ТУС Экзамен Ответы

15. Изменение осадки при приеме малого груза.

Малый груз - такой груз, при приеме которого обводы корпуса можно считать практически не изменившимися в пределах приращения осадки. Малым можно считать груз, составляющий 5-10% водоизмещения судна. (зависит от площади ватерлинии) Под малым будем понимать груз, вызывающий такое изменение осадки, в пределах которого борта судна можно считать прямостенными и площадь ватерлинии постоянной

Осадка – глубина погружения судна в воду.

В общем случае, при приеме или снятии груза, происходит изменение средней осадки судна, вследствие изменения водоизмещения, появление крена и дифферента, из-за смещения линии действия силы веса, относительно линии действия силы плавучести, и изменение остойчивости, в результате изменения положения Ц. Т. и Ц. В. Задачу о влиянии на посадку и остойчивость судна приема некоторого груза Р в любую точку А с координатами Хр , Yp , Zp можно разделить на две более простые задачи. В первой из них рассматривают влияние на посадку и остойчивость приема груза Р, если Ц.Т. принимаемого груза находится в ДП и на одной вертикали с центром тяжести площади действующей ватерлинии. Во второй задаче рассматривают изменение посадки судна при переносе этого же груза по горизонтали. Такой перенос, как было показано раньше, не отражается на начальной остойчивости, поэтому ниже рассматривается только первая задача. На палубу судна принят груз Р, Ц.Т. которого расположен в ДП на расстоянии zp от основной плоскости. До приема груза судно имело водоизмещение D0 и осадку Т. После приема груза водоизмещение судна стало D1 = D0 + Р, а осадка Т1 = Т + Т. При приеме груза меняют положение все три точки, характеризующие поперечную остойчивость; центр величины - изза изменения осадки судна, а, следовательно, и формы погруженного в воду объема корпуса судна; центр тяжести - вследствие изменения нагрузки судна, а поперечный метацентр - вследствие изменения формы площади ватерлинии и объема, погруженной в воду части корпуса судна. Метацентрическая высота, характеризующая остойчивость судна, вследствие всех названных причин, получит следующее изменение:

.

Новое значение поперечной метацентрической высоты после приема или снятия (расходования) груза будет:

.

Здесь знак плюс соответствует приему груза, знак минус - его снятию (расходованию).

При приеме на судно груза, массой m, его осадка увеличится, а дополнительно вошедший в

Рассмотрим сначала прием малого груза. Под малым будем понимать груз, вызывающий такое изменение осадки, в пределах которого борта судна можно считать прямостенными и площадь ватерлинии постоянной (рис.3.11).

Рис. 3.11. Изменение осадки , координат центра тяжести

и центра величины судна при приеме малого груза:

а) – поперечный разрез судна; б) – продольный разрез судна

На практике считается, что условие прямостенности при приеме малого груза для транспортных судов выполняется, если масса груза не превосходит 10 % от весового

водоизмещения судна.

В таком случае вошедший в воду добавочный слой объемного водоизмещения будет представлять собой вертикальный цилиндр с площадью основания, равной площади

ватерлинии, и высотой, равной изменению осадки. Объем этого цилиндра

, а дополнительная масса воды, вытесненной судном, будет . Приравнивая ее массе принятого груза, получим

, т, (3.9)

откуда найдем изменение осадки

, м. (3.10)

Равенство (3.9) позволяе1т найти массу груза , прием которого изменяет осадку судна на

1 см. Полагая , м, получим

, т/см. (3.11)

Эта величина называется числом тонн на сантиметр осадки. Поскольку S зависит от осадки, величина также является функцией осадки и ее значения приводятся на грузовой шкале судна. Зная , изменение осадки от приема груза массыможно найти по выражению

, м. (3.12)

Величиной пользуются при малых изменениях осадки.

16. Условие параллельного погружения при приеме малого груза

Если прием груза происходит в произвольном месте, то, вообще, судно изменит не только осадку, но и получит наклон. Найдем условие, при котором прием груза вызовет только параллельное погружение судна. После приема груза к уравновешенным силам веса и плавучести добавятся еще две силы: вес принятого груза и добавочная сила плавучести. При малом добавочном объеме, образованном вертикальным погружением судна, центр тяжести (ЦТ) его находится на вертикали, проходящей через ЦТ площади ватерлинии,

определяемый абсциссой . Следовательно, чтобы добавочные силы не создавали пары, наклоняющей судно, ЦТ принимаемого груза, также должен находиться на этой вертикали. Таким образом, чтобы при приеме малого груза судно не получило наклонений, необходимо груз принимать на одной вертикали с ЦТ площади ватерлинии.

