Отрицательная плавучесть, Гипотеза прямобортности - Характеристики судна
При приеме объема воды больше чем запас плавучести (или любого груза, большего по весу) говорят, что судно получает отрицательную плавучесть. В этом случае оно неспособно плавать, а может только тонуть.
Поэтому для судна устанавливается обязательный запас плавучести, который оно должно иметь в неповрежденном состоянии для безопасного плавания. Он соответствует полному водоизмещению и маркируется ватерлинией и / или грузовой маркой.
Гипотеза прямобортности
Для определения влияния переменных грузов на плавучесть пользуются допущением, при котором считается, что прием малых (менее 10 % водоизмещения) грузов не меняет площадь действующей ватерлинии. То есть изменение осадки считается так, словно корпус является прямой призмой. Тогда водоизмещение прямо зависит от осадки.
Исходя из этого, определяется фактор изменения осадки, обычно в т/см:
Q = 0,01 г S
Где S -- площадь действующей ватерлинии, q означает величину изменения нагрузки в тоннах, необходимую для изменения осадки на 1 см. При обратном расчете он позволяет определить, не вышел ли из допустимых пределов запас плавучести.
Остойчивость
Остойчивостью называется способность судна противостоять, силам, вызвавшим его наклонение, и после прекращения действия этих сил возвращаться в первоначальное положение.
Наклонения судна возможны по разным причинам: от действия набегающих волн, из-за несимметричного затопления отсеков при пробоине, от перемещения грузов, давления ветра, из-за приема или расходования грузов и пр.
Виды остойчивости:
- Ш Различают начальную остойчивость, т. е. остойчивость при малых углах крена, при которых кромка верхней палубы начинает входить в воду (но не более 15° для высокобортных надводных судов), и остойчивость при больших наклонениях. Ш В зависимости от плоскости наклонения различают поперечную остойчивость при крене и продольную остойчивость при дифференте. Из-за удлиненности формы корпуса судна его продольная остойчивость значительно выше поперечной, поэтому для безопасности плавания наиболее важно обеспечить надлежащую поперечную остойчивость. Ш В зависимости от характера действующих сил различают статическую и динамическую остойчивость.
Статическая остойчивость -- рассматривается при действии статических сил, то есть приложенная сила не изменяется по величине.
Динамическая остойчивость -- рассматривается при действии изменяющихся (то есть динамических) сил, например ветра, волнения моря, подвижки груза и т. п.
Начальная остойчивость
Если судно под действием внешнего кренящего момента МКР (например, давления ветра) получит крен на угол и (угол между исходной WL0 и действующей WL1 ватерлиниями), то, вследствие изменения формы подводной части судна, центр величины С переместится в точку С1 (рис. 2). Сила поддержания y V будет приложена в точке C1 и направлена перпендикулярно к действующей ватерлинии WL1. Точка М находится на пересечении диаметральной плоскости с линией действия сил поддержания и называется поперечным метацентром. Сила веса судна Р остается в центре тяжести G. Вместе с силой yV она образует пару сил, которая препятствует наклонению судна кренящим моментом МКР. Момент этой пары сил называется восстанавливающим моментом МВ. Величина его зависит от плеча l=GK между силами веса и поддержания наклоненного судна:
MВ = Pl =Ph sin и,
Где h -- возвышение точки М над ЦТ судна G, называемое поперечной метацентрической высотой судна.
Рис.2. Действие сил при крене судна
Из формулы видно, что величина восстанавливающего момента тем больше, чем больше h. Следовательно, метацентрическая высота может служить мерой остойчивости для данного судна.
Величина h данного судна при определенной осадке зависит от положения центра тяжести судна. Если груз расположить так, чтобы центр тяжести судна занял более высокое положение, то метацентрическая высота уменьшится, а вместе с ней -- плечо статической остойчивости и восстанавливающий момент, т. е. остойчивость судна понизится. При понижении положения центра тяжести метацентрическая высота увеличится, остойчивость судна повысится.
Метацентрическую высоту можно определить из выражения h = r + zc - zg, где zc -- возвышение ЦВ над ОЛ; r -- поперечный метацентрический радиус, т. е. возвышение метацентра над ЦВ; zg -- возвышение ЦТ судна над основной.
А построенном судне начальную метацентрическую высоту определяют опытным путем -- кренованием, т. е. поперечным наклонением судна путем перемещения груза определенного веса, называемого крен-балластом.
Остойчивость на больших углах крена
Рис.3. Диаграмма статической остойчивости.
По мере увеличения крена судна восстанавливающий момент сначала возрастает, затем уменьшается, становится равным нулю и далее не только не препятствует наклонению, а наоборот, способствует ему (рис. 3)
Так как водоизмещение для данного состояния нагрузки постоянно, то восстанавливающий момент изменяется только вследствие изменения плеча поперечной остойчивости lст. По расчетам поперечной остойчивости на больших углах крена строят диаграмму статической остойчивости, представляющую собой график, выражающий зависимость lст от угла крена. Диаграмму статической остойчивости строят для наиболее характерных и опасных случаев нагрузки судна.
Пользуясь диаграммой, можно определить угол крена по известному кренящему моменту или, наоборот, по известному углу крена найти кренящий момент. По диаграмме статической остойчивости можно определить начальную метацентрическую высоту. Для этого от начала координат откладывают радиан, равный 57,3°, и восстанавливают перпендикуляр до пересечения с касательной к кривой плеч остойчивости в начале координат. Отрезок между горизонтальной осью и точкой пересечения в масштабе диаграммы и будет равен начальной метацентрической высоте.
Влияние жидких грузов на остойчивость. Если танк заполнен не доверху, т. е. в нем имеется свободная поверхность жидкости, то при наклонении жидкость перельется в сторону крена и центр тяжести судна сместится в ту же сторону. Это приведет к уменьшению плеча остойчивости, а следовательно, к уменьшению восстанавливающего момента. При этом чем шире танк, в котором имеется свободная поверхность жидкости, тем значительнее будет уменьшение поперечной остойчивости. Для уменьшения влияния свободной поверхности целесообразно уменьшать ширину танков и стремиться к тому, чтобы во время эксплуатации было минимальное количество танков со свободной поверхностью жидкости
Влияние сыпучих грузов на остойчивость. При перевозке сыпучих грузов (зерна) наблюдается несколько иная картина. В начале наклонения груз не перемещается. Только когда угол крена превысит угол естественного откоса, груз начинает пересыпаться. При этом пересыпавшийся груз не вернется в прежнее положение, а, оставшись у борта, создаст остаточный крен, что при повторных кренящих моментах (например, шквалах) может привести к потере остойчивости и опрокидыванию судна.
Для предотвращения пересыпания зерна в трюмах устанавливают подвесные продольные полупереборки -- шифтинг-бордсы либо укладывают поверх насыпанного в трюме зерна мешки с зерном - мешкование груза.
Влияние подвешенного груза на остойчивость. Если груз находится в трюме, то при подъеме его, например краном, происходит как бы мгновенный перенос груза в точку подвеса. В результате ЦТ судна сместится вертикально вверх, что приведет к уменьшению плеча восстанавливающего момента при получении судном крена, т. е. к уменьшению остойчивости. При этом уменьшение остойчивости будет тем больше, чем больше масса груза и высота его подвеса.
Похожие статьи
-
1.1 Тип судна: большой автономный траулер типа "Горизонт" 1.1.1. Назначение судна: лов рыбы донным и пелагическим тралом в отдельных районах мирового...
-
РО = pI = 7181,31 т; Мхо = Мхi = -6158,7976 тм; Mzo = Mzi = 43330,3823 тм; Таблица 5. Начальная загрузка Статья нагрузки Вес груза, т Мz, тм Мx, тм Трюм...
-
2.1 Используя величины Zg и dср, находим аппликату метацентра Zm и поперечную метацентрическую высоту h H = ZM - ZG; (2.1) Из гидростатических кривых по...
-
Водоизмещение - Характеристики судна
Водоизмещение -- одна их основных характеристик судна, которая косвенно характеризует его размер. Различают следующие значения водоизмещения: - массовое...
-
Построение полетных поляр Совершая горизонтальный полет с различными скоростями (число М от 0,4 до 0,9) и на одной и той же высоте, самолет как бы...
-
Транспортная характеристика перевозимого груза определяет требования, предъявляемые к судну и режиму перевозки. В данной курсовой работе судном типа...
-
Мореходные качества - Характеристики судна
Судно скорость грузоподъемность непотопляемость Мореходными качествами должны обладать как гражданские суда, так и военные корабли. Изучением этих...
-
Введение, Эксплуатационные характеристики, Главные размерения судна - Характеристики судна
Судно - сложное инженерно-техническое плавучее сооружение для перевозки грузов и пассажиров, водного промысла, добычи полезных ископаемых, спортивных...
-
После проведения указанных выше расчетов, определения параметров остойчивости и расчета посадки судна строят диаграмму статической остойчивости (ДСО)....
-
Вместимость - Характеристики судна
Помимо определения грузоподъемности судна в весовых единицах (сейчас обычно в метрических тоннах) и измерения общего веса судна параметром водоизмещения,...
-
Описание и характеристика судна - Организация работы транспортного судна
Теплоходы типов МВТ различных вариантов (пр.1587М) - малогабаритные буксиры-толкачи и буксиры, предназначенные для центральных и восточных бассейнов....
-
Технико - эксплуатационные характеристики судов К основным технико-эксплуатационным характеристикам судов относятся: - линейные; - объемные; - весовые....
-
Остойчивостью называется способность судна, выведенного из положения равновесия под воздействием внешних сил, снова возвращаться к данному положению...
-
Расчет непотопляемости аварийного судна - Расчет мореходных качеств судна в условиях эксплуатации
5.1 Определить посадку и начальную остойчивость судна после затопления, указанного в задании отсека 3 категории Для решения этой задачи исходными данными...
