Водоизмещение судна по летнюю грузовую марку составляет 12238 т.

Вес груза будем рассчитывать по формуле:

, ; ;

Следовательно, загрузка трюмов будет выглядеть следующим образом:

Посадку и остойчивость после загрузки запасов контролируем при помощи специализированной программы, одобренной регистром для данного судна

 

Таблица 2.7 Полученные результаты расчетов загрузки судна

Рис.2.1. Схема размещения груза и запасов

GM=0.37м>=0.15м что входит в допустимые значения

Пример расчета ДСО и ДДО, расчет критерия погоды

И проверка общей прочности

Рис.2.2. Графики ДСО, ДДО и параметры остойчивости

 

 

Рис.2.3. Общая и местная прочности

Расчет крепление палубного груза.

Цель: Изучение методики расчет крепления палубного груза.

Произвести расчет крепления палубного груза и подобрать и на основании проведенных расчетов крепления палубного груза подобрать средства крепления.

Краткая теория.

При размещении лесного груза на судне следует определить возможность размещения его в данном конкретном месте, допустимые нагрузки на судовые конструк­ции, возможность обеспечения надлежащего крепления.

Кроме статических нагрузок, возникающих от давления массы груза на корпус судна, при качке любого судна на грузовое место действуют силы, вызванные борто­вой, килевой и вертикальной качкой. В результате на груз будут действо­вать два рода сил: гравитацион­ные силы, обусловленные вели­чиной массы груза, и инерцион­ные силы, возникающие в ре­зультате качки судна.

При накренении суднагравитационную силу, обуслов­ленную действием массы груза, можно разложить на составляю­щие. Силу Р_c,дейст­вующую параллельно палубе и стремящуюся сдвинуть груз в сто­рону пониженного борта, и силу Р_в направленную перпендикулярно палубе, вели­чины действующих сил можно определить сле­дующим образом:

где Р = mg, кН; т — масса груза, т; g = 9,8 м/с².

Также на груз действуют силы инерции от бортовой качке.. Когда судно, накре­ненное на борт, достигнет своего крайнего положе­ния при угле крена и на какое-то мгновение остано­вится в этом положении, а затем начнет крениться в обратную сторону, то в момент наибольшего накренения на груз будет действовать сила инерции J, рав­ная произведению массы груза на его линейное ус­корение. Сила инерции направлена по касательной к траектории движения груза вокруг центра тяжести судна G. Эту силу также можно разложить на две со­ставляющие: силу J_с, направленную параллельно па­лубе и стремящуюся сдвинуть груз в сторону пони­женного борта, и силу J_в направленную перпендику­лярно палубе. Эти силы с достаточной для практики точностью можно определить из выражений (в кН):

 

где: т — масса груза, т;

Z— возвышение ц. т. груза над ц. т. судна, м;

Θ— угол крена, град;

T — период бортовой и вертикальной качки, с;

Y — горизонтальное расстояние между ц. т. судна и ц. т груза, м.

К силам инерции от бортовой качки могут добавиться силы инерции от вертикаль­ной качки, период которой практически равен периоду бортовой качки (рис. 2.4). Эти силы инерции достигают своего максимального значения в крайнем верхнем и край­нем нижнем положениях, когда судно находится на гребне (рис. 2.4 а) или на подошве волны (рис. 2.4 б). Приближенно их можно определить следующим образом (в кН):

 

где т — масса груза, т; h — высота волны, м; Θ — угол крена, град; Т — период бортовой качки судна, с. Силы инерции быстро возрастают при уменьшении периода качки. Величина силы J_с зависит от возвышения центра тяжести груза над центром тяжести судна.

Таким образом, для решения вопросов безопасной перевозки груза необходимо рассчитать суммарные силы, действующие на груз по осям OX, OY и OZ.

J`c

J`в

Рв

Рс

Jв

Jc

а)

J`c

J`в

Jc

Рс

Рв

Jв

б)

Рис.2.4. Суммарное значение сил, действующих на груз в период бортовой качки: а — судно на гребне волны; б — судно на подошве волны.

гравитацион­ные силы

силы инерции от бортовой качке

силы инерции от вертикаль­ной качки.

 

Пример расчет крепления палубного груза

 

Исходные данные на примере т\х «Высокогорс»:

§ максимальный угол крена, θ_max= 31,5°

§ масса груза, m=663,6 т.

§ координата ЦТ груза относительно ЦТ судна, Z=3,85 м.

§ период бортовой качки, T_θ=25,2°

§ высота волны, h_в= 21 м. (принята к расчетам максимально

§ возможная в северной части Тихого океана)

§ координата ЦТ груза относительно ЦТ судна, Y =0

§ масса груза, m = 663,6 т.

1) При бортовой качке на судно действуют силы инерции и тяжести, суммарную поперечную составляющую можно определить из:

Это усилие смещает груз и создает опрокидывающие моменты.

2) Минимальная суммарная составляющая сил инерции и тяжести, действующая по оси OZ, может быть определена из:

,

3) Расчет сил, действующих на судно, производится по формулам:

,

,

;

a(x,y,z) – продольное, поперечное и вертикальное ускорения,

- продольная сила ветрового давления,

- поперечная сила ветрового давления,

- продольная сила удара волн,

- поперечная сила удара волн,

- линейные размеры груза,

p = 7,4 кН/м² при высоте заливания < 0,6 м,

p = 19,6 кН/м² при высоте заливания > 1,2 м.

В диапазоне величин заливания более 0,6 м и менее 1,2 м значения p определяются линейной интерполяцией.

Приведенные ниже величины поперечных ускорений включают составляющие сил тяжести, килевой качки и подъема груза на волне, параллельно палубе. Приведенные величины вертикальных ускорений не включают значений статического веса.

Таблица 2.8 Основные данные ускорений

 

Поперечное ускорение ay в м/с2	Продольное ускорение в м/с2
Верх палубы	7,1	6,9	6,8	6,7	6,7	6,8	6,9	7,1	7,4	3,8
Низ палубы	6,5	6,3	6,1	6,1	6,1	6,1	6,3	6,5	6,7	2,9
Твиндек	5,9	5,6	5,5	5,4	5,4	5,5	5,6	5,9	6,2	2,0
Трюм	5,5	5,3	5,1	5,0	5,0	5,1	5,3	5,5	5,9	1,5
Доля длины судна L	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
Вертикальное ускорение azв м/с2	7,6	6,2	5,0	4,3	4,3	5,0	6,2	7,6	9,2
Корма	Длина судна, L	Нос

 

Основные данные ускорений рассматриваются применительно к следующим условиям эксплуатации:

- неограниченный район плавания;

- любое время года;

- длина судна (L) 100 м;

- эксплуатационная скорость 15 узлов;

- отношение B/h>= 13 (B – ширина судна, h – метацентрическая высота).

Для судов, длина которых отличается от 100 м и скорость которых отличается от 15 узлов, величины ускорений корректируются коэффициентом, приведенным в таблице ниже.

 

 

Таблица 2.9. Коэффициент корректуры ускорений в зависимости от L и v судна

 

Длина, м =>
Скорость, уз
9	1,20	1,09	1,00	0,92	0,85	0,79	0,70	0,63	0,57	0,53	0,49
12	1,34	1,22	1,12	1,03	0,96	0,90	0,79	0,72	0,65	0,60	0,56
15	1,49	1,36	1,24	1,15	1,07	1,00	0,89	0,80	0,73	0,68	0,63
18	1,64	1,49	1,37	1,27	1,18	1,10	0,98	0,89	0,82	0,76	0,71
21	1,78	1,62	1,49	1,38	1,29	1,21	1,08	0,98	0,90	0,83	0,78
24	1,93	1,76	1,62	1,50	1,40	1,31	1,17	1,07	0,98	0,91	0,85

 

Дополнительно для судов, соотношение B/h у которых менее 13, величины поперечных ускорений исправляются коэффициентом, приведенным в таблице 2.10:

 

Таблица 2.10 Коэффициент корректуры при B/h< 13

 

B/h							13 и более
Верх палубы	1,56	1,40	1,27	1,19	1,11	1,05	1,00
Низ палубы	1,42	1,30	1,21	1,14	1,09	1,04	1,00
Твиндек	1,26	1,19	1,14	1,09	1,06	1,03	1,00
Трюм	1,15	1,12	1,09	1,06	1,04	1,02	1,00