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).- Рисунок 3.3 - Пантокарены. 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.

Расчёт плеч статической остойчивости заносятся в таблицу 3.1.

Таблица 3.1. - Расчёт плеч диаграмм статической и динамической остойчивости

Расчётные величины θ0	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
lф=f (м)	0	1.00	2,01	2,85	3,55	3.94	4,15	4,15	4.00	3,70
Sin θ	0	0,17	0,34	0,5	0,64	0,77	0,87	0,94	0,98	1
zgsin θ	0	0,745	1,489	2,19	2,803	3,373	3,811	4,117	4,292	4,38
l= lф - zgsinθ	0	0,255	0,521	0,66	0,747	0,567	0,339	0,033	-0,292	-0,680
Интегральная сумма 	0	0,255	1,031	2,212	3,619	4,933	5,839	6,211	5,952	4,980
lд=0.0872	0	0,022	0,089	0,193	0,316	0,430	0,509	0,542	0,519	0,434

Рисунок 3. 1,2 – Диаграммы статической и 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. 1 видно, что l_max=0,75 м, _max=39⁰, _зак=78⁰, значит параметры диаграммы статической остойчивости соответствуют нормам остойчивости Регистра судоходства России.

l_( =1 рад=57,3)=1,32м = 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 грузится груз с большим удельным погрузочным объемом (=1,40 м³/т - по Заданию), но грузоподъемность использована полностью, условно считаем, что с судна выгружено в промежуточном порту 100 т груза таким образом, что его центр тяжести не изменился и принят палубный груз в количестве 100 т.

Аппликата центра тяжести принимаемого на палубу груза вычисляется по формуле:

,м (4.1)

где Н - высота борта судна, H=6 м.

h_ш - высота штабеля, h_ш=2.8 м.

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

z_пг=6+1,5+1,4=8,9 м

Абсциссу палубного груза, определяем по формуле:

,м (4.2)

,м (4.3)

x_тр3 = -10,67 м – абсцисса трюма №3 – именно его разгрузили на 100 тонн.

x_пг= -10,6 м

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

,м (4.4 –4.5)

где q - число тонн, изменяющих осадку на 1 см, q=13,77 т/см (Рисунок 4.1).

М =4924,84т, h=1,32м

d=4,0м (Приложение Г)

d= 100/13,77= 7,3 см = 0,073 м

h = -0,12 м,

Тогда метацентрическая высота судна с палубным грузом будет вычисляться по формуле:

,м (4.6)

где h - метацентрическая высота (см. Часть 2)

h₁=1.32+(-0.12)=1.20м.

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

d_н= ,м (4.7)

 d_к= ,м (4.8)

Значения t_н и t_k определяются с помощью таблицы изменений осадки от приёма 10 т груза.

Из таблицы Приложения Е для осадки d = 4.00 и m_гр = 100 т: t_н = 0.22см и t_k = 1,24см, тогда: d_н = 0,22*100/10 = 2,2 см

d_к = 1,24*100/10 = 12,4 см

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

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

(4.9)

m = 100 т - масса неудачно размещённого груза

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

h = 1,32 м - метацентрическая высота (см. Часть 2)

М = 5024.84 т - водоизмещение судна,

Рассчитаем: θ = -0,43⁰.

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