Управление мореходными качествами судна (стр. 7 из 15)
= 0,16Затем по аргументу
из таблицы 18 с помощью линейной интерполяции находят коэффициент mo, в нашем случае mo= 0,44.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 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:
h1= 1,62 м; mo= 0,44;
= 0,35В= 23,15 м; Θ2r= 21,5; m= 0,35.
арасч = 0,0011 · В · m2 · Θ2r= 0,0011 · 23,15 · 0,352 · 20,0= 0,06
арасч = 0,06
= 0,3/0,06= 5,0Далее определяем период качки судна по формуле:
(2.31) | где: | h1 | – | 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= 8,501 м.
= 0,36h1= 1,62 м; с= 0,36.
= 13,1 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 | 25470,12 |
| Осадка судна, (м) | Т | 8,501 |
| Площадь парусности, (м2) | Av (из информации) | 363,7 |
| Возвышение ЦП над ватерлинией, (м) | Z (из информации) | 7,28 |
| Расчетное давление ветра, (н/м) | Pv (из таблиц правил) | 1240 |
| Кренящий момент от ветра, (тм) | Mкр= 0,001· Pv ·Av ·Z | 3283,19 |
| Аргумент |  | 0,06 |
| Множитель, (градусы) | Y (из таблицы №17) | 27 |
| Относительная ширина | В/Т | 2,72 |
| Безразмерный множитель | X1 (из таблицы №15) | 0,95 |
| Коэффициент общей полноты | δ | 0,72 |
| Безразмерный множитель | X2 (из таблицы №16) | 1,0 |
| Относительная площадь скуловых килей |  | 2,6 |
| Коэффициент | k | 0,78 |
| Амплитуда качки со скул. килями, (градус) |  | |
| Угол заливания, (градус) |  (из информации) | 35,8 |
| Плечо опрокидывающего момента, (м) | ℓопр (по диагр. динам.остойчивости) | 0,39 |
| Опрокидывающий момент, (кНм) | Mопр= D · ℓопр | 9933,35 |
| Критерий погоды | K=Мопр/Mкр | |
| Аргумент |  | 0,16 |
| Коэффициент | mo (из таблиц правил) | 0,44 |
| Норм. Частота собств. Колебаний, (1/с) |  | 0,35 |
| Расчетное ускорение | арасч.=0,0011  | 0,06 |
| Критерий ускорения | К*=0,3/арасч. | |
| Инерционный коэффициент | с=0,373+0,023*(В/Т)-0,043(L/100) | 0,36 |
| Период качки, с |  | 13,1 |
| Угол крена от постоянного ветра, (градус) |  (по диаграмме) | 11,0 |
Таблица 20 -
| Критерий погоды | К³1 | 3,01 |
| Максимальное плечо статистической остойчивости | ℓст.max³0,2 | 1,04 |
| Угол заката | Qзак ³60 | 70 |
| Угол соотв. максимуму диаграммы | Qmах ³30 | 35 |
| Метацентрическая высота | h ³ 0,2 | 1,62 |
| Критерий ускорения | К* ³ 0,1 | 4,26 |
| Исп. Метацентрическая высота | h ³ 0,15 | 1,62 |
| Угол крена от действия постоянного ветра (град.) | Q ≤15 | 11,0 |
Проверка общей продольной прочности корпуса судна при равномерном распределении груза или балласта производится следующим образом.
1) Рассчитывается составляющая изгибающего момента на миделе от веса судна порожнем по формуле
(3.1) | где | kП | – | численный коэффициент, принимаемый равным: |
| 0,100 | – | для грузовых судов с силовой установкой в средней части; | |
| 0,126 | – | для грузовых судов с силовой установкой в корме; | |
| 0,0975 | – | для грузо-пассажирских судов с силовой установкой в средней части. |
2) Рассчитывается составляющая изгибающего момента на миделе от сил дедвейта как арифметическая полусумма моментов носовых и кормовых грузов, запасов и балласта относительно миделя:
(3.2) | где | Рiн, Рiк | – | масса носовых и кормовых грузов, запасов или балласта в i-м помещении; |
| хiн, хiк | – | отстояние центров тяжести носовых и кормовых грузов, запасов или балласта в i-м помещении от плоскости мидель-шпангоута. |
Расчет изгибающего момента от сил дедвейта удобно вести в табличной форме (табл. 21). Целесообразно этот момент рассчитывать совместно с алгебраическим моментом относительно плоскости мидель-шпангоута при расчете посадки судна.
(3.2.1)3)Рассчитывается составляющая изгибающего момента на миделе от сил поддержания на тихой воде по формуле
(3.3) | где | D | – | водоизмещение судна при расчетном состоянии нагрузки (в начале или конце рейса); |
| kсп | – | численный коэффициент, принимаемый: kсп = 0,0895·δ + 0,0315. |
4) Определяется величина изгибающего момента на тихой воде в миделевом сечении: Мизг= МП + MDW + МСП.
Если в результате момент будет положительным, судно испытывает перегиб, а если отрицательным – прогиб на тихой воде.
5) Рассчитывается нормативная величина изгибающего момента на тихой воде по формуле
(3.4)где k0 – численный коэффициент, принимаемый равным: для танкеров: 0,0173 при прогибе; 0,0199 при перегибе.
Проверка продольной прочности судна должна выполняться в соответствии с судовой Инструкцией по загрузке в форме рекомендуемых ею расчетных таблиц (возможно, по перерезывающим силам и изгибающим моментам в нескольких расчетных поперечных сечениях судна) При отсутствии Инструкции по загрузке материалы о допускаемой величине изгибающего момента от сил дедвейта в миделевом сечении судна могут содержаться в Информации об остойчивости судна. Расчет производится по форме приведенной ниже.
– Расчет суммы моментов масс дедвейта относительно миделя
| Статьи нагрузки | Вес т | От миделя | ||||
| Плечо м | Моменты тм | |||||
| нос | корма | |||||
| Моторное топливо | Диптанки | 1928 | 1200 | 69,20 | 83040 | |
| Бункеры | 350 | -48,11 | 16383 | |||
| Расходные | 100 | - 48,43 | 4843 | |||
| Груз № 9 цтр | 278 | - 39,60 | 10258 | |||
| Мазут | Расходный танк для котла | 85 | -76,12 | 6470 | ||
| Дизельное топливо | Танк двойного дна | 128 | 64 | -58,05 | 3715 | |
| Танк двойного дна | 64 | -56,07 | 3588 | |||
| Масло | Восстановительный масляный танк | 120 | 35 | -56,50 | 1978 | |
| Сточный масляный танк | 35 | -65,40 | 2289 | |||
| Танк смазочного масла ГД | 40 | -60,52 | 2421 | |||
| Танк цилиндрового масла | 10 | -57,92 | 579 | |||
| Вода | Танки питьевой воды л/б | 159 | 40 | -81,43 | 3257 | |
| Танки питьевой воды п/б | 40 | -81,43 | 3257 | |||
| Ахтерпик | 49 | -85,00 | 4165 | |||
| Танки котельной воды | 30 | -80,55 | 2416 | |||
| Провизия | 3 | -82,50 | 246 | |||
| Экипаж | 5,12 | -64,72 | 331,37 | |||
| Итого запасов | 2428,12 | |||||
| Груз | №1 Центральный | 15250 | 1500 | 55,63 | 83445 | |
| №2 Центральный | 1500 | 43,90 | 65850 | |||
| №3 Центральный | 1500 | 32,20 | 48300 | |||
| №4 Центральный | 1500 | 20,50 | 30750 | |||
| №5 Центральный | 1500 | 8,80 | 13200 | |||
| №6 Центральный | +0,37/–3,27 | |||||
| №7 Центральный | 1500 | -14,60 | 21900 | |||
| №8 Центральный | 1500 | -26,30 | 39450 | |||
| №9 Центральный | -36,90 | |||||
| №1 Бортовые | 55,10 | |||||
| №2 Бортовые | 1300 | 43,75 | 56875 | |||
| №3 Бортовые | 32,20 | |||||
| №4 Бортовые | 20,50 | |||||
| №5 Бортовые | 8,80 | |||||
| №6 Бортовые | 1100 | +0,37/–3,27 | 407 | 3597 | ||
| №7 Бортовые | -14,60 | |||||
| №8 Бортовые | 1300 | -26,30 | 34190 | |||
| №9 Бортовые | 1050 | -37,48 | 39732 | |||
| Итого | 17678,12 | 381867 | 205520,37 | |||
Подставляем значения величин в формулы (3.1), (3.2), (3.3) и (3.4) и получаем: