Расчетная часть

Расчетная часть

Норма загрузки судна – количество груза, которое должно быть загружено в судно при сохранении его мореходных качеств в определенных условиях эксплуатации. По определению, норма загрузки не может быть больше грузоподъемности судна (регистрационной или чистой) и зависит от большого количества технических, эксплуатационных и навигационных факторов.

Для конкретного судна с учетом его технических параметров основными факторами, определяющими норму загрузки, являются:

· Род груза;

· Технология перевозки(насыпью, навалом, отдельными местами, в пакетах, на поддонах и т.п.);

· Навигационные условия(глубина пути, гидрометеоусловия, район плавания, период навигации).[1]

Загрузка судна в зависимости от названных факторов будет иметь два значения:

Q_э= f(ω_г) и Q_э= f(h_г),

Норма должна иметь вполне конкретное и единственное для заданных условий значение — численный результат. В таком случае норма загрузки судна устанавливается, как минимальное значение из двух возможных:

Q_э = min {Q_э= f(ω_г); Q_э= f(h_г)}.

При исследовании и оценке фактора груза на норму загрузки суднапервоначально определяется удельная грузовместимость судна, отражающая его специализацию для перевозки определенных категорий грузов:

ω_с=Wp/Qp=4510/3000=1,5 м³/т

где W_p— грузовместимость (регистровая грузовместимость) судна, м³;

Q_p—грузоподъемность (регистровая грузоподъемность) судна, т.

После того как рассчитана удельная грузовместимость судна на основании сопоставления значений удельной грузовместимости судна и удельного погрузочного объема груза (ω_г, м³/т) определяется категория груза:

· Балансы (ω_г = 2 м³/т), ω_г > ω_c, следовательно, груз легкий

· Металл (ω_г = 0,6 м³/т), ω_г<ω_c, следовательно, груз тяжелый;

При загрузке судна тяжелыми грузами грузоподъемность используется полностью, т. е. Q_э= Q_p, а при перевозке легких грузов- недоиспользуется и норма загрузки в этом случае вычисляется Q_э=Wp/ω_г^л

Балансы - груз «легкий»: Q_э=Wp/ω_г^л=4510/2=2255 т.

Металл - груз «тяжелый»: Q_э= Q_p =3000т

где – удельный погрузочный объем круглого леса.

Для лучшего использования грузоподъемности, увеличения нормы загрузки судов при перевозке легких грузов часть грузов может быть размещена на палубе, если физико-химические свойства и транспортные характеристики груза позволяют применять такую технологию перевозки.

Схема размещения лесных грузов на палубе судна представлена на рис.1.

Рис.1 «Схема размещения лесных грузов на палубе судна»

Пропсы и оборудование для универсальных судов, как правило, являются тяжелыми, а свойства этих грузов позволяют осуществлять их перевозку на палубе с соответствующим креплением. Опыт свидетельствует о том, что при перевозке грузов без потери остойчивости судов допускается размещение на палубе до 30% груза, расположенного в трюмах. С учетом этого обстоятельства для условий РГЗ можно записать:

где – количество (масса) груза, размещенного в трюмах, т; – масса груза на палубе, т.

При этом должно соблюдаться условие

Q_э^пал≤0.3* Q_э^тр

0.3* Q_э^тр=0.3*2255=676,5 т

Масса груза на палубе определяется аналогично расчету количества груза в трюмах, а именно:

где — объем палубного каравана;

— удельный погрузочный объем груза, расположенного на палубе.

Объем каравана определяется по выражению:

W^пл=LBk_п*h_k^max=114*13,2*0.7*2=2106,72 м³

где — длина и ширина судна соответственно, м;

— коэффициент полезного использования площади палубы;

— средняя максимально допустимая высота каравана, м.

Масса груза на палубе равняется:

Q_э^пал=2106,72 /2=1053,36 т

30%балансов расположенного в трюмах равняется 676,5 т.

Это не удовлетворяет условию Q_э^пал≤ 0,3* Q_э^тр, следовательно на палубе будет размещено балансов 676,5 т.

Полная эксплуатационная грузоподъёмность судна будет равна:

2255+676,5 =2931,5 т.

При учёте размещения груза в трюмах и на палубе следует иметь ввиду что норма загрузки судна не должна превышать регистровую грузоподъёмность судна, т.е.

Q_э≤ Q_р

2931,5 ≤3000

В данном случае, условие выполняется для балансов, то значит, что судно типа «Волго-Балт» может перевозить на палубе балансы в размере 676,5 т. Тогда норма загрузки судна балансов будет равна Q_э=2931,5 т., а норма загрузки металла- Q_э=3000 т.

Из всей совокупности навигационных факторов, исходя из условий РГЗ (перевозка осуществляется по внутренним водным путям), исследуется лишь фактор глубины. При расчете норм загрузки судов под глубиной как возможным лимитирующим фактором понимается гарантированная глубина.

Глубина является ограничивающим загрузку судна фактором, если

где - гарантированная глубина водного пути, м;

_.- минимальный запас воды под днищем судна, м;

- осадка судна в грузу, м.

Левая часть неравенства в условиях ограниченных глубин определяет максимально допустимую (так называемую эксплуатационную - Т_э) осадку судов на соответствующем участке водного пути.

Максимально допустимая осадка судов на соответствующем участке водного пути:

Для каменистого грунта:

Для песчаного грунта:

Для наглядности представления и лучшего понимания сути вопроса результаты исследования навигационных факторов (глубины судового хода и характера дна) лучше представить в табличной форме (см. табл. 4).

Таблица 4

Исследование навигационных условий

№	Участки	Гарантированная глубина, м	Характеристика грунта	,м	м	Т_э,_М
	С.-Петербург - Шлиссельбург		Каменистый	0,25	3,75	3,75
	Шлиссельбург - Свирица		Песчаный	0,2	3,8	3,8
	Свирица - Свирьстрой		Песчаный	0,2	3,8	3,8
	Свирьстрой - Подпорожье		Каменистый	0,25	3,75	3,75
	Подпорожье - Вознесенье		Каменистый	0,25	3,75	3,75
	Вознесенье - Вытегра		Песчаный, суглинистый	0,2	3,8	3,8
	Вытегра - Белозерск		Песчаный, суглинистый	0,2	3,8	3,8
	Белозерск - Череповец		Песчаный, суглинистый	0,2	3,8	3,8

Таблица 5

Исследование влияния навигационных факторов на загрузку судна

Шлюз	Минимальная глубина на пороге h_г,м	Характеристика дна	Минимальный запас воды под днищем судна, м	Допустимая осадка судов на участке, м	Осадка судна в грузу, м
Нижнесвирский	5,73	Железобетонное	0,4	5,33	3,7
Верхнесвирский	4,0	Железобетонное	0,4	3,6	3,7
№1 Вытегорский	4,0	Железобетонное	0,4	3,6	3,7
№2 Белоусовский	4,05	Железобетонное	0,4	3,65	3,7
№3 Новинкинская лестница	4,0	Железобетонное	0,4	3,6	3,7
№4 Новинкинская лестница	4,0	Железобетонное	0,4	3,6	3,7
№5 Новинкинская лестница	4,05	Железобетонное	0,4	3,65	3,7
№6 Пахомовский	4,1	Железобетонное	0,4	3,7	3,7
№7 Шекснинский	3,75	Железобетонное	0,4	3,35	3,7
№8 Шекснинский (вторая нитка Шекснинского гидроузла)	5,3	Железобетонное	0,4	4,9	3,7

По результатам исследования навигационных условий, можно сделать вывод, что на всех участках водного пути глубина не является лимитирующим фактором нормы загрузки судна, так как условие ( < ) выполняется.

Из исследования максимальной осадки судов при прохождении шлюзов (таблица 5), так же можно сделать вывод, что глубина является лимитирующим фактором при прохождении шлюзов.

В этих условиях норму загрузки судов, зависящую от лимитирующей глубины, следует рассчитать по формуле:

Q_э= Q_р(h_г- h_зд-Т_о)/(Т_г-Т_о) =3000(4-0,4-1,11)/(3,7-1,11)=2884,2 т

На основании выполненных расчётов и анализа полученных результатов, устанавливаем норму загрузки судна типа «Волго-Балт» (пр. 791).

Норма загрузки должна иметь единственное численное значение, поэтому необходимо выбрать наименьшее из двух значений.

Норма загрузки балансов:

Q_э= f(ω_г)= 2931,5 т, а Q_э= f(h_г)= 2884,2 т , следовательно норма загрузки балансами принимается исходя из условия: Q_э= min {Q_э= f(ω_г); Q_э= f(h_г)}= min {Q_э= 2931,5; 2884,2 }= 2884,2 т

Норма загрузки металла:

Q_э= f(ω_г)= 3000 т, а Q_э= f(h_г)= 2884,2 т , следовательно норма загрузки металла принимаетсяисходя из условия: Q_э= min {Q_э= f(ω_г); Q_э= f(h_г)}= min {Q_э= 3000; 2884,2 }= 2884,2 т.

Вывод.

В данном РГЗ установили нормы загрузки судна по каждому грузовому потоку: в направлении Череповец-Шлиссельбург норма загрузки металлом составила 2884,2 т, а в направлении Важины-Череповец норма загрузки балансами составила 2884,2 т.

Исследовали факторы, влияющие на норму загрузки судна, и их количественную оценку. В обоих случаях наиболее ограничивающим фактором оказался фактор глубины.

Список использованной литературы:

1) Бабурин В.А., Бабурин Н.В. Организация перевозок и управление работой флота. – СПБ.: Издательский дом «Мiръ», 2012.

2) Бабурин Н.В. Организация транспортных услуг. – СПБ: Издательство ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, 2015.

⇐ Предыдущая 12