Определение центра тяжести и посадки судна. Контроль плавучести и остойчивости судна

2.1 Содержание задания

Для данного варианта загрузки судна необходимо:

2.1.1 Составить таблицу статей нагрузки судна по форме «Информация об остойчивости судна» и вычислить водоизмещение и координаты центра тяжести судна.

2.1.2 Найти осадки судна носом и кормой для заданного варианта загрузки судна.

2.1.3  Найти метацентрическую высоту судна при заданной нагрузке судна.

2.1.4  Проверить соответствие требованиям Регистра Украины плавучести и остойчивости судна.

2.2 Рекомендации к выполнению задания

2.2.1 В табл.5 (бланк «Информация об остойчивости судна») из табл.1 и приложений 1.1 и 2.1 записываем водоизмещения и координаты центра тяжести судна порожнем, а также массы и координаты центров тяжести переменных грузов для заданного случая нагрузки. В табл.5 подсчитывают статические моменты масс судна порожнем и переменных грузов относительно плоскости мидель-шпангоута и основной плоскости. Для заданного случая нагрузки путём суммирования определяем массу (водоизмещение) судна Δ = ∑ m_i   иеё статические моменты относительно мидель-шпангоута Мх = ∑ m_i х _i и основной плоскости М z = ∑ m_i z_i.

 

Координаты центра тяжести судна вычисляют по формулам:

x_g = Мх/ Δ, z_g = М z / Δ

и записывают в табл. 5.

2.2.2 Осадки судна носом и кормой для заданного варианта загрузки находят по диаграммам (см. приложение 1.2 и 2.2). В диаграмму для РТМС «Прометей» входят по объёмному водоизмещению судна V = Δ /ρ и по его статистическому моменту относительно плоскости мидель шпангоута  Мх v = Vx_c = (Δ /ρ) x_g, где ρ = 1,025т/м³ – стандартная плоскость морской воды; x_c  – абсцисса центра величины судна.

Для определения осадок носом и кормой БАТМ «Пулковский меридиан» полагают, что x_g ≈ x_c   и находят  точку пересечения кривых Δ и x_c, построенных для найденных значений указанных величин.

2.2.3 Поперечную метацентрическую высоту определяем по формуле

h = r + z_c – z_g.

Поперечный метацентрический радиус r  и аппликату центра величины z_c РТМС «Прометей» находят по кривым элементов теоретического чертежа в функции от средней осадки d = (d н – d к)/2, где d н и d к –осадки носом и кормой, найденные в предыдущей задаче). Кривые элементов теоретического чертежа приведены в приложении 1.3.

Значения   r  и z_c для БАТМ «Пулковский меридиан» находят по диаграммам, приведённым в приложениях 2.3 и 2.4, в зависимости от найденных ранее d н и d к.

2.2.4 Соответствие плавучести судна требованиям Регистра Украины проверяют путём сравнивания средней осадки d с осадкой d _г.м. по соответствующую грузовую мерку. Плавучесть будет удовлетворять требованиям Регистра Украины, если d ≤ d _г.м.

Проверка остойчивости судна, с точки зрения соответствия требований Регистра Украины, осуществляется сравнением рассчитанной аппликаты центра тяжести z_g с ее критическим значением z_{g .кр..} Если, z_g ≤ z_{g .кр.} это означает, что остойчивость судна удовлетворяет нормам остойчивости Регистра Украины. Критические аппликаты z_{g .кр.}  находят в функции от водоизмещения судна Δ,по кривым приложения   1.4   для РТМС «Прометей» и приложению 2.5 для БАТМ «Пулковский меридиан».

Если остойчивость судна не удовлетворяет требованиям Регистра Украины (z_g > z_{g .кр.} ) это значит, что на судно необходимо принять жидкий балласт. Перечень цистерн для жидкого балласта, их вместимость и координаты центров объёмов цистерн приведены в приложении 1.7 и 2.7.

Приближенно масса жидкого балласта m _б для приведения остойчивости судна в соответствие с требованиями Регистра Украины может быть определена по формуле:

,

где z_б – аппликата центра тяжести принимаемого балласта.

После выбора балластных цистерн заполняют таблицу «Судно с жидким балластом» бланка «Информация об остойчивости судна» и определяют новые водоизмещения и координаты центра тяжести судна. Далее проводят проверку остойчивости судна с жидким балластом (так, как это было описано ранее) и определяют осадки судна носом и кормой.

Таблица 5.1

Судно без жидкого балласта

  Статья нагрузки m, м x, м z, м mx, тм mz, тм                                                                                                                

 

 

Таблица 5.2

Судно с жидким балластом

  Статья нагрузки m, м x, м z, м mx, тм mz, тм   Судно без жидкого балласта                                                                                                            

 

 

ЧАСТЬ 3

РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ СТАТИЧЕСКОЙ