Расчет посадки и остойчивости

Рис. 7.2. Элементы начальной остойчивости

 

Однородная загрузка:

Z_g = Ʃ Mz_ij / D =28797, 067 /5619, 6 = 5, 1 м

X_g = Ʃ Mx_ij / D = -11405, 492 / 5619, 6 = -2 м.

Композитная загрузка:

Z_g = Ʃ Mz_ij / D =36369, 4 / 9480, 6 = 3, 8 м

X_g = Ʃ Mx_ij / D = -4322 / 9480, 6 = -0, 46 м.

В расчетах мы пренебрегаем поправкой на свободные поверхности.

Рис. 7.3. Вид таблицы в Информации об остойчивости

 

По табл. 4.9 Информации об остойчивости (стр. 150), исходя из известного значения полного водоизмещения D, находим:

– Среднюю осадку d, м.

Однородная загрузка: 2, 79

Композитная загрузка: 4, 55

– Аппликату поперечного метацентра Z_m , м.

Однородная загрузка: 9, 81

Композитная загрузка: 7, 55

– Момент, дифферентующий на 1 см MTC, тм/см.

Однородная загрузка: 218, 69

Композитная загрузка: 248, 38

– Абсцисса центра величины Х_c, м.

Однородная загрузка: 0, 98

Композитная загрузка: -0, 37

– Абсцисса ЦТ ватерлинии Х_f , м.

Однородная загрузка: -1, 02

Композитная загрузка: -3, 31

Рис. 7.4. Вид таблицы в Информации об остойчивости

В табл. 4.11 Информации об остойчивости (стр. 169) находим:

– Минимально допустимая метацентрическая высота h_min , м.

Расчет посадки и начальной остойчивости производится в следующей последовательности:

1. Определяется метацентрическая высота h, м.

h = Z_m - Z_g     

Однородная загрузка: h = 9, 81 – 5, 12 = 4.69

Композитная загрузка: h = 7.55 – 3.81 = 3.74

2. Рассчитывается дифферентующий момент M_диф

M_диф = Ʃ M_x –D * X_c, где Ʃ M_x - дифферентующий момент Мдиф

Однородная загрузка: M_диф = -11405, 49 – 5619, 6 * 0, 98 = -16912, 7

Композитная загрузка: M_диф = -4322 – 9480, 6 * (-0, 37) = -814, 18

3. Рассчитывается дифферент t, м.

t = M_диф / ( 100 * MTC ), где МТС - момент дифферентующий на 1 см, т-м/см.

Однородная загрузка: t = -16912, 7 / (100 * 218, 69) = -0, 77

Композитная загрузка: t = -814, 18 / (100 * 248, 38) = -0, 03

4. Рассчитывается осадка носом d_н, м

      d_н = d + t * (0, 5 - Х_f / L),

Однородная загрузка: d_н = 2, 79 + (-0, 77) * (0, 5 – (-1, 02)/139, 55) = 2, 40

Композитная загрузка: d_н = 4, 55 + (-0, 03) * (0, 5 – (-3, 31)/139, 55) = 4, 53

где Х_f - абсцисса ЦТ площади ВЛ, м;

L – длина судна, м.

5. Рассчитывается осадка кормой d_к, м.

d_к = d - t * (0, 5 + Х_f / L)

Однородная загрузка: d_к = 2, 79 – (-0, 77) * (0, 5 + (-1, 02)/139, 55) = 3, 17

Композитная загрузка: d_к = 4, 55 – (-0, 03) * (0, 5 + (-3, 31)/139, 55) = 4, 56

6. Рассчитывается осадка на миделе d, м.

d = ( d_н + d_к ) / 2

Однородная загрузка: d = (2, 40 + 3, 17) / 2 = 2, 79

Композитная загрузка: d = (4, 53 + 4, 56) / 2 = 4, 55

Остойчивость судна удовлетворяет требованиям " Правил", если расчетное значение метацентрической высоты h больше допустимого h_min.

 

Проверка общей и местной прочности судна

Удельная нагрузка на перекрытия судна лимитируется их прочностными свойствами и должна быть известна из паспортных данных судна.

Для т/х «Г.Алиев»: количество груза в трюме 1 не должно превышать 1933 т, в трюме 2 – 3907 т, в трюме 3 – 3907 т, в трюме 4 – 3943 т. Предельно допустимая нагрузка на люковые закрытия трюма 1 равна 1, 75 т/м², трюмов 2, 3, 4 – 1, 30 т/м². (см. Информация об остойчивости для капитана. Стр. 193).

Общую прочность корпуса проверяют путём сравнения наибольших изгибающих моментов в районе миделя  c нормативной величиной допускаемого изгибающего момента . Приближенно, но с достаточной для практических целей точностью, значение изгибающего момента можно определить по формуле.

Мтв – изгибающий момент на тихой (спокойной) воде, тм.

Мтв  Мо  Мр  Мс,

где Мо – изгибающий момент на миделе судна в порожнем состоянии;

Мр – изгибающий момент от масс грузов и запасов;

Мс – изгибающий момент на миделе от сил поддержания на спокойной воде.

Рис. 8.1. Допускаемые величины изгибающих моментов для состояния

в море т/х «Г.Алиев»

 

В случае, когда изгибающий момент получился положительным, судно испытывает перегиб, и для уменьшения изгибающего момента грузы надо перемещать из оконечностей судна к его середине. При отрицательном значении изгибающего момента судно испытывает прогиб, и грузы следует перемещать из средней части к оконечностям.

Изгибающий момент на миделе судна в порожнем состоянии.

Мо  ko  Do  L  = 0, 125 * 2653 * 134 = 44438 ,

где ko – коэффициент учитывающий расположение машинного отделения (k_o = 0, 125);

Do – вес судна порожнём;

L  – длина между перпендикулярами (расчётная, конструктивная).

Изгибающий момент от масс грузов и запасов

М_р = 1 / 2 * Ʃ M_ij * X_ij

М_р = 1 / 2 * 28797, 1 * (-2) = - 28797, 1 (однородная загрузка)

М_р = 1 / 2 * 36118, 1 * 0, 6 = 10835, 43 (композитная загрузка)

Изгибающий момент на миделе от сил поддержания на спокойной воде .

Мс  0, 5  kс  Dч  L  =0, 5 * 0, 11742 * 2852 * 134 = 22437, 1 (однородная загрузка), Мс  0, 5  kс  Dч  L  =0, 5 * 0, 11742 * 6707, 92 * 134 = 52772, 2 (композитная загрузка)

где kс – коэффициент учитывающий общую полноту судна.

kс  0, 0315  0, 0895   = 0, 11742,

где  – коэффициент общей полноты (  0, 96).

Значение Mтв должно находиться между минимальным M min и максимальным M max значениями моментов сил, действующих на судно:

M min  M max Мтв  = 44438 – 28797, 1 – 22437, 1 = -6796, 2 -15290  -6796, 2  15290 Мтв  = 44438 + 10835, 43 – 52772, 2 = 2501, 23 -15290  2501, 23  15290

Если данное неравенство выполняется значит, общая прочность корпуса судна удовлетворяет выбранному варианту загрузки.

 

Заключение

В выполненной курсовой работе выполнено распределение заданных грузов по грузовым помещениям с условием соблюдения общей и местной прочности корпуса судна, с выходом на допустимый запас плавучести (надводного борта) судна, при условии использования всего объёма грузовых помещений, а также придания судну необходимой посадки (заданного дифферента) и лимитирующей остойчивости груженого судна.

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: