Практическое применение теории

Плавучести и остойчивости

Определение массы груза, обеспечивающего заданный угол крена

В процессе эксплуатации судов для ремонта или осмотра бортовой обшивки подводной части корпуса приходится определять массу перемещаемого или принимаемого груза, обеспечивающего такой угол крена, при котором поврежденные участки борта выходят из во-

 

ды. При малых углах крена до 10¸12⁰ задача решается по формулам начальной остойчивости, при больших – с использованием диаграммы статической остойчивости. Рассмотрим определение массы груза при больших углах крена, так как для малых углов этот вопрос был рассмотрен в § 5.5.

7.1.1. Определение массы перемещаемого груза. Кренящий момент при перемещении груза поперек судна рассчитывается по формуле m _кр = m l_y cosΘ, где Θ – угол крена, при котором поврежденный участок борта выходит из воды. Для определения угла Θ необходимо на поперечное сечение корпуса нанести ватерлинию исходного состояния судна и ватерлинию, при которой поврежденный участок борта окажется над водой. Угол между этими ватерлиниями даст необходимый угол крена Θ.

По известному углу крена, на построенной для исходного состояния судна, диаграмме статической остойчивости, находят восстанавливающий момент m_Θ (рис.69). Так как равновесное положение судна наблюдается при равенстве восстанавливающего m_Θ и кренящего моментов m _кр, то массу перемещаемого груза m определим по формуле

m = m_Θ / l_y cosΘ.

 

Рис. 69. К определению Рис.70. К расчету остойчивости

массы груза судна на мели

 

7.1.2. Определение массы принимаемого груза. После приема груза меняются характеристики посадки и остойчивости судна, поэтому определение массы принимаемого груза может быть выполнено последовательными приближениями. В качестве первого приближения можно принять массу груза m₁, подсчитанную по формуле m₁ = m_Θ / y cosΘ, где у – ордината ц.т. принимаемого груза.

Определив новое водоизмещение судна D₂ = D+ m₁ и координаты его центра тяжести x_g и z_g, находят новую посадку судна и строят новую диаграмму статической остойчивости. Для нового состояния судна определив угол крена Θ₂ и восстанавливающий момент m_Θ2 находим массу груза во втором приближении: m₂ = m_Θ2/y cosΘ₂. Повторяем расчеты до тех пор, пока массы грузов предыдущего и последующего приближений не будут отличаться друг от друга более чем на 5%.

 

Расчеты по снятию судна с мели

 

Расчеты по определению остойчивости судна сидящего на мели и снятию его с мели, выполняется при помощи диаграмм Фирсова и Фирсова - Гундобина, полагая, что нагрузка судна до аварии (D, x_g, z_g) известна.

7.2.1. Начальная остойчивость судна сидящего на мели. При наклонении судна, сидящего на мели, на малый угол крена (рис.70) на него действует восстанавливающий момент

m_Θ = γ (V_г z_mг – V z_g)sinΘ,

или m_Θ = 9,81(D_г z_mг – Dz_g)sinΘ,

где V (D) и V_г (D_г) – объемы подводной части судна (масса вытесненной судном воды) до аварии и после посадки судна на мель;

z_mг – аппликата поперечного метацентра судна на мели.

Значения определяют по диаграмме Фирсова – Гундобина (рис.43) для аварийных осадок судна носом d_нг и кормой d_кг.

Как видно из приведенного выражения, судно сидящее на мели будет иметь положительную начальную остойчивость при

D_г z_mг > Dz_g.

С понижением уровня воды (например, при отливе) первое слагаемое уменьшается и может наступить момент, когда D_гz_mг = Dz_g и судно начнет валиться на борт.

 

 

а) б)

 

Рис.71. К расчету снятия судна с мели путем его разгрузки:

а) – расчетная схема;

б) – определение ватерлинии всплытия

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: