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1、,6-1 概 述,一、下水定义 船舶在船台上或船坞内建造到一定程度后便可下水，即将原在船台上或船坞内呈支撑状态的船进入水中呈漂浮状态。二、下水方式 1、起重机吊：小船造好后可以用起重机把它吊到水中 2、造船坞下水：船在船坞内建造，造好后向船坞内放 水使船浮起再拖到船坞外的水域中。造船坞是目前解决大型船舶建造和下水的较好设施，适合于水位落差不大的地区（如沿海）。,3、船台重力下水：即船舶在本身重力的作用下沿船台倾斜滑道滑入水中，是常用的下水方法。主要包括纵向下水和横向下水两种。,（1）纵向下水：船体的中纵剖面平行于滑道运动。如川东厂的纵向楔形小车。（2）横向下水：船体的中横剖面平行于滑道运动。如
2、东风厂的横向梳式滑道下水。鉴于我国各主要船厂普遍采用纵向下水方式，故在本章中只限于讨论船舶纵向下水的计算。,滑道通常采用两条，其中心线之间的距离约为船宽的。滑道坡度一般取为，其具体数值视船的大小而定：,三、纵向下水布置概述 1、下水设备（1）固定部分：固定部分由木方铺成，称为滑道。,小型船舶（船长100m以下）：=中型船舶（船长100m200m）：=大型船舶（船长200m以上）：=大船的滑道坡度一般较小，以免船首部分离地过高，影响施工，船的龙骨坡度与滑道坡度大体相同，有时较约小。,（2）运动部分 运动部分在下水过程中与船舶一起滑入水中，称为下水架。下水架的底板称为滑板，在滑板与滑道之间敷有润滑
3、油脂，使滑板易于滑动。下水架的两端比较坚固，以支持船体首尾两端的尖削部分，分别称为前支架及后支架。下水架的长度约为船长的80%，船体首尾两端各有10%左右的长度悬空于下水架之外。滑板的支承总面积（：下水时总重量；P：润滑油脂的许可平均压力）滑板宽度（l：下水架长度；n：滑道数目）,（3）辅助设备 套牢装置：防止船在开始下水之前滑板可能滑动 导向挡板：防止船在下水过程中滑板发生偏斜 制动装置：使船在下水后能迅速停止于预定位置 驱动装置：使船在开始下水时能迅速滑动,6-2 下水阶段划分,一、第一阶段（1）自船舶开始下滑至船体尾端接触水面为止。（2）运动特点：平行于滑道运动。（3）受力分析：下水重量
4、：其中包括船体重量及下水架重量。重力 沿滑道方向的分力 即为下滑力，垂直于滑道的分力为（正压力），如图6-2所示。滑道的反作用力R=，R与 在同一作用线上，两者大小相等方向相反。,摩擦力，f为摩擦系数，其数值与润滑油脂的性质及温度有关。f又分为静摩擦系数（船在开始滑动时）和动摩擦系数（船在滑道上运动时），通常f的数值为：滑动条件 船舶在本身重力作用下沿滑道滑动的条件是：或（6-1）,二、第二阶段（1）自船体尾端接触水面至船尾开始上浮为止。（2）运动特点：船的运动仍平行于滑道。（3）受力分析：作用力有：船体下水重量；浮力（其中 为船舶入水部分的排水体积）；滑道的反作用力R。设下水重量、浮力 及反
5、作用力R的作用点至前支架端点的距离分别为、（见图6-3）则在该阶段中力及力矩的平衡方程式为：（6-2）7,反作用力：,反作用力距前支点的距离：,尾下落 当船的重心G已在底滑道末端之后，而船尾尚未浮起 条件：发生尾下落（见图6-4）不发生尾下落,避免措施 增加滑道水下部分的长度；在船首部分加压载重量，使重心G向船首移动，减小重量对滑道末端的力矩；增加滑道坡度；等待潮水更高时下水。这相当于增加滑道水下部分的长度三、第三阶段（1）自船尾开始上浮至下水架滑板前端离开滑道为止（2）运动特点：船舶不再沿平行于滑道的方向移动，下水架的滑板只有前支点与滑道相接触。（3）上浮条件：当船尾开始上浮时，下水架滑板前
6、端成为支点，因而船尾开始上浮的条件必然是：,（4）受力特点：（6-3）（见图6-5）,R,上浮条件,（5）不利情况：滑道反力R集中作用于下水架前支点处，可能损坏下水设备及船体结构；当船舶绕前支点转动时，首柱底部可能撞击船台，损坏船首结构和船台。（6）避免方法：加强前支架处的结构，并使反力平均作用于前支架之全体；取消前支架，在滑板与船体之间的相当长度内只需填入普通楞木，这些楞木随船体及滑板一起下水；在船尾上浮处的前支架下方的滑道结构给予适当加强 两滑道后端的中间挖一凹槽，以免船首底部碰触船台,四、第四阶段（1）自下水架前支点离开船台滑道至船舶停止运动为止（2）运动情况：船已完全浮起；船舶的下水重
