主尺度、主尺度比值、方形系數(shù)

裝船機的主尺度計算與一般貨船不同，首先是從貨物的單元尺度來選定船中橫剖面處的型深 與型寬，此后再確定船的其余主尺度。對此船型，決定主尺度不能用習慣的方法選用統(tǒng)計的經(jīng)驗公式——特別是在初步設計中應用一些帶有圭尺度比值的公式計算至尺度，因其結(jié)果會把裝船機 型的主尺度(B、D)是運送貨物單元尺度的整倍數(shù)的特點喪失，而造成大量無效艙容深。

型深主要取決于滾裝工藝、堆放貨物的髙度、甲板的層數(shù)、艙容與穩(wěn)性等因素。對帶輪運 輸，船的甲板間髙較大、艙容利用率較低、但裝卸速度快。對用鏟車或碼頭專用拖車裝卸集裝 箱，可堆放二層，艙容利用率可提髙。根據(jù)滾裝工藝，合理地選擇貨物的儲存髙度與甲板的層 數(shù)，可使堆放不同的貨種都能充分利用艙容。甲板間凈高取決于貨物的單元尺度，一般可歸納如

表1

貨 物類型 甲 板 間凈高(米)

小轎車

1.6-1.8

 

拖車帶集裝箱

3.2-6.0

 

牽引車

曬

3.8-6.0

1

 

自輪設備 j

' 2.8-3.4

 

包裝貨

2.2?3,4

 

 

 

 

而選擇甲板間凈高時應考慮各種不同貨物的組合。對貯存不同貨物所需的凈高見表2 •

表2

類

型

9

貨物高度

（米〉

鏟車升降 間 隙

（米〉

余 地

（米〉

甲板梁 撓 曲

（米〉

甲板間最小 凈 髙

（米）

 

8英尺高標準集裝箱（一層〉

2.44

0.42

 

0.1

2.96

 

8英尺髙標準集裝箱（二層〉

4.88

0.50

 

0.1

5.48

 

84英尺高標準集裝箱（一層〉

2.59

0.42

 

0.1

3.11

 

84英尺高標準集裝箱（二層〉

5.18

0.50

 

0.1

’ 5.78

 

拖車

（一層）

3.80

 

0.2

0.1

4.10

 

MAFI拖車

（一層）8英尺高

3.05

 

0.2

0.1

3.35

 

MAFI拖車

（一層 >8i英尺高

3.22

 

0.2

0.1

S.52

 

MAFI拖車

（二層）8英尺髙

5.50

 

0.2

0.1

5.85

 

MAFI拖車

8i英尺髙

5.68

 

0.2

0.1

5.98

 

LUF系統(tǒng)

（二層 >8英尺高

5.70

 

0.2

0.1

•

6-6.2

 

LUF系統(tǒng)

（二層m英尺高

6.00

 

0.2

0.1

6.3^6.5

 

小汽車

 

1.70

 

0.2

0.1

1.90

 

客車

 

2.80

 

0.2

•

0.1

3.10

 

對帶輪運輸，早期需凈髙4.5米，近年來較多采用4.1?4.2米；堆放一層8英尺髙標準集 裝箱所需凈髙，早期取2.9米，近年多數(shù)取3米；堆放二層集裝箱，早期取5.25米，近年取 5.4?5.8米為多。另外，根據(jù)實際使用經(jīng)驗，考慮滾裝操作余地和結(jié)構(gòu)變形等因素，應予適當增 大。此外由于近年運輸8i英尺髙的集裝箱較多，最近又出現(xiàn)英尺髙的集裝箱，其容積比8英 尺髙的集裝箱增加17 %也應予以注意.故選取較髙的凈髙，能擴大裝載的通用性。近年設計新 船，在設置懸掛汽車甲板的情況下，艙內(nèi)凈高取6米，扣除所需間隙和活動甲板的厚度0.3米 后，艙內(nèi)凈高還有5.4米，能適應鏟車作業(yè)，堆放二層8英尺髙集裝箱.

