Управление мореходными качествами судна (стр. 11 из 15)
– Диаграмма статической и динамической остойчивости судна в балласте.
Опрокидывающий момент находится по формуле:
Мопр= ℓопр · D1 (2.24)
Подставляем значения величин в формулу (2.24) и получаем:
Решение:
Пример решения:
ℓопр= 0,57 м; D1= 18170,72 т.
Мопр= ℓопр · D1= 0,57 · 18170,72= 10357,31 тм.
Значение критерия погоды К рассчитывается по формуле:
(2.25)Подставляем значения величин в формулу (2.25) и получаем:
Решение:
Пример решения:
Мопр= 10357,31 тм; Мкр= 5300,15 тм.
= 10357,31/5300,15= 1,95Нормы Регистра требуют проверки остойчивости по критерию ускорения К*.
Для этого необходимо вычислить величину по формуле:
(2.26) | где: | h2 | – | исправленная метацентрическая высота, м; |
| V2 | – | 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:
h2= 1,65 м; V1= 17727,53 м3; В= 23,15 м; Zg= 8,35 м.
= 0,18Затем по аргументу
из таблицы 18 с помощью линейной интерполяции находят коэффициент mo, в нашем случае mo= 0,55.Затем рассчитывают нормируемую частоту колебаний судна m по формуле:
(2.28) | где: | m0 | – | коэффициент из таблицы 18; |
| h1 | – | метацентрическая высота, м; |
Затем рассчитывают ускорения арасч ( в долях от g) по формуле
арасч = 0,0011 · В · m2 · Θ2r (2.29)
| где: | Θ2r | – | расчетная амплитуда качки из формулы (2.23); |
| m | – | нормируемая частота собственных колебаний судна, по формуле (2.27); | |
| В | – | ширина судна, м; |
Остойчивость считается приемлемой, если соблюдается условие определяемое по формуле:
(2.30)Подставляем значения величин в формулу (2.28), (2.29) и (2.30) и получаем:
Решение:
Пример решения:
h2= 1,65 м; mo= 0,55;
= 0,43В= 23,15 м; Θ2r= 16,7; m= 0,43.
арасч = 0,0011 · В · m2 · Θ2r= 0,0011 · 23,15 · 0,432 · 16,7= 0,08
арасч = 0,08
= 0,3/0,08= 3,75Далее определяем период качки судна по формуле:
(2.31) | где: | h2 | – | исправленная метацентрическая высота, м; |
| В | – | ширина судна, м; | |
| с | – | инерционный коэффициент определяемый по формуле:  , где: Т– осадка судна, L– длина судна между перпендикулярами; |
Подставляем значения величин в формулу (2.31) и получаем:
Решение:
Пример решения:
В= 23,15 м; L= 173,94 м; Т= 6,19 м.
= 0,38h1= 1,62 м; с= 0,38.
= 13,6 с.Результаты расчетов нормируемых параметров остойчивости нагляднее и проще выражать в табличной форме, показанной в таблице №19.
– Расчет нормируемых параметров остойчивости
| Наименование величин | Обозначения и формулы | |
| Водоизмещение массовое, (т) | Д | 18170,72 |
| Осадка судна, (м) | Т | 6,19 |
| Площадь парусности, (м2) | Av (из информации) | 416,6 |
| Возвышение ЦП над ватерлинией, (м) | Z (из информации) | 10,6 |
| Расчетное давление ветра, (н/м) | Pv (из таблиц правил) | 1240 |
| Кренящий момент от ветра, (тм) | Mкр= 0,001· Pv ·Av ·Z | 5300,15 |
| Аргумент |  | 0,06 |
| Множитель, (градусы) | Y (из таблицы №17) | 27 |
| Относительная ширина | В/Т | 3,76 |
| Безразмерный множитель | X1 (из таблицы №15) | 0,8 |
| Коэффициент общей полноты | δ | 0,68 |
| Безразмерный множитель | X2 (из таблицы №16) | 0,99 |
| Относительная площадь скуловых килей |  | 2,6 |
| Коэффициент | k | 0,78 |
| Амплитуда качки со скул. килями, (градус) |  | |
| Угол заливания, (градус) |  (из информации) | 40,6 |
| Плечо опрокидывающего момента, (м) | ℓопр (по диагр. динам.остойчивости) | 0,57 |
| Опрокидывающий момент, (кНм) | Mопр= D · ℓопр | 10357,3 |
| Критерий погоды | K=Мопр/Mкр | |
| Аргумент |  | 0,18 |
| Коэффициент | mo (из таблиц правил) | 0,55 |
| Норм. Частота собств. Колебаний, (1/с) |  | 0,43 |
| Расчетное ускорение | арасч.=0,0011  | 0,08 |
| Критерий ускорения | К*=0,3/арасч. | |
| Инерционный коэффициент | с=0,373+0,023*(В/Т)-0,043(L/100) | 0,38 |
| Период качки, с |  | 13,6 |
| Угол крена от постоянного ветра, (градус) |  (по диаграмме) | 12,0 |
Таблица 20 -
| Критерий погоды | К³1 | 1,95 |
| Максимальное плечо статистической остойчивости | ℓст.max³0,2 | 1,36 |
| Угол заката | Qзак ³60 | 69 |
| Угол соотв. максимуму диаграммы | Qmах ³30 | 40 |
| Метацентрическая высота | h ³ 0,2 | 1,65 |
| Критерий ускорения | К* ³ 0,1 | 3,75 |
| Исп. метацентрическая высота | h ³ 0,15 | 1,65 |
| Угол крена от действия постоянного ветра (град.) | Q ≤15 | 12,0 |
Проверка общей продольной прочности корпуса судна при равномерном распределении балласта производится по примеру описанном в п.3 части II настоящей работы.
– Расчет суммы моментов масс дедвейта относительно миделя
| Статьи нагрузки | Вес т | От миделя | ||||
| Плечо м | Моменты тм | |||||
| нос | корма | |||||
| Моторное топливо | Диптанки | 988 | 574 | 69,20 | 39721 | |
| Бункеры | 380 | -48,11 | 18282 | |||
| Расходные | 106 | -48,43 | 5134 | |||
| Мазут | Расходный танк для котла | 46 | -76,12 | 3502 | ||
| Дизельное топливо | Танк двойного дна | 62,8 | 31,4 | -58,05 | 1823 | |
| Танк двойного дна | 31,4 | -56,07 | 1761 | |||
| Масло | Сточный масляный танк | 66 | 33 | -65,40 | 2125 | |
| Танк смазочного масла ГД | 33 | -60,52 | 1997 | |||
| Вода | Танки питьевой воды л/б | 94,4 | 32,2 | -81,43 | 2622 | |
| Танки питьевой воды п/б | 32,1 | -81,43 | 2614 | |||
| Танки котельной воды | 30,1 | -80,55 | 2425 | |||
| Провизия | 1,4 | -82,50 | 246 | |||
| Экипаж | 5,12 | -64,72 | 331,37 | |||
| Итого запасов | 1258,6 | |||||
| Балласт – 1,025 т/м3 | №1 Центральный | 9115 | 55,63 | |||
| №2 Центральный | 43,90 | |||||
| №3 Центральный | 32,20 | |||||
| №4 Центральный | 20,50 | |||||
| №5 Центральный | 8,80 | |||||
| №6 Центральный | +0,37/–3,27 | |||||
| №7 Центральный | -14,60 | |||||
| №8 Центральный | -26,30 | |||||
| №9 Центральный | -36,90 | |||||
| №1 Бортовые | 1045 | 55,10 | 57580 | |||
| №2 Бортовые | 1482 | 43,75 | 64838 | |||
| №3 Бортовые | 32,20 | |||||
| №4 Бортовые | 1646 | 20,50 | 33743 | |||
| №5 Бортовые | 1648 | 8,80 | 14502 | |||
| №6 Бортовые | 1646 | +0,37/–3,27 | 609 | 5382 | ||
| №7 Бортовые | 1648 | -14,60 | 24061 | |||
| №8 Бортовые | -26,30 | |||||
| №9 Бортовые | -37,48 | |||||
| Итого | 10373,6 | 210993 | 72305,37 | |||
Подставляем значения величин в формулы (3.1), (3.2), (3.3) и (3.4) и получаем: