28
- МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ Федеральное Агентство морского и речного транспорта Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф.Ушакова К а ф е д р а “Теория и устройство судна” МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению курсового проекта “РАСЧЕТ ПОСАДКИ, ОСТОЙЧИВОСТИ И ОБЩЕЙ ПРОЧНОСТИ СУДНА В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ”. Дисциплина: «Основы теории и устройства судна» Специальность: 190701«Организация перевозок и управление на транспорте (морском)» Разработали: доцент, к т н, Самохвалов А.В. доцент Заляев З.Ф. Утверждено на заседании кафедры ТУС

МЕТ УК ТУС

  • Upload
    sat65

  • View
    317

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: МЕТ УК ТУС

-МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ

Федеральное Агентство морского и речного транспортаФедеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Морская государственная академияимени адмирала Ф.Ф.Ушакова

К а ф е д р а“Теория и устройство судна”

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению курсового проекта

“РАСЧЕТ ПОСАДКИ, ОСТОЙЧИВОСТИ И ОБЩЕЙПРОЧНОСТИ СУДНА В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ”.

Дисциплина: «Основы теории и устройства судна»Специальность: 190701«Организация перевозок и управление на транспорте (морском)»

Разработали:доцент, к т н, Самохвалов А.В.

доцент Заляев З.Ф.

Утвержденона заседании кафедры ТУС

“__”сентября 2006 г. Пр. №___

Новороссийск- 2006

1.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Page 2: МЕТ УК ТУС

При выполнении эксплуатационных расчетов по составлению грузового плана и проверке остойчивости и общей прочности используются следующие исходные данные:

- судовая документация;- чертежи общего расположения судна;- грузовая шкала;- кривые элементов теоретического чертежа;- эпюра емкости или таблица объемов;- чертежи размещения грузов на судно;- интерполяционные кривые плеч остойчивости формы (пантокарены);- график изменения осадок оконечностей от приема 100 т груза или

диаграмма осадок носом и кормой;- характеристики судна;- главные размерения судна: L, B, Т, D;- тип и мощность силовой установки: Nе;- плановая скорость судна в полном грузу: Vs;- численность экипажа: n э;- площадь парусности судна в полном грузу: Sn;- аппликата центра парусности: Zn;- характеристики заданного рейса;- параметры посадки судна перед загрузкой : Тн, Тk;- количество принимаемого груза Ргр

и его удельный погрузочный объем ;- расстояние между портами S;- плотность морской воды в порту отправления ;- скорость судна: Vs;

1.2. РАСЧЕТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РЕЙСА ИИ СУДОВЫХ ЗАПАСОВ НА РЕЙС.

Page 3: МЕТ УК ТУС

1.2.1. Расчет продолжительности рейса.

Продолжительность рейса рассчитывается по заданному расстоянию между портами:

= 12100/14,5=834,48 час

= 834,48/24=34,77 сут.

1.2.2. Расчет судовых запасов на рейс.

Судовые запасы рассчитываются в зависимости от суточного расхода топлива и воды, продолжительности рейса:

- необходимое количество топлива с учетом штормового запаса ( принять равным 10% в т.):

=1,1*10600*834,48*(0,1758/1000)=1710,54 т

- удельный расход топлива.

Для судов с двигателями внутреннего сгорания:

Для судов с паротурбинными установками:

Nе - мощность силовой установки.Запас смазочного масла обычно составляет 0,4-0,6 % запасов топлива:

=0,005*1710,54=8,55 т

Запас пресной воды для нужд экипажа определяется исходя из санитарной нормы 70-100 л. на человека в сутки:

=0,1*34,77*27=93,88 т

Запас провизии определяется исходя из нормы 3 кг. на человека в сутки:

=0,003*34,77*27=2,82 т

1.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОИЗМЕЩЕНИЯ ПРИ НАЧАЛЬНОЙ ПОСАДКЕ СУДНА.

Page 4: МЕТ УК ТУС

При заданной посадке судна (ТН, ТК ) водоизмещение определяется с помощью грузовой шкалы или кривых элементов теоретического чертежа (КЭТЧ).

Грузовая шкала и грузовой размер на КЭТЧ строятся для посадки судна на ровный киль, без крена, дифферента, изгиба корпуса, а также для стандартной плотности воды. Поэтому к водоизмещению, подсчитанному по грузовой шкале или грузовому размеру, необходимо вводить поправки.