-
4.1 Определяем реакцию грунта и точку ее приложения при посадке на мель неповрежденного судна, считая, что осадка носом и осадка кормой на грунте равны:...
-
Цель курсовой работы - экономическое обоснование создания оптимальных условий плавания для работы судов (составов) на внутренних водных путях. Основная...
-
По выполнению курсовой работы по дисциплине "Внешнеторговые операции и их транспортное обеспечение" на тему: "Выбор оптимального варианта отфрахтования...
-
Прежде чем приступить к эксплуатационно-экономическим расчетам, необходимо проверить эксплуатационно-техническую характеристику судна. Таблица 3...
-
Скорость судна - Характеристики судна
Скорость -- одна из важнейших эксплуатационных характеристик судна и одна из важнейших тактико-технических характеристик судна, определяющая быстроту его...
-
При выполнении полета на самолете Ту154 в результате выгорания топлива масса самолета уменьшается. Уменьшение полетной массы вызывает значительное...
-
1) Минеральные удобрения Удобрения - минеральные вещества, содержащие элементы питания растений. Гигроскопические, пылящие грузы. Длительное вдыхание...
-
Приближенная напорная характеристика насоса может быть построена на основе уравнения энергии (Эйлера и Бернулли): , Где - коэффициенты, зависящие от...
-
Параметры насоса Подача конденсатного насоса определяется следующим образом: , ; Напор конденсатного насоса рассчитывается по формуле для схемы без...
-
Для расчета эксплуатационных экономических показателей работы судна на линии, необходимо предварительно установить характеристики путевых условий по...
-
Показатели определяются по всему заданному грузопотоку. 1) доходы судна от перевозок грузов в рублях поступают в виде платы по каботажным тарифам и...
-
Транспортные характеристики грузов - Пакетирование и размещение грузов в складах
По варианту первым грузом является Сахар . Соевый шрот предназначается для кормовых целей путем непосредственного введения в рационы животным (в...
-
Провозоспособность судна за эксплуатационный период определяется по формуле: = 144958,46 , т = 50904,32, т = 156248,06, т =170007,04 , т =175230,72, т =...
-
Транспортная характеристика грузов Консервы в ящиках : Консервы в ящиках (коробках) хранятся в сухих, светлых, чистых, хорошо вентилируемых помещениях, с...
-
Выводы - Расчет летно-технических характеристик самолета при всех работающих двигателях
1. Произведенные в курсовой работе расчеты летно - технических характеристик самолета Ту-154 с двигателями ТРДД Д-30КУ-154 приближенно совпадают с...
-
Объемно-массовые характеристики грузов - Грузоведение. Часть 1
Объемно-массовые характеристики являются основными факторами, определяющими необходимую вместимость для перевозки груза. Плотность р , кг/м 3, т/м 3, -...
-
Определение груза по осадке При определении осадки необходимо снимать шесть значений по три с каждого борта, для того чтобы максимально точно оценить...
-
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ, Характеристика грузооборота порта - Планирование работы морского порта
Характеристика грузооборота порта Порт: Калининград Плановый годовой объем грузопереработки: 2480 тыс. тонн Расчетный квартал - 4 Расчетный месяц - 1...
-
- Коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса, обдуваемого наружным вентилятором (6 - 341,[1]) : - Коэффициент...
-
ПРОВЕРКА ОБЩЕЙ ПРОЧНОСТИ КОРПУСА СУДНА - Основы управление флотом и технология перевозки грузов
Мизг = Мо + Мгр - Мсп; Где: Мизг Ї изгибающий момент от сил тяжести на миделе порожнего судна; Мо Ї изгибающий момент от масс грузов и запасов (сил...
-
Определение по тяговой характеристике максимальной силы тяги локомотива Чтобы определить силу тяги локомотива при различных скоростях движения,...
-
Характеристика морского и речного транспорта
Характеристика морского транспорта и особенности морских перевозок Морской транспорт - вид водного транспорта. К морскому транспорту относится любое...
-
Цель курсовой работы - экономическое обоснование создания оптимальных условий плавания для работы судов (составов) на внутренних водных путях. Основная...
-
Рис. 11. Картосхема комплексного грузопотока в континентальной части транспортировки Рис. 12. Картосхема комплексного грузопотока в морской части...
-
Остойчивость судов перевозящих лесные грузы, Зерновые грузы - Технология перевозки морских грузов
(Правила классификации и постройки морских судов РМРС Том 1 часть 4) 1. Необходимость учитывать намокание груза (до 10% веса) 2. Обледенение (при...
-
КРЕПЛЕНИЕ ПАЛУБНЫХ ГРУЗОВ - Основы управление флотом и технология перевозки грузов
По характеру крепления и укладки палубные грузы можно подразделить на массовые грузы (лес, пробковая кора, трубы, бочки и т. п.), т. е. грузы, занимающие...
Отрицательная плавучесть, Гипотеза прямобортности - Характеристики судна