Расчёт грузового плана судна (стр. 4 из 5)
P = 382 0+40,7+196,6+144,7 =382
W =937 1,7*40,7 + 1,47*196,6 + 4*144,7 = 926,99
Твиндек 1.
P = 402 8,9 + 233,9+159,2 =402
W =985 4,45 + 343,8 + 636,8 =985
Твиндек 1 верхний
P = 301 0+0+46+167,6=213
W =738 67,6+670,4=738
Трюм 2.
P = 987 7,5+51,7+547,8+380 = 987
W =2417 3,75+88+805,3+1520=2416,9
Твиндек 2.
P = 701 312,5+157,3+231,2=701
W =1717 156,3 + 267,4+339,8 = 763,7
Трюм 3.
P = 1136 235,3+214+435,1+252,6=1136
W =2783 117,7+363,8+639,6+1010,4=2131,5
Твиндек 3.
P = 674 192,4+81,1+201,1+199,4=673
W =1651 96,2+137,9+295,6+797,6 =1327,3
Трюм 4.
P = 1900 921,2+306,5+363,2+309,1=1900
W =2752 460,5+521,9+533,6+1236=2752
Твиндек 4.
P = 1132 0+214+276+218=708
W =1640 214*1,7+276*1,47+218*4=1640
Трюм 5.
P = 288 145,1+28,2+109,8+4,9=288
W =417 72,6+48+161,4+20=302
Твиндек 5
P = 530 221+128,3+112,7+68=530
W=767 110,5+217,6+166,1+272=766,2
Твиндек 5 верхний
Р = 757 256,2+178,2+247,1+75,4 =756,9
W =1096 128,1+302,9+363,2+301,6=1095,8
8.5 Проверка общей продольной прочности
Общую продольную прочность корпуса судна проверяют путём сравнения наибольших изгибающих моментов в районе миделя Мизг. с нормативной величиной допускаемого изгибающего момента Мдоп.
8.5.1 Определение изгибающего момента от сил тяжести на миделе порожнего судна
Мо = ko ·Do ·L^^
ko = 0,126 (для сухогрузных судов с машиной в корме)
Mo = 0,126·3300·140 = 58212 тм
8.5.2 Определение изгибающего момента от принятых грузов и запасов (сил дедвейта)
Мгр. определяется по следующей формуле:
Мгр.= 0,5Smi ·xi,
mi – массы партий грузов и запасов в тоннах;
xi – отстояние центров тяжести партий грузов и запасов от миделя в метрах.
Мгр.= 0,5·(136186,454+136166,661) = 136176,5
8.5.3 Определение изгибающего момента на миделе от сил поддержания
Мс.п. определяется по следующей формуле:
Мс.п.=kс.п. ·Dс.п. ·L^^
kс.п.=0,0315+0,0895·Св
Св – коэффициент общей полноты
kс.п.=0,0315+0,0895·0,75=0,098625
Мс.п.=0,098625·12700·140=175355 тм.
8.5.4 Определение изгибающего момента
Мизг. = Мо + Мгр.- Мс.п.
Мизг.= 58212 + 136176,5- 175355 = 19033
8.5.5 Определение допустимого момента
Мдоп.= k·B·L2,3
При этом вычисляют два значения Мдоп.: одно – из положения судна на вершине волны, другое – на подошве. В том и другом случае используют одну и ту же формулу, в которой меняют лишь коэффициент k.
| Тип судна | Положение судна на волне | |
| На вершине (перегиб) | На подошве (прогиб) | |
| Сухогрузное судно | 0,0205 | 0,0182 |
Мдоп. = 0,0205·17·1402,3 = 30081,3 тм – на вершине волны;
Мдоп. = 0,0182·17·1402,3 = 26706,4 тм – на подошве волны.
Сопоставляем величину Мизг. с Мдоп.
19033< 30081,3 19033 < 26706,4
Изгибающий момент меньше допустимого, а значит, судно не потерпит бедствие.
8.6 Проверка местной прочности
Обеспечение местной прочности корпуса осуществляется путём нормирования нагрузки на единицу площади палубы. По существующим Правилам Регистра нагрузка в тоннах на 1м2 и палубы, трюма или твиндека обычного сухогрузного судна численно не должна превышать 0,75Hi,
где Hi - высота помещения.
Таким образом, помещение не может быть загружено полностью грузом с удельным погрузочным объёмом менее 1,33м3/т.
Критерием оценки рациональной загрузки судна с точки зрения местной прочности kм является отношение фактической нагрузки рф к технически допустимой рдоп.
Км=рф/рдоп ≤ 1 рф=H/μ
Максимальное количество груза, которое может быть погружено в трюм объёмом W, м3:
mmax=W/1,33
| Помещение | W | УПО | M |
| Трюм №1 | 937 | 1,33 | 704,51 |
| Твиндек №1 | 985 | 1,33 | 740,60 |
| Верхний твиндек №1 | 738 | 1,33 | 554,89 |
| Трюм №2 | 2417 | 1,33 | 1817,29 |
| Твиндек №2 | 1717 | 1,33 | 1290,98 |
| Трюм №3 | 2783 | 1,33 | 2092,48 |
| Твиндек №3 | 1651 | 1,33 | 1241,35 |
| Трюм №4 | 2752 | 1,33 | 2069,17 |
| Твиндек №4 | 1640 | 1,33 | 1233,08 |
| Трюм №5 | 417 | 1,33 | 313,53 |
| Твиндек №5 | 767 | 1,33 | 576,69 |
| Верхний твиндек №5 | 1096 | 1,33 | 824,06 |
| Cумма по отсекам | 17900 | 1,33 | 13458,65 |
Условие местной прочности выполняется.
8.7 Расчёт остойчивости
Остойчивость судна, то есть способность судна, отклоненного внешним моментом от положения равновесия возвращаться в исходное положение, после того как перестанет действовать этот момент, являются важнейшими мореходными качествами безопасности плавания.
Остойчивость на малых углах крена характеризуется величиной начальной метацентрической высоты судна h. Остойчивость на больших углах крена – зависимостью плеча остойчивости от угла крена q.
| q | 10˚ | 20˚ | 30˚ | 40˚ | 50˚ | 60˚ |
| Lф | 1,30 | 2,64 | 3,83 | 4,83 | 5,67 | 6,09 |
| Sin (q) | 0,1736 | 0,3420 | 0,5 | 0,6428 | 0,7660 | 0,866 |
| Lв= ZgSin (q) | 1,2152 | 2,394 | 3,5 | 4,4996 | 5,362 | 6,062 |
| Lст = Lф- Lв | 0,0848 | 0,246 | 0,33 | 0,3304 | 0,308 | 0,028 |
| SинтL | 0,0848 | 0,4156 | 0,9916 | 1,652 | 2,2904 | 2,6264 |
| Lдин = 0,087SинтL | 0,0074 | 0,0362 | 0,0863 | 0,1437 | 0,1993 | 0,2285 |
Δθ = 10˚ = 0,17452 рад
Δθ/2 = 0,17452/2 = 0,08726 рад
Диаграмма статической остойчивости (ДСО) выражает зависимость плеча статической остойчивости lст или восстанавливающего момента Мв от угла крена q.
Диаграмма динамической остойчивости (ДДО) выражает зависимость работы восстанавливающего момента или плеча динамической остойчивости lдин от угла крена q.
hо = 0,45 lmax = 0,3304 qmax = 40˚ qзак = 61˚
1. Максимальное плечо ДСО
Определяется восстановлением перпендикуляра к оси lcт из максимума в диаграмме статической остойчивости.
lmaxcт = 0,3304 м
По требованиям Регистра России lmaxcт ³ 0,20 м (для судов длиной L ³ 105 м при угле крена θm ≥ 30˚ ).
2. Максимальный угол ДСО
Определяется восстановлением перпендикуляра к оси из максимума в диаграмме статической остойчивости. q = 40˚ – соответствует требованиям Регистра России к остойчивости судов: θm ≥ 30˚
3. Угол заката ДСО
Угол заката ДСО определяется значением в точке пересечения ДСО с осью qзак = 61˚, - отвечает правилам Регистра: qзак ³ 60˚
4. Начальная метацентрическая высота