ПМ.3 « Обработка и размещение груза »

Ростов – на Дону 2013 г.

Автор — А.И. Веслаух преподаватель

Ростовского-на-Дону колледжа водного транспорта.

Типовое задание и методика выполнения курсового про­екта обсуждены предметной (цикловой) комиссией Ростовского-на-Дону колледжа водного транспорта.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

В соответствии с учебным планом учащиеся специально-сти СПО № 180403 «Судовождение» в период обучения па Ш-м курсе выполняют курсовой проект по первой части предмета — Технологии перевозок. Тема курсового проекта «Составление грузового плана судна».

В результате выполнения курсового проекта учащиеся должны закрепить, углубить и расширить полученные зна-ния по теории судна, технологии перевозки грузов морем, научиться пользоваться справочниками, дополнительной ли-тературой, приобрести практические навыки по расчету гру-зового плана судна.

Курсовые проекты учащиеся выполняют по индивидуальным заданиям, разработанным преподавателем по установленной форме и утвержденным предметной цикловой комиссией.

Количество вариантов должно соответствовать числу учащихся. Различие между вариантами достигается за счет типов судов смешанного (река—море) плавания, рода груза, количества обязательного груза, продолжительности рейса, величины рейсовых запасов.

Количество обязательного груза должно составлять 30— 40% чистой грузоподъемности и грузовместимости судна.

Рейсы, грузы (как обязательные, так и факультативные) должны быть реальными для судов смешанного (река—мо­ре) плавания, т. е. такими, которые перевозятся или могут перевозиться между заданными портами отхода и три ход а. Для выполнения курсового проекта в качестве справоч-ною материала рекомендуется использовать:

1. Справочник по серийным транспортным судам. Т. 2, М.,

«Транспорт», 1973.

2. Жуков Е. И., Письменный М. Н. «Технология морских перевозок грузов», М., Транспорт», 1972.

3. Снопков В. И. «Морская перевозка грузов», М., «Тран­спорт». 1978 (Справочник).

4. Белоусов Л. Н., Корхов Я. Г. «Технология морских пе­ревозок грузов», М., «Транспорт», 1978.

5. Паспортные характеристики судов смешанного (река-море) плавания.

6. Таблицы морских расстояний и др.

II. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Введение

1..Основные сведения о судне

2.Краткая характеристика условии плавании суд­на в рейсе

3.Характеристика грузов

4.Расчет чистой грузоподъемност

5.Определение количества грузо! судном

6.Распределение рейсовых запасов

7.Распределение груза по грузовым помещениям

8.Определение положения центров тяжести грузов и запасов

9.Расчет дифферента

10.Расчет поперечной остойчивости

11.Обеспечение сохранности груза

12.Оформление грузовых документов

13. Оформление пояснительной записки к куосовому проекту

III. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Введение

Выполнение курсового проекта следует начинать с вве­дения, в котором учащийся должен отразить:

— задачи повышения качества перевозок водным транс­портом;

— значение грузового плана судна как основного доку­мента, обеспечивающего оптимальное использование судна;

— требования, предъявляемые к оптимальному размеще­нию груза на судне;

— роль и значение правильного оформления грузовых до­кументов в ускорении доставки и повышении качества пере­возок грузов.

1. Основные сведения о судне

Составление грузового плана судна сводится к последо­вательному решению следующих задач:

— определение количества грузов, принимаемых судном в данном рейсе;

— распределение общей массы грузов и рейсовых запа­сов по трюмам и отсекам, исходя из условия сохранения прочности судна;

— размещение отдельных партий грузов по трюмам в за­висимости от их физико-химических свойств в соответствии с МО ПО Г;

проверочные расчеты дифферента судна;

— проверочные расчеты остойчивости.

Чтобы решить эти задачи, нужно иметь исходные данные о судне, условиях его плавания в предстоящем рейсе и гру­зах.

Для составления грузового плана необходимы следующие основные расчетные данные о судне:

длина судна между перпендикулярами L.L1M
ширина судна по миделю В М

высота борта Н М

осадка судна в полном грузу (летняя) Т М

количество тонн, изменяющих осадку на 1 см I —'—

см Г)

Отстояние центра тяжести (ЦТ) порожнего судна:

а) от миделя б) от киля водоизмещение судна в полном грузу водоизмещение судна порожнем	Xg0 Zgo D Do V'rp ки (т): — 30 т овая, м	м м т т км
Нормы расхода рейсовых запасов в сут топливо па ходу на стоянкс-вода на ходу на стоянке прочие запасы (провизия и снабжение) Вместимость грузовых помещений (киг	час )• а б л м ц а 1
Помещения	№ 1	№ 2 № 3	№ 4	Всего
1 ! ! Г рюмы

Норму расхода рейсовых запасов рекомендуется задавать в следующих пределах: топливо: на ходу 4—б т в сут.

па стоянке 0,2—0,3 т в сут. вода: на ходу 5 т в сут. на стоянке 1 т в сут.

2. Краткая характеристика условий плавания судна в рейсе

В этом разделе проекта следует кратко изложить те эле­менты и факторы условий плавания, которые необходимо учесть при составлении грузового плана судна:

— изобразить на кальке схемы порта отправления, трас­сы репса порта назначения;

— дать краткое описание портов отправления и назначе­ния, приведя сведения о глубинах на подходах и у прича­лов, об условиях стоянки судна, о наличии причалов, меха­низации, снабжении топливом, водой и др.;

указать особенности трассы, если они имеются (огра­ниченные глубины, узкости, каналы, подходы к порту по ре­ке, течения, сильные ветры и т. п.);

— определить по таблицам морских расстояний кратчай
шее расстояние между портами отправления и назначения
по тарифному руководству № 4-Р — протяженность речног
участка, если он задан, а также протяженность участка, и;
котором плавание должно проходить с ограниченной ско
ростью хода.

По расстоянию перехода и скорости движения суднг определить ходовое время за рейс:

** = -— сут. (1)

Количество дней стояночного времени задается препода­вателем.

3. Характерис.икя грузов

В разделе 3 необходимо достаточно подробно и последо­вательно описать все грузы, предъявленные для перевозки в рейсе. По каждому грузу должны быть указаны:

— основные свойства (гигроскопичен, содержит влагу, обладает специфическим запахом, воспринимает запахи, са­мосогревается и т. п.);

— тара п упаковка груза;

— ориентировочные размеры и масса отдельных мест;

— возможность совместной перевозки с другими грузами или выделение отдельного помещения в соответствии с МО ПО Г;

— подстилочные, сепарациониые п крепежные материа­лы, необходимые для укладки груза;

— особенности укладки (допустимая высота штабелиро­вания);

— удельный погрузочный объем [——}.

\ 7 /

4. Расчет чистой грузоподъемности судна на рейс

Чистой грузоподъемностью судна называется то макси­мальное количество грузов в тоннах, которое может принять судно в рейс, имея на борту необходимые рейсовые запасы.

Чистую грузоподъемность D₄ определяют по формуле:

D,-D_B—Ga m (2)

где: D_B — полная грузоподъемность судна (дедвейт), G₃ — общая масса рейсовых запасов. Полная грузоподъемность судна: D_B = D—D₀, где: D — водоизмещение судна в полном грузу, D₀ — водоизмещение судна порожнем. Масса рейсовых запасов определяется по формуле:

G₃ = q_TOn + <W + qnp т (3)

где: q_T0TI — масса рейсовых запасов топлива, Чиод — масса рейсовых запасов воды, Qnp — масса провизии и необходимого снабжения. Масса рейсовых запасов воды и топлива определяется по формулам:

q_ToTi = qx^T- U + q_CT^T • t_CT (4)

q_Btw=q.x^D ■t_x+*q_Cr^B'tcT, (5)

где: q_x^T, q_x" — суточный расход топлива и воды на ходу, Чет'. Цг" — суточный расход топлива и воды на стоянке, tx. t_CT ~~ ходовое и стояночное -время за рейс.

