船舶下水計(jì)算課件

§6-1概述一、下水定義

船舶在船臺(tái)上或船塢內(nèi)建造到一定程度后便可下水，即將原在船臺(tái)上或船塢內(nèi)呈支撐狀態(tài)的船進(jìn)入水中呈漂浮狀態(tài)。二、下水方式

1、起重機(jī)吊：小船造好后可以用起重機(jī)把它吊到水中

2、造船塢下水：船在船塢內(nèi)建造，造好后向船塢內(nèi)放水使船浮起再拖到船塢外的水域中。造船塢是目前解決大型船舶建造和下水的較好設(shè)施，適合于水位落差不大的地區(qū)（如沿海）?！?-1概述一、下水定義船舶下水計(jì)算課件

3、船臺(tái)重力下水：即船舶在本身重力的作用下沿船臺(tái)傾斜滑道滑入水中，是常用的下水方法。主要包括縱向下水和橫向下水兩種。

（1）縱向下水：船體的中縱剖面平行于滑道運(yùn)動(dòng)。如川東廠(chǎng)的縱向楔形小車(chē)。

（2）橫向下水：船體的中橫剖面平行于滑道運(yùn)動(dòng)。如東風(fēng)廠(chǎng)的橫向梳式滑道下水。鑒于我國(guó)各主要船廠(chǎng)普遍采用縱向下水方式，故在本章中只限于討論船舶縱向下水的計(jì)算。3、船臺(tái)重力下水：即船舶在本身重力的作用下沿船臺(tái)傾斜船舶下水計(jì)算課件船舶下水計(jì)算課件

滑道通常采用兩條，其中心線(xiàn)之間的距離約為船寬的?；榔露圈乱话闳?，其具體數(shù)值視船的大小而定：

三、縱向下水布置概述

1、下水設(shè)備

（1）固定部分：固定部分由木方鋪成，稱(chēng)為滑道?；劳ǔ２捎脙蓷l，其中心線(xiàn)之間的距離約為船寬◆小型船舶（船長(zhǎng)100m以下）：β=

◆中型船舶（船長(zhǎng)100m～200m）：β=

◆大型船舶（船長(zhǎng)200m以上）：β=

大船的滑道坡度一般較小，以免船首部分離地過(guò)高，影響施工，船的龍骨坡度α與滑道坡度β大體相同，有時(shí)α較β約小?！粜⌒痛埃ùL(zhǎng)100m以下）：β=（2）運(yùn)動(dòng)部分

運(yùn)動(dòng)部分在下水過(guò)程中與船舶一起滑入水中，稱(chēng)為下水架。

★下水架的底板稱(chēng)為滑板，在滑板與滑道之間敷有潤(rùn)滑油脂，使滑板易于滑動(dòng)。

★下水架的兩端比較堅(jiān)固，以支持船體首尾兩端的尖削部分，分別稱(chēng)為前支架及后支架。

★下水架的長(zhǎng)度約為船長(zhǎng)的80%，船體首尾兩端各有10%左右的長(zhǎng)度懸空于下水架之外。

★滑板的支承總面積（：下水時(shí)總重量；P：潤(rùn)滑油脂的許可平均壓力）

★滑板寬度（l：下水架長(zhǎng)度；n：滑道數(shù)目）

（2）運(yùn)動(dòng)部分

（3）輔助設(shè)備

●套牢裝置：防止船在開(kāi)始下水之前滑板可能滑動(dòng)

●導(dǎo)向擋板：防止船在下水過(guò)程中滑板發(fā)生偏斜

●制動(dòng)裝置：使船在下水后能迅速停止于預(yù)定位置

●驅(qū)動(dòng)裝置：使船在開(kāi)始下水時(shí)能迅速滑動(dòng)（3）輔助設(shè)備

§6-2下水階段劃分一、第一階段

（1）自船舶開(kāi)始下滑至船體尾端接觸水面為止。（2）運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：平行于滑道運(yùn)動(dòng)。（3）受力分析：

※下水重量：其中包括船體重量及下水架重量。重力沿滑道方向的分力即為下滑力，垂直于滑道的分力為（正壓力），如圖6-2所示。

※滑道的反作用力R=，R與在同一作用線(xiàn)上，兩者大小相等方向相反。

§6-2下水階段劃分一、第一階段船舶下水計(jì)算課件

※摩擦力，f為摩擦系數(shù)，其數(shù)值與潤(rùn)滑油脂的性質(zhì)及溫度有關(guān)。f又分為靜摩擦系數(shù)（船在開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)）和動(dòng)摩擦系數(shù)（船在滑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)），通常f的數(shù)值為：

※滑動(dòng)條件船舶在本身重力作用下沿滑道滑動(dòng)的條件是：或

（6-1）

※摩擦力，f為摩擦系數(shù)，其數(shù)值與潤(rùn)二、第二階段

（1）自船體尾端接觸水面至船尾開(kāi)始上浮為止。（2）運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：船的運(yùn)動(dòng)仍平行于滑道。（3）受力分析：作用力有：