Расчет водоизмещения производится в следующей последовательности: 1. Рассчитывается средняя осадка ТСР0 и дифферент t0:

; .

= (0,84+5,36)/2=3,1 м; =0,84-5,36=-4,52.

2. По грузовой шкале для стандартной плотности морской воды снимаются водоизмещение 0 для ТСР0.

0 =9750т По кривым элементов теоретического чертежа снимаются элементы

плавучести и начальной остойчивости для осадки ТСР0.

q0 число тонн на 1 см осадки т/см

абсцисса центра величины 5 м

ZС0 аппликата центра величины 1,45 м

Хf0 абсцисса Ц.Т. площади ватерлинии 5,5 м

r0 поперечный метацентрический радиус 14,5 м

R0 продольный метацентрический радиус 540 м

S0 площадь ватерлинии 3125 м2

При отсутствии на чертеже величины q её можно рассчитать по формуле:

= 1,025*3125/100=32,03 т/см

Page 5: МЕТ УК ТУС

3. Находятся поправки к водоизмещению, определенному по грузовой шкале:

- поправка на плотность воды:

= (1,008-1,025)/1,025*9750= - 161,7т

0 и - соответственно измеренная и стандартная плотность воды, стандартная = 1,025 т/м3;

- поправка на дифферент:

=100*32,03*5,5*(-4,52/165)= - 482,58 т

q0 - число тонн на 1 см осадки,Хf0 - абсцисса ц.т. площади ватерлинии.- поправка на обводы корпуса в оконечностях:

= - 50*32,03*(-4,52/165)*(4,8-11,4)= - 289,55 т

где: lН и lК - отстояние марок углубления от носового и кормового

перпендикуляров соответственно, определяется по боковому виду судна.

- поправка на изгиб корпуса:

= 0,74*32,03*(-176) = - 4171,59 т

f - стрелка прогиба корпуса, см.

= 100(1,34-3,1) = - 176

4. Водоизмещение судна с учетом поправок при начальной посадке судна.

== 9750+(-161,7)+(-482,58)+(-289,55)+(-4171,59)= 4644,58 т

5. Определяется положение центра величины по длине судна с учетом дифферента по формуле:

= 5+540*(-4,52)/165 = - 9,79 м

1.4. СОСТАВЛЕНИЕ ГРУЗОВОГО ПЛАНА

Page 6: МЕТ УК ТУС

При составлении грузового плана используются:для танкеров - таблицы судовых помещений;для сухогрузных судов - эпюра емкостей или чертеж размещения грузов

на судне.

1.4.1. Распределение судовых запасов.

Судовые запасы обычно распределяются в такой последовательности: топливо размещается в расходные цистерны, затем в топливные бункеры и танки, расположенные в районе МКО, танки двойного дна, затем в диптанки и в последнюю очередь топливобалластные танки. Топливные танки заполняют с учетом температурного расширения. Объем, занимаемый топливом, определяется по формуле:

0,97 - коэффициент для учета температурного расширения;V0 - объем танка, м3.При распределении пресной воды цистерны обычно заполняются

полностью.Расположение провизионных кладовых, если нет точных данных, может

быть ориентировочно определено по чертежам.Расчет координат Ц.Т. принятых запасов ведется в табличной форме:

Таблица 1.1Распределение судовых запасов.

Запасы и их размещение

Вместимость помещений,

м3

Количество принятых запасов, т

Координаты Ц.Т.

запасов

Моменты

Х, м Z, м Mx, тм Mz, тмТопливо 2198,6 1710,54 - 43,95 8,75 - 75178,23 + 14968,65

Провизия 40 2,82 -67 17 - 188,94 + 47,94

Смазочное масло 124,5 8,55 -61,63 7,71 - 526,94 + 65,92

Пресная вода 276,4 93,88 -51,82 9,834 - 4864,86 + 923,22

Итого запасов З =1815,79

ХЗ = - 44,48

З = 8,81

Х = - 80758,97

z = 16005,73

Координаты Ц.Т. принятых запасов определяются по формуле:

; .

1.4.2. Размещение грузов по судовым помещениям

Page 7: МЕТ УК ТУС

Размещение грузов по судовым помещениям ведется методом последовательных приближений. После предварительного размещения грузов засчитывается осадка и остойчивость судна. Если они удовлетворительны, то грузовой план принимается. Если посадки или остойчивость судна неудовлетворительна, то проводится перестановка (перераспределение ) грузов и снова проверяются посадка и остойчивость судна.

1.4.2.1. Размещение груза в первом приближении

Размещение грузов в первом приближении производится в следующей последовательности:

определяется объем груза, размещенного в судовых помещениях:

Объем груза не может превышать суммарной вместимости судовых помещений:

- для сухогрузных судов

- для нефтеналивных судов

- удельный погрузочный объем груза, м3/т;W - вместимость помещений, мз.

Если Vгр W , то часть помещений можно не занимать грузом. Груз желательно размещать равномерно по длине судна, заполняя используемые помещения по возможности полностью. При этом рекомендуется оставлять пустоты в концевых помещениях для возможности удифферентовки судна.

Если судно двухпалубное, то рекомендуется в первую очередь заполнять трюмы, причем полностью.

Составляется и заполняется таблица размещения грузов (таблица весовых нагрузок).

Таблица 1.2. Размещение грузов в первом приближении

Помещения

Вмести-мость

помеще-ния, м3

Аппликата центра объема,

Z, м.

Объем занятый грузом, V гр., м3

Уд. погр. объем, , м3/т

Масса грузаPi, т

Плечи Моменты

Xi, м Zi, м МX, тм МZ, тм

№1 ПБ 1477 8,94 1432,69 1,0695 1339,589

59,3 8,29 79437,6 11111,01

№1 ЛБ 1540 8,89 1417,29 1,0695 1325,189

59,4 7,93 78716,25 10507,34

Page 8: МЕТ УК ТУС

№2 ПБ 2240 8,630

44,3 2,00 00

№2 ЛБ 2308 8,60

44,3 2,00 00

№3 ПБ 2361 8,54 2290,17 1,0695 2141,346

28,6 7,93 61242,51 16984,21

№3 ЛБ 2430 8,53 2357,1 1,0695 2203,927

28,6 7,92 63032,31 17460,58

№4 ПБ 2361 8,54 2290,17 1,0695 2141,346

12,7 7,93 27195,1 16984,21

№4 ЛБ 2430 8,53 2357,1 1,0695 2203,927

12,7 7,92 27989,87 17460,58

№5 ПБ 2361 8,54 2290,17 1,0695 2141,346

-3,1 7,93 -6638,17 16984,21

№5 ЛБ 2430 8,53 2357,1 1,0695 2203,927

-3,1 7,92 -6832,17 17460,58

№6 ПБ 2361 8,54 2290,17 1,0695 2141,346

-19 7,93 -40685,6 16984,21

№6 ЛБ 2419 8,53 2346,43 1,0695 2193,95

-19 7,92 -41685,1 17381,54

№7 ПБ 2206 8,65 2139,82 1,0695 2000,767

-34,9 8,03 -69826,816068,8

№7 ЛБ 2275 8,62 2206,75 1,0695 2063,347

-34,9 8,00 -72010,8 16515,27

Итого V гр.= 25774,96

ГР = 24100,

01

ГР = 4,15

ГР

= 7,96

MХ = 99935,08

Z = 191902,

6

При заполнении таблицы 1.2. рекомендуется пользоваться чертежом размещения грузов на судне. На этом чертеже для каждого грузового помещения имеются шкала f - объема принято груза и “с” - положения ц.т. принятого груза. С помощью этих шкал определяют уровень в трюме и аппликату его ц.т. Zi .

При отсутствии чертежа размещения груза можно пользоваться эпюрой емкости или таблицей судовых помещений.

При частичном заполнении помещений аппликата ц.т. груза в i-м помещении приближенно определяется по формуле:

Page 9: МЕТ УК ТУС

ZVi - аппликата ц.т. объема i-го помещения (из таблицы помещений);Wi - вместимость i-го помещения;VГР = РГР - объем груза, принимаемого в помещении;Z2ДН - возвышение двойного дна i-го помещения над основной плоскостью ( определяется по чертежу).

Координаты ц.т. принятого груза определяются по формулам:

; .

в) определяется абсцисса ц.т. судна до погрузки с учетом дифферента:

;

где =(1,45+65)/2=33,22

= 1,45 - (33,22 - 1,45)*(-4,52/165) = 2,32

г) в табличной форме рассчитываются координаты ц.т. судна после погрузки в первом приближении - таблица 1.3.

Таблица 1.3.Расчет координат ц.т. судна

МассаР, т

Плечи МоментыХ, м Z, м Мх, тм Мz, тм

Судно перед погрузкой

Судовые запасы

Груз

оп

з

гр

Xgо

Хз

Хгр

Zgо

Zгр

оХgo

з Хз

грХгр

o Zgo

зZз

гр Zгр

Судно после погрузки 1 g1=/

g1=/

Масса Плечи Моменты

Page 10: МЕТ УК ТУС

Р, т Х, м Z, м Мх, тм Мz, тм

Судно перед погрузкой

Судовые запасы

Груз

4644,58

1815,79

24100,0

2,32

- 44,48

16,53

33,22

8,81

7,98

10775,42- 80766,3

398373,0

154292,95

15997,11192318,0

Судно после погрузки 30560,37 g1=3,27

g1=6,28

= 99935,08

= 191902,6

д) по водоизмещению судна после погрузки 1 и плотности воды по грузовой шкале определяется средняя осадка ТСР1.

ТСР1= 9,16 м

е) для средней осадки ТСР1 с кривых элементов теоретического чертежа снимаются значения характеристик плавучести и начальной остойчивости:

ХС1 абсцисса Ц.В. 3,75 м

Хf1 абсцисса Ц.Т. площади ватерлинии, м; -1,5 м

С1 аппликата Ц.В. 4,75 м

m1 аппликата поперечного метацентра 380 м

r1 поперечный метацентрический радиус 5,5 м

R1 продольный метацентрический радиус 210 м

момент, дифферентующий на 1 см 413 тм/см

q1 число тонн на 1 см осадки 37,3 т/см

ж) рассчитывается дифферент судна после погрузки в первом приближении:

=

= 30560,37*(3,27 - 3,8) / 100 * 413 =

= -0,4 см

Удовлетворительным можно считать дифферент в пределах 0 -0,3 м на корму.

з) если рассчитанный дифферент t1 выходит за указанные пределы, то необходимо перераспределить груз и рассчитывать посадку во втором

Page 11: МЕТ УК ТУС

приближении. Для удифферентовки судна часть груза переносится из помещения с абсциссой Х1 в помещение с абсциссой Х2.

=

= 100 * 0,15 * 414 / ()

Затем повторяются расчеты по пунктам б), г), ж), где t’ - желаемое изменение дифферента.

1.4.3. Расчет посадки и начальной остойчивости.

Рассчитывается посадка судна после погрузки:

; .

= 9,16 + (-0,4) / 2 = 8,96 м;

= 9,16 – (- 0,4) / 2 = 9,18.

t2 - дифферент судна после дифферентовки.

Рассчитывается метацентрическая высота:

или h1 =

= 380 – 6,28 = 373,72 м.

Продольная метацентрическая высота:

или

= 210 + 4.75 – 6.28 = 208.47 м.

1.5. Расчет влияния свободной поверхности наначальную остойчивость судна.

Поправка к метацентрической высоте на влияние свободной поверхности определяется по формуле:

Page 12: МЕТ УК ТУС

- суммарная поправка к статическому моменту массы судна от влияния свободной поверхности.

Для отдельных цистерн определяется по формуле:

ж - плотность жидкости, т/м3;iХ - центральный момент инерции свободной поверхности, м4.

Момент инерции свободной поверхности относительно продольной оси наклонения рассчитывается по формуле:

где: l - длина отсека; b- ширина отсека; k - безразмерный коэффициент, зависящий от формы свободной поверхности жидких грузов.

Значения этого коэффициента для простейших плоских фигур приведены в таблице

Форма

поверх-ности

=b1/b 1=b1/b =1 = 0 =0

1 + +2 +3

481 +101-181

2+3813-1

4

36 (1 + 1 ) 1/12 1/48 1/36

Для равнобедренной трапеции:

Для неравнобедренной трапеции:

bb bb

llll l

b b

Page 13: МЕТ УК ТУС

Для прямоугольника:

Для равнобедренного треугольника:

Для прямоугольного треугольника:

В соответствии с требованиями Правила Морского Регистра Судоходства РФ включаются только цистерны, для которых: mh11 min.

Расчеты производятся в следующей последовательности:- составляется расчетная комбинация из цистерн каждого вида жидкого

груза. Для этого составляется таблица, в которую заносятся цистерны по каждому виду груза или топлива с указанием их характеристик - таблица 1.4.

Таблица 1.4. Поправки на влияние свободной поверхности.

Nn/n Наименование цистерны

Длина,l

Ширина,b

Момент инерции, iХ

mh

1 №1 ПрБ груз 15 7,6 1857,5 1736,762 №1 ЛБ груз 15 7,6 1857,5 1736,763 №2 ПрБ груз 15,7 10,5 1514,6 1416,154 №2 ЛБ груз 15,7 10,5 1514,6 1416,155 №3 ПрБ груз 15,8 11 2109,8 1972,76 №3 ЛБ груз 15,8 11 2109,8 1972,77 №4 ПрБ груз 15,8 11 2109,8 1972,78 №4 ЛБ груз 15,8 11 2109,8 1972,79 №5 ПрБ груз 15,8 11 2109,8 1972,710 №5 ЛБ груз 15,8 11 2109,8 1972,711 №6 ПрБ груз 15,9 11 2109,8 1972,712 №6 ЛБ груз 15,9 11 2109,8 1972,713 №7 ПрБ груз 15,9 10,35 1752,8 1638,914 №7 ЛБ груз 15,9 10,35 1752,8 1638,9

Page 14: МЕТ УК ТУС

iХ = 27128,2

mh = 25365,22

В соответствии с требованиями Правила Морского Регистра Судоходства

РФ включаются только цистерны, для которых: mh11 min (9750 т.) ; mh > 1072.5 по условиям Регистра

свободными поверхностями запасов можно принебреч.

- Определяется поправка к поперечной метацентрической высоте:

= - 25365,22 / 30560,37 = - 0,83

- определяется исправленное значение метацентрической высоты:

= 373,72 + (- 0,83) = 372,89 м.

Для танкера учитывается влияние свободной поверхности всех танков.Влияние свободной поверхности топливных цистерн можно не учитывать.

1.6. Проверка общей продольной прочности корпуса судна.

В судовых условиях контроль прочности корпуса осуществляется расчетным методом и при помощи приборов.

Проверка общей продольной прочности аналитическим методом производится в следующей последовательности:

-рассчитывается составляющая изгибающего момента от веса порожнем:

оп L;

0,126 * 4644,58 * 165 = 96560,8

К0 - коэффициент, равный 0,100 - для грузовых судов с силовой установкой в средней части;К0 = 0,126 - для грузовых судов с силовой установкой в корме;К0 = 0,0975 - для грузопассажирских судов с силовой установкой в средней части.- рассчитывается составляющая изгибающего момента на миделе от сил

дедвейта как арифметическая полусумма моментов носовых и кормовых грузов относительно миделя:

Для этого составляется таблица Таблица 1.5

Расчет изгибающего момента от сил дедвейта

N n/n Название Масса груза Плечо до миделя Момент

Page 15: МЕТ УК ТУС

помещения Р, т Х, м MХ, тм1 №1 ПрБ груз 1339,589 59,3 79437,63

2 №1 ЛБ груз 1325,189 59,4 78716,23

3 №2 ПрБ груз 0 44,3 0

4 №2 ЛБ груз 0 44,3 0

5 №3 ПрБ груз 2141,346 28,6 61242,5

6 №3 ЛБ груз 2203,927 28,6 63032,31

7 №4 ПрБ груз 2141,346 12,7 27195,09

8 №4 ЛБ груз 2203,927 12,7 27989,87

9 Нос №5 ПрБ груз 650,54 2,4 1561,296

10 Нос №5 ЛБ груз 669,6 2,4 1607,04

11 Корма №5 ПрБ груз 1490,81 - 5,5 8199,455

12 Корма №5 ЛБ груз 1534,4 - 5,5 8439,2

13 №6 ПрБ груз 2141,346 -19 -40685,6

14 №6 ЛБ груз 2193,95 -19 -41685,1

15 №7 ПрБ груз 2000,767 -34,9 -69826,8

16 №7 ЛБ груз 2063,347 -34,9 -72010,8

Сумма 24100,08 = 99935,11

= 0,5 * 99935,08 = 49967,54

Cледует обратить внимание на то что, если плоскость мидель-шпангоута делит помещение на носовую и кормовую части, тогда моменты носовых и кормовых грузов в этом помещении пересчитываются раздельно. Ориентировочно можно считать:

;

= 2141,346 * 4,8 / 15,8 = 650,54 (Пр Б);

= 4,8/2 = 2,4 (Пр Б).