選擇甲板間凈髙時還需考慮不同車輛與貨物的組合，例：

（1） 裝一層財英尺集裝箱需3.11米，

裝客車需凈髙 3.1米，

（2） 裝二層財英尺集裝箱，需凈髙5.78米，若取 5.85米

MAFI拖車帶二層8英尺集裝箱需凈髙 5.85米

（3） 裝載二層84英尺集裝箱需凈髙5.78米，若取 6.0米

MAFI拖車拖二層8i英尺集裝箱 5.96米

“LUF”系統(tǒng)8英尺集裝箱2層 6.0米

根據(jù)貨源的情況，選取合理的層髙，使貨種改變時有充分靈活性。在選定單層髙度后，需確 定甲板的層數(shù)，并考慮與貨種之間相互的組合，以及確定主甲板的位置。裝船機的主甲板是艙壁甲板、又是干舷甲板，同時又是貨物運送、集散的甲板。此甲板的位置與安裝跳板處的髙度有 關，應考慮到貨物的各種裝卸情況、吃水變化和潮位變化，在允許的縱橫傾條件下，都能保證貨 物的裝卸。此外主甲板作為千舷甲板，應滿足有關規(guī)范的要求；對抗沉性有要求的船，應考慮滿 足抗沉性所需的最小型深；對中小噸位的船應特別注意穩(wěn)性的要求，因這些中小噸位船的貨物重 心都在空船重心以上，

載水重量.而其水量是根據(jù)穩(wěn)性情況而定，故影響載重系數(shù)的因素較多，圖3表示所統(tǒng)計船的速 長比與載重系數(shù)之間的關系》用數(shù)學回歸后得到下式，若無相近的型船資料，此式可作為初步設 計中估算用.

. ^ = 0.81-0.84^ = 0.81-^^

式中：

V——船速（節(jié)）

L——垂線間長（英尺）

統(tǒng)計裝船機的型深與垂線間長的關系表示在此可明顯看出：型深的變化是階梯跳躍式的和型深可根據(jù)貨種單元尺度直接選定的特點。

裝船機的型寬應是裝載貨物單元寬度的整倍數(shù)加貨物之間及貨物與舷側(cè)之間的間隙，故型寬 應為：

B =2.6n + a（n-l） +2c+2/* （米）

式中：貨物的單元寬為2.5米
«為貨物的列數(shù)

a為貨物之間的間距，最小為0.3米 c為貨物與舷側(cè)的間距，一般為0.3?0.6米 A為肋骨的髙度

在舷側(cè)設置縱向邊水艙或甲板室圍壁而具有縱壁時則：

B = 2.6n + q（r -1） +2c + 2^ （米）

式中6為縱壁與外板的間距（米），一般最小為1.1米。

型寬大于22米以上者，一般在中線面上設支柱.

B = 2.6«+a（n-l） +2^ + 2^ + ^ （米）

式中為支柱的直徑（米）

選取型寬還應考慮穩(wěn)性、快速性等其他因素，此外，還需要考慮滾裝工藝，特別對需要同時 考慮不帶輪運輸（用鏟車裝卸）與帶輪運輸兩種工況時，選取型寬更要兼顧兩種工況時都能充分利 用艙容，統(tǒng)計實船的Lpp-S和的關系，分別見圖6, 7。

型寬的選擇除了考慮布置的因素外，還需考慮穩(wěn)性與壓栽水的容量對型寬的影響，及型寬的 限制條件，如通過巴拿.馬運河，船寬需＜32.3米。一般露天甲板上堆放集裝箱層數(shù)越多。

 

根據(jù)實船統(tǒng)計得出典型的型寬與裝栽集裝箱

集裝箱或貨車的列數(shù)

4

5

6

7

8

9

10

 

典型的型寬（米）

14.2

16.0

19.2

21.7

26.5

29.6

32.0

 

貨物的寬度（米）

9.8

12.2

14.6

17.1

19.5

22.0

24.4

 

貨物間間隙（米〉

0.9

1.2

1.5

1.8

2.4

2：7

3.0

 

貨物與舷側(cè)間隙（米〉

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

 

支柱寬度和貨物與支柱

 

 

 

 

1.2

1.4

1.4

 

間隙（米〉

所需最小凈寬（米）

11.9

14.6

17.3

20.1

24.3

27.3

30.0

 

選取典型寬度后能適應 鏟車裝卸方式堆放

能橫放二 排

 

能二縱二 橫，（間 隙較小〉

1

能橫放三 排

能橫放四 排

一舷橫放 二排，

一舷縱放 五列

—舷橫放 二排

—舷縱放 六列

 

從上可看出裝船機的型寬的變化是不連續(xù)的，具有明顯的階梯變化，在決定集裝箱或車輛的 裝載列數(shù)、層數(shù)后，具有直接選定的特點#

猶線問長

垂線間長主要取決于集裝箱的裝載量，長度應能滿足布置的要求，然后再按載重量、快速 性、耐波性等因素校核修正.在初步設計時可參考型船或?qū)嵈y(tǒng)計資料進行選取#統(tǒng)計所得的載 重置與垂線間長的關系表示在圖8 ,并用數(shù)學回歸得下式可供初步設計時參考.

L =67.28 + 0.01165ZV - 0 _ 3248 x 10~*^ + 0.3114 x 10 一11

 

在技術(shù)設計中可根據(jù)集裝箱布S的行數(shù)或拖車的行數(shù)來進—步確定垂線間長，它與型寬、型 深M樣是不連續(xù)變化的.是集裝箱或拖車長度的整倍數(shù).但由于首尾設冇尖艙和首尾線型尖削程 度的不N,而減弱了垂線間長變化不連續(xù)性的待征•當決定在主甲板上裝載集裝箱行數(shù)后，垂線 間長可用下式近似計算[4]

式中：A•為考慮首吆尖艙長度的系數(shù)，可取0.9?0.95; m為集裝箱或拖辛的行數(shù)；

/為集裝箱或拖車的長度.

集裝箱或拖車縱向間隙取0.6米.

由上式，對堆放20英尺集裝箱10—28行數(shù)的垂線間長，可參閱表4,其中20英尺集裝箱長 度每箱以6.1米計箅.

*4

 

10

•

14

16 .

18

20

22 ；

24

26

28

 

^pp

73.6

103.5

118.2

132

148.5

1

164

17S

193

208

 

（米）

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

設計吃水

裝船機的錢電&與吃水關系的實船統(tǒng)計見圖9 ,其相互關系還可參閱表5 .

錢* * (噸) I 9^

3 000?4 000 1 000?7 500

7 500—1 2000 12 000?22 000

圖9 T)w - T

主尺度比

裝船機的主尺度比見圖10,圖中表示了 L/B^L/D^B/D,D/T隨船長L而變化的統(tǒng)計值，

的比值在5?7之間； 5/了值較大，在2.5?4之間，多數(shù)在3?3.5之間。D/rj/Z）值可間接表達 艙容、穩(wěn)性、抗沉性和強度等，值受貨艙艙容影響較大，在1.8?2.4之間，在8?11 之間•主甲板處型深與吃水的比值，對最小干舷船來講是在1.02二1.15范圍內(nèi)，該型深隨船長的 增加而增加.

方形系數(shù)

裝船機傅汝德數(shù)變化的范圍在0.21?0.3之間.統(tǒng)計實船的方形系數(shù)與傅汝德數(shù)的關系表示 在圖12. A.r.COKOJIOBCl］認為對小型裝船機的方形系數(shù)為：

5 = 1.08-1.68^ = 1.08-^ v/s/1^p

對大型裝船機：

b = 1.00 一 1.68 = 1.00 — ^/n/^pp

其所指的大型裝船機是指貨艙容積大于2萬米3以上的船#根據(jù)近年所建造的裝船機來看，

上兩式可能有不妥之處，因小型裝船機的船長短，K/V了大，很難選取較大的方型系數(shù).根據(jù)實 船統(tǒng)計所得數(shù)值，用數(shù)學回歸得下式：

6 =1.130*2.99^ + 3.76^2

用上式估算裝船機的方形系數(shù)較為合適，該式對載重量自3 000噸至12 000噸左右船舶很為適 用。

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