Файл: Аксютин Л.Р. Контроль остойчивости морского судна.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.08.2024

Просмотров: 63

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

При расчетах остойчивости в число цистерн, учиты­ ваемых при подсчете влияния жидкого груза, включают­ ся те, в которых по условиям эксплуатации могут одно­ временно возникать свободные поверхности. Из числа возможных сочетаний цистерн со свободными поверхно­ стями выбирают такие, которые создают наибольший суммарный кренящий момент S6M от переливания жидкости при крене судна 30°. Для вычисления &М30 по каждой цистерне можно воспользоваться формулой

 

öM30 = оА ?

V св /зо .

( 17)''

где

ѵг — полная емкость цистерны, м3;

 

 

Ьт — габаритная

ширина цистерны, м\

 

у— объемный вес жидкого груза в цистерне,

т/м3;

с„ = ———• — коэффициент полноты цистерны;

ат Ь-р сI*

ат— габаритная длина цистерны, м\ ст — габаритная высота цистерны, м\

/3о — безразмерный

коэффициент,

определяе­

мый по табл.

13 для 'Ѳ='30° в зависимости'

от

отношения

Ьт

 

----.

 

 

 

ат

 

В расчет не включаются цистерны, удовлетворяющие-

условию

Ш 30<0, 01 ДП1ІП,

(1

 

где Дгащ — водоизмещение судна без груза

(с 10% запа­

сов),

г.

 

 

Обычные остатки жидких грузов в опорожненных ци­

стернах не принимаются во внимание.

 

К пассажирским судам предъявляются дополнитель­

ные требования.

Начальная

метацентрическая высота

пассажирского судна должна быть такой, чтобы при ре­ ально возможном скоплении пассажиров у одного борта, на самой верхней, доступной пассажирам палубе, угол крена был в два раза меньше угла заливания судна, или входа палубы в воду, или оголения скулы, смотря по тому,, какой угол меньше. В любом случае угол крена не дол­ жен превышать 10°. Суммарный крен от циркуляции и скопления пассажиров не должен превышать 3/4 углш заливания, или входа палубы в воду, или оголения ску­

лы, или 12°, смотря по тому, какая

из этих величин-

меньше.

.

29»


Кренящий момент на циркуляции

определяется по

•формуле

 

 

 

М„р - 0,233

А

^0.8

(19)

9,81

L

 

 

где о0,8 — скорость судна

при выходе

на циркуляцию,

принимаемая равной 0,8 полного хода, м/сек; L —длина судна по грузовой ватерлинии, м.

Г л а в а II. ИЗМЕНЕНИЕ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА

§ 7. ПРИЕМ ИЛИ ВЫГРУЗКА ГРУЗА

Остойчивость судна зависит от взаимного расположе­ ния ЦТ и ЦВ. Каждая из этих точек может менять свое положение в процессе эксплуатации судна. Например, ЦТ смещается вследствие расхода судовых запасов, ЦВ — в условиях волнения, при посадке на мель. Изме­ нение положения любой из этих характерных точек из­

меняет остойчивость судна,

причем это изменение может

• быть весьма велико.

при приеме

или выгрузке

Изменение остойчивости

груза определяется двумя

методами:

1)

при грузовых

операциях с малым грузом

(вес груза

менее 10% водо­

измещения); 2)

при грузовых операциях с большим гру-

-зом (вес груза

более 10% водоизмещения). Под грузом

в данном случае понимается любой вид нагрузки, в том числе топливо, судовые запасы и т. п.

Изменение метацентрической высоты при грузовых операциях с малым грузом определяется по формулам:

oh =

Р

( d H ------- --------- г

h

(2 0 )

 

Д + Р \

200?

 

Р

У

 

8ft =

'

1( d - f - ^ — ?р — h \

(2 1 )

 

А +

р {

2

р

 

J

 

:-где Д — водоизмещение

судна

до

начала

грузовых опе­

раций,

т;

(при погрузке принимается со знаком

р — вес груза

плюс, при выгрузке-—со знаком минус), г;

d — осадка судна до начала грузовых операций, м; öd — изменение осадки в результате грузовых опера­

ций, м;

:30


q — число тонн на 1 см осадки;

и килем судна, м;

гр — расстояние между

ЦТ груза

h — метацентрическая

высота до

начала грузовых,

операций, м.

 

 

Новое значение метацентрической высоты /гн полу­ чается прибавлением к прежней метацентрической высо­ те поправки б/г с тем знаком, который получился при ре­

шении по формулам (20) или (21):

 

hti = h + oh.

(22)

Новое значение плеч диаграммы статической остой­ чивости в случае приема (выгрузки) малого груза опре­ деляется по формуле

/х = I

d +

z Ѵіп Ѳ — L

(23)’

Л + Р

 

200q

 

где /•—прежнее значение плеча статической остойчиво­ сти, м\

1\ — новое значение плеча статической остойчиво­ сти, м.

