diploma - constructii navale

Vizitati www.tocilar.ro ! Arhiva online cu diplome, cursuri si referate postate de utilizatori.

Studiu asupra instalatiilor si stabilirea caracteristicilor principale ale corpului navei

Capitolul 1 Stabilirea caracteristicilor principale ale corpului navei i verificarea lor

Stabilirea caracteristicilor principale ale corpului navei Stabilirea caracteristicilor principale ale corpului navei s-au determinat lundu-se n considerare o nav cu deplasamentul deadweight de 55000 tdw, existent n exploatarea flotei comerciale romne . Astfel, pentru nava de proiectat cu un deplasament deadweight de 50000 tdw, se obin urmtoarele dimensiuni principale ale corpului datorit derivrii cu un3

p r .3

coeficient k=

k= Dimensiunile navei de proiectat: LCWL =199,51 m Lpp =195,12 m Lmax =212,54 m Bx = 30,24 m D = 17,08 m T = 12,09 m

50000 55000 .

k= 0,96

Pagina 1 din 80


1.2. Verificarea caracteristicilor principale ale corpului navei Domeniile de variaie ale rapoartelor dintre valorile diferitelor caracteristici principale ale corpurilor de nav de dimensiuni medii, obinute pe cale statistic, se nscriu n anumite limite. Acestea sunt:L CW L = 6,0 7,5; Bx L CW L = 11 13; D L CW L = 9,33 32,75; T D = 0,55 0,65 Bx T = 0,4 0,48 Bx T = 0,7 0,85 D

Pentru navele maritime cu zon de navigaie nelimitat, R.N.R. prevede

L CWL 17; D

B 2,5 D

Pentru nava de proiectat, rapoartele considerate au valorile:LCWL 199 .51 = = 6,597 Bx 30 .24 ;D 17 ,08 = = 0,565 Bx 30 ,24 ;

LCWL 199 .51 = = 11,675 D 17 ,08 ;

LCWL 199 ,51 = = 16 ,494 T 12 ,09

T 12 ,09 = = 0,4 Bx 30 ,24 ;

T 12 ,09 = = 0,707 D 17 ,08

Se observ c valorile rapoartelor se ncadreaz n domeniile de variaie indicate. In literatura de specialitate sunt indicate[1] valorile uzuale pentru coeficienii de finee corespunztori carenelor diferitelor tipuri de nave. Astfel, pentru navele medii, se gsesc valorile:CB = 0,7 0,78 ; CW = 0,84 0,88 ; CM = 0,95 0,98 .

Pentru nava de proiectat, coeficienii de finee indicai nregistreaz urmtoarele valori:

Pagina 2 din 80


CB = 0,8122

; CW = 0,8913

; CM = 0,9923 .

Capitolul 2

Alegerea formelor i ntocmirea planului de forme La trasarea planului de forme al navei de proiectat se va utiliza metoda derivrii cu un coeficient k , plecnd de la planul de forme al unei nave vrachier de 55000 tdw. Aceast nav prezint urmtoarele caracteristici principale: r = 55000 tdw Lmax r=221,4 m LCWL r=207,83 m Lpp r=203,26 m Bxr = 31,5 m Dr = 17,8 m Tr = 12,6 m Existnd diferene ntre dimensiunile principale ale corpurilor celor dou nave de referin i de proiectat se vor calcula coeficienii de derivare corespunztori: pentru dimensiunile longitudinale:CL = L CWL 199 ,51 = = 0,959 L CWLr 207 ,83 ;

pentru dimensiunile transversale:CT = Bx 30,24 = = 0,96 B xr 31,5

pentru dimensiunile verticale:CV = D 17 ,08 = = 0,959 Dr 17 ,8

Se poate astfel determina i valoarea Lpp pentru nava de proiectat:L pp = C L L ppr = 0,959 203 ,26 = 195 ,12 m

Pagina 3 din 80


Se va putea trasa n consecin planul de forme al navei de proiectat plecnd de la cel al navei de referin,cunoscnd valorile coeficienilor de derivare ai diferitelor tipuri de dimensiuni . Putem intocmi planul de forme n conformitate cu una din scrile de reprezentare standardizate: 1:1 , 1:5 , 1:10 , 1:20 , 1:25 , 1:50 , 1:100 , 1:200 . -scara de reprezentare ce va fi utilizat la trasarea planului de forme este 1:200. Reprezentarea geometric a corpului teoretic al navei obinut prin secionarea acestuia cu un sistem de trei plane ortogonale denumite astfel: constituie planul de forme -planul diametral (secioneaz nava simetric longitudinal); -planul transversal al cuplului maestru (secioneaz nava n dreptul cuplului maestru); -planul plutirii (coincide cu planul suprafeei libere a apei linitite la linia de var de plin ncrcare ). Utilizm i planul de baz al navei n scopul obinerii de proiecii auxiliare,pe lng planul orizontal de secionare al plutirii. Se numete cuplu maestru seciunea transversal a navei, de arie maxim. Planul cuplului maestru va fi planul ce va seciona nava transversal n dreptul cuplului maestru. Se numete plan de baz planul paralel cu suprafaa liber a apei i care conine punctul de intersecie inferior al planelor diametral i al cuplului maestru. n urma proiectrii corpului navei pe cele trei plane mai sus amintite, vor rezulta trei proiecii denumite, respectiv: longitudinal, transversal, orizontal. Longitudinalul prezint seciuni ale navei determinate de planul diametral i plane paralele cu acesta ce mpart limea maxim a cuplului maestru n pri egale, sau oarecare. Proieciile rezultate se vor nota cu cifre romane. Transversalul prezint seciuni ale navei determinate de planul cuplului maestru i plane transversale ce mpart lungimea plutirii de maxim ncrcare (seciunea determinat n corpul navei de suprafaa liber a apei atunci cnd nava este ncrcat la nivelul maxim admisibil) n pri egale. n zonele de curbur pronunat ale corpului navei se pot utiliza planuri de secionare suplimentare situate la distane regulate ntre planurile cuplelor iniial determinate. Seciunile rezultate se numesc cuple (coaste) teoretice i se proiecteaz pe planul cuplului maestru notndu-se cu cifre arabe. Cuplele se vor reprezenta pe jumtate din motive de simetrie, astfel cuplele dinspre zona pupa se vor reprezenta n stnga urmei planului diametral iar cele dinspre zona prova n dreapta urmei planului diametral.Pagina 4 din 80


Orizontalul prezint seciuni ale navei determinate de plane orizontale ce mpart pescajul navei (distana de la plutirea de maxim ncrcare la planul de baz ) n pri egale (sau inegale). Seciunile obinute se numesc plutiri (linii de ap) i se proiecteaz pe planul de baz al navei notndu-se cu cifre arabe. Sub urma planului diametral se va reprezenta i curba de balansare a navei. Longitudinalul se aeaz n zona stnga-sus iar transversalul n zona dreapta-sus, pe aceeai orizontal cu longitudinalul pe plana de desen. Orizontalul se aeaz n zona stnga-jos, pe aceeai vertical cu longitudinalul. Cele trei proiecii ale navei se reprezint pe caroiaje cu urmtoarele dimensiuni: -caroiajul longitudinalului lungimea egal cu lungimea plutirii de maxim ncrcare (LCWL); nlimea egal cu nlimea de construcie a navei (egal cu cota, n planul cuplului maestru, a punctului de intersecie al punii navei cu bordul vertical ) ; -caroiajul transversalului -caroiajul orizontalului limea egal cu limea maxim a cuplului maestru (B); lungimea egal cu lungimea plutirii de maxim ncrcare; nlimea egal cu nlimea de construcie a navei (D) ; nlimea egal cu din limea maxim a cuplului maestru. Longitudinalul este mprit, pe orizontal, n 20 de pri egale de plane de seciune transversale, iar pe vertical este mprit n 5 pri egale de plane de seciune orizontale pn la cota pescajului pe desen. Astfel lungimea LCWL va fi mprit n segmente egale de lungime : = LCWL/20 Transversalul este mprit pe orizontal n 6 pri egale de plane de seciune longitudinale, iar pe vertical n 5 pri egale de plane de seciune orizontale pn la cota pescajului care va fi astfel mprit n segmente egale de lungime egal cu: t = T/5 , Orizontalul este mprit pe lungimea sa n 20 de pri egale de planele de seciune transversale, iar pe vertical n 3 pri egale de plane de seciune longitudinale. Urmele tuturor planelor de secionare amintite se traseaz pe desen, pe proieciile respective. Pe transversal se mai traseaz i dou diagonale ce unesc urma interseciei planului diametral cu planul plutirii de maxim ncrcare i extremitile inferioare stng i dreapt ale caroiajului transversalului. Aceste diagonale sunt necesare n vederea trasrii ulterioare a curbei de balansare se msoar distanele dintre punctele de intersecie ale diagonalelor cu fiecare cupl n parte, se transpun aceste dimensiuni pe orizontal, sub urma planului diametral, i se unesc punctele astfel determinate.Pagina 5 din 80


Pe plan se traseaz un chenar precum i un indicator conform normelor de desen tehnic.Planul de forme obinut este prezentat n desen.

Capitolul 3 Calculul curbelor hidrostatice i al curbelor Bonjean 3.1. Consideraii generale n practica exploatrii navale este necesar cunoaterea unei serii ntregi de parametri ce pot furniza date importante despre caracteristicile constructive i evolutive ale corpului navei n mediul marin n diferite condiii de navigaie. Pe baza planului de forme se pot determina o serie ntrag de astfel de parametri. Astfel, o prim posibilitate este determinarea ariilor plutirilor drepte i poriunilor de cuple transversale situate sub plutirea de maxim ncrcare alese la ntocmirea caroiajelor. Teoretic, valoarea acestor arii se calculeaz cu ajutorul relaiilor integrale urmtoare:LW / 2 L

AW =

-pentru ariile plutirilor drepte:

LW / 2 L

y dx

unde: LWL = lungimea plutirii a crei arie se calculeaz ; x [ -LCWL/2 ; LCWL/2 ]T( z ) 0

Ax = 2 -pentru cuplele transversale:

y dz

unde: T = pescajul navei la plin ncrcare ; z [ 0 ; D+f ] ; f = sgeata maxim a selaturii punii n dreptul cuplei respective. Se folosesc metode practice de calcul printre care se numr urmtoarele ,n vederea determinrii acestor arii cu ajutorul planului de forme:

Pagina 6 din 80


-metoda trapezelor (const n transcrierea i prelucrarea sub form tabelat a dimensiunilor corespunztoare corpului navei obinute prin msurare direct din planul de forme); -metoda Cebev; -metoda coordonatelor polare. n proiectul prezentat s-a folosit metoda trapezelor ale crei considerente de ordin teoretic vor fi prezentate n cele ce urmeaz. 3.2. Calculul parametrilor necesari la trasarea diagramei de carene drepte cu ajutorul metodei trapezelor 3.2.1. Determinarea ariei unei plutiri j : Se va utiliza formula principial de calcul:LCW / 2 L

AW =2 j

CW / 2 L L

y dxj

; j = 0m

unde: m = numrul plutirilor reprezentate n desen (5 plutiri n cazul de fa) Pentru simplificarea calculelor limitele de integrare LCWL/2 se vor aplica pentru toate plutirile considerate. Avnd n vedere c exist i plutiri ce nu se extind ntre aceste dou limite, erorile pot fi nlturate, n mare parte, prin utilizarea de valori fictive determinate prin metode de calcul geometric. Astfel, aria plutirii j va fi considerat ca egal cu dublul sumei ariilor trapezelor generate pe caroiajul orizontalului de urma planului diametral, conturul plutirii j i grupuri de cte dou semilimi de cuple succesive dup axa Ox. Utiliznd valorile din planul de forme se va obine:AWj = 2 [ y 0 j + y1 j + y 2 j + ... + y ( n 1) j + ynj ( y 0 j + ynj ) / 2]

Pagina 7 din 80


unde: y0j + y1j + y2j + .. + y(n-1)j + ynj = j = suma necorectat a semilimilor dup axa Ox [m] ( y0j + ynj)/2 = corecie [m] y0j + y1j + y2j + .. + y(n-1)j + ynj ( y0j + ynj)/2 = j = suma corectat a semilimilor dup axa Ox [m] = distana dintre dou cuple succesive [m] Astfel: AWj = 2 (j corecie) = 2j [ m ] Awj= 2j [m]

Pentru nava considerat n proiect, valorile AWj sunt prezentate n tabel.

