Условие изменения посадки без наклонения судна — КиберПедия 

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Условие изменения посадки без наклонения судна



 

Рассмотрим случай, когда посадка судна изменяется в результате приема груза весом Ргр.

Найдем положение центра массы (тяжести) груза при котором судно не получит наклонения, т.е. новая посадка будет отличаться от первоначальной только на величину дополнительного заглубления DТ.

После приема груза (Ргр) в воду войдет объем DV (добавочный объем) и, при первоначальных – весе судна Dc и погружном объеме V, уравнение плавучести примет вид

откуда можно получить

в общем случае при приеме груза сила веса Ргр и добавочная сила плавучести (r × g × DV) создают момент, вследствие чего судно получает наклонение.

Определим условие приема груза на судно без его наклонения. Рассмотрим, например судно, имеющее начальную посадку прямо и на ровный киль (рис. 2.17).

 

 

Рис. 2.17. Изменение посадки при приеме груза

 

Чтобы при приеме груза не произошло наклонение, вектор веса груза следует расположить на одной вертикали с вектором дополнительной силы плавучести, т.е. должно быть

 

; . (2.5)

 

где хгр, угр абсцисса и ордината центра тяжести принятого груза соответственно;
  хDV абсцисса центра тяжести добавочного объема (DV).

Добавочный объем находится между начальной ватерлинией (ВЛ1, рис. 2.17) и конечной (после приема груза) – ВЛ2. Площади этих ватерлиний образуют параллельные верхнее и нижнее основания объема DV.

Различают два случая: прием малого груза и прием большого груза.

Прием малого груза. Под малым грузом понимают груз, вызывающий такое изменение осадки, в пределах которого площадь ватерлинии можно считать постоянной. На практике считается, что если масса груза не превышает массу порожнего судна более чем на 20% – для грузовых судов и 10% – для грузопассажирских судов и толкачей, то груз – малый.

Принимается, что при малом грузе вошедший в воду добавочный объем водоизмещения представляет собой вертикальный цилиндр с основанием в виде ватерлинии площадью S1 = S2. Центр тяжести объема этого цилиндра находится на вертикали, проходящей через центр тяжести площади ватерлинии (т. F, рис. 2.17) и определяемый абсциссой хf.

При малом грузе: DV = S × DT и Pгр = r × g × DT × S.

Последняя зависимость позволяет получить формулу , а условие приема груза без наклонения (2.5) запишется в виде

Таким образом, чтобы при приеме малого груза судно не получило наклонение, центр массы груза должен располагаться на одной вертикали с центром тяжести площади ватерлинии.



Прием большого груза. Изменение посадки судна при сохранении q = 0 и некоторого угла дифферента (y1) можно обеспечить следующим образом.

Для начального состояния судна со шкал углубления считывается осадка на миделе (Тм) и в оконечностях корпуса . По значениям и , с использованием формулы (2.4) находится осадка судна по носовому перпендикуляру и кормовому – . Осадки и позволяют по диаграмме Фирсова (см. рис. 2.14) определить объемное водоизмещение V1 и абсциссу центра величины для начального состояния судна. Кроме того, по формуле (r – плотность воды), определяется массовое водоизмещение.

Для конечного состояния судна (после приема груза) определяется массовое водоизмещение , где g – ускорение свободного падения, и, по грузовому размеру (см. рис. 2.10) или по грузовой шкале (см. рис. 2.11), находится изменение осадки (DТ) в результате увеличения массы судна от D1 до D2. Для конечного состояния судна осадка носа будет равна , а кормы – . Затем по диаграмме Фирсова, с использованием и , находятся соответствующие значения V2 и .

В итоге определяется значение абсциссы центра тяжести груза (хгр) при котором его прием не вызовет наклонение. Это условие выполняется, если центр тяжести груза будет находиться на одной вертикали с центром добавочного объема водоизмещения, т.е. будем иметь: хгр = хDV и угр = 0.

Исходя из баланса статических моментов погруженных объемов DV, V1 и V2 относительно плоскости миделя и, с учетом того, что DV = V2V1 нетрудно получить

,

где V2, – характеристики плавучести судна после приема груза, а V1, – до приема.

Приведенная схема решения задачи о приеме большого груза справедлива и для случая снятия груза. При этом вес груза (Ргр) следует считать отрицательной величиной и, следовательно, DТ также будет отрицательным.

Если принимается (снимается) несколько грузов, то следует определить их суммарную массу (вес) и положение центра этой совокупности масс.



Задача о приеме большого груза массой Рг, при условии сохранения прямой посадки (q = 0, y = 0), приближенно решается с использованием показателей по двум ватерлиниям, площади которых образуют верхнее и нижнее основания дополнительного объема DV.

Вначале, при известных значениях осадки Т1 и массы судна D1, определяют его массу D2 = D1 + Pг, осадку Т2 и изменение осадки в результате приема груза. Осадка Т2 и приращение осадки DТ находятся по графику «грузовой размер» (рис. 2.10).

Полученные значения Т1и Т2 используются для определения по графику «кривые плавучести» (рис. 2.9) соответствующих значений площади ватерлинии и абсциссы центра тяжести ее площади, т.е. для определения S1, , S2, . последние позволяют приближенно рассчитать абсциссу центра тяжести объема DV по формуле

 

. (2.6)

 

Формула (2.6) получена из упрощенного образа объема DV, т.е. предполагается, что этот объем состоит из двух смежных цилиндрических объемов и . Принимается также, что абсцисса центра объема D равна , а объема – равна .

Для решения задач, связанных с изменением посадки судна при q = 0, в эксплуатационной практике широко используется «диаграмма осадок носом и кормой». Такую диаграмму строят в координатных осях: масса судна (D, т) – статический момент массы относительно миделя (Мх, т×м), либо в осях: масса дедвейта судна (Р, т) – статический момент этой массы относительно миделя ( т×м). Последний вариант диаграммы представлен на рис. 2.18.

 

 

Рис. 2.18. Диаграмма осадок носом и кормой

 

Диаграмма осадок носом и кормой позволяет решить задачу: по известным значениям массы судна (дедвейта) и статического момента этой массы (расчет – см. табл. 2.1) определить осадку носом и кормой, либо решить обратную задачу. При этом следует учитывать плотность воды, в которой находится судно.






Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...



© cyberpedia.su 2017 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.006 с.