2.6. Силы, действующие на груз.

На судне все грузы подвержены воздействию различных сил, но это воздействие особенно важно для палубных грузов. Специальные кодексы ИМО рассматривает вопросы крепления и безопасной перевозки грузов на судне.

Code of Save Practice for Cargo Stowage and Securing (CSS Code)

For Solid Bulk Co

Cargoes (BC Code)

International Crain Code

The Code of Practice for Save Loding and Unloding of Bulk Coriers (BLH Code)

В дополнение к этим основным международным документам разрабатываются отечественные нормативные документы [19;23].

Точные требования по креплению и перевозке груза на палубе ранее определялись «Картой технологического режима перевозки» данного груза, разрабатываемой грузоперевозчиками. Сейчас это определяется «Декларацией о транспортных характеристиках груза», разрабатываемой компетентными органами государства по заказу грузоотправителя. Неизменность характеристик груза принимаемого на судно в соответствии с Декларацией подтверждается «Сертификатом о соответствии характеристик груза «Декларации» на эту партию груза.

Грузоперевозчик должен проверить безопасное крепление груза, особенно на палубе. Наибольшую трудность вызывает крепление таких грузов, т.к. здесь перевозят чаще всего опасные грузы разных категорий, грузы, выделяющие резкие запахи, не боящиеся подмочки, громоздкие, лесные и живой скот.

При перевозке учитывают действие следующих сил: вес, трение, инерция, давление ветра, удары волн, и наконец, реакция найтовых.

При крене судна силы веса раскладываются на две составляющие, из которых сила давления на палубу , сила смещения груза по палубе компенсирующая сила (2.27)

При дифференте:

(2.28)

(2.28)

(2.28)

На волнении судно испытывает три вида качки (вертикальная, бортовая и килевая) и участвует вместе с частицами воды в орбитальном движении. Качка вызывает периодические инерционные силы, перемещающие груз вдоль осей х и у. Для бортовой качки угловое ускорение определяется по формуле:

(2.29)

С другой стороны период свободного бортового колебания судна:

(2.30)

После подстановки:

(2.31)

Инерционные силы зависят от расстояния между центрами тяжести судна и груза. Линейное ускорение и инерционная сила вызванная им:

(2.32)

Разложив на ось х и у получим:

(2.33)

z - отстояние аппликаты центра тяжести груза от центра тяжести судна.

Для килевой качки:

(2.34)

Орбитальное перемещение центра тяжести происходит по окружности с радиусом r и скоростью V.

(2.35)

Рис. 2.12 Высота волны

 - период волны

Это движение вызывает центростремительное ускорение:

;

(2.36)

Учитывая переменное направление центробежной силы, предполагаем наихудший случай качки судна на гребне, когда проекции сил инерции параллельны осям х и у. Они приведут к появлению сил действующих на груз.

(2.37)

(2.38)

В итоге силы инерции вдоль осей у и х для случая имеют вид:

(2.39)

(2.40)

При расчетах крепления палубного груза учитывают действие сил для , . При этом величины сил в КН можно рассчитать по формулам:

(2.41)

(2.42)

К выше указанным силам необходимо добавить динамическое давление от действия силы ветра:

(2.43)

где Sу - площадь парусности груза в продольной плоскости судна, м².

(2.44)

для

где Sy - площадь груза над фальшбортом.

Сила удара волн

(2.45)

или

(2.46)

при этом P выбирается в зависимости от высоты заливания груза «а».

Если то Р=7,4 кН/м².

Если =1,2 м. то P=19,6 КН/м²

F_гр -площадь боковой поверхности груза, м².