Проектирование универсального сухогруза г/п 2700т и скоростью хода 12 узлов КМ Ice2 [1] R2 AUT3

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева.
Кафедра "Кораблестроение и авиационная техника"
Курсовой проект на по дисциплине "Основы кораблестроения" (3 семестра).
На тему "Проектирование универсального сухогрузного теплохода грузоподъемностью 2700 тонн и скоростью хода 12 узлов". Нижний Новгород, 2016 год(год защиты).

Курсовой проект состоит из трех частей, которые проектируются последовательно в трех разных семестрах по программе обучения студентов по специальности "Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры".
Курсовой проект в дальнейшем становится частью дипломного проекта студента бакалавриата. В состав включены такие разделы, как: Определение основных элементов судна, Построение эскиза чертежа общего расположения(с соответствующими расчетами), Проектирование теоретического чертежа, Построение эпюры емкости, удифферентовка и балластировка судна, построение диаграммы статической и динамической остойчивости, разработка чертежа гребного винта, расчет ходкости судна, Построение чертежа гребного винта, Построение чертежа мидель-шпангоута и расчет его составляющих, Расчет обеспечения общей продольной прочности судна, Построение чертежа общего расположения.
Чертежи выполнены в программе Autocad 2012 года(студенческая версия).

Содержание
1 Состояние и тенденции развития судов проектируемого типа……………………….…….. 3
2 Анализ условий плавания проектируемого судна…………………………………….……....6
3 Выбор судна прототипа………………………………………………………………….…… .7
3.1 Основные характеристики судна прототипа…………………………………………………7
4 Определение водоизмещения и основных характеристик в первом и последующих приближениях………………………………………………………………………………..........84.1 Определение водоизмещения судна в первом приближении…………………….……… ..8
4.2 Расчет водоизмещения во втором приближении…………………………………………...8
4.3 Расчет нагрузки масс. Определение мощности энергетической установки. Определение главных размерений…………………………………………………………...............................11
5 Расчеты высоты надводного борта и проверки его по правилам о грузовой марке. Проверка грузовместимости. Корректировка при необходимости главных размерений…...15
6 Обеспечение остойчивости проектируемого судна………..………………………………...21
6.1 Определение начальной метацентрической высоты………………….………………..…..21
6.2 Расчет критерия погоды…………………………………………………………………...…21
6.3 Проверка остойчивости по критерию ускорения……………………………….…….……27
7 Проектирование теоретического чертежа……………………………………..……..……….28
7.1 Проектирование строевой по шпангоутам………………………………………..…….…..28
7.2 Построение конструктивной ватерлинии……………………………………………..…… 29
7.3 Построение теоретического чертежа…………………………………………………..……31
7.4 Вычисление гидростатических элементов………………………………………..…….…..33
8 Построение эпюры емкости…………………………………………………………..…..……43
9 Удифферентовка и балансировка судна………………………………………..……….…….47
9.1 Определение необходимого количества балласта ………………………………….….…..47
9.2 Расчет посадки судна…………………………………………………………………….…...48
10 Проверка непотопляемости судна………………………………………………………...….50
11 Ходкость судна…………………………………………………………………………..……52
11.1 Расчет сопротивления воды движению судна…………………………………….………52
11.2 Предварительный расчет гребного винта для выбора главного двигателя ………..…..56
11.3 Паспортная диаграмма………………………………………………………………….…..62
11.4 Чертеж гребного винта……………………………………………………………….……..65
12. Проектирование конструктивного мидель-шпангоута………………………………….. 69
12.1 Выбор материала корпуса…………………………………………………………….…….69
12.2 Выбор шпации, определение высоты двойного дна, межбортного пространства…..….69
12.3 Конструктивная схема мидль-шпангоута………………………………………………….69
12.4 Расчетные нагрузки……………………………………………………………………...….71
12.5 Размеры листовых элементов обшивки корпуса и настилов……………………...……..75
12.6 Размеры элементов конструкций второго дна…………………………………………….78
12.7 Набор бортовых перекрытий с двойным бортом………………………………...……….82
12.8 Ледовое усилие судна…………………………………………………………………….....84
12.9 Конструкция комингса……………………………………………………………………...87
12.10 Фальшборт……………………………………………………................................……….88
12.11 Скуловые кили………………………………………………........................................…..88
13 Обеспечение общей продольной прочности судна………………………………...……….89
13.1 Изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде…………………..……..89
13.2 Изгибающие моменты и перерезывающие силы на волнении………………………..….89
13.3 Изгибающий момент при ударе волн в развал борта……………………………………..90
13.4 Нормируемый момент сопротивления и момент инерции поперечного сечения корпуса…………………………………………………………………………………………….90
13.5 Определение фактических моментов сопротивления и моментов инерции поперечного сечения корпуса………………………………………………………………………………......91
Заключение………………………………………………………………………………………..94
Список использованной литературы…………………………………………………………....95