7、量仍大于浮力，则将发生船首下落现象，下水重量与浮力之差称为下落重量。（3）下落高度t:前支架离开滑道末端时的水线与船在自由浮起时首吃水之差。（4）首沉深度t 当船首下落至静止水线时，因有惯性作用，船首将继续下沉，在首垂线处下沉的最深水线与静止水线之距离t称为首沉深度，通常t=1.1t。,（5）避免措施：增加滑道入水部分的长度；等待潮水更高时下水；中心凹槽；在滑道末端增加河床深度。（6）下水船舶在离开滑道之后，由于惯性作用将继续向前滑动，故应采取适当措施使船停止运动。抛锚；制动；在舵的后面绑一块横向木板。,6-3 下水曲线计算,一、下水曲线图（1）组成（见图6-8）下水重量=常数（水平直线）；浮
8、力（曲线）；下水重量对于滑道末端的力矩（倾斜直线）；浮力对于滑道末端的力矩（曲线）；下水重量对于下水架前支点的力矩 常数（水平直线）；,浮力对于下水架前支点的力矩（曲线）。,1,6,2,3,4,5,1、2阶段,3、4阶段,R,（2）特点 下水重量 与浮力曲线之差即为船在不同行程时滑道的反力R。直线与 曲线的交点（A点）表示船尾开始上浮，与之相应的 表示船尾开始上浮时的行程数值。若 曲线位于 曲线之上，则，不发生尾下落现象，反之，发生尾下落。当下水进入第三阶段后，其浮力随行程的变化规律与一、二阶段不同，设行程 表示下水架前支点已离开滑道末端，若，则将发生首下落现象，其差数d即为首下落重量。二、下
9、水计算（1）根据第二章中关于重量及重心计算的基本原理，尽可能正确地计算下水重量及重心位置；,（2）绘制如图6-9所示的下水布置图，并注明有关尺寸；（3）确定船舶滑行某一距离x时的首尾吃水；,（6-4）（L为船舶垂线间长，为龙骨坡度，为滑道坡度）根据上式可以把船在各不同行程（例如：x=60m、80m、100m等）时的首尾吃水算出。（4）在邦戎曲线图上画出相当于上述不同行程x时的水线，然后用数值积分法算出每一水线下的浮力及浮心纵向位置，据此可求出 及，也可得出不同行程x时的、数值。根据下水重量及重心位置，可算出 及。（5）绘制下水曲线图，由 确定船尾开始上浮的位置。（6）计算船尾上浮以后的浮力、绘
10、制曲线（见图6-11）,先选定某一 值(),计算船舶在前支点处的吃水；假定若干个尾吃水，在邦戎曲线上画出这些水线，并量出各横剖面面积；应用数值积分法算出、浮心位置、；以尾吃水为横坐标，绘制浮力曲线、曲线及 直线；在 处得对应尾吃水，对应的浮力也可查得；同理假定另外几个x值，可确定每个x下对应的；绘制下水曲线中 阶段的浮力曲线。（7）为了估计船在入水后的浮态及稳性，尚需计算船舶下水后的首尾吃水及初稳性高。,6-4 滑道压力计算,为了保证船舶安全下水，还应对滑道压力进行计算，以便检验润滑油脂、滑道及前支架是否能承受该项压力。船舶在下水过程中，滑道上的受力情况是变化的，故对压力计算也需分阶段进行。一
11、、下水第一阶段（1）受力：整个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：为下水船舶重心G至滑板前端的距离；为滑道反力R的作用点至滑板前端的距离）（2）压力分布及大小 1,设：滑道压力沿滑道长度按梯形分布（见图6-12)，则（6-7)（其中：b为每条下水滑道的宽度，、分别为滑板前端和后端处滑道所受的压力）二、下水第二阶段（1）受力：当下水进入第二阶段时，船体受到浮力的作用，这时滑道反力R及其作用点至前支点的距离 可由下式决定：(6-8),（2）压力分布及大小：与R的作用点的位置有关 当反力R作用点位于滑道接触长度中央的 的范围内（即）时，滑道压力为梯形分布(见图6-1
12、2），则前端及后端滑道处所承受的压力为：(6-9)与（6-7）一样,当反力R的作用点至前支点的距离 时，则滑道压力为 三角形分布（见图6-13），前端及后端处滑道所承受的压力为：(6-10),当反力R的作用点至前支点的距离 时，因滑板与滑道之间不能承受拉力，故两者之间的有效接触长度滑道压力沿有效长度 的分布如图6-14所示，前端及后端处滑道分别承受的压力：(6-11),把6-7中的,（4）当船尾开始上浮时，反力R集中作用于滑板前端。设前支架处平均受压的长度为，则船尾上浮时该处滑道所受的压力(6-12)三、滑道压力分布曲线（见图6-15）从P1、P2的变化，可以判断船体和滑道需加强的部位及范围。,