;

= 2141,346 * 11 / 15,8 = 1490.81(Пр Б)

= 11 / 2 = 5,5(Пр Б)

Page 16: МЕТ УК ТУС

= 2203,927 * 4,8 / 15,8 = 669,6 (Л Б);

= 4,8/2 = 2,4 (Л Б).

= 2203,927 * 11 / 15,8 = 1534,4 (Л Б)

= 11 / 2 = 5,5(Л Б)

Рi, РiК, РiН - соответственно, вес груза во всем помещении, в носовой и кормовой части;

l, lН, lК - соответственно длина всего помещения, носовой и кормовой части.

- Рассчитывается составляющая изгибающего момента на миделе от сил поддержания:

СП = - СП 1L

К сл - численный коэффициент, равный КСП = 0,0895 + 0,0315.

КСП = 0.0895 * 0.8 + 0.0315 = 0.1

СП = - 0.1 * 30560,37 * 165 = - 504246,1

- Определяется величина изгибающего момента на тихой воде в миделевом сечении:

МИЗГ = М0 + МД + МСП

МИЗГ = 96560,8 + 49967,54 - 504246,1 = - 357717,76Если момент получится положительным, то судно испытывает перегиб, а

если отрицательный - прогиб на тихой воде.

- Рассчитывается нормативная величина изгибаемого момента на тихой воде по формуле:

МДОП = К0W0

W0 - базисный минимальный момент сопротивления ( в см3 ) поперечного сечения корпуса,

СП - коэффициент,

= 10,75 – ((300 – 165) / 100)3/2 =

= 10,75 – 1,353/2 = 10,75 - 2√1,353 = 9,18

Page 17: МЕТ УК ТУС

= 9,18 * 25,3 * 1652 * (0,8 + 07) * 1 =

= 9484672,7

МДОП прог = К0 прогW0= 0,008 * 9484672,7 = 75877,4МДОП перег = К0 перегW0= 0,0075 * 9484672,7 = 711350,4

б - коэффициент общей полноты , снимается с КЭТЧ - численный коэффициент, определяемый по методике Регистра, для практических расчетов можно принимать = 1К0 - численный коэффициент, принимаемый:а) для судов группы 1 (обычно сухогрузные суда, суда для перевозки

навалочных грузов при = 0,85 м3/т, пассажирские суда, научно-исследовательские, паромы, суда накатного типа, промысловые суда).

0, 0075 при перегибе (МИЗГ 0) 0,0080 при прогибе (МИЗГ 0) б) для судов 2 и 3 группы:

0,0068 при перегибе 0,0073 при прогибе

Величина изгибающего момента, действующего в миделевом сечении сопоставляется с нормативными значениями:

75877,4 - 357717,76 711350,4

Мдоп прогиба Мизг Мдоп.перегиб. - условие выполняется

Если изгибающий момент на тихой воде находится в пределах допустимых значений, то общая продольная прочность считается обеспеченной.

Если МИЗГ выходит за пределы допустимых значений, то прочность считается необеспеченной и необходимо принять меры уменьшения абсолютной величины изгибающего момента.

Абсолютную величину изгибающего момента при перегибе можно уменьшить перемещением грузов от оконечностей к миделю, а при прогибе - перемещением грузов от миделя к оконечностям.

После перемещения грузов необходимо заново выполнить работу по контролю прочности.

Page 18: МЕТ УК ТУС

1.7. Расчет и построение диаграммы статической и динамической остойчивости.

Диаграмма статической остойчивости рассчитывается по формуле:

или

где: lФ - плечо остойчивости формы; lВ - плечо остойчивости веса.