3.2.2. Determinarea ariilor poriunilor de cuple situate sub linia plutirii m (plutirea de maxim ncrcare ) : Formula principial de calcul va fi:Tm

Axim = 2

y dzi 0

; i = 0n

unde: n = numrul cuplelor reprezentate n desen ( 20 n cazul de fa ) Astfel, aria corespunztoare cuplei i vor fi considerate egale cu dublul sumei ariilor trapezelor generate pe caroiajul transversalului de urma planului diametral, conturul cuplei i i grupuri de cte dou semilimi de cuple succesive dup axa Oz. Prin utilizarea valorilor obinute din planul de forme, relaia de calcul devine:Axim = 2 t [ yi 0 + yi1 + yi 2 +... + yi ( m 1) + yim ( yi 0 + yim ) / 2]

unde: yi0 + yi1 + yi2 + .. + yi (m-1) + yi m = Ui= suma necorectat a semilimilor dup axa Oz [m]

Pagina 8 din 80


( yi0 + yi m )/2 = corecia [m] yi0 + yi1 + yi2 + .. + yi (m-1) + yi m ( yi0 + yi m )/2 = Ui = suma corectat a semilimilor dup axa Oz [m] t = distana dintre dou plutiri succesive [m] Astfel: Axim = 2 t ( Ui corecie ) = 2 t Ui [m] Deci: Axim = 2 t Ui [m] Pentru nava considerat n proiect, valorile Axim sunt prezentate n tabel.

3.2.3. Determinarea volumului de caren : Volumul de caren se poate obine prin integrarea dup axa Ox a valorilor Axm sau prin integrarea dup axa Oz a valorilor Aw. Folosind prima varint de calcul, se obine pentru volumul de caren ce se noteaz cu VCWL sau Vm o relaie de forma:LCWL / 2

VCWL = Vm =

LCWL / 2

A

xm

dx[m]

= [ Ax0 m +Ax1 m + Ax2 m +.+ Ax(n-1) m +Axn m (Ax0 m + Axn m)/2] =2 t [U0 m + U1 m + U2 m +.+ U(n-1) m + Un m (U0 m + Un m)/2] Folosind cea de-a doua variant se obine:T

VCW L = Vm = AW dz0

[m]

= t [ Aw 0 + Aw 1 + Aw 2 +.+ Aw (m-1) + Aw m ( Aw 0 + Aw m)/2] =2 t [0 + 1 + 2 +.+ m-1+ m (0 + m)/2]

Pagina 9 din 80


La obinerea ariilor poriunilor de cuple i volumului de caren situate sub o plutire oarecare j , integrarea relaiilor prezentate mai sus se face pn la cota plutirii j ceea ce nseamn c ultimii termeni ai sumelor integrale vor fi cei cu indicele de iteraie j. Astfel vorj putea fi calculate Axij i Vj. Odat cu Vj vor putea fi determinate j i avnd n vedere

faptul c: = Vj k [m] j

; k 1,01 = coeficient ce introduce n calcul volumul

foilor de tabl ce mbrac suprafaa teoretic de calcul = pa j a j

[ kN ]

; ap de mare 10,055 [ kN / m ]

Valoarea volumului de caren corespunztor pescajului maxim este dat n tabelul 2. Diferena obinut prin integrarea pe orizontal i pe vertical a ariilor plutirilor, respectiv a cuplelor, este de 406,9 m ceea ce la volumul total mediu de 67418,2 m reprezint o abatere de aproximativ 0,6 %.

3.2.4. Determinarea coordonatelor centrelor plutirilor: Datorita faptului ca nava este simetric fa de planul diametral, centrele suprafeelor plutirilor sunt coninute n acest plan, deci componentele dup axa Oy ale coordonatelor acestora sunt nule. De asemenea, cotele centrelor plutirilor sunt egale cu cotele plutirilor crora le aparin. n acest caz mai este necesar determinarea componentelor dup axa Ox ale coordonatelor centrelor plutirilor.xF = 2 x y dx AW LCWL / 2LCWL / 2

Avnd n vedere c: fiecare plutire n parte se va obine:xFj = 2 x yj d x AWj CW / 2 L LLC L / 2 W

,

particularizat pentru

[m]

Avnd n vedere notaiile i relaiile de la punctele anterioare i integrare prin metoda trapezelor, va rezulta c:

Pagina 10 din 80


xFj =

n xi yij j i =0

[m]

Deci:xFj = n n [ ( ynj y 0 j) + ( 1) ( yn 1j yij) + ... +1 ( y n 2 j 2 2+ 1j

y n 2

1j

)

1 n ( ynj y 0 j)] 2 2

Cunoscndu-se elementele ce apar n relaie, se realizeaz calculul n mod sistematizat, sub form de tabel.

3.2.5. Determinarea coordonatelor centrelor de caren corespunztoare plutirilor considerate: n studiul diferiilor parametri ai corpului navei este necesar cunoaterea poziiei centrului de caren corespunztor pescajului maxim al navei sau pentru diferite pescaje intermediare, cum ar fi cele determinate de plutirile considerate. Similar centrelor suprafeelor plutirilor, i centrele de caren sunt situate n planul diametral din motive de simetrie a corpului navei fa de acest plan. Pentru determinarea componentelor longitudinale ale coordonatelor centrelor de caren se are n vedere relaia:xBj = 1 AW xFj d j z Vj 0T j

[m].

Astfel:t 1 [ Aw 0 xF 0 +Aw1 xF1 +.... +Awj xFj ( Aw 0 xF 0 +Awj xFj )] Vj 2

xBj =

Pentru determinarea cotelor centrelor de caren corespunztoare diferitelor plutiri se utilizeaz relaiile:1 KB j = AW z dz Vj 0Tj

KB j =

t 1 [ AW 0 z 0 + AW1 z1 + ... + AWj zj ( AW 0 z 0 + AWj zj)] Vj 2

Calculele se realizeaz sistematizat, sub form tabelar, prin nlocuirea termenilor din relaiile prezentate.

Pagina 11 din 80


O proprietate important prezint graficul variaiei centrelor de caren ce se intersecteaz n puncte proprii de extrem local cu graficul variaiei centrelor plutirilor. De asemenea, graficul variaiei cotelor centrelor de caren admite tangent axa ordonatelor n dreptul plutirii 0. Valorile celor dou coordonate ale centrelor de caren pentru nava de proiectat sunt prezentate n tabelele 4.1. i 4.2.

Determinarea volumurilor de caren i deplasamentelor corespunztoare plutirilor considerate: Este suficient integrarea dup axa Oz a valorilor ariilor plutirilor AWj , utilizndu-se relaia:Vj = 0 AWj dzTj

Utiliznd metoda trapezelor, relaia se mai poate scrie: Vj =t [ Aw 0 + Aw 1 + Aw 2 +.+ Aw (j-1) + Aw j (Aw 0 + Aw j)/2] =2 t [0 + 1 + 2 +.+ j-1 + j ( 0 + j )/2] Corespunztor plutirilor j se pot calcula i deplasamentele navei ce detremin pescajele date de aceste plutiri:

j = a p a j = a p aVj kCalculele se realizeaz tabelar, rezultatele obinute fiind prezentate n tabel.

3.2.7. Determinarea momentelor de inerie ale plutirilor fa de axele longitudinale i transversale ale sistemului de axe:

Pagina 12 din 80


Suprafeele plutirilor navei, prin poziia lor fa de sistemul de axe considerat, dau natere fa de axele longitudinale i transversale ce trec prin centrele lor geometrice unor momente de inerie ce se calculeaz prin integrarea urmtoarelor relaii: - pentru momentele de inerie ale celor j plutiri fa de axa longitudinalLC L / 2 W

2 ILj = yj3 d x 3 CW / 2 L L

IL j =

2 1 [ y 0 j 3 + y1j 3 + ..... + ynj 3 ( y 0 j 3 + ynj 3 )] 3 2

Valorile calculate ale momentelor ILj sunt date n tabelul nr. 6. - pentru momentele de inerie ale celor j plutiri fa de axa transversal Se va calcula mai nti momentul de inerie al plutirilor fa de axa transversal a sistemului de axe Oy :LCWL 2

Iyj = 2

LCWL 2

x

2

yj dx

Iyj = 2 [x0 2 y 0 j + x1 2 y1 j + ...... + x n 1 2 y n 1 j + x n y n j + x n + 1 2 y n + 1 j + ..... + 2 2 2 2 2 2 1 xn 1 2 yn 1 j + xn 2 ynj (x0 2 y 0 j + xn 2 ynj)] 2unde n = 20.

2

innd cont de faptul c abscisele cuplelor sunt simetrice fa de cuplul maestru, dou cte dou, relaia de calcul de mai sus devine:n n 3 Iyj = 2 [( ) 2 ( y j + y j) + ( 1) 2 ( y j + y 2 2 1 n 2 + 0 2 y j ( ) ( y j + y j)] 2 20 n 1 n 2 0 n n 1j

) +..... +12 ( y

n 2 1j

+y

n 2 + 1j

)+

Valorile momentelor Iyj sunt date n tabelele nr. 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6.

Pagina 13 din 80


Pentru calculul momentului de inerie fa de axa transversal ce trece prin centrul geometric al plutirii se va scrie:ITj =Iyj AW xFj 2 j

Valorile calculate pentru momentele de inerie ITj sunt prezentate n tabelul nr. 8.

3.2.8. Determinarea razelor metacentrice corespunztoare plutirilor considerate: Datorita diferitelor pescaje ale navei, razele metacentrice transversale i longitudinale ale iau diferite valori. Pentru determinarea valorilor acestor parametri se utilizeaz relaiile:B MTj

=

I Tj ; Vj

B Lj = M

ILj Vj

[m]

Valorile astfel calculate sunt prezentate tabelar.

n preajma plutirii 0 graficele de pe diagrama de carene drepte se ntrerup datorit imposibilitii existenei practice a situaiei ce ar fi reprezentate n caz contrar.

3.3. Scara Bonjean 3.3.1. Consideraii generale n studiul teoretic al comportamentului navei i n cursul exploatrii curente a acesteia este necesar cunoaterea volumului efectiv imersat al corpului navei la un moment dat, indiferent de forma valului pe care se afl acesta. O construcie grafic deosebit de util la determinarea acestui volum o constituie scara Bonjean. Diagrama este constituit din reprezentarea pe urma corpului navei a unei serii de grafice reprezentnd ariile cuplelor teoretice transversale considerate n planul de forme al navei cuprinse ntre planul de baz i nlimea D+f a fiecrei cuple.

Pagina 14 din 80


Urma interseciei dintre corpul navei i planul diametral, prezent pe scara Bonjean, are scara nlimilor dubl fa de cea a lungimilor. La determinarea volumului imersat al corpului navei se traseaz pe diagrama astfel rezultat urma plutirii sau a valului pe care se afl nava i se integreaz pe lungime ariile imerse ale cuplelor teoretice citite n dreptul interseciei dintre urma suprafeei apei i urmele cuplelor pe diagram.

3.3.2. Calculele necesare trasrii scrii Bonjean Graficele de variaie ale cuplelor pe nlime se obin prin integrarea dup axa Oz a semilimilor cuprinse ntre planul de baz i cota pescajului de ncrcare maxim citite din planul de forme al navei i prezentate n tabelul 1 precum i a celor cuprinse ntre aceast cot i cea corespunztoare ultimei plutiri ce poate fi trasat pn la nlimea de construcie cu condiia echidistanei t (t= 2,41m) dintre toate plutirile, pentru fiecare cupl n parte. La ariile rezultate astfel se mai adaug i ariile situate ntre ultima plutire echidistant posibil a fi trasat i nlimea D+f. nlimea D+f se determin lund n calcul i selatura cuplei a crei arie se determin ceea ce aduce punctul de intersecie al conturului cuplei respective cu urma planului diametral la o cota fa de planul de baz superioar celei corespunztoare punctului de intersecie al liniilor punii i bordajului cuplei respective. ntr-o prim etap de calcul se realizeaz determinarea ariilor jumtilor de cuple precum i a momentelor statice ale jumtilor de cuple fa de planele dimetral i de baz al navei. Pentru ariile jumtilor de cuple se poate scrie:

Axi =

Tm +k

0

yi dz +

ai 2 [ y im + k + y i ( m + k ) a ] + y i ( m + k ) a f i 2 3

[m];

Cele dou momente statice se vor determina cu relaiile:t 1 ai [yi 0 2 + yi1 2 + ... + yim + k 2 (yi 0 2 + yim + k 2 )] + [ yim + k 2 + yi ( m + k ) a 2 ] + 4 2 4

M zi ' = +

4 y i ( m + k ) a 2 fi 15

Pagina 15 din 80


t 1 My '=i {0 yi0 + 1 yi1 + . .+ .(m + k) yim + k [0 yi0 + (m + k) yim + k] +} 2 2 ai 3 ai 2 [yim + k + yi(m + k)a] (Di ) + yi(m + k)a fi (Di + fi) 2 3 2 8Se determina aria i momentele statice ale cuplelor ntregi prin dublarea valorilor obinute pentru jumtile de cuple,n cea de-a doua etap : Axi = 2 Axi [m]; Mzi = 2 Mzi [m]; Myi = 2 Myi [m] n relaiile prezentate s-au folosit urmtoarele notaii: - i = 0n ; - k = numrul de plutiri echdistante situate deasupra plutirii de maxim ncrcare pe cupla respectiv ; - Tm+k = cota plutirii echidistante maxime ; - yi(m+k) = semilimea n dreptul plutirii echidistante maxime pe cupla respectiv ; - yi(m+k)a = semilimea n dreptul nlimii de construcie pe cupla respectiv ; - Di = nlimea de construcie a cuplei respective - fi = selatura cuplei respective. Parametrii calculai pentru jumtile de cuple pot fi reprezentai pentru fiecare cupl n parte, suprapus, aa cum este prezentat n acest proiect.Totodat, se realizeaz i construcia grafic denumit scara Bonjean ce evideniaz pe urma secionrii corpului navei cu P.D. valorile ariilor suprafeelor ntregi ale cuplelor teoretice ale navei . Calculul celor 3 parmetri corespunztori fiecrei cuple (jumti de cuple) n parte se poate face tabelar aa cum apare prezentat n tabelele 10.1.10.21 n calculul cror coloane s-a considerat: Axi = (t/2)III; Mzi = (t/4)VII; Myi = (t/2)XI Axi = 2IV; Mzi = 2VIII;

2

Pagina 16 din 80


Capitolul 4

DESCRIEREA GENERAL A CONSTRUCIEI CORPULuI NAVEI

Destinaia navei Nava este destinat transportului urmtoarelor mrfuri n vrac : minereu de fier, cereale, crbuni, fosfai i similare. Tipul navei Nava este construit ca bulk-carrier cu o singur elice, cu compartiment maini i suprastructura la pupa. Nava are o punte continu cu teug i ruf pupa. Spaiul pentru marf este mprit n apte magazii (3 magazii mari i 4 mici) cu autorujare. Toate cele apte magazii sunt prevzute cu capace identice acionate mecanic. Magaziile mari, spre deosebire de cele mici, sunt prevzute cu un grup de cte 2 capace. Tancurile laterale superioare sunt special adaptate pentru transportul cerealelor. Dimensiuni principale Lungimea maxim .... aprox. 212,54 m Lungimea ntre perpendiculare . 195,12 m Lungimea plutirii la linia de ncrcare de var . 199,51 m Limea de construcie .. 30,24 m nlimea de construcie la puntea principal 17,08 m Pescajul corespunztor liniei de ncrcare de var 12,09 m Deadweight Deadweightul navei complet dotat, gata de exploatare i cu marf n ap de mare (se consider apa de mare ca avnd greutatea specific 1,025 t/m3) la pescajul de eantionaj de 12,09 m, pe chil dreapt, este de aprox. 50.000 tdw.Pagina 17 din 80


Deadweightul cuprinde : marf, combustibil i ulei de ungere, apa dulce, echipaj cu bagaje, alimente i materiale consumabile, piese de rezerv n afara cerinelor Societii de Clasificare. n deadweight nu sunt incluse: apa i combustibilul din motorul principal, motoarele auxiliare i caldarine, apa din tancul de circulaie ap de rcire pistoane sub nivelul normal, combustibilul i uleiul din instalaiile de serviciu direct ale motorului principal. Deadweightul navei poate fi modificat datorit creterii sau micorrii greutii navei n urma eventualelor modificri tehnice acceptate de Societatea de Clasificare. Determinarea exact a deadweightului se va face la sfritul construciei navei prin stabilirea practic a greutii navei goale la proba de nclinare. Capacitatea de ncrcare Magazia nr.1 .. 6805,3 m3 Magazia nr.2 .. 11180,1 m3 Magazia nr.3 .. 6649,7 m3 Magazia nr.4 .. 11666,2 m3 Magazia nr.5 .. 6649,7 m3 Magazia nr.6 .. 11666,2 m3 Magazia nr.7 .. 5971,9 m3 Total magazii : 60589,1 m3 Tancul lateral superior nr.1 ... 378,5 m3 Tancul lateral superior nr.2 ... 1160,9 m3 Tancul lateral superior nr.3 ... 691,3 m3 Tancul lateral superior nr.4 ... 949,5 m3 Tancul lateral superior nr.5 ... 691,3 m3 Tancul lateral superior nr.6 ... 1177,1 m3 Tancul lateral superior nr.7 ... 588,8 m3 Total tancuri superioare laterale: 5637,4 m3 Capacitatea de ncrcare total aprox. : 66226,5 m3Pagina 18 din 80


Capacitatea tancurile de balast, combustibil i ap Tancuri combustibil greu . aprox. 2565,7m3 Tancuri motorin .. aprox. 442,3m3 Tancuri ulei ungere ... aprox. 66,3m3 Tancuri ap potabil . aprox. 106,2m3 Tancuri ap tehnic ... aprox. 150,4m3 Tancuri ap caldarin aprox. 44,2m3 Capacitatea total de ap balast aprox. 28444,4m3 Capacitatea exact a tuturor tancurilor existente la bordul navei este prezentat n desenul Schem Tancuri. Magaziile de marf nr. 3 i nr. 5 pot fi utilizate i ca tancuri de balast n vederea mbuntirii comportamentului static i dinamic al navei. Tonaj registru Tonaj brut ... aprox. 32194,5t Tonaj net . aprox. 22824,9t Motor principal Nava este propulsat de un motor diesel supraalimentat, tip 6 RND 90 nereversibil cu puterea nominal 17400 CP (12793 kW) la 122 rot/min. Motorul este unul cu 6 cilindri, alezaj 900 mm i curs 2268 mm. La puterea nominal i cu sistemul de supraalimentare n funciune, consumul aproximativ de combustibil este de 173 g/kWh iar cel de ulei este de 2,25 kg/h. Motorul principal este prevzut pentru funcionare cu combustibil greu (diesel marin) cu viscozitatea maxim de 3500 sec.Redwood la 380 Centigrade. Raza de aciune

Pagina 19 din 80


Raza de aciune este de aprox. 12800 Mm la aprox. 90% din puterea motorului principal i la viteza de serviciu. n condiii speciale raza de aciune poate fi mrit pn la 16000 Mm. Viteza Viteza navei pe chil dreapt i la un pescaj T= 12,09 m, cu carena curat n ap adnc, cu vnt i valuri pn la 20 pe scara Beaufort, va fi de 15,7 Nd la 90% din puterea maxim continu i turaia nominal a motorului principal. Viteza navei se va verifica pe mil msurat n timpul probelor de mar cu nava n balast. Clasificarea navei Nava este construit sub supravegherea R.N.R. conform regulilor Bureau Veritas 1970 pentru clasa : / I / 3 / 3 L Mineralier cales alterness 1,1 E Glace III Clasa G 20 BULK CARRIER CALE ALTERNATE

Construcia corpului navei Sistemul de osatur Pe spaiul magaziilor de mrfuri s-a prevzut osatur longitudinal n dublul fund i la punte. Osatura transversal s-a prevzut n prova i n pupa navei, la pereii longitudinali ai tancurilor superioare ct i la bordaj pe ntreaga lungime a navei. Materiale Corpul navei va fi construit din oel Siemens Martin sudabil. Oel de rezisten mrit cu c 30 kg/mm2 se va folosi pentru structura corpului n zona punii i fundului n conformitate cu cerinele Societii de Clasificare. Nici un perete structural despritor n suprastructur i rufuri nu va fi din oel necertificat. Construcia corpului este n ntregime sudat.Pagina 20 din 80


Dublu fund Dublul fund ocup zona cuprins ntre coastele C12 i C219. Construcia sa prevede pri laterale nclinate la un unghi de 450 i chil cheson pentru traseele de tubulaturi. Sistemul de osatur al dublului fund este : longitudinal . C44 C219 celular . C12 C44. nlimea dublului fund variaz astfel: 1900 mm .. C44 C219 2450 mm .. C12 C40 descresctor (2450 1900 mm) ... C40 C44. Perei transversali etani principali Pereii de acest tip sunt n numr de 9 la bordul navei fiind amplasai la : C12 , C4445, C62-63, C94-95, C112-113, C144-145, C162-163, C198-199, C219. Primii doi perei precum i ultimul din cei enumerai sunt de construcie plan din foi de tabl de grosimi corespunztoare i ntrite cu profile laminate sau sudate. Ceilali perei sunt gofrai, executai cu gofre dreptunghiulare verticale. Pereii de la C94-95, C112-113, C144-145 i C162-163 au baze trapezoidale extinse la 4800 mm deasupra dublului fund. Plafonul chesoanelor i bracheii stringherilor pereilor sunt nclinai.

Pereii longitudinali ai tancurilor sub punte Acetia se ntind n ambele borduri ntre C44 i C219 fiind nclinai cu 300 fa de nivel. Din motive de nlesnire a descrcrii mrfurilor n vrac transportate n tancurile de sub punte, osatura pereilor longitudinali ai acestor tancuri este de tip transversal. Perei longitudinali n compartimentul maini

Pagina 21 din 80


Se ntind ntre coastele C12 i C40 i au rolul de a separa tancurile laterale de combustibil i ulei din compartimentul maini. Pereii sunt de construcie plan ntrii cu montani. Perei despritori din oel Sunt amplasai n compartimentul maini, magazii de piese, compartimente sanitare etc. putnd fi de construcie gofrat sau plan cu profile laminate de ntrire. Puuri de lan i puuri etane Puurile de lan sunt amplasate ntre coastele C219 i C224 att n Bb ct i n Tb ntre puntea teug i puntea intermediar. n regiunea fundului acestor puuri spaiile de drenaj vor fi separate prin cte o tabl din oel perforat. Este prevzut o gur de vizitare din magazia nostromului n interpunte. Puurile etane sunt : puul compartimentului pompe la C219 C224 ieirea de avarie din chila cheson la C148 C149 pu de acces i ventilaie n chila cheson la C45 C46. Bordaj, centur, parapet i nri de ancor Coastele bordajului sunt dispuse n sistem de osatur transversal.

Distana ntre coaste variaz pe lungimea corpului navei dup cum urmeaz : de la pupa la C14 600 mm C14 C178 ... 900 mm C178 C219 . 700 mm de la C219 la prova . 600 mm. Coastele ntrite sunt prevzute n magazii i compartimentul maini fiind realizate din profile sudate. **Centura este rotunjit cu o raz de 800 mm fiind dispus n zona de mbinare a punii principale cu bordajul i ntinzndu-se pe toat lungimea magaziilor.Pagina 22 din 80


Parapet este prevzut pe puntea teug i pe puntea principal la pupa. Acesta are o nlime de aprox. 1100 mm fiind rigidizat cu montani dispui la fiecare dou coaste. Pe aripile punii de comand sunt prevzui parapei cu paravnt. Cele dou nri de ancor situate pe ambele bordaje au jumtatea superioar realizat prin construcie sudat din table de oel cu flane la capete i prag sudat pentru ntoarcerea ancorei, iar jumtatea inferioar este de construcie turnat. Pe corpul navei la pupa i la prova sunt prevzui i ochei pentru vopsire. Puni i interpuni Puntea principal Sistemul de ostur al acesteia este longitudinal n zona magaziilor i transversal la prova i la pupa. Punte principal nu prezint selatur n planul diametral. n plan transversal curbura punii este de 700 mm. Sub mecanismele de punte sunt prevzute ntrituri. n zonele de manevr puntea este antiderapant prin aplicarea de puncte de sudur. Ramele gurilor de magazii Poziia acestora este indicat n planul general de amenajare avnd lungimea de 10,65 m i limea de 14,6 m. nlimea ramelor este de 2,05 m n planul diametral. Numrul total al capacelor de magazie este de 10. Puni intermediare Sunt situate n picul prova i de la pupa la C46 neprezentnd curbur transversal i fiind construite n sistem de osatur transversal.

11.Structura pupa Etamboul este de construcie sudat din table de oel spre deosebire de etamboul axului port-elice ce prezint o construcie turnat. Zona elicei este deschis. Suporii crmei sunt realizai din oel turnat.

Pagina 23 din 80


Structura prova Construcia etravei este n ntregime sudat, cu raz mare de curbur i bulb de etrav. Suprastructuri i rufuri Teuga Este situat la o nlime de 2500 mm fa de puntea principal n planul diametral. Curbura este paralel cu cea a punii principale. Sistemul de osatur este transversal. Suprastructura pupa nlimea etajului inferior este de 3 m n planul diametral iar cea a celorlalte etaje este de 2,6 m. Curbura punilor corespunztoare acestor etaje este de 350 mm. Pereii exteriori ai suprastructurii sunt plani i cu sudurile aliniate i continui ntre tablele amplasate orizontal sau vertical. Co fum Este de construcie sudat din table de oel cu ntrituri din profile laminate. Este prevzut cu gur de vizitare i urechi pentru fixarea scaunului pentru vopsire. ntrituri suplimentare Structura corpului este conceput astfel nct s nu ia natere vibraii. De asemenea amplasarea complexului elice-crm i configuraia pupei sunt prevzute avnd n vedere evitarea vibraiilor. Scri de pescaj i marci de bord liber Scrile de pescaj sunt amplasate la prova, la pupa i la centrul navei ; scrile de pe bordul Bb sunt gradate n picioare iar cele de pe bordul Tb sunt gradate n decimetri. Cifrele sunt sudate pe bordaje. Mrcile de bord liber, sudate pe ambele bordaje, sunt poziionate prin calculul i aprobarea Socitii de Clasificare.Pagina 24 din 80


14. Amenajri interioare 14.1 Mobilier Mobilierul este executat din panel de fag , lemn masiv , placaj de fag , HDS , furnir estetic pentru finisare , etc. 14.2 Accesorii de corp i suprastructur 14.2.1 Ui metalice Pe puntea principal , n pereii exteriori ai suprastructurii , rufurilor i pe puntea teuga sunt prevzute ui de tip greu cu dimensiunile n lumina de 600 x 1400 i 700 x 1400 cu prag de 600. 14.2.2 Ui de clas Uile de clas sunt folosite pentru accesul din culoare , n ncperile de locuit.Uile sunt de tip sandwich fr prag. 14.2.3 Ferestre i hublouri ncperile amplasate pe puntea principal sunt prevzute cu hublouri etane , fixe i rabatabile cu capace de furtun i dimensiunea = 350 mm. 14.3 Izolaii i cptueli 14.3.1 Izolaii n situaia n care la un perete este nevoie de izolaie cu rol fonic , termic sau de protecie contra incendiului , se stabilete urmtoarea ordine de prioriti : izolaie pentru protecia contra incendiuluiPagina 25 din 80


izolaie termic izolaie fonic 14.3.2 Acoperiri puni La acoperirea punilor interioare se folosesc : ciment gros 10 mm acoperit cu dale PVC 1,5 mm ciment gros 10 mm acoperit cu gresie 8 mm poltex gros 10 mm acoperit cu dale PVC betex gros 98 mm pitur Punile exterioare se pitureaz cu vopsea antiderapant. 14.3.3 Cptueli perei i plafoane Pereii se cptuesc , punnd peste izolaia stelajului de lemn , placaj cu grosimea de 0,8 mm. Plafoanele se cptuesc cu tabl zincat cu grosimea de 1 mm. 15. Protecia anticoroziv 15.1 Piturarea Tablele de oel din care se construiete nava se sableaz i se pasiveaz cu un strat de grund pasivant vinilic cu zinc seria 4110 + 4117 + 4118. Dup execuia diferitelor pri ale navei , acestea se vopsesc cu sisteme adecvate. 15.2 Protecia catodic Pentru protecia anticoroziv a operei vii se amplaseaz pe corpul navei anozi de sacrificiu din zinc marca 99,99. Cantitatea de anozi este calculat pentru doi ani de exploatare. 15.3 CimentareaPagina 26 din 80


Spaiile nguste de pe nav inaccesibile vopsirii sau ntreinerii sunt cimentate cu beton polistiren. 16. Instalaii de punte i corp 16.1 Instalaia de ancorare ( vezi capitolul Instalaii ). 16.2 Instalaia de legare i remorcare Instalaia de legare i remorcare are rolul de a asigura legarea navei la cheu i remorcarea acesteia n diferite situaii de exploatare. Nava este dotat cu o instalaie de legare remorcare format din : 14 babale de legare 406 4 babale de remorcare 508 1 nar P9 amplasat pe teuga 1 planul diametral 1 nar P9 amplasat la pupa 8 nri P7 amplasate n tribord i babord ( 4 n prova i 4 n pupa ) 4 nri B7 ( 2 n prova i 2 n pupa ) 28 role de ghidare G8 amplasate simetric fa de planul diametral 8 nri de bordaj cu 5 rulouri 4 nri de bordaj cu 10 rulouri 8 cabluri de legare tip cablu dublu flexibil 30 H 6x24 1570/B9 S/2 STAS 1553 80 amplasate 4 pe tamburii de cablu i 4 pe tamburii vinciurilor. 1 cablu de remorc tip cablu dublu normal 47 H 6x37 1570/B9 S/Z STAS 1553 80 4 cabluri de manevr 1 dispozitiv de botare babale 1 vinci de manevr i ancorare pupa cu viteza de virare a parmei ntre 0 17 m/min i traciunea la tambur de 12000 daN 1 vinci de manevr amplasat n pupa 2 vinciuri de ncrcare avnd traciunea nominal de 6,3/3,2 tf la o vitez de ridicare de 4/25/30 respectiv 6/25/48 m/min.

Pagina 27 din 80


16.3 Instalaia de greement i lumini Instalaia de greement i lumini are rolul de a asigura iluminarea corespunztoare a navei , potrivit diferitelor situaii de exploatare. Nava este dotat cu felinare de navigaie i mijloace de semnalizare conform prescripiilor RNR. Instalaia cuprinde : baston felinar Panama arboret prova + felinar ancor proiector de Suez catarg prova pe care se monteaz felinarul catarg prova , felinarul de rezerv , verga cu saule , picul pentru pavilion , suportul de clopot. postameni pentru felinarele de poziie catargul radar arboreii de antene baston felinare pupa + felinar pupa suport gong 16.4 Instalaia de ridicare cu macarale Instalaia de ridicare cu macarale are rolul de a asigura manevrarea corespunztoare la bordul navei a diverselor ncrcturi. Nava este dotat cu o instalaie de ridicare format din 5x2 macarale de punte electrice. Ele sunt amplasate astfel : o macara dubl ( 1 + 2 ) ntre magaziile 1 i 2 o macara dubl ( 3 + 4 ) ntre magaziile 3 i 2 o macara dubl ( 5 + 6 ) ntre magaziile 3 i 4 Macaralele au urmtoarele caracteristici : capacitate de ridicare 2x12,5 t = 25 t raza de lucru maxim 19 m i minim 3,5 m viteza de ridicare ( cuplat ) 1,4/8,5/18 m/min timpul de rotire aproximativ 0,7 rpm nlimea de ridicare (coborre ) 25 m alimentarea n curent alternativ 380 V/50 Hz puterea instalat ( cuplat ) 192 KWPagina 28 din 80


16.5 Instalaia de balast santin 16.6 Instalaia de ambarcat i transfer combustibil Instalaia de ambarcat i transfer combustibil are drept scop umplerea i golirea tancurilor de rezerv , transferul combustibilului greu i al motorinei din tancurile de rezerv n tancurile de decantare. Instalaia se compune din dou circuite : circuitul de combustibil greu , deservit de o electropomp cu urub avnd debitul Q = 36 mc/h i nlimea de refulare Hr = 5 bari. circuitul de motorin , deservit de o electropomp cu urub avnd debitul Q = 16 mc/h i nlimea de refulare Hr = 5 bari. 16.7 Instalaia de stins incendiul cu ap Instalaia de stins incendiul cu ap are rolul de a asigura stingerea cu ap a incendiilor de la bordul navei. Nava este dotat cu o instalaie deservit de dou electropompe centrifuge verticale cu debitul Q = 100 mc/h i nlimea de aspiraie H = 80 mCA. Pentru cazurile de avarie n compartimentul de maini , nava este dotat cu o motopomp de avarie centrifug , vertical avnd debitul Q = 80 mCA. Instalaia asigur protecia oricrui punct de pe nav cu dou jeturi de ap simultan. 16.8 Instalaia de stins incendiul cu CO2 Instalaia de stins incendiul cu CO2 are rolul de a asigura stingerea cu CO2 a incendiilor de la bordul navei. Nava este dotat cu o instalaie de stins incendiu cu CO2 deservit de o central de CO2 care este amplasat pe puntea principal , coninnd 98 de butelii acionate hidraulic cu servocilindrii. Compartimentele protejate sunt : compartimentul maini postul de comand i control magaziile magazia de pituriPagina 29 din 80


atelierul de pitur compartimentul diesel-generatoarelor de pitur 16.9 Instalaia de stins incendiul cu abur , aburire i splare tancuri Instalaia de stins incendiul cu abur , aburire i splare tancuri are rolul de a asigura stingerea incendiilor de la bordul navei. Aceast instalaie folosete abur la presiunea de 0,7 MPa de la instalaia caldarinei. Instalaia este prevzut cu dou distribuitoare i un amestector ap-abur. 16.10 Instalaia de alimentare cu ap potabil , ap tehnic i ap de mare a tuturor consumatorilor de pe nav Instalaia are rolul de a asigura pentru pasagerii i echipajul de la bordul navei apa de splare necesar diferitelor scopuri respectnd normele sanitare n vigoare. Instalaia cuprinde trei pri componente principale : instalaia de ap potabil instalaia de ap tehnic instalaia de ap de mare 16.11 Instalaia de ventilare magazii Instalaia are rolul de a asigura ventilarea corespunztoare a magaziilor de marf , n vederea transportrii n condiii optime a mrfurilor. Sistemul de ventilaie este mixt cu introducie artificial i evacuare natural , ce asigur ase schimburi pe or cnd magaziile sunt goale. Electroventilatoarele sunt de tip axial amplasate pe puntea principal , pe puntea teuga i rufuri. 16.12 Instalaia de abur serviciu Instalaia are rolul de a furniza cantitatea necesar de abur de serviciu la bordul navei. Instalaia asigur alimentarea cu abur saturat la presiunea de 7 i 3 bari. La presiunea de 7 bari se alimenteaz : prenclzitoare combustibil greuPagina 30 din 80