Если центр тяжести принимаемого (снимаемого) гру­ за не совпадает с диаметральной плоскостью судна, его прием (снятие) вызовет изменение посадки судна на угол крена

Ѳ° = ---------^ ---------57,3°,

(24)^

(Д + р) (Л +

щ

 

где г/ — расстояние между

ЦТ груза и диаметральной

плоскостью судна, м.

 

Из формулы (20) можно получить формулу для ре­

шения обратной задачи о количестве балласта,

которое

нужно принять для получения необходимого увеличения метацентрической высоты, по которой

______ Доh_______

Р = d + X zp li—о/i ’ ( 2 5 ) ’

где A — водоизмещение судна до приема балласта, т; бh — требуемое увеличение h, м;

d — осадка до приема балласта, м;

X— половина приращения средней осадки от приема балласта (приблизительно бывает от — до—- );.

ѵ ^

100

50

z„ — возвышение ЦТ

балласта над килем судна, м;

п — первоначальная

метацентрическая высота, м.

ЗР


При погрузке (выгрузке) большого груза пользовать­ ся приведенными выше формулами нельзя. Расчет остой­ чивости в этом случае следует выполнять при помощи кривых теоретического чертежа (рис. 19).

По оси абсцисс откладывают начальное водоизмеще­ ние (до грузовых опе­ раций) и по нему опре­ деляют соответствую­ щую начальную осад­ ку d. Затем отклады­ вают по оси абсцисс вправо от начала ко­ ординат (при погрузке) или влево (при выгруз­ ке) вес принимаемого груза р и получают на оси ординат новое зна­

чение осадки d\. Значение /г при начальном водоизмеще­ нии Д должно быть известно. Тогда для осадки d снима­

ют с чертежа

значение zm и

находят zg = zmІі. Затем

вычисляют новое значение z g

по формуле

 

 

 

Z* = Z* +

A + 7 (Z' ~ Zff)’

 

 

(26)

где zp — возвышение

ЦТ принимаемого

груза над

ки­

лем,

м.

 

 

новой

осадке

dь

На прямой

ВГ, соответствующей

■откладывают

вычисленную

величину

z g

в масштабе

.для z т. Затем снимают новое значение

метацентриче­

ской высоты

h' = 2'm- z ß-

 

 

 

 

 

 

 

(27)

Особенно тщательно надо рассчитывать остойчивость в случае принятия на палубу тяжеловесных грузов. Сле-

.дует по возможности точнее установить их вес и положе­ ние центра тяжести. Даже незначительная на первый взгляд ошибка в этих величинах может существенно по­ влиять на конечный результат.

§ 8. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ГРУЗА

Перемещение груза в продольном и поперечном на­ правлениях изменяет посадку судна, но не влияет на его

•остойчивость. Перемещение в вертикальном направлении

:32


изменяет остойчивость судна, но не влияет на его посад­ ку. Перемещение груза р в вертикальном направлении приводит к изменению положения ЦТ, т. е. величины zg. Положение метацентра при этом не меняется. Изменение метацентрической высоты определяется по формуле

8ft= -£-(z0- Zj),

(28)

д

 

где 20 — первоначальное расстояние

между ЦТ переме­

щаемого груза и килем судна, м;

Z\ — расстояние между килем судна и ЦТ груза по­ сле его перемещения, м.

Если груз поднимается, метацентрическая высота уменьшается, если опускается,— увеличивается.

Формулой (28) можно пользоваться при перемещении как большого, так и малого груза, в связи с тем, что из­ менение происходит только за счет изменения zg. Ме­ тацентрический радиус и отстояние ЦВ от киля остаются

прежними.

остойчивости

Новые плечи диаграммы статической

вычисляют по формуле

 

k = l — (Zg,— zg) sin Ѳ,

(29)

где Zgi — новое возвышение ЦТ судна, м.

Подвешенные грузы являются близкими по характеру своего влияния на остойчивость к грузам, перемещенным

в вертикальном направлении. Подвешенный

груз умень­

шает метацентрическую высоту на величину

 

Ы і= ---- Y к

 

 

(30)

Л

 

 

 

где р — вес груза, г;

 

груза над центром

I — возвышение точки подвеса

тяжести того же груза,

когда он находился на

палубе, м.

 

 

 

Формула (30) справедлива

для

случая,

когда груз

до момента подъема находился на судне и его вес входил в величину А водоизмещения судна. Если же груз нахо­ дился вне судна (например, на барже), то при его подъ­ еме судовой стрелой или краном следует пользоваться формулой (20). При этом под величиной z p следует по­ нимать возвышение над килем точки подвеса груза, т. е. пока стрелы или крана.

3. Л. Р. Аксютин

33