Координатные оси и посадка судна
В теории корабля в зависимости от характера решаемых задач принимают различные системы координат. В статике используется левая система с началом в точке пересечения трех взаимно перпендикулярных плоскостей: основной, диаметральной и плоскости мидель-шпангоута (рис. 1.12).
Напомним, что диаметральная плоскость (ДП) — это продольная вертикальная плоскость, проходящая через середину ширины судна; плоскость мидель-шпангоута (ПМШ) — поперечная вертикальная плоскость, проходящая через середину длины судна. В отличие от двух предыдущих основная плоскость (ОП) не является секущей. Она горизон- | |
Рис. 1.12. Система координат |
тальна (параллельна поверхности воды) и проходит через нижнюю точку корпуса судна. В качестве координатной ОП принята в связи с тем, что ее положение строго фиксировано, чего нельзя сказать о плоскостях ватерлиний. В принятой системе координат Охуz, ось Охнаправлена в нос по линии пересечения диаметральной и основной плоскостей, ось Оу — на правый борт по линии пересечения плоскости мидель-шпангоута и основной плоскости, ось Оz — вверх по линии пересечения диаметральной плоскости с плоскостью мидель-шпангоута (рис. 1.12). Таким образом, основная плоскость является плоскостью xOy , диаметральная плоскость – плоскостью xOz , плоскость мидель-шпангоута – плоскостью yOz..
Положение судна относительно поверхности воды называется его посадкой. В общем случае посадка судна определяется тремя параметрами: средней осадкой d, углом крена θ и углом дифферента ψ.
Средняя осадка d определяется аппликатой точки пересечения плоскости ватерлинии (ВЛ) с осью Оz; угол крена θ — это угол поворота корпуса относительно оси Ох, угол дифферента ψ — угол поворота относительно оси Оу. Положительными считаются дифферент на нос и крен на правый борт.
В судостроении используется специфическая терминология. Так, если угол крена θ равен нулю, то говорят, что судно сидит (а не плавает) прямо. Если угол ψ равен нулю, то говорят, что судно сидит на ровный киль. Как правило, нормальной в эксплуатации, а следовательно, и расчетной является посадка, при которой θ = 0 и ψ = 0, т. е. когда судно «сидит прямо и на ровный киль». Исключение составляют некоторые специальные суда, имеющие конструктивный дифферент на корму.
Если судно сидит прямо (θ = 0), то его посадка может быть определена двумя параметрами: значениями осадок носом dн и кормой dк (на носовом и кормовом перпендикулярах), или средней осадкой dср и углом дифферента ψ. Полусумма осадок носом и кормой называется средней осадкой, а их разность дифферентом судна:
dср = (dн + dк)/ 2 ; dдиф = dн - dк .
ПОДГОТОВКА К ПОСТРОЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЧЕРТЕЖА
Предварительные замечания
Теоретический чертеж корпуса судна выполняется в проекциях «бок», «полуширота» и «корпус» на одном листе удлиненного формата. За главный вид чертежа принимают проекцию «бок», расположенную в левой верхней части листа чертежа, под ней располагают проекцию «полуширота», а справа от «бока» на одном уровне с ним — проекцию «корпус» (рис. 1.11). На проекциях «бок» и «полуширота» нос судна располагают справа. В курсовой работе теоретический чертеж выполняют в масштабе 1 : 100. Для построения теоретического чертежа применяют ватман или рулонную бумагу высокого качества.
Форма корпуса судна определяется линиями шпангоутов, батоксов и ватерлиний, изображаемыми на теоретическом чертеже. Все эти линии вычерчивают в виде плавных кривых на своей плоскости проекций, а на двух остальных плоскостях проекций—в виде прямых линий (следов секущих плоскостей). Сочетание прямых линий — проекций шпангоутов, ватерлиний и батоксов, пересекающихся друг с другом под прямым углом, — на всех трех проекциях образуют сетку теоретического чертежа. Таким образом, сетка теоретического чертежа на проекции «бок» содержит взаимно перпендикулярные прямые - ватерлинии и шпангоуты, на проекции «полуширота» — батоксы и шпангоуты, на проекции «корпус» — ватерлинии и батоксы.
Линии теоретического чертежа должны быть тонкими. Толщина линий сетки должна быть до 0,2 мм, а линий батоксов, шпангоутов и ватерлиний — 0,3 мм. Линии сетки проводят твердым карандашом (2Т—3Т) или тушью (черной, синей или зеленой), лекальные линии чертежа — карандашом Т—ТМ.
Выполнение обводов теоретического чертежа тонкими линиями необходимо для точного согласования проекций чертежа, а также во избежание неточностей в размерах при снятии их с теоретического чертежа.
Формат чертежа должен быть выбран в соответствии с требованиями ГОСТ 2.301—68. О выборе формата чертежа в данной КР речь пойдет ниже.
Процесс разработки теоретического чертежа складывается из двух укрупненных этапов: подготовительных работ и построения всех кривых, образующих в совокупности теоретический чертеж корпуса судна.
Подготовительные работы заключаются в получении таблицы ординат шпангоутов, разработке и построении очертания штевней, килевой линии и бортовых линий верхней палубы и палуб надстроек, вычерчивании сетки теоретического чертежа.
На основании изложенного курсовую работу рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
- ознакомиться с основными сведениями по теоретическому чертежу;
- получить таблицу ординат теоретического чертежа;
- рассчитать и построить линию седловатости верхней палубы;
- построить линию форштевня;
- построить линию ахтерштевня;
- вычертить обвод мидель-шпангоута;
- определить формат чертежного листа;
- построить сетку теоретического чертежа;
- с помощью таблицы ординат и самостоятельно разработанных кривых построить все кривые, образующие теоретический чертеж.