5. Определение количества грузов, принимаемых судном

Заданием на курсовой проект предусмотрена перевозка генеральных грузов с различным удельным погрузочным объ­емом, в том числе один или несколько видов груза —обяза­тельных, т. е., предъявляемых к перевозке в определенном количестве, и два факультативных груза, которые могут быть приняты к перевозке малыми частями.

Масса обязательного груза 2qo = qi + q2 + - +Яп ^т (6)

Объем обязательного груза SVo= Liiq, + u₂q₂ + .-. +u_nq_n (7)

. , м³

где: Ui, иг, u„ — удельный погрузочный объем грузов, —-—

Факультативные грузы обычно задаются один «тяжелый», другой «легкий»

(j_T + q._;,-|-2q₀=.D4 j ,_gv

u_T • q_T-Ь и-, • с]_л + 2V₀ = W )

где: D₄ — чистая грузоподъемность судна т, W — грузовместимость судна, м³, общая масса факультативных грузов:

2q_(I, = D₄—Eq₀, (9)

общий объем факультативных грузов:

2V_(|) = W-2Vo. (10)

Так как факультативные грузы представлены «тяжелым» и «легким», то массу «тяжелого» груза можно определить:

Ял = 2я_Ф-Ят т (12)

Общую массу и объем грузов, принимаемых судном, мож­но представить в таблице:

Таблица 2

Грузы	Масса парт::п груза	Удельный погру­зочным объем	Объем партии груза
Обязательные грузы

^qo= SVo»

Факультативные грузы

При выполнении расчетов массы и объема груза, резуль­тат следует определять с точностью до 1 т и 1 м³.

6. Распределение рейсовых запасов

На судах смешанного (река—море) плавания топливные цистерны расположены под машинным отделением, а водя­ные — перед ними (или после них) с правого и левого бор­тов. Точное расположение !-:.\ можно установить по схемам и техническому описанию заданного судна в «Справочнике по серийным транспортным судам», т. 2.

а) топливо:

цистерны основного запаса топлива q_TOU (т)

б) вода:

цистерны пресной воды q_BOa (т)

в) провизия в кладовых и прочие рейсовые

запасы q„_p (т)

7. Распределение груза по грузовым помещениям

Количество груза для каждого грузового помещения мож­но определить по формуле:

P_T=3_.Q т

13)

W

где: Р_т — количество груза для данного трюма, т, W_T ■— грузовместимость данного трюма, т, W — грузовместимость судна, т. Q - количество груза, погружаемого на судне, т. принимается Q = >D<,.

Расчеты следует свести в таблицу:

Таблица 3

Л'- 4

№

№ 2

Всего

Трюм

' т;<

Т2

SP_T = Q=D₄

зо мс па чи мс ра ДУ

Наиболее сложной частью работы над составлением гру-вого плана судна является размещение грузов внутри трю-)В с учетом их свойств, прочности тары, их массы и объема.

С иелыо ускорения производства грузовых работ-крупные ртии грузов рекомендуется разместить в два .или большее ело трюмов, чтобы обеспечить погрузку-выгрузку одновре-нно через наибольшее число люков.

Мелкие партии наоборот, в целях большей сохранности, зъединять не рекомендуется.

Подбор грузов для данного трюма можно произвести сле-ющим образом:

(14)

q_Ti + qjii = P_Ti I"- • (|ti+u., • q.,i = W_ri

где: Чть q.

— масса легкого и тяжелого груза в трюме № 1,

Р_т) — количество груза в т. для трюма № 1 (при­нимается из табл. № 3), W_T| — грузовместимость трюма № 1, м³. При выполнении подобных расчетов может оказаться не­который перегруз по массе в отдельных трюмах и соответ-

ственно недогруз в других. Не следует допускать перегруз по объему (м³) в любом трюме и перегруз по массе в носовом трюме. Расчеты по размещению грузов в трюмах могут иметь многовариантные решения.

