На какое расстояние от плоскости мидель-шпангоута должен быть принят груз массой 300 т, чтобы осадка судна кормой не изменилась?

Для судна типа “Прометей” задача решается по диг.(см.прил.№1.2)следующим образом:на кривой d_k=const находят точки ,соответствующие водоизмещению до приема груза V и после према груза V₁=(M+300)/r, и по этим точкам определяют M_xv и M_xv1.Абциссу ц.т. определяют по формулам п.4.1.1.

V₁=(4925,3+300)/1,025=5097,85м³,M_xv1=5097.85(-2,87)=--14630.84м⁴

d_н1=5,65м,d_к1=5,60м.

Абцисса ц.т. груза X=r(M_xv-Mv_x1)/m=1,025(-13790,84+14630,84)/300=2,87м

 

Определить изменение метацентрической высоты судна при заливании промысловой палубы слоем воды 0.3м.

 

При решении задач следует помнить, что метацентрическая высота меняется, во-первых, вследствие приёма груза и, во-вторых, из-за наличия свободной поверхности. Если можно использовать формулу начальной остойчивости, то

dh= (d+ -z-h- ),

i_x = KLB³ – момент инерции площади свободной поверхности воды относительно оси наклонения.

         L = 43м., В = 12м., K = 1/12.

 м⁴

V = L*H*0,3 = 43*12*0,3 = 154.8м³.

m = rV = 1,025*154.8 = 158,67т.

x=-20,9м, mx= -3316,203т*м

z= 10,8м , mz= 1713,636т*м

M+m = 4925,3+158,67 = 5083,97т.,V₁=4960м³

Новые координаты ЦТ судна:

X_g1=(-14154,2-3316,203)/5083,97=-3.44 м.

Z_g1=(29614,53+1713,636)/5083,97=6.16 м.

M_xv1=V₁*X_g1=-17062,4м⁴

d_к=5,96м,d_н=4,85м,d=5,41м

dd = d¢-d = 5,41-5,28 = 0,13м.

 

4.1.6. Определить, на сколько уменьшится метацентрическая высота судна от обледенения, если период бортовой качки увеличился на 20%.

 

Для решения задачи следует пользоваться формулой для периода бортовой качки: t_q=cB/ , полагая, что инерционный коэффициент С до и после облединения сохраняет своё значение.

₁ = /1,2 Þ h₁ = h/1,44 = 0,94/1,44 = 0,65 (м).

 Изменение метацентрической высоты:

 dh = h₁-h = 0,65-0,94 = -0,29 (м) (уменьшилась от обледенения).

Определить угол крена судна на установившейся циркуляции при скорости судна на прямом курсе 12 узлов.

 

Наибольший кренящий момент на циркуляции находится по формуле

М_кр=0.233 (z_g- )= ,

где u - скорость судна на прямом курсе.

Угол крена на циркуляции будет равен

q=57.3^{0 .}

Определить метацентрическую высоту судна, сидящего на мели без крена с осадкой носом и кормой на 0.5м. меньше, чем на глубокой воде. Определить критическую осадку, при которой судно начнёт терять устойчивость.

 

Восстанавливающий момент судна, сидящего на мели, подсчитывают по формуле

М_в=g(V_aZ_ma-VZ_g)sinq=D_a(Z_ma- Z_g)sinq=D_ah_asinq=0, т.к. sin 0=0,

где V=M/r=4925.3/1.025=4805.17 м³ и V_a – объёмное водоизмещение судна до и после посадки на мель; D=gV=1.025*9.81*4805.17=48317.18 kH – вес судна; Z_ma1  – аппликата поперечного метацентра судна, сидящего на мели,

z_g=6.01 м.

d_н1=4.46 м.d_к1=5,1 м.,d=4.78м. Þ z_ma1=6.7 м.(по прил.1.3.),V_а1=4279м³(по прил.1.2.)

D_a=gV_a=g*r*V₁=9.81*0.125*4279=43026.41 kH– вес вытесненной воды после посадки на мель;

 

Метацентрическая высота для судна, сидящего на мели:

h_a=z_ma- z_g=6.7- .

z_ma и D_a находим по диаграмме посадок (приложение 1.2) и кривым приложения 1.3 .

При изменении уровня воды значение V_az_ma также изменяется и при так называемой критической осадке d_кр становится равным Vz_g. Начиная с этого момента при дальнейшем уменьшении осадки судно начинает валиться на бок. Для определения d_кр следует построить кривую, показывающую зависимость V_az_ma oт d, найти на ней точку, соответствующую V_zg, которая и определит критическую осадку d_кр.

Определение критической осадки. При некотором значении средней осадки dкр выполняется условие                                           Va*Zma=V*Zg.        Zma=6,80 м

При d1=(4.46+5.1)/2=4.78м. Þ Va1*Zma1=28669.3м⁴

         При d=(4.96+5.60)/2=5.28м. Þ Vа*Zmа =32675,156м⁴    

         При V*Zg=4805,17*6.01=28879,07м⁴ 

dкр=4,805м.(см.”Диагр.критической осадки”)

4.1.9. Определить динамические углы крена от динамически приложенного кренящего момента, от давления ветра для двух случаев положения судна. В первом случае наклонение происходит с прямого положения, во втором – судно накренено на наветренный борт на угол, равный амплитуде бортовой качки.

 

Динамически приложенный кренящий момент:

Мкр=0.001*р*S*ZкНм.,

 где р – давление ветра Н/м²., S – площадь парусности м²., Z – отстояние центра парусности от плоскости действующей ватерлинии м. Величины S и Z снимаются с графиков S(d) и Z(d): Z = 5,83 м. - относительно WL,

 S = 1015м². Давление ветра р для судна неограниченного района плавания при Z =5,83 м.:

р = 1156,2 Н/м²  (интерполированием).

Мкр = 0,001*1156,2*1015*5,83 = 6841,76 кНм.

Амплитуда качки qm = k*X₁*X₂*Y, где Х₁ и Х₂ – безразмерные множители, зависящие соответственно от отношения B/d и коэффициента общей полноты d; Y–множитель, зависящий от района плавания и отношения /В; k – коэффициент, зависящий от отношения суммарной площади скуловых килей к произведению L*B.

B/d=15,2/5,28=2,88       x₁ =0,914

d= =0,60     x₂ =0,95

A_k/LB=27,3/(101,8*15,2)=1,76% ,K=0,91

/В = /15,2 = 0.064 , Y = 27,8°

Тогда, амплитуда качки qm = 0,91*0,914*0,95*27,8 = 21,97°

Динамические углы крена qд при действии на судно момента Мкр находят из условия равенства работ восстанавливающего и кренящего моментов при наклонении судна в первом случае от 0 до qд, во втором – от q до qд.

Плечо кренящего момента L_кр^д =  =  = 0,14 (м) .

По диаграмме статической остойчивости (см диаг) графически определяются для первого случая

qд₁ »8,0°, для второго случая qд₂ » 27,5°(cм.диаг.”ДСО и ДДО”)

4.1.10. Определить статический угол крена при условии, что статический кренящий момент равен моменту, найденному в пункте 4.1.9.

Равновесное положение судна наблюдается при равенстве кренящего и восстанавливающего моментов. Поэтому статические углы крена будут соответствовать точкам пересечения диаграммы статической остойчивости и кривой плеч кренящего момента, в которых наблюдается устойчивое положение равновесия судна. При L = 0,65 м qст » 27° (см диаг. ДСО и ДДО)

где qст – абсцисса точки пересечения горизонтали Lкр с графиком ДСО.

⇐ Предыдущая123

Поделиться: