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

Для БАТМ «Пулковский меридиан» по приложению 2.2 определяют точки пересечения кривых Δ и Δ ₁=Δ + 300 с горизонталью, проведённой через точку dк, и находят X_c и X_c1. Абсциссу центра тяжести груза определяют по формуле: x = (Δ ₁ x_c1 – Δ x_c)/m

Δ =5280, 2 т.

Δ ₁=Δ + 300=5280, 2+300=5580, 2 т.

dк= 5, 75м.

рис. 12

x_c= -1, 54 м.,

x_c1= -1, 0 м., (рис. 12)

x = (Δ ₁ x_c1 – Δ x_c)/m=(5580, 2*(-1, 0)-5280, 2*(-1, 54))/300= 8, 5 м.

Определить изменение метацентрической высоты судна при заливании промысловой палубы слоем воды 0, 3 м

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

где i_x – момент инерции площади свободной поверхности воды относительно продольной центральной оси (оси наклонения).

i_x=1/12(l*b³),

где l, b-длина и ширина поверхности,

i_x =1/12(103, 7*16³)=35396 т*м.

где m - масса воды, слоем 0, 3 м., при заливании промысловой палубы длиной 103, 7м. и шириной 16, 0м:

1)Определяем обьем V воды как произведение длины L=40 промысловой палубы на ее ширину B=16 и высоту слоя воды, которая равна 0, 3 м.

V = 40*16*0, 3 = 192м³

2)Определяю массу воды как проиведение найденного обьема V, на плотность воды ρ равной 1, 25 т/м³:

m= Vρ =192*1, 025=196, 8 т.

где δ d - изменение осадки после заливания водой промысловой палубы, определяю как:

δ d= m/q= 196, 8/16, 8 = 11, 71 cм = 0, 1171 м.

4.6 Определить, насколько уменьшится метацентрическая высота судна от обледенения, если период бортовой качки увеличился на 20%

Для решения задачи следует пользоваться формулой для периода бортовой качки: , полагая, что инерционный коэффициент C до и после обледенения сохраняет своё значение и величина инерционного коэффициента зависит от типа судна и колеблется в пределах 0, 36 - 0, 43

Период бортовой качки до обледенения: => период бортовой качки после обледенения увеличился на 20% и принял значение c. Определяю значение метацентрической высоты после обледенения:

h₁ = (C_ϴ B/ τ _{ϴ 1})²=0, 53м.

Отсюда делаем вывод, что от обледенения метацентрическая высота уменьшилась на δ h = 0, 76-0, 53=0, 23 м;

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

Наибольший кренящий момент на циркуляции находят по формуле:

M_кр = 0, 233Δ V²(z_g – d/2)/L,

где V – скорость судна на прямом курсе.(V=12*0, 514=6, 168 м/с)

M_кр = 0, 233*5280, 2*6, 168²(6, 64 – 5, 63/2)/96=1862, 95 т*м

Угол крена на циркуляции будет равен:

θ ˚ = 57, 3˚ M_кр/9, 81 Δ h.

θ ˚ = 57, 3*1862, 95/9, 81*5280, 2*0, 76 = 2, 7˚

Найти 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 начинает терять устойчивость

Восстанавливающий момент судна, сидящего на мели, подсчитывают по формуле:

где V и V_a – объёмное водоизмещение судна до и после посадки на мель;

Δ a = γ ·V_a – вес вытесненной воды после посадки на мель;

Δ = γ ·V – вес судна;

Z_ma – аппликата поперечного метацентра судна, сидящего на мели.

Из формулы для M_в видно, что метацентрическая высота судна, сидящего на мели,

.

Для БАТМ «Пулковкий меридиан» Z_ma и Δ a находятпо диаграммам посадок (приложение 2.2) и кривым Z_c(d_н1, d_к1) и r (d_н1, d_к1) (приложение 2.3 и 2.4).

d_к1= d_к - 0, 5= 5, 75-0, 5 = 5, 25 м.

d_н1= d_н - 0, 5= 5, 5-0, 5 = 5, 0 м.

Находим среднюю осадку после посадки на мель:

м

рис. 13

``

рис. 14 рис. 15

Из рисунка13видно, что M_a=4500 т., x_c1=-0, 8 м.

Из рисунка 3.8 видно, что Z_cа=2, 9 м.

Из рисунка 3.9 видно, что r_а=4, 28 м.

 

Вычислим объемные водоизмещения до и после посадки:

V_a= M_a/ρ =4500/1, 025 = 4390, 23 м³.

V = M /ρ =5280, 2/1, 025 = 5151, 41 м³.

 

Вычислим вес вытесненной воды после посадки и вес судна:

Δ a = ρ gV_a =1, 025*9, 81*4390, 23=44144, 9 кН.

Δ = ρ gV =1, 025*9, 81*5151, 41=51798, 72кН.

 

Z_ca= 2, 9 м., r_a=4, 28 м., Z_ma= Z_ca+ r_a= 2, 9+4, 28 =7, 18 м.

