Вопрос №5 определение весового водоизмещения и координат цт судна

Для определения водоизмещения судна, которое является исходной величиной при расчетах плавучести, составляют таблицу нагрузки масс судна:

Рк - масса корпуса, в которую входят сам корпус, оборудование судовых помещений, судовые устройства и системы, электрооборудование, средства связи и управления, инвентарь и снабжение;

Рм - масса механизмов, включающая главные двигатели, валопроводы и винты, вспомогательные механизмы и трубопроводы МКО, запасные части и машинный инвентарь.

Рг - масса груза и пассажиров с багажом и запасами для пассажиров

(провизия, питьевая и мытьевая вода);

Рт масса запасов топлива и смазочного масла;

Рэ - масса экипажа с багажом и запасами для экипажа (провизия,

питьевая и мытьевая вода).

Сумма всех составляющих определяет массу судна или его водоизмещение с полным грузом (displacement) D = Рк + Рм + Рг + Рт + Рэ

Сумма масс Рк и Рм определяет водоизмещение, которое принято именовать водоизмещением порожнего судна Do (light displacement):

Do = Рк + Рм

Сумма масс Рг; Рт, Рэ определяет массу перевозимого судном полезного груза, который принято именовать дедвейтом Dw (deadweight). Таким образом, дедвейт определяется массой транспортируемых грузов и пассажиров с багажом, запасов топлива, масла, котельной воды, а также экипажа с багажом и запасами провизии, питьевой и мытьевой воды. Дедвейт определяет предельную грузоподъемность судна и равен разности водоизмещений судна с полным грузом и порожнего судна:

Dw = D - Do

Масса грузов и пассажиров с багажом составляет оплачиваемый груз или чистую грузоподъемность Dч (cargo deadweight), которая показывает, какое количество грузов можно принять на судно при данной грузоподъемности в зависимости от количества принимаемых на рейс запасов (Рзап).

Dч = Dw - Рзап.

ВЫЧИСЛЕНИЕ КООРДИНАТ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ (Ц.Т.) СУДНА С ГРУЗОМ

При вычислении координат Ц.Т. судна используется известная из теоретической механики теорема о статическом моменте равнодействующей силы: если данные силы приводятся к одной равнодействующей, то момент равнодействующей относительно какой-либо оси (плоскости) равен сумме моментов составляющих сил относительно той же оси (плоскости). Применительно к судну на основании этой теоремы можно написать уравнения статических моментов относительно основных координатных плоскостей; Относительно плоскости XOZ (ДП):

D×Y_G = P₁×Y₁ + P₂×Y₂ + ... + P_n×Y_n

Относительно плоскости УОZ (мидель-шпангоута):

D×X_G = P₁×X₁ + P₂×X₂ + ... + P_n×X_n

Относительно плоскости XОY (ОП):

D×Z_G = P₁×Z₁ + P₂×Z₂ + ... + P_n×Z_n

Учитывая, что масса судна D = P₁+ P₂+ ... + P_n,из приведенных уравнений получим расчетные формулы для определения координат Ц.Т. судна:

где X_G, Y_G, Z_G - координаты центра тяжести судна; P₁, P₂, ... P_n - массы элементов самого судна и перевозимых на нем грузов; X₁, X₂, ... , X_n- абсциссы Ц.Т. элеметов самого судна и перевозимых грузов; Y₁, Y ₂, ... , Y _n - ординаты Ц.Т. элементов самого судна и перевозимых грузов; Z ₁, Z ₂, ... , Z _n - аппликаты Ц.Т. элементов самого судна и перевозимых грузов.

При использовании этих формул координаты Ц.Т. элементов самого судна и перевозимых на нем грузов берутся с положительным или отрицательным знаком, в зависимости от положения этих точек по отношению к выбранным координатным плоскостям. Поскольку подводный объем судна симметричен относительно ДП ( Yc = 0 ), ордината центра тяжести Y_G также должна быть равна нулю. В противном случае условия равновесия судна не будут удовлетворены, и судно будет плавать с креном. Для вычисления координат центра тяжести судна, с помощью приведенных выше уравнении необходимо просуммировать массы всех элементов судна и находящихся на нем грузов, входящих в состав водоизмещения судна. Вычисление координат Ц.Т. судна принято производить с помощью таблицы нагрузки масс, в которую кроме массы каждого элемента (статьи) нагрузки Pi вносят координаты его центра тяжести Xi и Zi и статические моменты относительно координатных плоскостей Pi× Xi и Pi×Zi.