Вопрос №4

Расчет элементов плавучести для различных осадок судна пред­ставляется графически в виде кривых, которые разделяются на основные кривые и кривые элементов теоретического чертежа (см. приложение 1).

К основным кривым плавучести относятся:

1) кривая водоизмещения V = f(z), определяющая значение объемного водоизмещения в м³ в зависимости от осадки судна;

2) кривая абсциссы ц. в. Хс= f(.z);

3) кривая ординаты ц. в. Zс = f(z), дающая зависимость коорди­нат ц. в. от осадки.

К кривым элементов теоретического чертежа относятся:

1) строевая по ватерлинии S= f(z), определяющая зависимость площади ватерлиний S от осадки. Свойства этой кривой следующие:

а) площадь кривой по заданную осадку Т (с учетом масштаба) равна объемному водоизмещению судна V, а ордината ц. Т. этой площади является ординатой ц. в. Zc этого объема;

б) коэффициент полноты площади строевой (по заданную осадку) равен коэффициенту вертикальной полноты судна 

2) грузовой размер (или кривая водоизмещения) V = f(z) — гра­фик, определяющий зависимость объемного V и весового D == yV водоизмещения от осадки судна. Грузовой размер — интегральная кривая по отношению к строевой по ватерлинии;

3) кривая абсцисс ц. т. площади ватерлиний Xf == f(z) определяет ; зависимость абсциссы Xf от осадки судна;

4) Ix = f(z), I у =f(z) — кривые главных центральных моментов >, инерции площади ватерлинии в зависимости от осадки судна Кроме указанных кривых, для расчетов используют:

а) строевую по шпангоутам = f(x), ординаты которой пред­оставляют собой площади погруженных частей шпангоутов при 'заданной осадке в зависимости от положения шпангоута по длине судна.

Площадь, ограниченная строевой по шпангоутам по заданную осадку с учетом масштаба, равна объемному водоизмещению судна V, а ордината ц. т. этой площади является ц. в. Zc этого объема. Коэф­фициент полноты этой площади равен коэффициенту продольной полноты судна (р;

б) кривые метацентрических радиусов и кривые изменения коэф­фициентов полноты ,  b  в зависимости от осадки для возмож­ности суждения не только о плавучести, но и о начальной остойчи­вости судна.

Все кривые строят в предположении, что судно сидит прямо и на ровный киль.

Для построения грузовой шкалы служит грузовой размер (или кривая водоизмещения), с которого снимают основные деления осадок и соответствующее им значение водоизмещения.

Интервалы между этими отметками делятся на мелкие отрезки.

Грузовая шкала представляет собой номограмму, на вертикаль­ных шкалах которой откладываются: весовое водоизмещение, дед­вейт, осадка, высота надводного борта, грузоподъемность, число тонн на один сантиметр.

Зная значение одной из этих величин для определенного состоя­ния нагрузки, можно отметить ее на шкале и по горизонтали прочесть значение всех остальных величин (рис. 11-1).

При дифференте осадка судна по длине изменяется. В таких слу­чаях (при наличии дифферента и отсутствии крена) для вычисления объема подводной части судна и координат ц. и. пользуются мас­штабом Бонжана (см. приложение 2).

Масштаб Бонжана представляет собой совокупность интеграль­ных кривых погруженных площадей шпангоутов.

Ординаты кривых выражаются следующим образом:

(61-1)

Эти кривые являются интегральными кривых у =f(z), которые определяют обводы шпангоутов.

Рис. 11-1. Грузовая шкала

Интегральные кривые на масштабе Бонжана могут быть постро ны как для равноотстоящих, так и для Чебышевских шпангоуто)

При построении масштаба Бонжана принимаются три масштабa;

по длине, высоте и масштаб погруженных площадей шпангоутов

Для вычисления по масштабу Бонжана водоизмещения V абсциссы ц. в. Хс для судна, плавающего с дифферентом, но без крена, откладывают на носовом и кормовом перпендикулярах фак­тические осадки. Соединяя эти точки прямой, получают положение действующей ватерлинии. Пересечение ватерлиний со шпангоутами (с перпендикулярами) определяет погружение шпангоута, а орди­наты интегральных кривых , проведенные из этих точек, определяют площади погруженных частей шпангоутов.

Вычисление выполняют по правилу трапеции

(62-1)

(63-1)