Вопросы и задачи для самоконтроля

1. Каким образом можно определить S d α судна?

2. По грузовой шкале (рис.3.15) оценить изменение средней осадки при входе судна в реку из воды плотностью ρ = 1,025 т/м³, если исходная осадка d = 7м.

1.8 Изменение посадки судна при приеме или расходовании грузов

В теории судна принято разделять грузы на “малые грузы” и “большие грузы”. Под “малыми грузами” понимают грузы масса которых не превосходит 10 ÷ 12 % водоизмещения судна. Грузы большей массы относятся к категории “больших грузов”. Такое разделение объяснятся методикой расчета изменения мореходных качеств судна. Изменение параметров посадки, остойчивости при приеме или расходовании малого груза можно определить путем проведением расчетов с использованием довольно простых формул. При рассмотрении большого груза применение формул не приемлемо, т.к. это дает значительную погрешность. В таких случаях используют судовую документацию.

1.8.1 Изменение посадки при приеме или расходовании “малого груза”. При приеме малого груза (массой m), происходит увеличение водоизмещения судна на величину ρdv. Считаем, что судно прямобортное и поэтому в процессе приема меняется средняя осадка dd, а площадь действующей ватерлинии S не изменяется.

m = ρdv, т.к. dv = dd·S.

Получим формулу изменения средней осадки:

dd = m / ρS (м),

где S – площадь ватерлинии, которую находят по кривой S(d), входящей в КЭТЧ (кривые элементов теоретического чертежа). При расходовании груза перед m ставится знак минус.

В грузовой шкале (рис.3.15), а также в кривых элементов теоретического чертежа приведены значения q_см (d) = 0,01 ρS (число тонн на 1 см осадки) и моментов дифферентующих на 1 см (m_Д), при помощи которых можно быстро определить изменение средней осадки и дифферента:

dd = m /q_см (см).

Использование данной формулы при приеме (расходовании) большого груза, за исключением судов с α = 1, не обеспечивает необходимую точность расчета, т.к. q_см и S меняется в зависимости от осадки судна.

Изменение осадок при приеме “малого груза” массой m с абсциссой х определяют по моменту дифферентующему на 1 см, m_Д:

dD_f = m (х –x_f)/100 m_Д;

δd_н = δd +(0,5L – x_f ) dDf/ L; δd_к = δd – (0,5L + x_f ) dDf/ L.

1.8.2 Изменение посадки при приеме или расходовании “больших грузов”. При приеме (расходовании) больших грузов изменение средней осадки можно найти по грузовому размеру или грузовой шкале, как разность осадок, соответствующих прежнему и новому водоизмещению.

При наличии у судна дифферента эта задача может быть решена при помощи дифферентных диаграмм, а также специальной шкалы для определения изменения осадок носом и кормой от приема 100 т. груза (рис.1.8).

Рассмотрим порядок расчетов с помощью диаграммы Г.А.Фирсова

При приеме груза массой m в точку с абсциссой х момент массы судна относительно плоскости мидель-шпангоута становится Δ ₁х_g1.

Δ ₁х_g1 = Δ х_g + mх,

где Δ и х_g - масса и абсцисса центра тяжести судна до приема груза.

Абсцисса ц.т. судна с принятым грузом: х_g1 = Δ ₁х_g1/(Δ + m).

Полагая х_g ≈ х_с и х_g1≈ х_с1 , по известным х_g1 и Δ₁, находим по диаграмме новые значения осадок d_н1 и d_к1.

Подобным путем можно решить обратную задачу по определению массы и координаты центра тяжести снимаемого груза для обеспечения заданной посадки судна.

Оперативный контроль за изменением осадок можно выполнить по шкале изменения осадок оконечностей от приема 100 т груза, показанным на рис.1.8. По известной абсциссе центра массы принимаемого (снимаемого) груза и средней осадке (или массе) определяют δd_н0, δd_к0 и рассчитывают изменение осадок от приема груза массой m по формулам:

δd_н = m δd_н0/100; δd_к = m δd_к0/100.

Рисунок 1.8 − Шкала для определения осадок носом и кормой от приема 100 т груза

1.8.3 Изменение посадки при перемещении грузов. Пусть осадки судна массой Δ с абсциссой х_с до перемещения груза были d_н и d_к. На диаграмме Г.А. Фирсова операция перемещения груза массой m на расстояние l_x лежит на кривой Δ = const.

х_с1 = (m l_x + Δ х_с)/ Δ.

По известному х_g1≈ х_с1 находим новые значения осадок d_н1 и d_к1.

В случае определения массы перемещаемого груза при заданных осадках d_н1 и d_к1 используют уравнение:

m l_x = Δ (х_с1 - х_с).

Рисунок 1.9− Чертеж размещения грузов на судне