В случае приема большого груза изменение осадки может быть определено либо по кривым элементам теоретического чертежа, либо по грузовой шкале, как разность между осадками, соответствующими водоизмещениям после приема груза и до приема. Условие параллельного погружения судна при приеме большого груза состоит также в приеме груза на одну вертикаль с (ЦТ) добавочного слоя водоизмещения, где его положение определяется абсциссой

17. ЧИСЛО ТОНН НА 1 СМ ОСАДКИ.

число q, определяющее вес груза в тоннах, от приема или расходования которого осадка суднаизме няется на 1 см. Зная вес принятого или израсходованного груза р и разделив его на q, мы узнаем увеличение или уменьшение среднего углубления судна в сантиметрах.

18. Изменение осадки при приеме большого груза.

В случае приема большого груза изменение осадки может быть определено либо по кривым элементам теоретического чертежа, либо по грузовой шкале, как разность между осадками, соответствующими водоизмещениям после приема груза и до приема. Условие параллельного погружения судна при приеме большого груза состоит также в приеме груза

на одну вертикаль с (ЦТ) добавочного слоя водоизмещения, где его положение определяется абсциссой

, м, (3.13)

где иотносятся к водоизмещению после приема груза, аи– до приема.

Если принимается несколько грузов, то следует рассматривать прием одного эквивалентного груза суммарной массы с общим ЦТ всех грузов. Полученные формулы

справедливы и для случая снятия или расходования груза, при этом только массу

следует считать отрицательной величиной и, следовательно,также будет отрицательным.

19. Расчѐт водоизмещения (массы) и координат цт.

Исходные данные для расчета нагрузки судна, т.е. массы судна, и координат его центра тяжести содержатся в грузовом плане судна, в котором приводится распределение перевозимых грузов и судовых запасов по грузовым помещениям и цистернам с указанием массы в каждом из них. Масса и координаты ЦТ судна порожнем указаны в судовом документе «Информация об остойчивости судна». Там же приводится форма таблицы, рекомендуемой для расчета нагрузки судна (табл.).

Расчет нагрузки (перевозимый груз)

Ввиду того, что расчет нагрузки требуется производить для случаев как в полном грузу, так и при израсходованных запасах (обычно с 10% запасов), соответствующих началу и концу рейса, целесообразно составлять таблицы нагрузки отдельно для судовых запасов, расходуемых в рейсе, и для перевозимого груза, а затем составить сводные таблицы для разных состояний нагрузки судна.

В столбце 2 таблицы перечисляются все принятые к перевозке грузы, в столбцах 3, 4 и 6 — соответственно их массы и координаты центров тяжести по длине от миделя и по высоте от основной плоскости. В столбцах 5 и 7 вычисляются статические моменты масс относительно тех же координатных плоскостей. Грузы, расположенные в нос от миделя, имеют положительные х и mх, расположенные в корму от миделя — отрицательные. Если в одно грузовое помещение принимается несколько различных грузов, то каждый из них заносится в таблицу нагрузки отдельной строкой.

Моменты масс по ширине судна как правило не рассчитываются, так как грузы укладываются симметрично относительно диаметральной плоскости и для них yi = 0. Во всяком случае, суммарный момент My от несимметрично принятых грузов должен быть

достаточно малым, чтобы не было заметного угла крена, который недопустим при нормальной эксплуатации.

Таблицы нагрузки, содержащие судовые расходуемые запасы, и сводная таблица имеют ту же форму, что и табл. 2.1, но составляются в двух вариантах — на начало и конец рейса, а в некоторых случаях и для промежуточного состояния нагрузки. После суммирования сводной таблицы по столбцам 3, 5 и 7 искомые величины для каждого состояния нагрузки определяются по формулам:

где N — число статей нагрузки, составляющих дедвейт судна.

Если водоизмещение судна порожнем D0 и его статические моменты D0хg0 и D0zg0 вносятся в качестве первой строки в табл. 2.1, то первые слагаемые в формулах (2.16) войдут в итоговые суммы и выражения (2.16) примут вид:

20. ЧЕРТЕЖ РАЗМЕЩЕНИЯ ГРУЗОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТ ЦЕНТРА

ТЯЖЕСТИ ОТДЕЛЬНЫХ ГРУЗОВ.

Для расчетов дифферента и остойчивости груженного судна, необходимо знать положение Ц.Т. каждой партии груза от миделя – хi и от киля – zi Ц.Т. определяется как центр объема партии груза. Задача легко решается при помощи масштабного чертежа судна, где одновременно указывается размещение груза по партиям, по отсекам. Чертится судно по ДП с масштабом по горизонтали 1:200 , по вертикали 1:100 на миллиметровой бумаге. Все грузовые помещения разбиты на клетки 23 размером 5 х 5 мм. Число клеток по каждому грузовому помещению (ni) подсчитывается отдельно.