Теория и устройство судна

M_x тв.№ 3=829,95*4,1                                                    M_x тв.№ 3=3402,79 т·м;

M_z тв.№ 3=829,95*9,7                                                    M_z тв.№ 3=8050,51 т·м;

M_x тр.№ 4=1383,4*(-17,1)                                              M_x тр.№ 4=-23656,1 т·м;

M_z тр.№ 4=1383.4*3.7                                                    M_z тр.№ 4=5118.5 т·м;

M_x тв.№ 4=824.42*(-17.2)                                              M_x тв.№ 4=-14180.02 т·м;

M_z тв.№ 4=824.42*9.8                                                     M_z тв.№ 4=8079.31 т·м;

M_x тр.№ 5=209.62*(-54.6)                                              M_x тр.№ 5=-11445.25 т·м;

M_z тр.№ 5=209.62*6                                                        M_z тр.№ 5=1257.72 т·м;

M_x тв.№ 5=385.57*(-57)                                                  M_x тв.№ 5=-21977.49 т·м;

M_z тв.№ 5=385.57*9.8                                                     M_z тв.№ 5=3778.58 т·м;

M_x в.тв.№ 5=550.95*(-57.3)                                             M_x в.тв.№ 5=-31569.43 т·м;

M_z в.тв.№ 5=550.95*13.4                                                 M_z в.тв.№ 5=7382.73 т·м; 

Суммируем по столбцам таблицы 2 массу груза  и моменты груза относительно плоскостей миделя и ОП в отсеках  и на палубе судна. В итоге получим  статью нагрузки судна по перевозимому грузу.

Нижняя строка таблицы “Сумма моментов  М_хгр^н  заполняется в колонке М_х суммой только  положительных значений моментов из колонки М_х грузов.  
 
 
 
 

3. Составление итоговой таблицы нагрузки судна (таблица 3).

 

Первой строкой  в таблицу 3 заносится итоговое значение необходимых  на рейс запасов из таблицы 1. Второй строкой заносится итоговое значение таблицы размещения грузов на судне из таблицы 2. Следующей строкой в таблицу нагрузки судна заносят массу и   моменты экипажа со снабжением (приложение 1).Четвёртой строкой – балласт. В сумме первые четаре строки дают дедвейт DW и его моменты относительно миделя М_хDW и ОП М_zDW.

Добавив к дедвейту массу и моменты судна порожнем получают водоизмещение судна после  погрузки D = DW + D_п ,где D_п – водоизмещение судна порожнем (из приложения 1). 

D =9903,2+5380                                                           D =15283,2 т; 

Отдельной строкой  в колонку M_x вносится  сумма   положительных моментов   M _x^н  части дедвейта, расположенного в нос от миделя  SM _x^н = М_хз^н + М_хгр^н  (М_хз^н и  М_хгр^н из таблиц 1 и 2 соответственно), которая используется для оценки   общей прочности корпуса судна после погрузки 

SM _x^н =2760,1+136305,51                                SM _x^н =139065,61 т·м;

       

4. Определение координат  ЦТ судна после погрузки.

Координаты  ЦТ судна определяются делением моментов водоизмещения М_х и М_z на водоизмещение судна после погрузки

    Х_g = М_х /D,                     Z_g = М_z /D. 

Х =-26913.81/15283.2                                                Х =-1.76 м;

Z =115925.865/15283.2                                             Z =7.585 м; 

Значения  координат Х_g  и Z_g заносятся в строку водоизмещение судна после погрузки таблицы 3. 

3. Расчет  параметров мореходности судна.

 

3.3.1. Определение посадки судна после погрузки.

Значения  осадок  носом d_н и кормой d_к и дифферент D_f  определяются по «Диаграмме осадок носом и кормой т/х “Новгород”» (приложение 2). В диаграмму входят со своими значениями дедвейта DW, момента дедвейта относительно миделя М_хDW  и плотности забортной воды ρ.   Осадки носом и кормой и дифферент по диаграмме определяют следующим способом:

• по нижней шкале откладывают значение дедвейта Dw с учетом плотности морской воды и проводят вертикаль;
• на вертикальной шкале откладывают значение момента дедвейта относительно миделя М _{х DW}  и ставят точку;
• по этой точке, интерполируя между кривыми постоянных значений осадок, определяют осадки носом, кормой и дифферент.

