Управление мореходными качествами судна (стр. 6 из 15)
Подставляем значения величин в формулы (2.15), (2.16), и получаем:
Решение:
Пример решения:
Тср'1= 8,501 м. d1= –0,193 м.
По окончании проведения расчёта посадки судна после загрузки проводятся расчёты параметров остойчивости.Поперечная h, и продольная H1 метацентрические высоты судна рассчитываются по формулам:
(2.17)
(2.18)
Аппликаты метацентров поперечной Zm и продольной ZM остойчивости рассчитываются по формулам:
(2.19)
(2.20)
Подставляем значения величин в формулы (2.17), (2.18), (2.19) и (2.20) и получаем:
Решение:
Пример решения:
r1= 5,09 м., R1= 232,0 м., Zc1= 4,33 м., Zg1= 7,80 м.
= 5,09 – (7,80 – 4,33)= = 232,0 – (7,80 – 4,33)= Zm=r1+Zc1= 5,09 + 4,33= ZM=R1+Zc1= 232,0 + 4,33=
Результаты расчётов составляющих после загрузки судна заносим в таблицу №12
| № | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | т | |||
| 2 | т.м | |||
| т.м | ||||
| 3 | м | |||
| м | ||||
| 4 | м | |||
| м | ||||
| м | ||||
| 5 | м | |||
| 6 | м | |||
| м | ||||
| 7 | м | |||
| м |
Далее производят расчеты плеч статической и динамической остойчивости
Расчеты плеч статической и динамической остойчивости с помощью пантокарен при постоянном шаге угла крена выполняются в форме таблицы №13.
Для этого по объемному водоизмещению V=D/ρ – (плотность воды, в которой находится судно) заходим в таблицу «Пантокарены» и с помощью линейной интерполяции выбираем плечи формы остойчивости.
V= 25470,12/1,014= 25118,46 м3
- Расчета плеч статической и динамической остойчивости.
| Рассчитываемая величина | Значение расчетных величин | |||||||
| Угол Θ (град) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| 1. Sin Θ | 0 | 0,1736 | 0,3420 | 0,5000 | 0,6428 | 0,7660 | 0,8660 | 0,9397 |
| 2. l ф | 0 | |||||||
| 3. l b=Zg* SinΘ=(1)* Zg | 0 | 1,354 | 2,668 | 3,900 | 5,014 | 5,975 | 6,755 | 7,330 |
| 4. l ст.= l ф - l b=(2)-(3) | ||||||||
| 5. Σ инт | 0 | 0,31 | 1,30 | 2,96 | 4,97 | 6,76 | 7,94 | 8,37 |
 | ||||||||
По данным таблицы №13 производят построение ДСО и ДДО
Для проверки остойчивости по требованиям Правил выполняются расчеты нормируемых параметров на отход и приход по форме таблицы. Пример определения основных и дополнительных параметров можно показать на диаграммах остойчивости на отход и приход, а альтернативных – на приход
При расчете нормируемых параметров остойчивости следует использовать формулы и нормативные требования Правил Регистра
Расчет кренящего момента от давления ветра
Кренящий момент от давления ветра Мкр определяется по формуле
Мкр= 0,001 · Pv · Av · Zv (2.21)
| где: | Pv | – | где условное расчетное давление ветра Па определяется по таблице 14; |
| Av | – | площадь парусности м2 определяется из «Информации об остойчивости для капитана»; | |
| Zv | – | расстояние между центром парусности и действующей ватерлинией м. |
Давление ветра Рv, в Па принимается по таблице 14 в зависимости от района плавания судна и плеча парусности.
Величины опрокидывающего момента определяются с учетом качки судна на волнении Аргументом для решения этой задачи является амплитуда бортовой качки. Для судна без скуловых или брусковых килей амплитуда бортовой качки рассчитывается по формуле
Θr = X1 · X2 · Y, (2.22)
| где: | Х1 | – | безразмерные множители, выбираемые как функция определяется по таблице 15, по входному аргументу (В/Т) путем линейной интерполяции, где В – ширина судна, Т – осадка судна; |
| Х2 | – | безразмерные множители, выбираемые как функция определяется по таблице 16, по входному аргументу δ путем линейной интерполяции; | |
| Y | – | множитель, выбираемый как функция определяется по таблице 17, по входному аргументу  , где h – начальная метацентрическая высота, В – ширина судна. |
Для судна, имеющего скуловые кили или брусковый киль, используется формула
Θ2r = k · X1 · X2 · Y (2.23)
| где: | k | – | коэффициент, являющейся функцией k по входному аргументу  путем линейной интерполяции, где Ak – общая площадь килей, L – длина судна между перпендикулярами, В – ширина судна; |
| Х1 | – | безразмерные множители, выбираемые как функция определяется по таблице 15, по входному аргументу (В/Т) путем линейной интерполяции, где В – ширина судна, Т – осадка судна; | |
| Х2 | – | безразмерные множители, выбираемые как функция определяется по таблице 16, по входному аргументу δ путем линейной интерполяции; | |
| Y | – | множитель, выбираемый как функция определяется по таблице 17, по входному аргументу  , где h – начальная метацентрическая высота, В – ширина судна. |
Функциональною зависимости для X1 Х2 и Y приведены в табличной форме (табл 14 – 19 ПРИЛОЖЕНИЯ)
Выбирая значения из таблиц 14 – 19 по входным аргументам, подставляем значения величин в формулы (2.21), (2.22), и (2.23) и получаем:
Решение:
Определяем значение аргумента Рv, Zv и Av из приложения выбираем значение плеча парусности в зависимости от осадки судна для данного варианта загрузки при Тср1= 8,501 м, Zv= 7,28 м; Рv= 1240 Па; Av= 363,7 м2.
Определяем значение аргумента k, X1, X2 и Y из таблиц 14 – 19 по входным аргументам:
Пример решения:
Мкр= 0,001 · Pv · Av · Zv= 0,001 · 1240 · 363,7 · 7,28= 3283,19 тм.
В/Т= 23,15/8,501 = 2,72 отсюда X1= 0,95;
δ= 0,72, отсюда X2= 1;
= 0,06, отсюда Y= 27; 
= 2,6, отсюда k= 0,78.Подставляя данные значения в формулу (2.23) получим:
Θ2r = k · X1 · X2 · Y= 0,78 · 0,95 · 27 · 1= 20,0 градуса.
Зная амплитуду бортовой качки, можно по диаграмме остойчивости найти величину опрокидывающего момента следующим образом при использовании динамической диаграммы остойчивости (Рис 2) на ней от начала координат вправо откладывают амплитуду качки и, восстановив из полученной точки перпендикуляр до пересечения с диаграммой, получают точку А' через точку А' проводят прямую параллельную оси абсцисс, и на ней влево от А' откладывают ее величину Θ2r. Из полученной точки А проводят касательную к диаграмме Затем вправо от А откладывают 57,3° и из конца отрезка в точке В' восстанавливают перпендикуляр до пересечения с касательной АС в точке Е Отрезок BE будет равен опрокидывающему моменту (если по оси координат нанесены моменты) или плечу опрокидывающего момента (если по оси ординат отложены плечи) в последнем случае для получения момента плечо надо умножить на водоизмещение.
– Диаграмма статической и динамической остойчивости судна в грузу.
Опрокидывающий момент находится по формуле:
Мопр= ℓопр · D1 (2.24)
Подставляем значения величин в формулу (2.24) и получаем:
Решение:
Пример решения:
ℓопр= 0,39 м; D1= 25470,12 т.
Мопр= ℓопр · D1= 0,39 · 25470,12= 9933,35 тм.
Значение критерия погоды К рассчитывается по формуле:
(2.25)Подставляем значения величин в формулу (2.25) и получаем:
Решение:
Пример решения:
Мопр= 9933,35 тм; Мкр= 3283,19 тм.
= 9933,35/3283,19= 3,01Нормы Регистра требуют проверки остойчивости по критерию ускорения К*.
Для этого необходимо вычислить величину по формуле:
(2.26) | где: | h1 | – | исправленная метацентрическая высота, м; |
| V1 | – | объемное водоизмещение, м3; | |
| В | – | ширина судна, м; | |
| Zg | – | возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью, м. |
Подставляем значения величин в формулу (2.27) и получаем:
Решение:
Пример решения:
h1= 1,62 м; V1= 25118,46 м3; В= 23,15 м; Zg= 7,80 м.