※船體下水重量；

※浮力（其中為船舶入水部分的排水體積）；

※滑道的反作用力R。設(shè)下水重量、浮力及反作用力R的作用點(diǎn)至前支架端點(diǎn)的距離分別為、、（見(jiàn)圖6-3）則在該階段中力及力矩的平衡方程式為：

（6-2）

7二、第二階段

反作用力：反作用力距前支點(diǎn)的距離：反作用力：反作用力距前支點(diǎn)的距離：

※尾下落

★當(dāng)船的重心G已在底滑道末端之后，而船尾尚未浮起★條件：發(fā)生尾下落（見(jiàn)圖6-4）

不發(fā)生尾下落

※尾下落★避免措施

●增加滑道水下部分的長(zhǎng)度；●在船首部分加壓載重量，使重心G向船首移動(dòng)，減小重量對(duì)滑道末端的力矩；●增加滑道坡度；●等待潮水更高時(shí)下水。這相當(dāng)于增加滑道水下部分的長(zhǎng)度三、第三階段

（1）自船尾開(kāi)始上浮至下水架滑板前端離開(kāi)滑道為止

（2）運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：船舶不再沿平行于滑道的方向移動(dòng)，下水架的滑板只有前支點(diǎn)與滑道相接觸。

（3）上浮條件：當(dāng)船尾開(kāi)始上浮時(shí)，下水架滑板前端成為支點(diǎn)，因而船尾開(kāi)始上浮的條件必然是：

船舶下水計(jì)算課件（4）受力特點(diǎn)：①②（6-3）（見(jiàn)圖6-5）

R上浮條件R上浮條件

（5）不利情況：①滑道反力R集中作用于下水架前支點(diǎn)處，可能損壞下水設(shè)備及船體結(jié)構(gòu)；②當(dāng)船舶繞前支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，首柱底部可能撞擊船臺(tái)，損壞船首結(jié)構(gòu)和船臺(tái)。（6）避免方法：①加強(qiáng)前支架處的結(jié)構(gòu)，并使反力平均作用于前支架之全體；②取消前支架，在滑板與船體之間的相當(dāng)長(zhǎng)度內(nèi)只需填入普通楞木，這些楞木隨船體及滑板一起下水；③在船尾上浮處的前支架下方的滑道結(jié)構(gòu)給予適當(dāng)加強(qiáng)④兩滑道后端的中間挖一凹槽，以免船首底部碰觸船臺(tái)（5）不利情況：四、第四階段

（1）自下水架前支點(diǎn)離開(kāi)船臺(tái)滑道至船舶停止運(yùn)動(dòng)為止（2）運(yùn)動(dòng)情況：①船已完全浮起；②船舶的下水重量仍大于浮力，則將發(fā)生船首下落現(xiàn)象，下水重量與浮力之差稱(chēng)為下落重量。（3）下落高度t:前支架離開(kāi)滑道末端時(shí)的水線(xiàn)與船在自由浮起時(shí)首吃水之差。（4）首沉深度t′當(dāng)船首下落至靜止水線(xiàn)時(shí)，因有慣性作用，船首將繼續(xù)下沉，在首垂線(xiàn)處下沉的最深水線(xiàn)與靜止水線(xiàn)之距離t′稱(chēng)為首沉深度，通常t′=1.1t。四、第四階段（5）避免措施：①增加滑道入水部分的長(zhǎng)度；②等待潮水更高時(shí)下水；③中心凹槽；④在滑道末端增加河床深度。（6）下水船舶在離開(kāi)滑道之后，由于慣性作用將繼續(xù)向前滑動(dòng)，故應(yīng)采取適當(dāng)措施使船停止運(yùn)動(dòng)。①拋錨；②制動(dòng)；③在舵的后面綁一塊橫向木板。（5）避免措施：§6-3下水曲線(xiàn)計(jì)算一、下水曲線(xiàn)圖

（1）組成（見(jiàn)圖6-8）

①下水重量=常數(shù)（水平直線(xiàn)）；

②浮力（曲線(xiàn)）；

③下水重量對(duì)于滑道末端的力矩（傾斜直線(xiàn)）；

④浮力對(duì)于滑道末端的力矩（曲線(xiàn)）；

⑤下水重量對(duì)于下水架前支點(diǎn)的力矩常數(shù)（水平直線(xiàn)）；

§6-3下水曲線(xiàn)計(jì)算一、下水曲線(xiàn)圖

⑥浮力ω▽對(duì)于下水架前支點(diǎn)的力矩（曲線(xiàn)）。1623451、2階段3、4階段R1623451、2階段3、4階段R

（2）特點(diǎn)