Предварительное размещение грузов по трюмам следует свести в таблицу:

Таблица

	Груз № I	Груз	№ 2	Груз № J	Всего
I рузовые помещения	масса	объем	масса	объем	масса	объем	масса	объем
Трюм № 1 Трюм № 2 1 рюм № 3 Трюм № 4

D₄ W

8. Определение положения центров тяжести грузов и запасов

На основании произведенных расчетов по размещению грузов в трюмах необходимо составить предварительный грузовой план (масштабный чертеж судна). Наиболее целе­сообразно использовать миллиметровку и масштаб 1 : 200.

Используя чертежи судов смешанного (река—море) пла­вания или схемы в Справочнике по серийным транспортным судам (т. 2), необходимо от первой водонепроницаемой пе-'реборки отложить длину первого, затем ;Второго, третьего трюма и т. д.

Для определения остойчивости и дифферента нужно знать положение центров тяжести грузов, принятых судном. Если грузовое помещение полностью загружено однородным гру­зом, то положение ЦТ груза совпадает с положением ЦТ гру­зового помещения. При загрузке трюма разнородными гру­зами центр тяжести определяется отдельно для каждой, партии груза при помощи масштабного чертежа судна вы­полненного на миллиметровке.

Объемный масштаб клеток рассчитывают отдельно для каждого грузового помещения:

где: m — объемный масштаб грузового помещения,

W_m — объем трюма, м³, N — число клеток.

Число клеток, приходящихся на каждый груз, располо­женный в данном трюме:

N_rp=-^-, (16)

m

где: V_ni — объем данного груза, м³,

m — объемный масштаб клетки, —-—

к л

Устанавливают место, где будет размещен данный груз и на чертеже очерчивают то число клеток, которое получено для данного груза. Место каждого груза на чертеже будет представлено в виде прямоугольника, центр которого прини­мается за центр тяжести груза.

Для расчета дифферента и остойчивости судна необходи­мо определить суммарные моменты сил массы грузов и запа­сов Для этого необходимо измерить расстояние от найден­ного центра тяжести данного груза до миделя и киля, умно­жить на масштаб чертежа и записать в таблицу для расчета суммарных моментов (кренящего и днфферентующего).

Т а б л it ца 5

[ рузовос помещение	Наименова­ние грузов. запасы	Масса груза. Т(|	Ра ее т. о г миде­ля, м X	Момент откосит, милел я. qX, тм	Расст. от киля. м. Z	Момент относит. киля qZ, тМ
Грюм Х° 1 Трюм N° 2	Груз № I Груз № 2 Груз № 1 Груз № 2 Груз № 3

9. Расчет дифферента

Дифферентом судна называется разность осадок между носом и кормой:

d=T_H-T„.

В зависимости от дифферента изменяются такие мореход­ные качества судна как ходкость и управляемость. Для боль-

шинства судов наилучшим является дифферент на корму. При составлении грузового плана необходимо определить дифферент судна. Он зависит от расположения грузов и за­пасов по длине судна и появляется в том случае, если центр тяжести и центр величины судна не находятся на одной вер­тикали.

Дифферент судна-зависит от величины днфферентующего момента, который определяется:

М_даф=1)(Х₍₁-Х,), (17)

где; iD — водоизмещение судна, т,

X_q — отстояние центра тяжести от миделя, м, Х_с — отстояние центра величины от миделя, м.

Величина X_CJ определяется:

x_q= **-у-* , ₍₁₈₎

где: Sq_nX_n — сумма моментов массы всего груза, погру­женного па судно. Do \Хо —.момент порожнего судна относительно ми­деля, q„ - - масса отдельных партий груза и запасов по­груженных на судно, Х„ — отстояние центра тяжести каждой партии груза и запасов от миделя ' Значение 2q,iXn — следует взять из табл. № 5.