Чтобы избежать ошибок, выбор осадок производят с  одновременным контролем по дифференту. Например, если через искомую точку  проходит линия дифферента на корму, то меньшая из осадок – d_н, большая – d_к.

d_н=7.9 м;                                                                   d_к=8.2 м;        

 По значениям  осадок d_н и d_к вычисляют среднюю осадку

    d_ср = 0,5(d_н + d_к), м,

d_ср = 0,5(7.9+8.2)                                                          d_ср = 8.05 м;

и  дифферент

    D_f = d_н – d_к, м,

D_f =7.9-8.2                                                                       D_f =-0.3 м;

Сравниваем полученное значение дифферента с его значением, снятым с диаграммы.Значения – совпали. 

3.3.2.  Оценка  общей прочности корпуса судна  после погрузки.

Общая прочность корпуса судна оценивается по “Диаграмме контроля прочности” (приложение 10). С диаграммы снимается стрелка перегиба корпуса по известным DW, SМ_х^н, D_f (см. таблицу 3).

 Для определения  перегиба корпуса необходимо:

• на горизонтальной шкале дедвейта для нулевого дифферента (нанесен в тысячах тонн),  отметить точку, соответствующую дедвейту DW; 
• затем вдоль наклонной линии, проходящей через дедвейт, провести от этой отметки отрезок до уровня, соответствующего дифференту D_f;
• из полученной  точки провести вертикаль и на ней отложить отрезок равный моменту SМ_х^н   (на вертикальной шкале  значения SМ_х^н   нанесены в тысячах тонно-метров) и поставить точку;
• по расположению точки на диаграмме определить значение стрелки перегиба корпуса f  (см).

Общая прочность  корпуса  обеспечена, т.к.  полученная на диаграмме точка  находиться между  ограничивающими прямыми “Опасно  – прогиб в рейсе”, “Опасно –  перегиб в рейсе”. 

3.3.3.  Оценка начальной остойчивости судна после погрузки

Мерой начальной остойчивости и одним из критериев остойчивости является метацентрическая высота. Согласно Нормам остойчивости Регистра   она всегда должна быть положительной.

Приближенное  значение h снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение  12) по известным DW и его моменту относительно основной плоскости M_zDW, включающего поправки на свободные поверхности в танках.

По оси  абсцисс диаграммы откладывают  величину дедвейта или соответствующую  ему величину средней осадки. Осадку можно отложить на прямой, параллельной оси дедвейта «Осадка d, м». На  оси ординат нанесено значение метацентрической высоты. На диаграмме проведены наклонные кривые момента дедвейта m_zdw.  Для определения значений метацентрической высоты, минимально допустимой для данной загрузки судна, на диаграмме имеются несколько контрольных кривых, соответствующих минимальным (критическим) значениям метацентрической высоты по различным критериям остойчивости. Кривые 1 и 2 соответствуют допустимому значению метацентрической высоты по критерию погоды «К_v=1». Таких кривых может быть несколько. Например, кривая 1 для судна с генеральным грузом, кривая 2 для перевозки двух ярусов контейнеров на палубе. Верхние пунктирная и штрихпунктирные кривые   отвечают требованиям, предъявляемым к диаграмме статической остойчивости соответственно по величине максимального плеча l_max = 0,2 м,  углу заката диаграммы статической остойчивости θ_v= 60° и θ_v = 55° (для судов, которым разрешено плавать при уменьшенном угле заката диаграммы). Кривая 3 ограничивает метацентрическую высоту по максимальной величине h_max для исключения нежелательных ускорений, возникающих при резкой качке с большой амплитудой.

    Проверку  соответствия остойчивости судна нормам Регистра  по диаграмме контроля остойчивости выполняют следующим  порядком. Дедвейт равен 9903,2 т., M_zDW =68675,865 т∙м, для судна с генеральным грузом и 100%-ным запасом. На диаграмме для данного значения дедвейта проводят вертикаль. На этой  вертикали откладывают величину расчетного момента. По шкале ординат определяется расчетная метацентрическая высота h_р=0,7 м. Допустимые значения h_min, h_max, M_{zDW max} и  M_{zDW min} определяют на диаграмме по точке пересечения вертикальной прямой с предельными кривыми 1 и 3. В результате из диаграммы контроля остойчивости видно, что остойчивость судна при данной загрузке удовлетворяет требованиям правил Регистра, так как точка пересечения лежит между предельной кривой минимально допустимой остойчивости «К_v=1» (кривая 1) (h_min = h_доп1 =0 м при M_zDWmax=80000 т∙м) и кривой максимально допустимой остойчивости (кривая 3) (h_max,= h_доп3 = 2,7 м при M_{zDW min}= 37000 т∙м).