①下水重量與浮力ω▽曲線(xiàn)之差即為船在不同行程時(shí)滑道的反力R。②直線(xiàn)與曲線(xiàn)的交點(diǎn)（A點(diǎn)）表示船尾開(kāi)始上浮，與之相應(yīng)的表示船尾開(kāi)始上浮時(shí)的行程數(shù)值。③若曲線(xiàn)位于曲線(xiàn)之上，則，不發(fā)生尾下落現(xiàn)象，反之，發(fā)生尾下落。④當(dāng)下水進(jìn)入第三階段后，其浮力隨行程的變化規(guī)律與一、二階段不同，設(shè)行程表示下水架前支點(diǎn)已離開(kāi)滑道末端，若，則將發(fā)生首下落現(xiàn)象，其差數(shù)d即為首下落重量。二、下水計(jì)算（1）根據(jù)第二章中關(guān)于重量及重心計(jì)算的基本原理，盡可能正確地計(jì)算下水重量及重心位置；（2）特點(diǎn)（2）繪制如圖6-9所示的下水布置圖，并注明有關(guān)尺寸；（3）確定船舶滑行某一距離x時(shí)的首尾吃水；

（2）繪制如圖6-9所示的下水布置圖，并注明有關(guān)尺寸；

（6-4）

（L為船舶垂線(xiàn)間長(zhǎng)，α為龍骨坡度，β為滑道坡度）根據(jù)上式可以把船在各不同行程（例如：x=60m、80m、100m等）時(shí)的首尾吃水算出。（4）在邦戎曲線(xiàn)圖上畫(huà)出相當(dāng)于上述不同行程x時(shí)的水線(xiàn)，然后用數(shù)值積分法算出每一水線(xiàn)下的浮力ω▽及浮心縱向位置，據(jù)此可求出及，也可得出不同行程x時(shí)的ω▽、、數(shù)值。根據(jù)下水重量及重心位置，可算出及。（5）繪制下水曲線(xiàn)圖，由確定船尾開(kāi)始上浮的位置。（6）計(jì)算船尾上浮以后的浮力、繪制曲線(xiàn)（見(jiàn)圖6-11）

①先選定某一值(),計(jì)算船舶在前支點(diǎn)處的吃水；②假定若干個(gè)尾吃水，在邦戎曲線(xiàn)上畫(huà)出這些水線(xiàn)，并量出各橫剖面面積；③應(yīng)用數(shù)值積分法算出ω▽、浮心位置、；④以尾吃水為橫坐標(biāo)，繪制浮力ω▽曲線(xiàn)、曲線(xiàn)及直線(xiàn)；⑤在處得對(duì)應(yīng)尾吃水，對(duì)應(yīng)的浮力ω▽也可查得；⑥同理假定另外幾個(gè)x值，可確定每個(gè)x下對(duì)應(yīng)的ω▽?zhuān)虎呃L制下水曲線(xiàn)中階段的浮力曲線(xiàn)。（7）為了估計(jì)船在入水后的浮態(tài)及穩(wěn)性，尚需計(jì)算船舶下水后的首尾吃水及初穩(wěn)性高。

①先選定某一值(),計(jì)算船舶在前支點(diǎn)處的吃水船舶下水計(jì)算課件§6-4滑道壓力計(jì)算

為了保證船舶安全下水，還應(yīng)對(duì)滑道壓力進(jìn)行計(jì)算，以便檢驗(yàn)潤(rùn)滑油脂、滑道及前支架是否能承受該項(xiàng)壓力。船舶在下水過(guò)程中，滑道上的受力情況是變化的，故對(duì)壓力計(jì)算也需分階段進(jìn)行。一、下水第一階段

（1）受力：整個(gè)下水重量完全由滑道支承，滑道的反力R等于下水重量，即（6-5）（式中：為下水船舶重心G至滑板前端的距離；為滑道反力R的作用點(diǎn)至滑板前端的距離）（2）壓力分布及大小

1§6-4滑道壓力計(jì)算為了保證船舶安船舶下水計(jì)算課件設(shè)：滑道壓力沿滑道長(zhǎng)度按梯形分布（見(jiàn)圖6-12)，則

（6-7)（其中：b為每條下水滑道的寬度，、分別為滑板前端和后端處滑道所受的壓力）二、下水第二階段

（1）受力：當(dāng)下水進(jìn)入第二階段時(shí)，船體受到浮力的作用，這時(shí)滑道反力R及其作用點(diǎn)至前支點(diǎn)的距離可由下式?jīng)Q定：

(6-8)

設(shè)：滑道壓力沿滑道長(zhǎng)度按梯形分布（見(jiàn)圖6-12)，則（2）壓力分布及大?。号cR的作用點(diǎn)的位置有關(guān)

①當(dāng)反力R作用點(diǎn)位于滑道接觸長(zhǎng)度中央的的范圍內(nèi)（即）時(shí)，滑道壓力為梯形分布(見(jiàn)圖6-12），則前端及后端滑道處所承受的壓力為：