Тип проектируемого судна: универсальный сухогрузный теплоход грузоподъемностью 2700 т. КМ Ice2 [1] R2 AUT3.
По классификации Российского Морского Регистра Судоходства проектируемое судно должно соответствовать следующим характеристикам:
1) КМ – судно должно быть самоходным;
2) – судно должно быть построено по Правилам и под надзором Российского Морского Регистра Судоходства;
3) Ice2 – судно должно иметь ледовое усиление 2-й категории, а именно самостоятельно плавать в мелкобитом разреженном льду со скоростью 5 узлов (толщина льда – 0,55 м); плавать в канале за ледоколом в сплошном льду со скоростью 3 узла (толщина льда – 0,5 м);
4) R2 – плавание в морских районах на волнении с высотой волны до 7,0 м, с удалением от места убежища не более 100 миль и с допустимым расстоянием между местами убежища не более 200 миль;
5) AUT3 – судно должно быть оборудовано системами автоматизации механической установки в объеме, обеспечивающем его управляемость и безопасность без постоянного присутствия обслуживающего персонала в МП и в ЦПУ (для несамоходных судов указанная мощность является мощностью первичных двигателей генераторов, обеспечивающих выполнение основного назначения судна).
Сухогрузные суда представляют собой старейший тип сухогрузного судна. За сто с лишним лет своего существования суда этого типа практически очень мало изменились. Хотя их скорость и грузоподъемность увеличились, машинное отделение переместилось в корму, стрелы были заменены кранами, заметно увеличилось раскрытие палубы, механизированы работы по открытию и закрытию люков, судно осталось прежним универсалом конца прошлого века как по принципу осуществления грузовых работ и роду перевозимого груза, так и по эксплуатационному использованию.

Содержание
1 Состояние и тенденции развития судов проектируемого типа 3
2 Анализ условий плавания проектируемого судна 6
3 Выбор судна прототипа 7
3.1 Основные характеристики судна прототипа 7
4 Определение водоизмещения и основных характеристик в первом и последующих приближениях 8
4.1 Определение водоизмещения судна в первом приближении 8
4.2 Расчет водоизмещения во втором приближении 8
4.3 Расчет нагрузки масс. Определение мощности энергетической установки. Определение главных размерений 11
5 Расчеты высоты надводного борта и проверки его по правилам о грузовой марке. Проверка грузовместимости. Корректировка при необходимости главных размерений 15
6 Обеспечение остойчивости проектируемого судна 21
6.1 Определение начальной метацентрической высоты 21
6.2 Расчет критерия погоды 21
6.3 Проверка остойчивости по критерию ускорения 27
7 Проектирование теоретического чертежа 28
7.1 Проектирование строевой по шпангоутам 28
7.2 Построение конструктивной ватерлинии 29
7.3 Построение теоретического чертежа 31
7.4 Вычисление гидростатических элементов 33
8 Построение эпюры емкости 43
9 Удифферентовка и балансировка судна 47
9.1 Определение необходимого количества балласта 47
9.2 Расчет посадки судна 48
10 Проверка непотопляемости судна 50
11 Ходкость судна 52
11.1 Расчет сопротивления воды движению судна 52
11.2 Предварительный расчет гребного винта для выбора главного двигателя 56
11.3 Паспортная диаграмма 62
11.4 Чертеж гребного винта 65
12. Проектирование конструктивного мидель-шпангоута 69
12.1 Выбор материала корпуса 69
12.2 Выбор шпации, определение высоты двойного дна, межбортного пространства 69
12.3 Конструктивная схема мидль-шпангоута 69
12.4 Расчетные нагрузки 71
12.5 Размеры листовых элементов обшивки корпуса и настилов 75
12.6 Размеры элементов конструкций второго дна 78
12.7 Набор бортовых перекрытий с двойным бортом 82
12.8 Ледовое усилие судна 84
12.9 Конструкция комингса 87
12.10 Фальшборт 88
12.11 Скуловые кили 88
13 Обеспечение общей продольной прочности судна 89
13.1 Изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде 89
13.2 Изгибающие моменты и перерезывающие силы на волнении 89
13.3 Изгибающий момент при ударе волн в развал борта 90
13.4 Нормируемый момент сопротивления и момент инерции поперечного сечения корпуса 90
13.5 Определение фактических моментов сопротивления и моментов инерции поперечного сечения корпуса 91
Заключение 94
Список использованной литературы 95