Do — водоизмещение судна порожнем, Хо — отстояние центра тяжести порожнего судна от миделя (принимается из Справочника). Положение центра величины Х_г определяется по кривым элементам теоретического чертежа (или по Справочнику).

Для определения дифферента необходимо знать удельный дифферентующий момент Мц, т. е. момент, изменяющий дифферент на 1 см при данном водоизмещении судна. Его можно определить приближенно по формуле:

M_t=^—. (19)

100 L

где: R — предельный метацентрический радиус

R = 0,08—- (20)

L — длина судна, м, Т — осадка судна, m,j Mu — можно так же'принять по Справочнику (т. 2). Фактический дифферент судна можно рассчитать по фор­муле:

M_tl M_tl

если значение d — положительное, то дифферент на нос, если с\ — отрицательное — дифферент на корму.

Исправление дифферента судна

При предварительном распределении груза по грузовым помещениям не всегда удается получить желательную вели­чину дифферента.

Для изменения дифферента следует переместить часть груза из кормовых грузовых помещении в носовые или на­оборот. Зная расстояние между отдельными грузовыми по­мещениями и величину удельного днфферентующего момен­та, можно подсчитать, какое количество груза следует пере­местить, чтобы получить заданный дифферент.

Расчет производится по формуле:

_{др =} _^м^ ₍₂₂₎

'\icp

где: АР — количество груза, подлежащего перемещению для исправления дифферента, Хцер — расстояние (плечо) перемещения груза, ■Ad -- число сантиметров, на которое следует изменить дифферент.

10. Расчет поперечной остойчивости

Остойчивость судна зависит в основном от распределения массы принимаемых грузов по высоте.

Расчет остойчивости судна сводится к определению ме-тацентрической высоты, величина которой зависит от взаим­ного расположения центра тяжести и центра величины судна. С понижением центра тяжести судна его метацентричеекзя высота увеличивается, а остойчивость становится чрезмерной. С повышением центра тяжести метацентрическая высота уменьшается и качка становится более плавной.

Величину метацентрической высоты можно определить по следующим формулам:

h = Z_c + Q-Z_G (23)

Z_C = T----- г(-— -г ~^Ч (24)

3 \ 2 1001 /

_Q = 0,08—— (25)

Z_G= ^b0_D ■' (26)

где: h — метацентрическая высота, м,

Z_c — отстояние центра величины от киля, м, Zc — отстояние центра тяжести (ЦТ) судна от киля, М, Т — осадка судна, м, D — водоизмещение судна в грузу, т t — число тонн, изменяющее осадку на 1 см, В — ширина судна, м, Do — водоизмещение судна порожнем, т, Zc,_lt — отстояние ЦТ порожнего судна от киля, м q — масса партий грузов и запасов, расположенных

в отдельных судовых помещениях, т, Z — отстояние центра тяжести партий грузов и запа­сов от киля, м. Величины D, t, Zc₀, В, Т принимаются по Справочнику (т. 2).

Наиболее трудоемким является определение величины

2qZ = qiZr+q₂Z2+... + q_nZ„ (27)

Расчет >]qZ ведется в табличной форме, табл. № 5. При отсутствии данных о величине Zq₀. его можно опре­делить по формуле:

Z_Go=K-H, (28)

где: Н — высота борта судна, м,

К — коэффициент, равный для грузовых судов 0,58— 0,72 в среднем 0,65. Метацентрическая высота, обеспечивающая достаточную остойчивость для судов смешанного (река — море) плавания, должна иметь значение до 1,5—2,4 м. Если полученная мета­центрическая высота оказалась за границей нормальных ее значений, то необходимо произвести перераспределение гру­зов по высоте.

Примечай и е: при выполнении расчетов рекомендуется широко использовать учебник Белоусова Л. Н, Корхова Я. Г. «Технология мор­ских перевозок грузов», М., 1978, § 25, где содержится много практичес­ких примеров расчета и составления грузового плана.