 

h_a= Z_ma-( Δ / Δ a)*Z_g=7, 18-(51798, 72/44144, 9)*6, 64 =-0, 6 м.

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 от d, найти на ней точку, соответствующую Vz_g, которая и определит критическую осадку d_кр.

 

При dа=5, 13, Va*Zma=4390, 23*7, 18=31521, 85

При d=5, 63, V*Zm=5151, 41*7, 4=38120, 43

V*Zg=5151, 41*6, 64=34184, 76

d_кр=5, 33 м. (рис. 16)

рис. 16

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

Динамически приложенный кренящий момент M_кр (в кН м) подсчитывают по формуле:

M_кр=0, 001pSz,

где p – давление ветра, н/м²; S – площадь парусности, м²; z –отстояние центра парусности от плоскости действующей ватерлинии, м.

Площадь парусности S=1040м² . и плечо парусности z=5, 83 м. снимаются с графика для БАТМ «Пулковский меридиан» в приложении 2.9.(рис)

Давление p принимают в зависимости от района плавания и плеча парусности z. Величина p для судна неограниченного района плавания приведена ниже:

 

 

Z, м	3, 0	3, 5	4, 0	4, 5	5, 0	5, 5	6, 0	6, 5	7, 0
р, н/м2

 

рис. 17

Проинтерполировав, получили p=1157, 14 н/м², для z=5, 83 м.

Mкр=0, 001*1157, 14*1040*5, 63= 6775, 3 (кН*м)

 

Амплитуда качки вычисляется по формуле:

θ ^˚ _m = kx₁x₂Y,

где x₁ и x₂ – безразмерные множители, зависящие соответственно от отношения B/d и коэффициента общей полноты δ;

Y – множитель, град;

k –коэффициент, зависящий от отношения суммарной площади скуловых килей к произведению LB.

 

Значение x₁, x₂ и k выбираются из следующих таблиц в зависимости от отношения B/d, коэффициента общей полноты δ и отношение площади скуловых килей A_к к произведению LB.

 

B/d	2, 5	2, 6	2, 7	2, 8	2, 9
x1	0, 98	0, 96	0, 95	0, 93	0, 91

Δ	0, 55	0, 60	0, 65	0, 70 и более
x2	0, 89	0, 95	0, 97	1, 00

 

Aк /LB	1, 0	1, 5	2, 0	2, 5
K	0, 98	0, 95	0, 88	0, 79

Значение Y принимают в зависимости от района плавания судна и отношение . Длясудов неограниченного района плавания значения Y приведены ниже:

 

	0, 04	0, 05	0, 06	0, 07	0, 08	0, 09	0, 10	0, 11	0, 12	0, 13 и выше
Y	24, 0	25, 0	27, 0	29, 0	30, 7	32, 0	33, 0	34, 4	35, 3	36, 0

 

Поскольку B/d =16/5, 63 = 2, 84, то x₁ = 0, 92,

δ = V/(L*B*d) = 5151, 41/(96, 4*16*5, 63)=0, 59, то x₂= 0, 94

Площадь скуловых килей для «БАТМ «Пулковский меридиан» равна 2x14, 2 м² соответственно

 

A_к / LB=( 2*14, 2)/(96, 4*16) = 0, 18, то k= 0, 9024.

 

Значение Y принимают в зависимости от района плавания судна и отношение = =0, 047, то Y = 26

Окончательно получаем:

θ ^˚ _m = kx₁x₂Y =0, 9024*0, 92 * 0, 94*26= 20, 3 ^˚

Динамические углы крена θ ^˚ _Д при действии на судно момента М_кр находят из условия равенства работ восстанавливающего и кренящего моментов при наклонении судна в первом случае от 0^˚ до θ ^˚ _Д, во втором – от θ ^˚ _m до θ ^˚ _Д. Работы восстанавливающего и кренящего моментов геометрически представляют площадями, ограниченными соответственно диаграммой статической остойчивости и кривой плеч кренящего момента, а также осью абсцисс и ординат 0^˚ и θ ^˚ _Д в первом случае и θ ^˚ _m и θ ^˚ _Д – во втором.

Плечо кренящего момента следует вычислить по формуле:

l _кр.д = M_кр/(Δ g)

l _кр.д = M_кр/(Δ g) = 6775, 3/(5280, 2*9, 81)=0, 131 м.

На ДСО откладываем плечо кренящего момента в виде прямой l _кр.д=const

Для первого случая при наклонении судна от 0⁰ до Θ _д равенство работ восстанавливающего и кренящего моментов выражается равенством площадей A-B-C и C-D-E.

 

рис. 18

Θ _д1=18°

Для второго случая при наклонении судна от -Θ _m = - 20.3⁰ до Θ _д равенством работ восстанавливающего и кренящего моментов выражается равенством площадей 1-2-3 и 3-4-5.

рис. 19

Θ _д2=32, 1°

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: