Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Аксютин Л.Р. Контроль остойчивости морского судна

.pdf
Скачиваний:
40
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
3.5 Mб
Скачать

Та же задача на диаграмме динамической остойчиво­ сти решается, как показано на рис. 10. На оси абсцисс откладывают 1 рад и из точки Ь восстанавливают пер­

пендикуляр ab длиной . ^ кр. Полученную точку а со­ единяют с началом ко­ ординат. Из точки е пересечения прямой оа с диаграммой опуска­ ют перпендикуляр е\.

Точка f определит зна­ чение динамического угла крена <дд . Затем параллельно оа прово­ дят касательную к диа­ грамме.

Из точки касания с Рис. ,10

опускают перпендикуляр cd. Точка d определит угол ста­ тического крена Ѳс от ветра постоянной силы.

Определение угла крена от внезапно приложенного Мкрпри наличии начального крена по направлению действия Л4кр

Примером такого варианта действия Мкр является; шквал, налетевший на поднятый борт судна, имеющего

крен от смещения груза.

Отложив по оси абсцисс угол первоначального крена судна, из полученной точки а (рис. 11) восстанавливают перпендикуляр. От точки его пересечения с диаграммой

откладывают / = —кр. Через точку с проводят горизон-

А

тальную линию. Подбирают такое положение вертикаль­ ной линии eg, чтобы

площади bed и def бы­ ли равны. Точка g оп­ ределит значение дина­

мического

угла

кре­

 

на Ѳд.

задача

на

 

Эта же

 

диаграмме

динамиче­

 

ской остойчивости

ре­

Рис. 11

шается следующим об-

 

2*

 

 

 

разом (рис. 12). По оси абсціюс откладывают угол первоначального крена Ѳп и получают точку а, из кото­ рой восстанавливают перпендикуляр до пересечения с диаграммой. Через точку пересечения Ь проводят гори­ зонтальную линию длиной 1рад. Из точ­ ки с восстанавлива­ ют перпендикуляр, на котором отклады­ вают плечо cd пер­ воначально креня­ щего момента. Если оно неизвестно, точ­ ку d получают как пересечение перпен­

дикуляра из точки с

и касательной к диа­ грамме в точке Ь. От точки d откладывают плечо ed' дополнительного внезапно приложенного МІф и соединя­ ют b и е прямой. Найдя точку пересечения f прямой с диаграммой, опускают из нее перпендикуляр на ось аб­ сцисс. Точка q определит величину динамического кре­ на Bä.

Определение угла крена от внезапно приложенного Л4кр при наличии начального крена в направлении, противоположном действию Мкр

Такие условия могут быть при сильном шквале, нале­ тевшем на опущенный борт судна, имеющего начальный крен.

Влево от начала координат симметрично строят на­ чальный участок диаграммы статической остойчивости (рис. 13). На оси асбцисс откладывают Ѳн. Через точку а проводят перпенди­ куляр длиной сЬ=

=/ =

Мкр

От точ-'

тд° ки с проводят гори-

Р.ИС. 13

20,

аонтальную линию и затем подбирают такое положение перпендикуляра eg, чтобы площади bed. и def были рав­ ны. Положение точки g укажет величину динамического крена.

На диаграмме динамической остойчивости (рис. 14) эта задача решается так. Строят влево от начала коорди­ нат симметричную начальную ветвь диаграммы, затем Откладывают первоначальный крен Ѳ„ и восстанавли­ вают из точки а перпендикуляр ab. От точки b проводят горизонтальную линию be длиной 1 рад. Через точку с

проводят вертикальную линию, на которой вниз отклады­ вают плечо начального кренящего момента. Если оно не­ известно, строят касательную в точке b и находят точку пересечения d этой касательной о вертикальной линией. От точки d откладывают плечо ed внезапно приложенного

.М,ф и соединяют точки і и s. Перпендикуляр на ось абсцисс из точки пересечения прямой be с диаграммой даст величину динамического крена.

§

6. НОРМИРОВАНИЕ ОСТОЙЧИВОСТИ

 

 

 

Требования

к остойчивости

судов

регламентируются

специальными

нормами остойчивости.

Основные требо­

вания советских норм в сокращенном

виде

приведены

в

настоящем параграфе.

остойчивости,

варианте

 

1-При наихудшем, в. смысле

нагрузки судно должно, не опрокидываясь, противостоять одновременному Действию вётра и бортовой качке. Остой-

‘ ' ■ :: 21

чивость считается по критерию погоды К достаточной, если

* = - £ - > ' ■

<13>

где Мс— минимальный опрокидывающий момент; Мѵ— кренящий момент от действия ветра.

По формуле (13) остойчивость проверяют для не­ скольких вариантов нагрузки судна, которые могут встретиться в процессе его эксплуатации. Кренящий мо­ мент от ветра в этой формуле

 

Мѵ = 0,001 рѵАѵг,

 

 

 

 

(14)

где Мѵ— кренящий момент от ветра, тм;

 

 

 

 

рѵ— условное расчетное давление ветра, кг/м2\

 

Аѵ— площадь парусности, м2\

 

парусности

и дей­

z — расстояние между

центром

ствующей ватерлинией, м.

 

 

 

 

 

Условное расчетное

давление

ветра

можно

найти

в табл. 3 в зависимости от z и района плавания судна.

 

 

 

 

 

 

Таблица

3

 

 

 

 

 

z

м

 

 

 

Рабов плавания

0,5

1, 0

1.5

2, 0

2. 5

3,0

3, 5

4 .»

 

 

Неограниченный . . . .

72

80

88

94

99

103

107

Ограниченный

I . . . .

41

46

50

53

56

58

60-

Ограниченный

II . . . .

18

20

22

24

26

27

28

29

 

 

 

 

 

 

Продолжение

 

 

 

 

 

г » М

 

 

 

Район плавания

4.5

5.0

5.5

6.0

6,5

7.0 н

 

 

более

Неограниченный.....................

110

113

116

119

122

 

124

Ограниченный

I . . . . .

62

64

66

68

70

 

71

Ограниченный II . . . . .

30

31

32

33

34

 

35

22

Суда ограниченного района I могут плавать круглый год по всему бассейну Белого, Балтийского, Черного, Азовского, Каспийского морей и Татарского пролива. В других морях для них установлены следующие макси­ мальные удаления от портов-убежищ: в Японском и Ба­ ренцевом морях с мая по август — 200 миль, остальное

.время года 100 миль; в Беринговом, Карском морях, мо­ ре Лаптевых, Восточно-Сибирском, Чукотском морях и у тихоокеанского побережья СССР-— 100 миль; в Охот-

.ском море с июня по август — 200 миль, остальное время года — 100 миль. Для судов ограниченного района II установлены границы плавания, приведенные в табл. 4.

Минимальный опрокидывающий момент можно опре­ делить по диаграмме статической или динамической остойчивости, для чего предварительно рассчитывают условную расчетную амплитуду бортовой качки.

Эта амплитуда рассчитывается для условий, когда оудко потеряло ход и управление и находится на нерегу­ лярном волнении лагом к волне.

Для судна без скуловых и брусковых килей

(15)

где Хі и Х2— безразмерные множители; У — множитель, град.

Значения Хь Х2 и У выбираются из табл. 5, 6 и 7 со­ ответственно.

Для судна с килями

 

ѳ 2, = Ä ©1г.

(16)

Величину /г выбирают из табл. 8.

В табл. 5, 6, 7 и 8 d — осадка судна; св — коэффициент общей полноты; Ак — общая площадь килей.

По условному расчетному значению амплитуды кач­ ки Ѳт определяют Мс, пользуясь диаграммой статической или динамической остойчивости.

При определении Мс по диаграмме динамической остойчивости (рис. 15) вправо от начала координат от­ кладывают Ѳт - Из полученной точки К восстанавливают перпендикуляр до пересечения с кривой (точка А '). Че­ рез А' проводят линию, параллельную оси абсцисс, и по ней влево от А' откладывают отрезок А А '= 2Ѳт. Из точ-

23

Море

Белое

Балтийское

Черное

Район

Предельное

удаление.

 

М И Л Н

1.

Прибрежный

 

20

2.

Южная

часть

моря

50

до линии м. Зимнегор­

 

ский—с. Тетрино

 

50

0.

Двинский

залив

4.

Кандалакшский

и

Неограни­

Онежский заливы

 

ченное

1.

Прибрежный

 

20

2.

Финский

залив

до

Неограни­

меридиана

о.

Найссаар,

ченное

Рижский залив и пролив

 

Муху-Вайн

 

параллели

50

3.

Южнее

 

56° с. ш.

 

 

 

 

■1.

Прибрежный

 

20

 

 

 

 

 

50

2.

Северо-восточнее ли­

Неограни­

нии Днестровско-Царе-

ченное

градокое гирло—м. Херсо-

 

нес

 

 

 

 

 

Та б л и ц а 4

Время года

Навигационный

период Июнь—август

Навигационный

период То же

Навигационный

период Май—сентябрь

Май—август

Навигационный

период Май—сентябрь Май—сентябрь

Азовское

1.

Прибрежный

 

20

Навигационный

 

2. Все заливы и лима­

20

период

 

То же

 

ны

 

 

 

 

Неограни­

 

 

3.

Весь бассейн

 

Май—сентябрь

 

 

 

 

 

 

ченное

 

Каспийское

‘1.

Прибрежный

 

20

Навигационный

 

2.

Северная

часть мо­

Неограни­

период

 

Май—сентябрь

 

ря до линии о. Чеченъ—

ченное

 

 

м. Тюб-Караган

 

50

 

 

3.

Средняя

и

южная

Июнь—август

 

части моря

-

 

 

 

 

Японское

1.

Прибрежный

 

20

Навигационный

 

2. Залив

Петра

Вели­

50

период

 

Май—август

 

кого

 

 

 

 

 

4

Продолжение табл. 4

Море

Район

Предельное

Время года

удаление.

 

 

мили

 

Татарский

іі. Прибрежный

20

Навигационный

пролив

 

50

период

 

 

Май—август

 

2. Амурский лиман

Неограни-

Навигационный

 

 

ченное

период

Баренцево

Л. Прибрежный

20

Навигационный

 

 

 

период

Берингово и тихооке­ анское побережье

2. Мурманский берег

50

Июнь—август

3. Чёшская губа и Пе-

Неограни-

Навигационный

чорокий залив

ченное

период

ІІ. Прибрежный

20

То же

'2. Восточное побережье

50

Май—август

Камчатки от м. Лопатка

 

 

до м. Камчатский и Ана­

 

 

дырский залив

 

 

Охотское

1.

Прибрежный

20

Навигационный

 

 

 

50

период

 

 

 

Июнь—август

 

2.

Сахалинский залив

Неограни-

Навигационный

 

 

 

ченное

период

 

3. Пенжинский залив с

50

Июнь—август

 

Пенжинской губой

 

 

Царское,

Прибрежный

20

Навигационный

Лаптевых,

 

 

 

период

Восточно-

 

 

 

 

Сибирское

 

 

 

 

и Чукот-

•ское

-

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5

Отноше­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние

2,4 и

2.5

2.6 2,7 2.8 2.9

3.0 3.1

3,2

3,3

3,4

3.5 и

В

d

менее

 

 

 

 

 

 

 

 

выше

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хі

1,00

0,98 0,96 0,95 0,93 0,91 0,90 0,88 0,86 0,84 0,82

0,80

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

6

СВ

0,45

0.50

 

0.55

0.60

 

0.65

0,70

и менее

 

 

 

 

 

 

и более-

Х 2

0,75

0,82

 

0,89

0,95

 

0,97

1,00

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

7

 

 

 

 

 

 

У к

 

 

 

 

Район плавания

 

 

 

в,

 

 

 

0,13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

0.06 0,07 0,08 0.09 0,10 0,11

0,12

и

 

 

 

и менее

вы­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ше

Неограниченный .

24,0

25,0 27,0 29,0 30,7 32,0 33,4 34,4 35,3 36,0

Ограниченный

I и

16,0

 

19,7 22,8 25,4 27,6 29,2 30,5 31,4 32,0>

II .........................

