4.3 Определение угла крена от шквала, создающего кренящий момент 500 тм при совместном действии волнения с амплитудой 15.

Угол крена определяется с помощью диаграмм статической и динамической остойчивости.

Плечо кренящего момента находят по формуле:

, м (4.11)

=500тм/4035.64=0,12 м

Рисунок 4-1. Диаграмма статической остойчивости при отсутствии крена

Рисунок 4-2. Диаграмма динамической остойчивости при отсутствии крена

Рисунок 4-3. Диаграмма статической остойчивости при крене на подветренный борт

Рисунок 4-4. Диаграмма динамической остойчивости при крене на подветренный борт.

Рисунок 4-5. Диаграмма статической остойчивости при крене на наветренный борт

Рисунок 4-6. Диаграмма динамической остойчивости при крене на наветренный борт.

Примем направление шквального ветра слева направо.

По Рис.4 - 1,2 – Шквал ветра действует на судно, стоящее прямо.

По ДСО θ_д = 7⁰ , по ДДО θ_д = 7⁰ .

По Рис. 4 - 3,4 – Шквал ветра действует на судно, стоящее с креном на правый подветренный борт (θ_ст = 15⁰ ).

По ДСО θ_д = -8⁰ , по ДДО θ_д = -8⁰ .

По Рис. 4 - 5,6 – Шквал ветра действует на судно, стоящее с креном на левый наветренный борт (θ_ст = -15⁰ ).

По ДСО θ_д = 22⁰ , по ДДО θ_д = 22⁰ .

Таким образом, можем сделать вывод, что во время шквального ветра динамические углы будут больше в том случае, когда на волнении судно накреняется на наветренный борт. Определенные во всех трёх случаях углы динамического крена оказались меньше угла заливания _зал = 29,12 ^О .

4.4 Проверка удовлетворения требований остойчивости судна в соответствии с Правилами Регистра судоходства в случае смещений груза зерна во всех трюмах одновременно.

а) Рассмотрим первый случай, когда трюма заполнены «под крышки», т.е. высота пустоты в соответствии с Правилами Регистра для данного судна должна приниматься равной 100 мм. В случае полного заполнения трюмов условный расчётный угол смещения поверхности зерна принимается равным 15⁰.

Рисунок 4 -7 Схема перемещения зерна в случае полного заполнения трюма

Расчётный поперечный объёмный кренящий момент от поперечного смещения зерна, отнесённый к единице длины грузового помещения, в соответствии с Правилами Регистра судоходства, определяется по формуле:

, м³ (4.12)

где S_пуст – площадь перемещающейся пустоты, м²,

у_пуст - поперечное перемещение пустот, м

По Рис. 4-7 имеем:

, м² (4.13)

B_тр - ширина трюма, B_тр = 10,1 м.

S_пуст = 1,01 м² .

, м (4.14)

y_пуст = 4,13 м.

4,17 м³

Плечо расчётного кренящего момента определяется по формуле:

, м (4.15)

k = 1,06 – для полностью загруженного трюма.

М = 4035,64 т - водоизмещение судна.

L_тр - длина всех трюмов, L_тр = 65 м

_зерн - удельный погрузочный объём зернового груза, м³/т. Удельный погрузочный объём _зерн овеса равен 2,0 м³/т

= 0.036 м.

Рисунок 4-8 Диаграмма статической остойчивости в случае полного заполнения трюма.

б) Рассмотрим второй случай, когда предусматривается частичное заполнение трюмов. В случае частичной загрузки трюмов условный расчётный угол смещения поверхности зерна принимается равным 25⁰.

Расчётный поперечный объёмный кренящий момент от поперечного смещения зерна, отнесённый к единице длины грузового помещения, в соответствии с Правилами Регистра судоходства, определяется по формуле:

, м³ (4.16)

Рисунок 4 - 9. Схема перемещения зерна в случае частичного заполнения трюма.

Вычислим S_пуст воспользуемся формулой:

, м² (4.17)

S_пуст = 7,9 м²

Теперь вычислим у_пуст по формуле:

, м (4.18)

y_пуст = 6,73м, тогда:

53,17м³

Для расчёта , нужно учесть, что для частично загруженного трюма k =1,12:

= 0.48 м.

Рисунок 4-10 Диаграмма статической остойчивости в случае частичного заполнения трюма.

Проверка требований остойчивости судна в соответствии с Правилами Регистра судоходства:

Согласно «Международного зернового кодекса» и отечественным правилам перевозки зерна характеристики остойчивости судна, после смещения зерна, должны удовлетворять следующим требованиям:

• угол статического крена судна _ст от смещения зерна не должен превышать 12 или угла входа палубы в воду, если он меньше 12.

• остаточная площадь е_qr диаграммы статической остойчивости между кривыми восстанавливающих и кренящих плеч до угла крена, соответствующего максимальной разности между ординатами двух кривых _max или 40, или угла заливания _f в зависимости от того, какой из них меньше, при всех условиях загрузки должна быть не менее 0,075 м. рад.

У судов типа «Амур» угол заливания равен _f = 29,12^о.

В случае полного заполнения трюмов угол статического крена судна θ_д равен 1⁰, а это меньше 12⁰. Остаточная площадь диаграммы статической остойчивости приблизительно равна 0,25 м.рад, что больше 0,075 м.рад. Следовательно, можно сделать вывод, что в случае полного заполнения трюмов характеристики остойчивости судна после смещения зерна удовлетворяют всем требованиям.

В случае частичной загрузки трюмов угол статического крена судна θ_д равен 13,5⁰, а остаточная площадь диаграммы статической остойчивости приблизительно равна 0,059 м.рад. Делаем вывод, что в случае частичного заполнения трюмов характеристики остойчивости судна после смещения зерна требованиям не удовлетворяют. Одним из способов решения данной проблемы является установление дополнительных переборок в трюмах.