Файл: Бронский, А. И. Основы выбора конструкций корпуса судна.pdf

Качественные

задачи унификации конструкций.

Предположим,

что для рассматриваемого . элемента, узла или

перекрытия

воз­

можно ограниченное число конструктивных решений, которые

дол­

ж н ы распространяться на определенную группу

конструкций

од­

ного судна (при

внутрипроектной унификации)

или нескольких

N— общее число конструкций во всей

группе;

т — число рассматриваемых типовых

решений.

т

считать,

что величина Ко соответ-

Очевидно, М=Б/г, - . Будем

t=i

ствует оптимальному решению

для

каждой

конструкции

или судна

в отдельности.

При внедрении некоторого общего д л я всей группы

стандарт­

ного решения величина

критерия примет вид

т

*/=2с /тг-А /=с /-Л /-

( L 2 5 )

i=l

где Cj — удельные

затраты д л я

принятого

стандартного

решения;

Aj — относительная

экономия

(удельное снижение

суммарной

величины

критерия)

в

связи

с

проведенной

унифика­

Условие

целесообразности

унификации в ы р а ж а е т с я

неравен­

ством Kj<Ko

дл я

некоторых

(или всех)

решений

из общего

числа

рассматриваемых;

оптимальным

будет

решение,

когда

величина

К] достигнет

минимума.

Так, на

промысловых судах

по условиям эксплуатации

часть

борки,

ограничивающие

о х л а ж д а е м ы е

т р ю м ы ) , а часть — г о ф р и р о ­

ванными

(разделительные

переборки

в

цистернах,

предназначен­

ных

только

для

топлива

или только для воды) .

Таблица

4

Продольные

переборки

Сопоставительные характеристики

в диптанках обычно ко­

для

конструктивных

вариантов

переборок,

%

роткие

и

не

участвуют

в

обеспечении

общей про­

Г о ф р и р о в а н н ые

дольной

прочности

кор­

переборки

пуса. Поэтому как про­

П о к а з а т е л и

дольные,

так

и

попереч­

коробча ­

волни­

ные

переборки

можно

тые

стые

конструировать

только

исходя

из

требований

Масса

89,0

90,5

местной прочности и рас­

Условная

себестои­

116,6

133,0

сматривать

только три

мость изготовления

86,4

83,2

варианта

их

конструктив­

Смоченная

поверх­

ность

ного

оформления:

плос­

Условные эксплуата­

78,6

80,5

колистовые

с

вертикаль­

ционные расходы (с уче­

ными

приварными

стой­

том зачистки

цистерн)

ками

и

гофрированные

при

вертикальном

распо­

П р и м е ч а н и е .

Показатели

для плоских

л о ж е н и и коробчатых или

переборок приняты за

100%.

волнистых

гофров.

В

этом

случае

достаточно

сопоставить

удельные

(отнесенные

к

1 пог. м длины

переборки)

приведенные

затраты на изготовление

и

монтаж

конструкций,

а т а к ж е

определить экономический эффект

унификации конструктивных типов переборок.

Расчеты выполнены применительно к рыбоконсервным

плавза -

водам

типа

«А. З а х а р о в »

на

основе формулы

(1.11)

с учетом сле­

дующих условий:

— объем возможного применения гофрированных переборок на

судне

невелик

(не

более

3%

общей

протяженности

переборок);

—

все размеры

принятых

вариантов конструктивного

оформле­

ния

переборок

одинаково

удовлетворяют

П р а в и л а м

Регистра

Результаты расчета приведены

в табл. 4, из которой следует,

что д л я рассматриваемого судна

при установленном небольшом

набором,

несмотря на некоторое увеличение

массы по сравнению

с гофрированной конструкцией.

Если

диптанки

являются

замещаемыми,

т.

е.

используются

т а к ж е для перевозки

груза

(например,

на базах

«Восток»

и «Пя ­

тидесятилетне

С С С Р » ) ,

то

в

расчете д о л ж н ы

быть учтены

допол­

нительные составляющие в соответствии с формулой

(1.8).

Изме ­

нение эксплуатационных расходов при разных

вариантах оформле ­

ния переборок

связано

с

различной

трудоемкостью

зачистки и

годные расходы можно определить

формулой

/C =

aC K a n +

sF FC M /z,

(1.26)

где

а — доля ежегодных

амортизационных отчислений;

Скап — себестоимость - изготовления

конструкций

переборок;

SF — стоимость

зачистки и мойки единицы

поверхности цис­

терны;

•FCM — площадь

смоченной поверхности цистерн;

п — количество зачисток цистерн в течение

года.

Результаты расчета т а к ж е приведены

в табл .

4 и показывают,

что применение гофрированных переборок в з а м е щ а е м ы х

танках

оправдано д а ж е при

незначительной их

протяженности,

т.

е. уни­

ного распределения величины

у ее дискретными

значениями,

чтобы

в каждо м интервале

at—a,:_i

из области ап—а0

величина

у при­

нимала единственное

значение г/,-.

оптимального

разделения на интервалы

всей области ап—а0

изме­

нения проектной переменной у и выбор

унифицированного

значе­

ния внутри каждого интервала д о л ж н ы

производиться

методами

оптимального проектирования. Рассмотрим два основных

варианта .

Составление

сортамента.

В

пределах

области

изменения

про­

ектной переменной она может

принимать

любое

значение,

т. е.

в математическом отношении общее число решений N практически

не ограничено

(N—»-оо).

Величину удельных затрат для некоторого единичного

решения,

характеризуемого проектной

переменной

у,

будем

считать

с „ = с в о , ) + а д ) .

(1.27)

Предположим, что вся

область

изменения проектной перемен­

ной каким-либо образом разбита

на п интервалов, а распределе­

ние проектной переменной в области ее изменения

характеризуется

плотностью

вероятности

р(у),

что разными способами

учитывается

в смежных

отраслях промышленности

(например,

[80]). В

этом

случае число

решений

Nt

в

пределах

каждого

интервала

U =

= йг—a,--i

составляет

Nt

= N J

p(y)dy,

(1.28)

ai-\

при очевидных

предельных

переходах:

lt-*an

— а0;

N£->N,

/г -:-0;

Nt-+l.

траты до проведения унификации

будут

С ш - = ] CuNp(y)dy

= N

J [Ca(y) + Cb(y)]p(y)dy,

(1.29)

а после проведения унификации на основании (1.23)

Q = (Q,£+c6 t /tf,-6Q)tft ,

(1.30)

где Cai, C b i — константы

затрат,

определенные для

принятого