și alimentare, balastului și altora. Ultimul pe navă poate sau nu să fie complet sau parțial. Acestea sunt așa numitele mase variabile. În acest sens, există câteva cazuri caracteristice ale condițiilor de încărcare ale navei - mai multe tipuri de deplasări în masă. Aceste deplasări trebuie să fie cunoscute atât în procesul de proiectare, cât și în funcționarea navei, deoarece magnitudinea lor, după cum sa menționat anterior, determină în mare măsură calitățile navigației și operaționale ale navei, eficacitatea acesteia.
Pentru o navă de transport, în primul rând, deplasările sunt goale și pline, care sunt cazuri extreme ale stării de încărcare (minimă și maximă).
deplasare Lumina este masa complet navă echipată cu mașini, sisteme, dispozitive și alte sisteme de putere, de comunicații și de gestionare a construit, în conformitate cu caietul de sarcini aprobat, dar fără echipaj, transportate de transport de marfă și de pasageri, combustibil și lubrifianți, apă, alimente, canalizare fecale . Această deplasare corespunde greutății de andocare a navei, pe care o are după construcție. În calculul deplasării, se activează și o anumită masă fictivă, numită rezerva de deplasare.
Este pertinent să atragem atenția asupra faptului că în practica exploatării navelor sub deplasarea ușoară se înțelege greutatea navei la sfârșitul călătoriei. În acest caz, în afară de masa navei în sine, ea include masa echipajului și masa rămășițelor nedeterabile ale diferitelor stocuri (combustibil, apă etc.).
Deplasarea totală, denumită și "deplasare completă" și "deplasare cu încărcătură completă și cu rezervă completă", implică masa totală a navei ca sumă a masei tuturor secțiunilor încărcăturii. Ea este egală cu suma deplasării goale și a masei echipajului, pasagerilor, încărcăturii, combustibilului, petrolului, apei și alimentelor.
În fiecare caz particular, alegerea acestor sau a altor cazuri de sarcină intermediară este determinată de specificul navei, de scopul acesteia. În calculele de proiectare, atunci când se verifică o serie de calități de navigație, cum ar fi stabilitatea, rezistența și altele, Regulile Registrului fluvial specifică stările de încărcare în care trebuie efectuate estimările adecvate de verificare. Aceste cazuri de încărcare corespund diferitelor condiții posibile ale navei în timpul funcționării. În special, pentru navele de transport de sarcină interes nu numai la începutul unei călătorii, dar la apropierea de portul de destinație, sarcina la sfârșitul zborului de retur din reziduurile de combustibil, ulei, apă, cu sau fără balast primit parțial de sarcină și m. d. În acest sens, dacă este necesar, luați în considerare, de exemplu, astfel de deplasări: 1. O navă fără marfă cu marjă de 10%; 2. Navă fără marfă cu marjă de 100%; 3. Navă fără marfă cu balast și marjă de 10% (100%); 4. Navă în marfă cu 50% din stocul de încărcătură. Trebuie avut în vedere că sub greutatea navei fără încărcătură nu trebuie să înțelegeți greutatea de construcție a navei.
Calcularea sarcinii de masă în etapele inițiale
Mase structurilor navale, utilaje, echipamente, dispozitive și alte componente de încărcare a navei în designul său este determinat prin calcul pe desenele relevante, specificațiile pentru furnizarea de materiale, scule, utilaje și alte elemente produse de consumabile de contrapartidă. Cu toate acestea, în stadiile inițiale de proiectare, atunci când desenele nu sunt încă dezvoltate, iar compoziția mecanismelor și a echipamentelor nu este definită, această abordare este exclusă. Masa vasului se calculează pe componentele integrate (în principal secțiuni relevante sau combinație a acestora), a căror magnitudine depinde de elementele de bază și caracteristicile care pot fi atribuite în primul rând la numărul necunoscutelor principal vehicul apos proiectat. În acest scop, dependențele pe termen lung ale formei
unde este coeficientul de proporționalitate; Xn - unul dintr-un set de elemente de bază (caracteristici) ale navei; a, b, g sunt exponenții.
Produsul elementelor din aceste formule în teoria designului se numește modul, iar coeficientul de proporționalitate se numește măsurătoarea de masă. Exponenții pentru acest sau pe cel necunoscut pot fi pozitivi, negativi sau egali cu zero. Modulul cu formula este construit din motive fizice și geometrice și, strict vorbind, în conformitate cu teoria dimensiunilor și a similitudinii, dimensiunea sa ar trebui să fie aceeași ca și pentru masa lui Pi. sau această dimensiune ar trebui să fie obținută prin înmulțirea modulului cu constanta fizică, ceea ce este necesar din punct de vedere al sensului - accelerația gravitației, densitatea, modulul de elasticitate al materialului etc. Măsurătorul de masă în acest caz trebuie să fie o funcție a combinațiilor fără dimensiuni care apar în formula elementelor Xn. Cu toate acestea, multe formule practice nu îndeplinesc aceste cerințe și, prin urmare, coeficienții de proporționalitate (măsurători de masă) sunt cantități dimensionale și nu au o stabilitate ridicată, iar formulele înșiși cu o precizie ridicată. Rezultatul este destul de acceptabil dacă aceste contoare sunt instalate prin recalcularea încărcăturii celui mai potrivit vas prototip
unde j - numărul navei din lista navelor - prototipuri, conform cărora a fost calculată componenta i a încărcăturii navei.
