Комплексное квалификационное задание № 2 (вариант эталонного ответа)

2.1. Для рефрижераторных судов такого водоизмещения характерно промежуточное расположение машинного отделения по длине судна, с одним трюмом в корму. Это позво-ляет обеспечить лучшие условия обитаемости для команды по сравнению с кормовым расположением, меньшую длину гребного вала по сравнению со средним. В связи с хрупкостью упаковки перевозимого скоропортящегося груза, высоту его укладки желательно принимать в трюме менее 4,5 м, а в твиндеках – 2,5 - 3,5 м. Поэтому, считая высоту вертикального киля около 1,5 м, делим грузовое пространство по высоте на трюм – h_тр = 4,5 м и два твиндека по h_тв = 3,5 м, что в сумме даст общую высоту грузового пространства h_гр = 13 – 1,5 = 11,5 м. Общее количество палуб – три.

В связи с возможностью проведения грузовых операций в море, в качестве грузового обо-рудования применим судовые стрелы, позволяющие выполнять грузовые операции при крене и дифференте, а также отличающиеся меньшей стоимостью и большей простотой обслуживания, чем грузовые краны.

В качестве главного двигателя на судах такого назначения целесообразно применять малооборотный дизель с непосредственной передачей на гребной вал, количество винтов – 1. По сравнению с двухвальной установкой одновальная дешевле, проще в обслуживании и обеспечивает больший пропульсивный коэффициент полезного действия.

(9 баллов)

2.2. Мощность главного двигателя определим по адмиралтейской формуле

= кВт.

(4 балла)

2.3. Базисный момент сопротивления корпуса определяется по формуле из Регистра

W₀ = C_n B L² (C_b + 0,7) Ф , см³,

где С_n = 10,75 - ;

Ф – коэффициент, зависящий от формы носовой части судна, принимаемый Ф Для рефрижераторного судна Ф = 1.

W₀ = 9,09 х 23 х 160² х (0,637 + 0,7) х 1 = 7,16 10⁶, см³.

(7 баллов)

2.4. Нижние концы трюмных шпангоутов могут соединяться «встык» или «внакрой»

(6 баллов)

2.5. Изменение средней осадки

ΔT = = .

ΔT = 0,05 8,05 = 0,35 м.

(4 балла)

2.6. Изменение поперечной метацентрической высоты при приеме малого груза определяется формулой

Δh = , ΔT =

Положив в этой формуле Δh = | h | = 0,15 м, z_g = 0,5 х 0,8 = 0,4 м, а p = х D, получим для х уравнение

| h | = ;

0,15 = ;

x² + 17,62 x – 0,345 = 0,

p = x D = 0,0186 16670 = 327 т

(4 балла)

2.7. Явление резонанса возникает в случаях, когда частота действующей на конструкцию возмущающей силы близка (практически равна) частоте свободных (собственных) колебаний конструкции, и характеризуется резким возрастанием амплитуды вынужденных колебаний. При достаточно больших амплитудах колебаний возникающие напряжения могут оказаться опасными для прочности конструкции вследствие знакопеременного характера и большого числа колебаний.

Учитывая, что реальные конструкции имеют большое число собственных частот, каждой из которых соответствует своя форма колебаний, то резонанс может наблюдаться по любой форме колебаний.

Избавиться от резонанса, когда устранение причин возникновения возмущающей силы невозможно, можно путем изменения собственной частоты конструкции. Этого практически можно достичь изменением жескости или массы конструкции (например, приваркой допол-нительных ребер жесткости).

(8 баллов).

2.8. Нормальные напряжения по ширине распределены неравномерно, так как материал в пространстве между люками вовлекается в работу постепенно по мере удаления от комингса грузового люка. Поэтому в диаметральной плоскости близко около люка может оказаться часть палубы, нормальные напряжения от общего изгиба в которой близки к нулю.

(8 баллов)

2.9. Нельзя, так как полуавтоматическая сварка в среде защитных газов недопустима в замкнутом объеме из-за опасностей для здоровья сварщика.

(4 балла)

2.10. Целесообразно применить плазменную стационарную машину с ЧПУ для вырезки, переносную машину для разделки кромок под сварку. Плазменная резка обеспечивает высокую скорость, хотя на кислородной машине («Кристалл-2К») можно одновременно разделывать кромки, в данном случае это нецелесообразно, так как возникают сложности в программировании и в обеспечении работы трех-резакового блока на небольшом участке (стык).

(6 баллов)

2.11. Фактический угол атаки потока по отношению к перу руля будет складываться из двух углов: угла перекладки и угла дрейфа

α_ф = α_пф – β.

Так как обычно угол дрейфа при установившейся циркуляции составляет около 13-15⁰, то α_ф = 35⁰ – (13-15)⁰ = 21⁰, то есть в этом случае на руле будет возникать максимально возможная поперечная сила..

(7 баллов)

2.12. Система охлаждения трюмов такого рефрижераторного судна использует в качест-ве хладоносителя воздух, охлаждаемый в специальных рефрижераторных машинах. Этим достигается снижение массы системы и большее свободное пространство в трюмах за счет устранения батарей.

(7 баллов)

2.13. Сокращение стояночного времени в структуре рейса можно обеспечить в процессе проектирования за счет:

- применения высокопроизводительных грузовых устройств;

- конструктивного обеспечения технологичности грузовых операций;

- обеспечения возможности параллельного ведения грузовых операций из нескольких трюмов;

- увеличения мощности грузопотоков путем укрупнения грузов;

- применения в конструкции подруливающих устройств для сокращения времени на маневры в порту и при подготовке грузовых операций на промысле и другие.

(8 баллов)

2.14. Замеры времени и длины выбега относятся к маневренным испытаниям, а замеры параметров бортовой, килевой и вертикальной качки, портерь скорости на волнении – к мореходным.

(3 балла)

2.15. Качество характеризуется следующими основными показателями: назначения, на-дежности, эргономичности, эстетичности, патентно-правовые характеристики. Показатели назначения характеризуют эксплуатационные возможности и область применения продук-ции и регламентируются стандартами и техническими условиями (ТУ). Показатели надежно-сти определяют свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатаци-онные показатели в установленных пределах в течение требуемого времени. К этим показа-телям относится безотказность, ремонтопригодность, долговечность, сохраняемость и ряд других. Эргономические показатели характеризуют гигиенические, антропометрические, фи-зиологические, психологические свойства продукции, влияющие на работоспособность чело-века. Эстетические показатели характеризуют оригинальность, выразительность, гармонич-ность, целостность продукции, ее соответствие стилю. Патентно-правовые показатели уста-навливают уровень качества продукции в сравнении с лучшими мировыми образцами того же назначения. Эти показатели определяются на основе использования патентов и авторских свидетельств.

(5 баллов)

____________________

В с е г о: 100 баллов

Специальность 140100 – Кораблестроение