Файл: ЗАДАЧНИК ПО СТАТИКЕ.docx

Таблица 2.2 Расчет посадки судна, после загрузки

При расчетах загрузки и посадки судна используются следующие судовые документы:

• кривые элементов теоретического чертежа (гидростатические кривые);

• таблицы гидростатических кривых:

• строевые по шпангоутам и ватерлиниям;

• масштаб Бонжана;

• грузовая шкала;

• диаграмма осадок носом и кормой;

• чертеж размещения груза;

• таблицы грузовых помещений;

• таблицы объемов отсеков.

.

Для расчета посадки судна во время эксплуатации наиболее широко используется диаграмма осадок носом и кормой (рис. 2.3) .

Рис. 2.3 Диаграмма осадок носом и кормой (диаграмма дифферентов).

Рассмотрим решение некоторых практических задач с помощью диаграммы дифферентов.

1. По составленному грузовому плану рассчитана нагрузка судна: водоизмещение Δ и статический момент водоизмещения относительно миделя ????????=Δ∙????g. Определить посадку судна. Откладывая по вертикальной оси диаграммы водоизмещение, а по горизонтальной – момент, находим точку, изображающую нагрузку судна. Пользуясь сеткой кривых ????н и ????к, по найденной точке, при необходимости интерполируя между кривыми, прочитываем осадки носом и кормой для рассчитанного состояния нагрузки. Обратная задача (по заданной посадке ????н и ????к определить водоизмещение Δ и момент ????????) решается в обратном порядке: по ????н и ????к определяем точку на диаграмме, по которой прочитываем Δ и ????????.

2. Определить посадку судна после приема груза массой с абсциссой центра тяжести ????????. Точку, изображающую первоначальную нагрузку или соответствующую первоначальную посадку, смещаем по вертикали вверх на величину ???? и по горизонтали на величину момента ???? ∙ ???????? вправо, если она положительна, или влево, если она отрицательна. По полученной новой точке прочитываем новую посадку по кривым ????н и ????к.

3. Перенос груза по длине судна. Судно имеет посадку, определяемую осадками ????н и ????к > ????н, т.е. с дифферентом на корму. Определить, сколько балласта надо перекатать из ахтерпика в форпик, чтобы посадить судно на ровный киль. Расстояние, измеряемое между их центрами тяжести, составляет ???????? = (????₂ − ????₁). По осадкам ????н и ????к находим на диаграмме соответствующую точку. Так как при перекачке балласта водоизмещение судна меняться не будет, то эта точка будет перемещаться только по горизонтали и ее надо переместить до линии нулевого дифферента. Прочитав для этой точки момент ???????? ′, а также момент ???????? для первоначальной точки, найдем момент ???????????? = ???????? ′ − ????????, который надо создать перемещением балласта, откуда и определим массу балласта

(2.2)

4. Определить массу и абсциссу центра тяжести принятого груза, если до его приема осадки были ????_н и ????_к, а после приема стали ????_н1 и ????_к1. По осадкам находим водоизмещение ???? и момент ????_???? до приема груза и ????_1, и ????_????1 после приема, откуда определяем массу груза ???? = ????₁ − ???? и абсциссу его центра тяжести

(2.3)

Как уже было указано, задачи по диаграмме дифферентов решаются на основе равенства абсцисс (ЦТ) и (ЦВ) судна. В случае посадки судна с большим дифферентом может потребоваться уточнение результата путем исправления момента по выражению

(2.4)

в котором дифферент находится из предварительного определения посадки для водоизмещения Δ и момента ????_????.

(2.5)

В этом случае снятые с диаграммы по осадкам ????_н и ????_к значения водоизмещения Δ и момента ????_???? будут приведенными, а их действительные значения найдутся по выражениям

(2.6)

где Δ_пр и ????_????пр – значения, снятые с диаграммы по осадкам ????_н и ????_к;

????₁ – плотность заборной воды, т/м³;

???? – плотность, воды, для которой построена диаграмма, т/м³.

2.3 Примеры решения задач

Задача №1. Вычислить среднюю осадку ????ср и дедвейт ????????, используя грузовую шкалу для т/х «Капитан Кушнаренко» (рис. Б.1 приложения Б), если известны: момент, дифферентующий на 1 сантиметр осадки ????cм = 180 тм/см, при плотности забортной воды ???? = 1,010 т/м³.

Решение: На грузовой шкале т/х «Капитан Кушнаренко» (рис. Б.1 приложения Б) от заданного значения момента, дифферентующего на 1 сантиметр осадки, проводим горизонталь влево и вправо до вертикалей шкал осадок и плотности. Затем на пересечении горизонтали и вертикалей отмечаем точки 1 и 2. Точка 1 показывает искомую среднюю осадку ????ср = 5,95 м, а точка 2 дедвейт ???????? = 5900 т.