Плечо остойчивости формы снимаются с интерполяционных кривых плеч остойчивости формы (пантокарен) по значению объемного водоизмещения:

= 30560,37 / 1,008 = 30317,8

где: - плотность забортной воды.

Диаграмма динамической остойчивости рассчитывается по формуле:

Интеграл решается приближенным методом - методом трапеций.Расчеты плеч статической и динамической остойчивости удобно

выполнять в табличной форме - табл.1.6

Таблица 1.6.Расчет плеч статической и динамической остойчивости.

Nn/n

Расчетные величины Значения расчетных величин

1 0 10 20 30 40 50.....2 0 0,17 0,34 0,5 0,64 0,773 0 0,26 0,52 0,76 0,98 1,184

c пантокарен0 1,8 3,7 5,5 7,1 8,2

5 (4) - (3)

0 1,54 3,18 4,74 6,12 7,02

6 0 1,54 6,26 14,8 25,66 38,8

Page 19: МЕТ УК ТУС

7 0 0,013 1,09 3,87 8,95 16,93

;

- По рассчитанным значениям l и ld строятся диаграммы статической и динамической остойчивости.

1.8. Проверка остойчивости по критериям Регистра.

1.8.1. Расчет критерия погоды К.

Критерий погоды К определяется по формуле:

МОПР - минимальный опрокидывающий момент определяемый с учетом бортовой качки;М КР - динамически приложенный кренящий момент от действия ветра.

Расчеты критерия погоды производятся в следующей последовательности:

1. Определяется величина кренящего момента от действия ветра:2.

Pv - удельное давление ветра выбирается из табл.2.1.2.2. части IY Правил классификации и постройки морских судов;

Sn1 - площадь парусности судна при выходе в рейс

= 1350 – 0,8 * 9,16 * 1650 = - 10741,2 ; = 9,16 – 11,0 = 1,84

- осадка по летнюю грузовую марку;Zn1 - плечо парусности (возвышение Ц.П. над действующей ватерлинией при Т1.)

= (1350 * (4,25 – 1,84) + 0,5 * 3,39 * 1650) / -

10741,2 = - 1,3

2. Рассчитывается расчетная амплитуда бортовой качки 2 - по методике Регистра ( часть IV Правил , стр. 318 )

Page 20: МЕТ УК ТУС

- амплитуда качки для судна без бортовых килей:r1 = X1 X2 Y

X1,X2- безразмерные множители, принимаемые в соответствии с табл.2.1, 3.1. - 2 и 2.1. 3.1. - 3 части IV Правил; Y - множитель, (градусы) принимается в соответствии с табл. 2.1. 3.1. - 1 Если судно имеет бортовые кили (как правило, все транспортные суда

имеют бортовые кили), то расчетная амплитуда качки вычисляется по формуле:r2 = kr1

где значение коэффициента k принимается в соответствии с табл.2.1.3.2. в

зависимости от отношения

Sk - суммарная площадь бортовых килейSk = ак lк

Для транспортных судов обычно , т.е. в отношении:

Рассчитанное значение амплитуды бортовой качки округляется до целых градусов.

3. Определяется минимальный опрокидывающий момент - опр.Рекомендуется определять Мопр по диаграмме динамической

остойчивости по схеме, изложенной в Приложении 2 части IV Правил.Поскольку на диаграмме по оси ординат отложены величины плеч, то

определяется плечо опрокидывающего момента lопр, а затем находится:

Рассчитывается значение критерия погоды:

1.8.2. Проверка остойчивости после погрузки судна

Остойчивость судна считается достаточной, если

а) критерий погоды:

б) максимальное плечо диаграммы статической остойчивости:l max м

в) угол максимума диаграммы статической остойчивости:

Page 21: МЕТ УК ТУС

max 0

г) угол заката диаграммы статической остойчивости:з 0

д) начальная метацентрическая высота положительна:h > 0

1.9. Расчет и построение диаграммы изменения осадок оконечностей от приема 100 т. груза.

Изменение осадок носом и кормой от приема малого груза массой Р ( до 10% ) рассчитывается по формулам:

= 2,7 + (165/2 – (-1,5)) * 11,1 / 165 =

= 8,35

= 2,7 – (165/2 + (-1,5)) * 11,1/165 =

= - 2,75