prenclzitoare motorin prenclzitoare ulei prenclzitor motor principal boiler ap tehnic distilator ap tehnic La presiunea de 3 bari se alimenteaz : instalaia de aer condiionat instalaia de nclzire separator santin amestector combustibil nclzitor ap splare separator filtru combustibil 16.13 Instalaia de aer condiionat Instalaia realizeaz o prelucrare complex a aerului , n vederea asigurrii condiiilor optime de munc i odihn a echipajului i pasagerilor , n orice anotimp i condiii meteorologice , pentru zona de navigaie a navei. Nava este dotat cu o instalaie de aer condiionat pentru cabine i o central separat pentru postul de comand i control. Instalaia asigur condiii optime de microclimat n compartimentele de locuit publice. 16.14 Instalaia de guvernare Instalaia de guvernare are rolul de a asigura respectarea drumului impus navei , n aplicarea la comand a unor momente verticale de rotire care acioneaza simultan fora axial de propulsie. Nava este dotat cu o instalaie de guvernare compus din : crma semisuspendat , sudat , avnd aria suprafeei de 26,41 mp. maina de crm electrohidraulic , avnd momentul nominal Mnom = 40000 daNm i presiunea de lucru n sistem de 160 bari , unghiul maxim de rotire a echei de 40 grade , tensiunea de alimentare 3x380 V/50 Hz i timpul maxim de rotire de la +35 grade la 30 grade de 28 sec. arborele crmei confecionat din oel forjat cu cmaa din oel inoxidabil lagrele confecionate din oel cu buce de bronzPagina 31 din 80


bolul crmei confecionat din oel forjat cu cma din oel inoxidabil comand i indicatoare comanda se face cu un telemotor electric 16.15 Instalaia de salvare Nava este dotat cu dou brci de salvare de tip nchis , una cu motor , amplasat n babord i o barc cu acionare manual amplasat n tribord. Nava mai este dotat cu : dou plute pneumatice de 12 persoane o plut de salvare de 20 persoane n tribord o plut de salvare de 12 persoane n babord opt colaci de salvare veste de salvare amplasate n cabine i n locurile de cart dispozitiv de aruncare bandul 16.16 Instalaia de manevr scar de bord Instalaia se folosete pentru ambarcarea debarcarea echipajului i are prevzut scara de bord n ambele borduri la nivelul punii principale. 16.17 Instalaia de scurgeri de pe punile deschise Instalaia asigur scurgerea apei de pe punile deschise. n locurile cele mai joase ale punilor sunt prevzute scurgeri care preiau apa ncepnd cu puntea etalon i conducnd-o pn la puntea principal. 16.18 Instalaia de scurgeri condens Instalaia asigur scurgerea apei rezultat n urma condensului produs n izolaii la pereii exteriori. Tubulatura este din OLT 35 STAS 630/2 80 zincat la cald. Tubulatura se mbin prin manoane i se protejeaz anticoroziv prin zincare. 17 Instalaia de propulsiePagina 32 din 80


17.1 Instalaii din compartimentul maini Nava este propulsat de un motor lent cuplat direct la o elice cu pale fixe. Compartimentul maini este amplasat n pupa navei .Pe nlime compartimentul maini e mprit de platforma 1 la 7000 mm de linia de baz , platforma 2 la 10400 mm de la linia de baz i de puntea principal. Energia electric este furnizat de 3 diesel generatoare de 630 KVA. 17.1.1 Diesel generatoarele Diesel generatoarele sunt folosite pentru alimentarea cu energie electric a electromotoarelor instalate pe nav , a reelei de iluminare i a altor consumatori , sunt instalate 3 diesel generatoare cu urmtoarele caracteristici : putere : 630 KVA acionare tip diesel alternator sincron , excitaie trifazat , autoventilare tensiunea : 3x380 V/50 Hz funcionare n paralel Motorul diesel al generatorului are urmtoarele caracteristici : tip Sulzer , Cegialski 5AL25 , n patru timpi , cu presiune ridicat , simpl aciune cu injecie supraalimentat. numrul de cilindri : 5 alezaj :250 mm cursa : 300 mm turaia : 750 rpm rcirea cilindrilor : cu ap dulce. 17.1.2 Diesel generatorul de avarie Diesel generatorul de avarie este un diesel generator GEN 70/400 format din motor diesel , generator electric i cuplaj elastic.

Pagina 33 din 80


Sistemul de pornire este electric la 12 V n curent continuu , cu ajutorul a dou demaroare montate pe motor. Caracteristicile motorului de antrenare : tip D 120 N numrul de cilindri : 8 n V alezaj : 108 mm cursa : 130 mm putere nominal : 86 CP turaie nominal : 1500 rpm raportul de compresie : 17 : 1 Caracteristicile generatorului : putere aparent : 70 KVA tensiunea ntre faze : 400 V frecvena : 50 Hz 17.1.3 Diesel generatorul de staionare n cazul staionrii se monteaz un diesel generator cu putere de 118 KVA. Lansarea se face de la baterii electrice sau pneumatic , dintr-o butelie separat. 17.1.4 Instalaia de rcire cu ap dulce Instalaia de rcire cu ap dulce asigur vehicularea n circuit nchis a apei dulci , prin intermediul creia se efectueaz transferul de cldur de la motoare la apa de mare. Instalaia conine patru circuite independente astfel : circuitul de rcire cilindri i turbosuflante motor principal circuit de rcire pistoane motor principal circuit de rcire injectoare motor principal circuit de rcire cilindri 17.1.5 Instalaia de rcire cu ap de mare

Pagina 34 din 80


Instalaia de rcire cu ap de mare asigur apa de mare necesar evacurii cldurii rezultate din procesul de funcionare al utilajelor din compartimentul maini n scopul meninerii temperaturii acestora n limitele recomandate de constructor. Instalaia este deservit de o singur pomp de rcire dublat de una de rezerv. 17.1.6 Instalaia de combustibil 17.1.7 Instalaia de ungere Instalaia de ungere conine urmtoarele circuite : ungerea motorului principal ungerea motoarelor de antrenare a grupului diesel generatoarelor i a altor auxiliare purificarea uleiului transferul de ulei la motorul principal transferul de ulei la diesel generatoare ambarcarea uleiului 17.1.8 Instalaia de aer comprimat Instalaia de aer comprimat este organizat astfel nct s fie realizate urmtoarele funciuni : lansarea motoarelor principale i a diesel generatoarelor alimentarea cu aer comprimat pentru nevoi gospodreti purificarea aerului alimentarea sirenelor 17.1.9 Instalaia de evacuare gaze Instalaia de evacuare gaze asigur eliminarea n atmosfer a gazelor arse prin tubulaturi separate de la motorul principal , diesel generatoare i caldarinele cu arztor.

17.1.10 Instalaia de ventilaie a compartimentului maini

Pagina 35 din 80


Instalaia de ventilaie a compartimentului maini este compus din trei sisteme : sistemul de introducie artificial sistemul de evacuare artificial sistemul de evacuare natural 17.1.11 Comanda la distan a motorului principal Instalaia de telecomand pentru motorul principal este alctuit din : pupitrul de comand din postul de comand i control postul de comand din compartimentul maini 17.2 Linia de arbori Nava este echipat cu o linie de arbori dispus n planul diametral i este compus din : arbore intermediar arbore port elice lagrul arborelui intermediar buce pentru tubul etambou presetupe elice cu pas fix frn 17.3 Instalaia caldarinelor O caldarin recuperatoare are urmtoarele caracteristici : debitul nominal de aer : 1000 kg/h presiunea nominal : 1,2 Mpa temperatura minim a apei de alimentare : 50 grade Celsius O caldarin cu combustibil lichid are urmtoarele caracteristici principale : debitul nominal de abur : 400 kg/h puterea nominal : 1,2 Mpa combustibil : motorin la pornire , combustibil greu i reziduri de combustibil i ulei

Pagina 36 din 80


18. Instalaia electric Instalaia electric se execut n conformitate cu prevederile RNR. Sistemul distribuiei de baz este sistemul cu trei conductori cu nul izolat. Tensiunile de baz sunt : 380 V/50 Hz consumatorii de for 220 V/60 Hz 24 V ; 12 V/50 Hz 24 V n curent continuu 18.1 Instalaii de for. Surse de energie. Generatoare electrice principale. n scopul asigurrii necesarului de energie la bordul navei sunt instalate trei generatoare de 630 KVA cu tensiunea nominal 3x400 V la 50 Hz la cos = 0,8. 18.2 Transformatoare Pe nav sunt instalate patru transformatoare tip TTAN de putere 32 KVA cu raport de transformare 3x380 / 3x220 V ; 50 Hz rcite cu aer. 18.3 Baterii de acumulatoare Pentru pornirea diesel generatorului de avarie s-a prevzut o baterie de plumb amplasat n compartimentul diesel generatoarelor. 18.4 Tablouri electrice i pupitre Tabloul principal de distribuie ( TPD ) este amplasat n postul central de comand i este constituit din 11 secii : seciile 2,3,8,9 i 10 asigur alimentarea consumatorilor diveri la 380 V/ 50 Hz. secia 11 asigur alimentarea consumatorilor 220 V/ 50 Hz. seciile 4,5 i 6 conin aparatura de msur , comand i sincronizare pentru generatoarele de 630 KVA. secia 7 pentru generatorul de 70 KVA.Pagina 37 din 80


18.5 Cabluri electrice Pentru alimentarea consumatorilor cu energie electric se folosesc cabluri navale marca : CNYYF , CNYYEYE i CNFFYYF ( cabluri rezistente la foc ). 18.6 Instalaia de iluminat Pe nav sunt prevzute urmtoarele genuri de iluminat : iluminat normal iluminat portativ iluminat de lucru proiectoare iluminat de avarie 19. Instalaia electrocomunicri , semnalizri i indicatoare 19.1 Instalaia telefoane fr baterii Pentru realizarea legturilor telefonice ntre diferite puncte ale navei , s-au instalat dou grupe de telefoane : a ) grupa telefoanelor de serviciu b ) grupa de telefoane directe ntre timonerie i postul de comand i control. 19.2 Instalaia de telefoane automat Pe nav este instalat o central telefonic automat cu 20 de numere. Instalaia mai cuprinde : instalaia difuzoare de manevr instalaia de radioficare instalaia anten colectiv instalaia telegrafe maini sonerii de alarm instalaia semnslizare avertizare incendiuPagina 38 din 80


instalaia avertizare lansare CO2 20. Instalaii de electronavigaie Se compun din : instalaia girocompas instalaia compas magnetic instalaia sond ultrason de adncime mare i de adncime mic instalaia loch magnetic instalaia radiogoniometru instalaia de radiolocaie ( sistem ARPA ) instalaie de navigaie prin satelit 21. Instalaia de radiocomunicaii Pentru asigurarea legturilor radio cu alte staii fixe sau mobile , nava a fost dotat cu urmtorul echipament radio : Instalaii de radiocomunicaii ( UM , UI , US ) Instalaia cuprinde : emitor principal SSB , 1500 W cu comutator automat antene de emisie. consol radio receptor de rezerv UM magnetofon staie radio portabil pentru barca de salvare Instalaia radiotelefon UUS Pe nav s-a montat o instalaie radiotelefon UUS cu banda de frecven 156 162 Hz cu 55 de canale. Radiotelefoane portabile Acestea asigur uurarea comunicaiilor n timpul manevrelor i a operaiilor de ncrcare i descrcare.

CAPITOLUL 5

Pagina 39 din 80


COMPARTIMENTAREA NAVEI 5.1. Compartimentarea navei Compartimentarea navei const n mprirea corpului navei n segmente perfect izolate ntre ele prin intermediul unor perei transversali etani. Acetia joac un rol determinant att n asigurarea nescufundabilitii navei, prin limitarea cantitii de ap preluat la bordul navei n cazul apariiei unei neetaneiti n nveliul exterior al corpului navei, ct i n creterea rezistenei generale i locale a corpului navei supus la solicitri mecanice complexe. Dat fiind importana pereilor etani n sigurana exploatrii navei, numrul acestora la bordul diferitelor tipuri de nave este impus de ctre Societatea de Clasificare sub supravegherea creia este construit nava. Registrul Naval Romn prevede pentru navele comerciale cu lungimea ntre perpendiculare >185 m i compartiment maini dispus la pupa un numr minim de 9 perei transversali etani. Acest numr de 9 perei transversali etani adopt i pentru nava de proiectat. Poziionarea acestor perei la bordul navei se efectueaz prin operaiunea de compartimentare a navei, n conformitate cu prescripiile R.N.R. Astfel, pentru nava de proiectat s-a realizat compartimentarea prin parcurgerea urmtoarelor etape: determinarea lungimii de calcul a navei: Pentru determinarea acestei mrimi se vor lua n calcul valorile:0,96 LCWL =191 ,52 mLpp =1 5 ,1 m 9 2

0,97 LCWL =193 ,52 m

R.N.R. prevede considerarea ca lungime de calcul a navei valoarea maxim dintre Lpp i LCWL cu condiia ca rezultanta obinut s nu depeasc valoric mrimea 0,97 LCWL. Astfel, adopt:L = 0,97 LCWL =193 ,52 m

determinarea distanei regulamentare de-a lungul corpului navei: Formula de calcul indicat de Registru este:a 0 = 0,002 L + 0,48

deci: a 0 = 0,867 m

Pagina 40 din 80


Aceast distan regulamentar poate fi modificat cu 25% ceea ce permite adoptarea distanei de 0,9m pentru zonele situate n afara celor caracterizate de distane regulamentare impuse. Pentru acestea din urm R.N.R. prevede: -pentru picuri: 0,6 m (n zona picului pupa aceast poriune se extinde pentru nava de proiectat cu nc dou coaste spre prova) -de la peretele de coliziune i pn la distana de 0,2 L de perpendiculara prova: 0,7 m (0,2 L = 38,704 m). poziionarea efectiv a pereilor transversali etani: - peretele picului prova poate fi poziionat la o distan de (0,05 0,08) L. Se adopt valoarea 0,0791 L = 15,30 m msurai de la axa de calcul situat la 3m n faa perpendicularei prova (conform indicaiilor R.N.R.); - peretele picului pupa se amplaseaz la o distan de perpendiculara pupa adoptat la valoarea de 0,0613 L = 11,86m; - peretele prova al compartimentului maini se va poziiona n aa fel nct s se asigure spaiul necesar amplasrii mainii de propulsie i tuturor celorlalte echipamente i instalaii. Astfel, pentru compartimentul maini se adopt o lungime de 28,2 m; - pereii despritori ai magaziilor de marf sunt astfel poziionai nct s determine obinerea unui numr de 3 magazii mari i 4 magazii mici cu dimensiuni asemntoare ntre ele. Magaziile vor avea lungimile: Mag.1 14,7m ; Mag.2 28,4 m ; Mag.3 16,2 m ; Mag.4 28,8 m ; Mag.5 16,2 m ; Mag.6 28,8 m ; Mag.7 16,2 m. Poziionarea pereilor pe coastele reale ale navei este urmtoarea: C12, C44-45, C6263, C94-95, C112-113, C144-145, C162-163, C198-199, C219.

5.2. Evaluarea eficienei compartimentrii

Pentru

verificarea

corectitudinii

amplasrii

pereilor

transversali

etani

(a

compartimentrii) se va aplica un ansamblu de calcule i construcii grafice prezentat succint n cele de mai jos.

Pagina 41 din 80


Se traseaz, pe scara Bonjean (vezi desenul Plut.Incl.), 7 plutiri corespunztoare unor cazuri diferite de inundare parial a corpului navei o plutire dreapt pentru cazul inundrii unui compartiment aflat n zona central a corpului navei i ase plutiri nclinate (trei spre prova i trei spre pupa) pentru cazul inundrii unor compartimente situate ctre extremiti plutirile nclinate se vor trasa tangente la linia de siguran dispus paralel cu LPB, sub aceasta, la 76 mm la scara navei n mrime natural. Din scara Bonjean se vor extrage valorile ariilor suprafeelor imersate ale cuplelor, urmnd ca pentru fiecare plutire n parte s se determine n mod tabelar volumul carenei imersate, momentul static al acestuia fa de cuplul maestru precum i volumul de ap ambarcat cu ocazia inundrii i poziia centrului de greutate al acestuia fa de cuplul maestru (C10). Volumele amintite se calculeaz n mod asemntor cu volumul corespunztor plutirii CWL introducnd ca arii pentru cuple valorile obinute prin citirea indicaiilor scrii Bonjean. Astfel: Vk = [ Ax0 +Ax1 + Ax2 +.+ Ax(n-1) +Axn (Ax0 + Axn)/2] kk =1,7

[m3] ;

unde: ( = distana dintre dou cuple succesive [m]; ( Ax0 Axn = ariile cuplelor imersate sub plutirea nclinat k Ax0 +Ax1 + Ax2 +.+ Ax(n-1) +Axn = suma necorectat a ariilor suprafeelor imersate ale cuplelor (Ax0 + Axn)/2 = corecie ( Ax0 +Ax1 + Ax2 +.+ Ax(n-1) +Axn (Ax0 + Axn)/2 = suma corectat a ariilor suprafeelor imersate ale cuplelor Momentul static al acestor volumuri de caren se va calcula utiliznd relaia:n n MC10 ( Vk ) = 2 [ ( Axn Ax 0) + ( 1) (Ax ( n 1) Ax1) + ... +1 ( Ax ( n 2 2 2 1 n ( Axn Ax 0)] k 2 2k =1,7

+ 1)

Ax ( n 2

1)

)

Volumurile de ap ce sunt ambarcate la bordul navei cu ocazia inundrii se determin astfel: vk = Vk VCWL [m3] ;k =1,7

Pagina 42 din 80


n ceea ce privete poziionarea centrelor de greutate ale volumurilor de ap ce inund, aceasta se stabilete utiliznd relaia:MC10 ( Vk ) MC10 ( VCWL ) vk

xk =

[m]

;

k =1,7

Cu valorile obinute se va realiza construcia grafic prezentat n care evideniaz valorile volumului de ap posibil a fi ambarcat la bordul navei n caz de inundare a oricrei poriuni a corpului navei (volumul inundabil limit) dar fr a implica atingerea nivelului apei de ctre linia de siguran considerat. n continuare se determin lungimile inundabile limit (lk) acestea sunt dictate de formele geometrice ale carenei imersate care la anumite pescaje i limi teoretice locale ar nmagazina volumul de ap indicat Pentru determinarea acestor lungimi inundabile limit se va recurge la construciile grafice prezentate n anexele ce au fost ntocmite n conformitate cu metoda cea mai precis din cele dou utilizate n practica proiectrilor navale; graficul de variaie al lungimilor inundabile limit l = f(x) este prezentat n Lungimile inundabile au fost obinute considerndu-se compartimentele inundate ca fiind complet goale naintea inundrii. n realitate ns, ncperile existente la bordul navelor n cazul inundrii nu vor nmagazina o cantitate de ap egal cu volumul lor teoretic ci o cantitate mai redus datorit att pernei de aer create la suprafaa apei ct i elementelor de osatur i diferitelor instalaii, echipamente i/sau mrfuri existente n interiorul acestora. n consecin lungimile inundabile limit vor putea fi mrite prin mprirea lor cu anumii coeficieni de permeabilitate ( ) subunitari prevzui de Societile de Clasificare fiind specifici fiecrui tip de ncpere existent la bordul navelor. Astfel, pentru compartimentul maini aleg un coeficient de permeabilitate cu valoarea de 0,85 iar pentru magaziile de marf un coeficient cu valoarea de 0,7. Lungimile inundabile limit reale (l k) ce iau astfel natere vor fi utilizate la trasarea graficului prezentat, grafic ce este limitat la capete de drepte oblice ale cror unghiuri cu orizontala sunt date de relaia:pp = arctg ( 2 l1 ) l1 2 l7 ) l7 .

;

pv = arctg (

Aceste drepte oblice asigur delimitarea valorilor lungimilor admisibile pentru picuri ceea ce face astfel lipsit de necesitate adoptarea unor coeficieni de permeabilitate corespunztori acestor compartimente de la bordul navei.

Pagina 43 din 80


Pentru a determina forma final a graficului l = f(x) este necesar cunoaterea poziiei pereilor transversali etani de-a lungul corpului navei. n cazul inundrii unuia dintre compartimentele ai cror perei au fost poziionai utiliznd graficul l = f(x) i prevederile R.N.R., nava s-ar nclina sub un unghi ce ar aduce linia de siguran tangent la suprafaa apei. Acest lucru trebuie evitat i chiar din faza de proiectare se recurge la utilizarea lungimilor inundabile limit admisibile (ladm k) ce se determin astfel:ladm k = lkk =1,7

;

unde ( reprezint un factor de siguran. Avnd n vedere prevederile legate de gradul de nescufundabilitate pe care trebuie s l asigure navele de transport mrfuri s i menin flotabilitatea n cazul inundrii oricrui singur compartiment etan dintre cele existente la bordul navei, conform indicaiilor existente n literatura de specialitate [1], aleg pentru factorul de siguran valoarea 0,80. Corectitudinea amplasrii pereilor transversali etani se verific efectiv prin construcia grafic prezentat. n vederea realizrii acesteia s-a transpus graficul ladm = f(x) peste graficul de reprezentare al poziiilor pereilor transversali etani, utiliznd aceeai scar de reprezentare. Se construiesc corespunztor fiecrui compartiment triunghiuri isoscele cu baza i nlimea egale cu lungimea compartimentului respectiv. Dac vrful acestor triunghiuri sunt plasate sub sau pe graficul ladm = f(x) atunci lungimile alese pentru diferitele compartimente asigur condiiile de nescufundabilitate cerute. Aa cum se observ, n cazul navei de proiectat vrfurile triunghiurilor ce depind de lungimea compartimentelor navei sunt situate sub graficul lungimilor inundabile limit admisibile, deci poziionarea aleas pentru pereii transversali etani la bordul navei este corect din punct de vedere al asigurrii condiiilor de flotabilitate i nescufundabilitate prescrise.

Capitolul 6 INSTALAII DE PUNTE, CORP I MAINI 6.1. INSTALAIA DE ANCORARE

Pagina 44 din 80


6.1.1. Generaliti Instalaia de ancorare are rolul de a asigura meninerea navei la punct fix n condiii de siguran, indiferent de condiiile hidrometeorologice i de aspectul fundului mrii i de a genera fora necesar virrii ancorei i lanului acesteia indiferent de adncimea la care acestea au fost imersate. Pe parcursul staionrii la ancor, instalaia de ancorare trebuie s asigure preluarea forelor de reaciune provocate de aciunea factorilor externi navei. Asupra unei nave aflate la ancor acioneaz mai multe tipuri de fore exterioare: fora exterioar datorat aciunii vntului asupra prii emerse a navei, fora exterioar produs de valurile ce lovesc opera moart a navei i fora exterioar produs de aciunea curenilor de ap n care staioneaz nava. nsumarea acestor fore exterioare duce la obinerea unei fore rezultante cu componente pe orizontal i vertical. Componenta vertical este neglijabil din punct de vedere valoric mai ales pe mare calm. Componenta orizontal este suficient de mare pentru a determina deplasarea navei n planul su de aciune. Din punct de vedere al echilibrului static, nava nu se va deplasa n plan orizontal sub aciunea rezultantei forelor exterioare dac acesteia i se va opune o for egal i de sens contrar. Aceast din urm for trebuie asigurat de instalaia de ancorare pe toat perioada utilizrii sale. Fora orizontal de echilibrare generat de instalaia de ancorare nu poate fi produs, n lipsa unor elemente fixe la suprafaa apei mai ales n mare deschis, dect prin crearea unei legturi mecanice directe cu fundul mrii considerat fix. Legtura direct se realizeaz n mod efectiv prin lanul de ancor i ancora situat la captul acestuia care coboar i se aeaz pe fundul apei. Forele de interaciune dintre ancor i lanul acesteia cu fundul apei au drept component preponderent fora de frecare care trebuie s fie suficient de mare pentru a asigura echilibrarea forelor exterioare ce acioneaz asupra navei. Fora de frecare produs la nivelul fundului apei este transmis navei prin lanul de ancor la nara ancorei ce o preia i o aplic corpului navei. Pentru ca forele de frecare amintite s fie suficient de mari este necesar ca asupra ancorei aezat pe fundul apei s nu acioneze nici o for vertical n afar de cea arhimedic proprie. Suplimentar, fora de frecare este mrit i datorit afundrii ancorei n mlul existent pe fundul apei precum i prin coborrea (filarea) n ap a unei lungimi de lan ct mai mari (de cca. 23 ori mai mare) n raport cu cea impus strict de adncimea apei n locul respectiv.

Pagina 45 din 80


n concluzie, prin utilizarea instalaiei de ancorare, nava este este meninut ntr-un perimetru restrns datorit legturii flexibile dintre aceasta i fundul mrii. n practic se pot utiliza, pentru nave mai mici, i cabluri de oel sau parme n locul lanului de ancor, mai ales cnd adncimea apei este foarte mare. n funcie de posibiliti i nevoi, o nav poate fi dotat cu 2 pn la 4 ancore din care 2 sunt situate la prova ntr-un bord i n altul. Amenajarea instalatiei Principalele elemente constructive ale instalatiei sunt : -ancora element de fixare -dispozitivul de botare a lantului limiteaza efortul care apare la fixarea ancorei la post -lantul de ancora- element delegatura intre nava si ancora -za cu punte -cheie terminala de ancora -stopa -barbotina pentru virarea si filarea lantului - frana barbotinei - dispozitiv de actionare manuala a mecanismului - tamburi de capat pentru manevre - reductorul - motorul electric - tub de ghidaj al lantului - putul lantului - dispozitiv de declansare a lantului Ancorele-sunt elemente de fixare ale navei fata de fundul apei.Conditiile pe care trebuie sa le indeplineasca sunt: constructie simpla , rezistenta mecanica mare, forta mare de fixare, fixare rapida pe fundul apei, desprindere usoara de pe fundul apei la ridicare,sa permita actionarea numai prin lant sau parama. Masa fiecarei ancore principale si de curent poate sa difere cu +/_ 7% fata de valorile stabilite de RNR ,cu conditia ca masa totala a ancorei principale sa nu fie mai mica decat masa totala prescrisa.Pagina 46 din 80

nara de ancora


Ancorele existente n echiparea navelor comerciale sunt de diferite tipuri constructive cele mai utilizate fiind cele de tip Hall . Aceste ancore sunt alctuite dintr-un fus articulat, cap cu brae, bol de asamblare, boluri de susinere i o cheie dreapt de care se fixeaz lanul de ancor.

Masa ancorei Hall fr fus reprezint cel puin 75% din masa total a ancorei stabilita de RNR. Lanul de ancor-(stas 168-80)- este alctuit din zale de un anumit calibru (grosime a srmei zalei d) i tip constructiv. Se deosebesc astfel zale terminale (au un calibru cu 20% mai mare dect al zalelor normale i intr n angrenare direct cu cheia de capt a ancorei i cheia de prindere de corpul navei), zale vrtej (mpiedic torsionarea lanului), zale ntrite (plasate de o parte i de alta a zalelor vrtej), zale de cuplare a cheilor de lan (zale Kenter) i zale obinuite. Cheile de lan cu lungimi cuprinse ntre 25 m i 27,5 m cuprind un anumit numr de zale de lan, n mod obligatoriu impar. Lungimea total a lanului depinde de adncimea de ancorare (H) prevzut pentru nava respectiv, astfel: pentru H 25 m Lltmin = 4 H; pentru 25 m H 50 m Lltmin = 3 H; pentru 50 m H 150 m Lltmin = 2,5 H; pentru 150 m H 250 m Lltmin = 1,5 H.

Ancora i lanul su reprezint doar o parte din ansamblul instalaiei de ancorare din aceasta mai fcnd parte i dispozitivele de acionare a lanului (vinciuri de ancor), dispozitivele de frnare a lanului (stopele de lan), nri de punte i bordaj, tuburi de ghidare, ghidaje pentru lan (situate pe punte cu rolul de a aeza lanul dup o direcie favorabil antrenrii sale pe tamburii vinciurilor), pu lan ancor, dispozitiv de prindere a lanului de corpul navei. Dispozitivele de acionare a lanului de ancor -sunt de obicei de tipul vinciurilor sau cabestanelor fiind antrenate, n mod uzual, de electromotoare de curent alternativ sau continuu, excepie fcnd navele ce transport produse petroliere la care acionarea se face cu maini rotative cu aburi sau pneumatice. Acionarea electric prezint avantajele unei puneri n funciune mai rapide, randament ridicat, posibilitate de automatizare i control de la

Pagina 47 din 80


distan. Legtura dintre axul motorului electric i axul barbotinei cabestanului se face prin intermediul unei transmisii mecanice n care sunt intercalate o frn electromagnetic (cu rol de a bloca axul barbotinei n cazul dispariiei accidentale a tensiunii de la bornele motorului electric) i un sistem reductor de tip melc roat melcat sau de tip planetar. Aferente acionrii electro-mecanice a cabestanelor (vinciurilor) sunt amplasate i tablouri electrice de acionare, control i reglaj al funcionrii motorului electric. Instalaia de ancorare a navei de proiectat este dotat cu un vinci de ancor cu dou seturi de tamburi i barbotine antrenat de un electromotor de curent alternativ cu rotor n scurtcircuit. Stopele-au rolul de a fixa lantul in timpul marsului sau ancorari si de a proteja mecanismul de lansare. Stopele asigura mentinerea in nara a ancorei la post in timpul marsului sau mentin nava ancorata Stopele sunt amplasate pe puntea instalaiei puntea teug avnd rolul de a asigura frnarea i chiar blocarea lanului pe parcursul diferitelor manevre executate i de a transmite lanului de ancor aciunea forei rezultante exterioare ce se manifest asupra navei. Se deosebesc astfel stope de manevr i stope de staionare. Totodat exist stope fixe i stope cu lan. Stopele sunt amplasate pe puntea teug ntre mecanismul de acionare al lanului i nara de punte a tubului de ghidare din bordaj. Dimensionarea stopelor trebuie s in seama de tensiunile maxime ce pot aprea n aceste dispozitive i care nu trebuie s depeasc nivelul de 40% din limita de curgere a materialului de construcie a stopelor cnd ancora se afl la post i 95% cnd trebuie s asigure frnarea lanului pe perioada filrii acestuia. Rezistena materialului de execuie al stopei trebuie s fie egal cu cea a materialului lanului de ancor. Narile-sunt elementele instalatiei de ancorare prin care lantul, aflat pe barbotina mecanismului de ancorare este introdus in putul lantului Narile de punte se executa prin turnare, iar tuburile de ghidare prin sudare, ambele fiind din otel. Nrile de punte i bordaj mpreun cu tuburile de ghidare reprezint decupri n puntea i bordajul navei cu rolul de a permite virarea, filarea i depozitarea lanului de ancor la bordul navei. Forma constructiv i poziionarea acestor elemente sunt alese n aa fel nct s nu duc la deteriorarea prin frecare sau ncovoiere a zalelor de lan i nici la ambarcarea apei pe puntea navei la navigarea pe mare montat (sunt prevzute capace pentru nri). Totodat, poziionarea nrilor de bordaj nu trebuie s permit atingerea bordajului de ctre ancor nici n cazul bandrii navei sub un unghi de 50 ntr-un plan oarecare dar s faciliteze aezarea normal a ancorei n nar indiferent de poziia acesteia la intrarea n nar. Nrile ce

Pagina 48 din 80


intr n contact direct cu ancora sunt de construcie turnat iar celelalte, precum i tuburile de ghidare, sunt de construcie sudat. Puturile lanturilor de ancora-au rolul de a depozita lanturile de ancora virate partial sau total la bord. Pentru fiecare lant trebuie sa existe un put de lant. n timpul marului navei instalaia de ancorare este inactiv fiind necesar astfel existena la bordul navei a unor spaii de depozitare pentru lanurile de ancor. Acestea sunt concretizate de ctre puurile lanurilor de ancor. Aezarea lor la bordul navei este de preferat a fi aleas ct mai aproape de planul diametral al navei i imediat n prova peretelui de coliziune sau n pupa peretelui de presetup. Acest lucru este necesar datorit maselor relativ mari ale lanurilor de ancor ce pot influena stabilitatea navei n regim de oscilaii pe valuri. Formele i dimensiunile puurilor depind de lungimea i calibrul lanurilor de ancor fiind astfel alese nct s permit filarea uoar a lanului prin nara de punte i aezarea sa n interior pe cale gravitaional. Puurile de lan sunt prevzute n partea inferioar cu grtare metalice sau din lemn destinate nlesnirii drenrii apei, mlului i florei i faunei acvatice ce a aderat la lan pe perioada ederii sale n ap. Cheia de mpreunare dintre lan i corpul navei este una special, de construcie demontabil, avnd rolul de a permite n caz de blocare a ancorei pe fundul apei desprinderea n condiii de siguran a lanului de nav i abandonarea sa definitiv. Pe puntea instalaiei sunt montate i dispozitive de splare a lanului de ancor cu necesarul de ap asigurat de instalaia de stins incendii cu ap. Avnd n vedere importana instalaiei de ancorare pentru asigurarea exploatrii n condiii de siguran a navei, registrele de clasificare impun reguli privind normele constructiv-funcionale ale acestor instalaii. Astfel R.N.R. prevede urmtoarele condiii: puterea electromotorului de acionare a mecanismului de ancorare trebuie s asigure ridicarea n mod continuu i fr ntreruperi a lanului timp de 30 de minute la o vitez de ridicare de cel puin 9 m/min la o for normal de ridicare; viteza de ridicare (virare) a ancorei nu trebuie s depeasc valoarea de 10 m/min iar cnd ancora a intrat n nara de bordaj a instalaiei viteza de virare nu trebuie s depeasc valoarea de 7 m/min; la desprinderea ancorei de fundul apei, fora de traciune asigurat de electromotorul de acionare trebuie s fie cu 50% mai mare dect cea nominal pe o perioad de minim 2 minute; acionarea mecanismului de ancor trebuie s asigure ridicarea simultan a dou ancore suspendate liber, de la jumtatea adncimii convenionale a apei;Pagina 49 din 80


la utilizarea motorului asincron cu rotorul n scurtcircuit, acionarea electric a mecanismului de ancor, dup o funcionare timp de 1800 s la sarcina nominal, trebuie s asigure posibilitatea funcionrii frnate a motorului, la tensiunea nominal, pe o durat de timp mai lung de 30 s; dup funcionarea calat a motorului, pe duratele prescrise, temperatura acestuia nu trebuie s depeasc cu mai mult de 70% valoarea normal i cu mai mult de 130% pe cea maxim admisibil; dispozitivele de frnare ale lanului de ancor trebuie s fac fa unei fore n lan cu cel puin 30% mai mare dect cea nominal asigurat de electromotor; sistemul de frnare trebuie s asigure oprirea lanului la o filare normal n maxim 5 s i la cel mult 2 s de la darea comenzii de frnare; barbotinele (tamburii) dispozitivelor de acionare a lanului de ancor trebuie s prezinte cel puin 5 locauri pentru zale i un unghi de nfurare de minim 1500; cnd comanda instalaiei se face la distan trebuie s se prevad un dispozitiv de frnare automat astfel nct viteza de filare s nu fie mai mare de 180 m/min sau mai mic de 80 m/min; n cazul comenzii de la distan, controlerul trebuie s fie prevzut cu un dispozitiv de numrare al cheilor de lan, un indicator de vitez a lanului i limitator de vitez; indiferent de natura comenzii (la distan sau local) instalaia trebuie prevzut i cu o comand manual local; datorit importanei deosebite a instalaiei de ancorare, mainile electrice de acionare ale vinciurilor (cabestanelor) de ancor se vor alimenta direct de la tabloul principal de distribuie (TPD) a energiei electrice printr-un circuit separat. Funcionarea instalaiei este una relativ simpl, constnd n dou faze principale de lucru: filarea i virarea ancorei. Filarea ancorei se face pe cale gravitaional, fiind necesare i suficiente deblocarea stopelor lanului i decuplarea sistemelor de frnare ale axelor tobelor vinciurilor pentru ca lanul s nceap s coboare sub aciunea greutii ancorei (greutatea ancorei este de aproximativ 50 de ori mai mare dect cea a unui metru de lan). Uneori este necesar i rotirea uoar a vinciului pentru a duce la slbirea lanului i declanarea filrii acestuia. Virarea lanului de ancor presupune ambarcarea acestuia la bordul navei prin intermediul dispozitivului de acionare a lanului. Funcionarea electromotorului pe parcursul

Pagina 50 din 80


acestui proces cunoate mai multe etape determinate de variaia tensiunilor din lan i a forelor de traciune necesare la toba vinciului. Aceste etape sunt : etapa I tragerea navei pe lan deplasarea navei ctre punctul de amplasare al ancorei, lanul de ancor pstrndu-i forma de lnior dobndit pe parcursul repausului; n aceast etap este ambarcat la bordul navei poriunea de lan excedentar ce s-a aflat pe fundul mrii pe perioada ancorrii; etapa II aducerea navei deasupra ancorei continuarea deplasrii navei ctre perpendiculara dus prin punctul de amplasare al ancorei, lanul apropiindu-se ca form de cea rectilinie vertical; etapa III smulgerea ancorei are loc cnd lungimea lanului imersat este egal cu adncimea apei electromotorul trebuie s asigure o for de traciune maxim la tob pe o perioad aproximat la cca. 60 s ; pentru a uura sarcina motorului la smulgere, n cazurile cnd ancora s-a nfipt n solul de pe fundul mrii, poate fi utilizat i instalaia de propulsie a navei cnd aceasta este pornit; etapa IV virarea lanului de ancor mpreun cu ancora fora de traciune scade proporional cu poriunea imersat a lanului; etapa V introducerea ancorei n nar fora de traciune crete cu cca. 25% fa de cea minim caracteristic etapei IV. n desen s-au mai utilizat urmtoarele notaii: h = distana dintre nara de bordaj i suprafaa apei; xt = distana dintre nara de bordaj a navei i punctul de staionare al ancorei pe fundul mrii (distana parcurs de nav); x = proiecia dup axa orizontal a poriunii de lan l; x1 = proiecia dup axa orizontal a poriunii de lan l 1; Fa = fora de inere a ancorei; T2 = fora de reacie din partea acionrii (la nivelul nrii de bordaj); T2` = fora de tensiune din lanul de ancor; T1` cos1 = T2` cos2 = ct. = componenta orizontal a tensiunii din lan; 1, 2 = unghiurile dintre planul orizontal (axa Ox) i tangentele duse la lan n punctele O i O 1; Fext = componenta orizontal a forelor exterioare aplicate navei. Aceste etape distincte se concretizeaz n regimuri de lucru diferite pentru electromotorul de acionare a crui funcionare este comandat i reglat n acest sens printrun controler ce comand introducerea/scoaterea din circuitele de alimentare ale motorului a unor rezistoare electrice corespunztor dimensionate pentru a aduce motorul n regimurile de funcionare amintite. 6.1.2 Breviar de calcul

Pagina 51 din 80


Datorit utilizrii acionrii electrice a instalaiei de ancorare practic numai pe perioada virrii ancorei i lanului acesteia, calculul instalaiei se va face innd cont numai de solicitrile ce apar numai pe parcursul acestei perioade. Calcul se va referi doar la partea de acionare electric (electromotorul utilizat) deoarece acesta este componenta de baz a instalaiei, de buna sa dimensionare i alegere depinznd eficacitatea funcionrii acesteia. Celelalte componente sunt mai uor de proiectat n calculul lor urmrindu-se ca acestea, n final, s ndeplineasc condiiile de rezisten determinate de solicitrile mecanice la care sunt supuse. Pentru simplificarea calculelor se va considera c deplasarea navei pe lan (etapa I) se realizeaz cu vitez constant. n calculul caracteristicilor constructiv-funcionale elementelor constructive ale instalaiei de ancorare intervin urmtoarele mrimi: = deplasamentul volumetric al navei corespunztor liniei de ncrcare de var [m3]; v = dx1/dt = viteza navei [m/s]; vlt = viteza lanului [m/s]; Ma = masa ancorei n aer [kg]; Ga = greutatea ancorei n aer [N]; Gaapa = greutatea ancorei n ap [N]; q = greutatea unui metru liniar de lan n aer [N/m]; qap = greutatea unui metru liniar de lan n ap [N/m]; d = diametrul (calibrul) tijei zalei lanului de ancor [mm]; Llt = lungimea total a unui lan de ancor [m]; Na = caracteristica de dotare a navei = 2/3 + 2 Bx h + 0,1 A Bx = limea maxim a navei [m]; h = nlimea convenional de la linia de plutire de var pn la faa superioar a nveliului punii celui mai nalt ruf = a + hi [m]; a = distana msurat pe vertical la seciunea maestr de la linia de ncrcare de var pn la faa superioar a nveliului punii superioare [m]; hi = nlimea n planul diametral a fiecrui nivel al suprastructurii sau rufului cu o lime mai mare de 0,25 B [m]; A = suprafaa velic n limitele lungimii de calcul a navei considerat la linia de ncrcare de var (se include aria proieciei corpului emers al navei pe planul diametral,

Pagina 52 din 80


suprafaa proieciilor pe planul diametral ale suprastructurii i tuturor rufurilor cu limea mai mare de 0,25 B) [m2]. n ceea ce privete lanul de ancor al navelor cu zon nelimitat de navigaie, R.N.R. prevede ca diametrul minim al tijei zalei de lan (lan cu rezisten mrit) s fie:d min =1,55 Na [mm]. Diametrul real se va alege imediat superior dmin n conformitate cu

STAS LAN. Greutatea unui metru liniar de lan n aer se poate determina cu relaia: q = 9,8 0,0215 d2 [N/m] Masa ancorei nu trebuie s fie mai mic dect valoarea Mamin = k(Na [kg], unde k reprezint un coeficient egal cu 3 pentru navele cu zon nelimitat de navigaie. Aceast condiie reiese din obligaia ancorei de a pstra o legtur sigur ntre nav (lanul de ancor) i fundul apei. De obicei, masa ancorei este de cel puin 50 de ori mai mare dect cea a unui metru liniar din lanul acesteia. Bineneles, greutatea ancorei va fi: Ga = Ma(g [N]. Valorile Gaapa i qapa se pot determina cunoscnd valorile acestor greuti n aer i nmulindu-le cu un coeficient ce ine cont de mpingerea arhimedic exercitat de ap asupra ancorei i lanului (). Deci: Gaapa = Ga( ; qapa = q( . Coeficientul se calculeaz cu relaia:= OL apa OL

. Pentru densitile cunoscute

ale oelului (7800 kg/m3) i apei de mare (1025 kg/m3) rezult pentru valoarea: 0,87. Pentru a realiza calculul de dimensionare al instalaiei este imperios necesar cunoaterea forelor ce solicit elementele componente ale acesteia. Pentru perioada de staionare a navei la ancor se pot scrie urmtoarele (vezi desenul Etape virare ancor): n punctul O: T0 = T1(cos1; n punctul O1: T2`( cos2 = Fext; n care T1 i T1` sunt reaciunile din fundul mrii i lan de ancor n punctul de contact al acestora iar T2 i T2` sunt reaciunile din nara de bordaj a instalaiei de ancorare a navei i lan n punctul acestora de contact. Avnd n vedere faptul c lanul de ancor adopt pe perioada staionrii forma lniorului, n fiecare punct al lanului liber suspendat componenta orizontal a forei de ntindere are aceeai valoare constant, astfel:

Pagina 53 din 80


T1 cos1 = T2 cos2 = = Ti cosi. La filarea unei lungimi mai mari de lan dect adncimea de ancorare, unghiul 1 dintre lan i fundul mrii n punctul de contact al acestora este nul, reaciunea local din lan neavnd component pe vertical ce ar putea produce ridicarea cheii de mpreunare a ancorei. Astfel pentru l1 > 0 se pot scrie egalitile: 1 = 0 ; T0 = T1 cos1 = Ti cosi = Fext . Fext reprezint componenta orizontal a sumei forelor exterioare sistemului nav-lanfund de ap, care acioneaz asupra navei tinznd s o ndeprteze de punctul de ancorare. Forele exterioare au origine divers, dintre toate evideniindu-se cantitativ doar cele produse de interaciunea curentului marin (Fc) i vntului (Fv) cu poriunea imers, respectiv emers, a corpului i construciilor aflate pe puntea principal a navei. Astfel: Fext = Fc + Fv . Cele dou fore perturbatoare ale echilibrului static al navei aflate la ancor se pot calcula utiliznd relaiile: Fc = 0,5((kk(f + f)(Aud(apa(v2 [N]; Fv = kv(A(vv2 [N]; n care: apa = densitatea apei de mare = 1,025 [N s2/m4]; kk = coeficient de corecie pentru influena curburii corpului (dat tabelar) L/Bx 6,0 8,0 10 12 kk 1,04 1,03 1,02 1,01 f = coeficient de frecare al apei de caren = 1,143,84; > 12 1,0

f = majorare a coeficientului de frecare datorat prezenei asperitilor pe corpul navei = 0,71,2 (valorile mai mici corespund navelor cu construcie sudat a nveliului corpului); Aud = suprafaa carenei; v = vc + vt; vc = viteza curentului marin = 12,57 [m/s] (pentru navele cu zon nelimitat de navigaie); vt = viteza navei la tragerea acesteia pe lan = 0,10,3 [m/s]; kv = coeficientul de presiune al vntului = 0,240,61 [N s2/m4]; A = suprafaa velic a navei [m2]; vv = viteza vntului = 412 [m/s] (corespunztor 36 grade Beaufort).

Pagina 54 din 80


n urma rezolvrii ecuaiei lniorului, pentru reaciunile de la capetele lanului de ancor se vor gsi urmtoarele relaii de calcul:T1 = T0 = q apa l 2 (H + h ) 2 2 ( H + h ) [N];

T2 = q apa

l 2 + (H + h ) 2 2 (H + h ) [N];

Lungimea lanului de ancor libe

diploma - constructii navale

Documents