Задача №2. Найти весовое водоизмещение и осадку ???? для судна при переходе из пресной воды в морскую, если известно: изменение осадки δ???? = - 8,2 см, число тонн на 1 сантиметр осадки q =17,28 т/см, коэффициент полноты водоизмещения ???????? = 0,719, коэффициент полноты ватерлинии ???????? = 0,817 при плотности забортной пресной ???? = 1,000 т/м³, и морской воды ????₁ = 1,019 т/м³.

Решение: Из формулы находим весовое водоизмещение

Затем находим осадку

Задача №3. Рассчитать объем V_гр???? и аппликату z_gгр???? груза, погруженного в трюм №1 и твиндек №3 для судна по чертежу размещения грузов (рис. Б.2 приложения Б), если известно: массы грузов в трюме №1 mг_р1 = 485,5 т, и твиндеке №3 m_гр2 = 582,6 т с удельным погрузочным объемом μ_гр = 1,03 м³/т.

Решение: По формуле находим объемы погруженного груза

На чертеже размещения грузов (рис. Б.2 приложения Б) по шкалам трюма №1 и твиндека №3 отсчитываем по вертикали значения найденных объемов погруженного груза V_гр1, V_гр2 и отмечаем точку 1 и 2. По этим точкам на шкалах аппликат центров тяжести грузов находим искомые значения zgг_р1 = 4,95 м, z_gгр2 = 9,05 м.

Задача №4. Вычислить удельный погрузочный объем груза μ_гр????, погруженного в твиндеки №2 и №5 т/х «Славянск», если известно: груз генеральный, массы груза в твиндеке №2 и №5 m_гр1 = 960 т, m_гр2 = 1200 т. Объемы W_кип груза, в полностью заполненном помещении, выбирать по (табл. Б.2 приложения Б).

Решение: Из (табл. Б.2 приложения Б.) для твиндеков №2 и №5 выбираем значения объемов W_кип1 = 1730 м³, W_кип2 = 1450 м3. Затем по формуле находим удельный погрузочный объем груза

Задача №5. Найти осадку носом ????н и кормой ????к т/х «Капитан Кушнаренко» по диаграмме осадок носом и кормой (рис. Б.3 приложения Б), если известно: весовое водоизмещение Δ = 18300 т и статический момент ????x = 20000 тм.

Решение: На диаграмме осадок носом и кормой (рис. Б.3 приложения Б) отмечаем точку 1, лежащую на пересечении вертикали, проведенной от заданного статического момента ????x и горизонтали, проведенной от заданного весового водоизмещения Δ. По этой точке определяем искомые значения осадок носом и кормой ????н = 8,00 м, ????к = 8,50 м.

2.4 Условия задач

2.1. Найти весовое водоизмещение ???? и дедвейт ????????, используя грузовую шкалу для т/х «Капитан Кушнаренко» (рис. Б.1 приложения Б), если известны: осадки носом ????н = 4,25 м, и кормой ????к = 5,75 м при плотности забортной воды ???? = 1,015 т/м³.

2.2. Определить среднюю осадку ????ср и число тонн на 1 сантиметр осадки ????, используя грузовую шкалу для т/х «Капитан Кушнаренко» (рис. Б.1 приложения Б), если известны: весовое водоизмещение ???? = 17300 т, при плотности забортной воды ???? = 1,005 т/м³.

2.3. Вычислить среднюю осадку ????ср и дедвейт ????????, используя грузовую шкалу для т/х «Капитан Кушнаренко» (рис. Б.1 приложения Б), если известны: момент дифферентующий на 1 сантиметр осадки Мсм = 220 тм/см, при плотности забортной воды ???? = 1,020 т/м³.

2.4. Рассчитать объемное водоизмещение и число тонн на 1 сантиметр осадки ????, используя грузовую шкалу для т/х «Славянск» (табл. Б.1 приложения Б), если известны: осадки носом ????н = 5,63 м, и кормой ????к = 5,37 м.

2.5. Найти среднюю осадку ????ср и весовое водоизмещение , используя грузовую шкалу для т/х «Славянск» (рис. Б.1 приложения Б), если известны: момент дифферентующий на 1 сантиметр осадки Мсм = 187,5 тм/см.

2.6. Вычислить дополнительную поправку на изгиб ????изг и прогиб ???? корпуса судна, если известно: осадка на миделе ????м = 7,85 м, осадки носом ????н = 7,13 м, и кормой ????к = 7,38 м, и число тонн на 1 сантиметр осадки ???? = 23,34 т/см.