17,0

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

8

LB

 

0

1.0

1.5

2,0

2,5

3,0

3.6

4,0 и вы­

 

 

 

 

 

 

 

 

ше

К

 

1,00

0,98

0,95

0,88

0,79

0,74

0,72

0,70'

ки А проводят касательную АС к кривой динамической остойчивости. По направлению АА' из точки А отклады­ вают отрезок, равный 1 рад, и находят точку В, из кото­ рой восстанавливают перпендикуляр до пересечения с ли­ нией АС. Отрезок БЕ будет равен Мс, если по оси орди­ нат отложена работа, или плечу Мс, если по оси ординат отложены плечи остойчивости. В последнем случае, умно-

26

жив плечо остойчивости на весовое водоизмещение суд­ на, получают М0. Если касательную провести к кривой нельзя, проводят прямую от точки А до верхней конечной точки диаграммы. Все остальные построения повто­ ряются.

При определении Мс по диаграмме статической остой­ чивости (рис. 16) диаграмму продолжают в область от­

рицательных абсцисс на

участке,

равном

Ѳ„

прово-

дят параллельно

оси

 

 

 

Е

абсцисс

 

прямую

 

 

 

L

МК так,

чтобы

пло­

1,м

 

 

 

щади

и

S2 были

 

 

 

 

равны.

 

 

 

 

А

' /

в

 

Ордината ОМ бу­

0

 

 

дет

минимальным

Вт

 

в"

Вт

 

опрокидывающим

 

 

Bf

 

 

моментом,

если

по

 

57:3

 

 

оси ординат отложе­

 

Рис. 17

 

 

ны

моменты,

или

 

 

 

плечом

минимально­

 

 

 

 

го опрокидывающего момента, если по оси ординат отло­ жены плечи остойчивости. В этом случае, умножая ОМ на весовое водоизме­ щение судна, полу­

чают Мс.

Если диаграмма остойчивости обры­ вается на угле зали­ вания 6/ (рис. 17 и 18), то из крайней верхней точки диа-

Рис. 18

27

граммы опускают перпендикуляр на ось абсцисс, и тог­

да S 2 ограничивается кривой статической

остойчивости^

прямой МК и этим перпендикуляром. В

остальном по­

строение прежнее.

удовлетворять,

Диаграммы остойчивости должны

ряду требований. Максимальное плечо диаграммы ста­ тической остойчивости судов длиной, равной или мень­ ше 80 м, должно быть не менее 0,25 м, а судов длиной бо­ лее 105 м — 0,20 м при крене не менее 30°. Закат диа­ граммы статической остойчивости должен происходить, при крене не менее 60°.

Диаграммы статической остойчивости, построенные для случая обледенения, должны иметь закат при Ѳ; не менее 55°. При обледенении /тах должно быть не менее 0,2 м, при Ѳга — не менее 25° для судов ограниченного района плавания.

Судам с соотношением -^ -> 2 разрешается плавание

при уменьшении угла заката на величину 6ѲѴ (табл. 9)

и угла

максимума

диаграммы

на

величину

оѲ..,

---- — .

 

 

 

ß

 

 

 

В табл. 9 входят с величиной — и критерием К-

 

 

 

 

 

 

Таблица. 9

В

 

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5 и более

2,0

0

0

0

0

0

0

2,1

0

0,4

0,8

1,2

і ,б

2 ,01

2,2

0

0,8

1,6

2,4

3,2

4,0.

2,3

0

1,2

2,4

3,6

4,8

6,0

2,4

0

1,6

3,2

4,8

6,4

8,0

2,5

0

2,0

4,0

6,0

8 ,о:

10,0

более

 

 

 

 

 

 

Судно должно удовлетворять приведенным выше тре­ бованиям с учетом влияния свободных поверхностей, в диаграммах статической остойчивости. Начальная ме­ тацентрическая высота всех судов при всех вариантах нагрузки, за исключением судна порожнем, с учетом сво­ бодных поверхностей Жидких грузов, должна быть поло­ жительной.

28

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