Часть № 3. Расчёт и построение диаграмм статической и динамической остойчивости.

Плечи диаграммы статической остойчивости определяются с помощью интерполяционных кривых плеч остойчивости формы (пантокарен) l_ф(θ,M). - Приложение Д. Сняв значения плеч остойчивости формы l_ф, найдём плечи статической остойчивости по формуле:

, м (3.1)

Плечи диаграммы динамической остойчивости определяют по формуле:

, м (3.2)

путём численного интегрирования диаграммы статической остойчивости.

Таблица 2. - Расчёт плеч диаграмм статической и динамической остойчивости

Расчётные величины θ0	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
lф=f (м)	0	1,1	2,2	3,21	3,85	4,2	4,35	4,28	4,1	3,7
Sin θ	0	0,17	0,34	0,5	0,64	0,77	0,87	0,94	0,98	1
zgsin θ	0	0,772	1,544	2,270	2,906	3,496	3,950	4,268	4,45	4,540
l= lф – zGsinθ	0	0,328	0,656	0,940	0,944	0,704	0,400	0,012	-0,35	-0,84
Интегральная сумма 	0	0,328	1,312	2,908	4,792	6,440	7,544	7,956	7,618	6,428
lд=0.0872	0	0,029	0,114	0,254	0,418	0,562	0,658	0,694	0,664	0,561

Рисунок 3-1. –Диаграмма статической остойчивости судна.

Рисунок 3-2. – Диаграмма динамической остойчивости судна.

Проверим параметры диаграммы статической остойчивости на соответствие нормам остойчивости Регистра судоходства России.

По диаграмме статической остойчивости (Рис.3-1) определяем максимальное плечо статической остойчивости l_max, соответствующий ему угол крена _max и угол заката диаграммы _зак и сравниваем их с требуемыми Регистром.

Регистр требует, чтобы l_max было не менее 0,20 м для судов, длина которых не менее 105 м при угле крена _max30⁰. Угол заката диаграммы должен быть не менее 60⁰.

Из Рис. 3-1 видно, что l_max=0,98 м, _max=35⁰, _зак=70⁰, значит параметры диаграммы статической остойчивости соответствуют нормам остойчивости Регистра судоходства России.

L_(=1 рад=57,3)=1,46 = h_g

Часть № 4. Определение посадки и остойчивости судна в эксплуатационных условиях.

4.1 Определение посадки и выполнение контроля остойчивости судна после приёма в промежуточном порту палубного груза.

Груз размещается на люковых крышках. Высота штабеля равна 2.8 м, ширина равна ширине крышки люка.

Принимаем палубный груз. Так как на судно грузился груз с большим удельным погрузочным объемом (=2,0 м³/т), должен быть принят груз до полного использования грузоподъемности, но не более 275 т.

Масса палубного груза определиться по формуле:

, т (4.1)

где M_г.м.- водоизмещение по грузовую марку, M = 5025 т

M – водоизмещение, М = 4035,64 т ( см. Часть 2), тогда

m_гр = 5025 – 4035,64 = 989,36 т. Так как 989,36 т > 275 т, то за массу груза принимаем:

m_гр = 275 т.

Аппликата центра тяжести принимаемого на палубу груза вычисляется по формуле:

, м (4.2)

где Н - высота борта судна, H=6 м

h_ш - высота штабеля, h_ш=2.8 м

h_k - высота комингса люка, h_k=1,5 м , тогда

Z_пг=6+1,5+1,4=8,9 м

Абсциссу центра тяжести палубного груза x_гр находим из условия, что абсцисса центра тяжести судна не изменилась:

, м (4.3)

, м (4.4)

x_пг = - 0,69 м

Так как принимаемый палубный груз малый используем формулу для приёма и снятия малого груза:

, м (4.5)

, м (4.6)

где q - число тонн, изменяющих осадку на 1 см, q=13,38 т/см (Приложение Г).

М =4035,64 т, h=1,46 м (см. Часть 2)

d=3,28 м (Приложение Г)

d= 275/13,38=20,6 см = 0,206 м, тогда

h=-0,45 м,

Метацентрическая высота судна с палубным грузом вычисляется по формуле:

, м (4.7)

где h - метацентрическая высота (см. Часть 2)

h₁=1,46+(-0.45)=1,01 м

Изменения осадок носом и кормой при приёме груза находят по формулам:

d_н= , м (4.8)

 d_к= , м (4.9)

Значения t_н и t_k определяются с помощью таблицы изменений осадки от приёма 10 т груза. Из таблицы Приложения Е для осадки d = 3,28 м получаем значения t_н и t_k: t_н = 0,73 см и t_k = 0,79 см, тогда:

d_н = 0,73*275/10 = 20,08 см

d_к = 0,79*275/10 = 21,73 см

4.2 Определение угла крена судна от неудачно размещённого груза массой m_г=100т с координатой у=-0,50 м.

Если груз размещён неравномерно по ширине, то судно получит статический крен, который определяется формулой:

(4.10)

m = 100 т - масса неудачно размещённого груза

у = - 0,50 м - координата неудачно размещённого груза

h = 1,46 м - метацентрическая высота (см. Часть 2)

М = 4035,64 т - водоизмещение судна,

Рассчитаем: θ = -0,49⁰.

Угол крена получился отрицательным, это значит, что судно имеет крен на левый борт.