Dacă este necesar înainte de sarcină Rij „corectat“, de exemplu, având în vedere faptul că sarcina prototip și proiectat nava se calculează prin diferitele sisteme (standarde) sau pentru a face modificări, luând în considerare diferențele în parte de arhitectură de tip structural, clasa, caracteristicile echipamentului , dispozitive, consumabile etc.
Mai jos, vom lua în considerare metodele utilizate pentru calcularea principalelor componente ale masei navei, pe baza defalcării pentru navele de navigație interioară.
Încărcați în secțiunea BODY
Cea mai mare componentă a încărcăturii, cu excepția greutății de încărcare a navelor de marfă, este masa corpului navei. Pentru navele cu încărcătură uscată de navigație internă și mixtă, cota sa este de 20-30%, iar pentru navele de pasageri până la 70% din deplasarea completă a navei. În plus, conceptul CORPUS include un număr semnificativ de componente, dintre care multe, strict vorbind, nu sunt unite de dependențele funcționale unificate. O definire fiabilă a acestei mase este o sarcină importantă și destul de dificilă, deoarece soluția ei de succes determină în mare măsură acuratețea determinării masei întregului vas. La rândul său, cea mai mare parte a secțiunii BODY cade pe masa carcasei metalice. Aceasta determină masa secțiunii și a navei. Diferitele dependențe folosite pentru a calcula masa corpului la sugestia lui L.M. Nogis, pot fi combinate în următoarele patru grupuri:
1. Formule empirice de cel mai simplu tip, obținute prin prelucrarea statistică a încărcăturilor construite sau proiectate și luând în considerare dependența lor de elementele și caracteristicile principale.
2. Formule empirice obținute pe baza prelucrării statistice a încărcăturilor navei cu elemente în schimbare sistematică. Acestea iau în considerare, pe lângă elementele principale, influența elementelor structurale ale navei asupra sarcinii corespunzătoare.
3. Formule obținute pe baza examinării aproximative a condițiilor care determină rezistența corpului.
4. Formule care se bazează pe principiul defalcării detaliate a coca într-un număr mare de componente, cu calcularea ulterioară a masei acestor componente.
Mai mult, aceste abordări pentru determinarea masei corpului sunt considerate mai detaliate.
Determinarea masei corpului metalic în conformitate cu formulele din primul grup. Formulele din primul grup sunt cele mai apropiate și se bazează pe presupunerea că masa întregii secțiuni și a componentei sale principale, corpul metalic, este proporțională cu deplasarea navei
unde este contorul de masă corporală; D - deplasarea (masa) navei.
Mai bine reflectă esența fizică și, prin urmare, oferă un rezultat mai precis al expresiei
unde L, B, H sunt lungimea calculată, lățimea și înălțimea laturii navei; yk este contorul de masă corporală.
Potrivit lui, masa corpului este considerată proporțională cu volumul său total, iar în formula aceasta este reprezentată în termeni de proporționalitate cu volumul paralelipipedului construit pe principalele dimensiuni ale navei. Produsul LBH din această formulă este un modul. Deoarece are dimensiunea lungimii celei de a treia putere, se numește modulul cubic în teoria proiecției.
În același timp, în stadiile inițiale de proiectare, atunci când necunoscutul este de obicei deplasarea, este mai convenabil să se folosească formula (3.3), în ciuda preciziei sale mai mici. Pentru a spori fiabilitatea calculelor pe acesta, contorul poate fi exprimat în raport cu contorul yk. care are o mare stabilitate. În acest scop, echivalând laturile drepte ale expresiilor (3.3) și (3.4), se poate obține
După cum se poate observa din expresia (3.15), masa corporală este considerată proporțională cu aria carcasei exterioare a paralelipipedului (pontonului) cu părți egale cu lungimea, lățimea și înălțimea laturii navei. Măsurătorul de masă în acest caz este masa carcasei pe unitatea de suprafață (1 m2) a suprafeței exterioare a paralelipipedului, în timp ce atunci când se utilizează un modul cubic, este masa pe 1 m 3 din această cutie.
Atunci când reprezintă masa de partiție, corpul este sub forma unei sume
unde Pki este masa grupului i al secțiunii corpului, Rob este masa echipamentului din secțiunea corpului corpului, masa corpului echipamentului fiind determinată cu exactitate de dependențele:
În etapele inițiale, mai ales atunci când există un prototip apropiat, un rezultat acceptabil în calcularea lui Rob este obținut atunci când se utilizează un modul cubic în primul grad.