Вантажознавство. МВ до лабораторних та практичних занять

20

дна забезпечені каліброваними таблицями паливних, масляних, водяних і баластових цистерн.

Осідання судна (Т) це відстань, яка вимірювана на вертикалі в районі міделя від верхньої крайки горизонтального кіля до відповідної ватерлінії. Крім зазначеного вище осідання судна на міделі, розрізняють осідання судна носом (FP) і кормою (AP).

Для зняття осідання з борта судна використовуються нанесені на бортах судна в носу, у кормі й у районі мідель-шпангоута цифри, які називані марками поглиблення (рис. 1).

Рис. 1. Марки поглиблення та відмітки штевнів: а – шкала в футах; б – шкала в метрах

Марки поглиблення наносять на правому борту в дециметрах і позначають арабськими цифрами (рис. 1, б), на лівому борту – у футах та позначають римськими цифрами (рис. 1, а). Відстань між цифр на лівому борту за вертикаллю дорівнює 1 фут, на правому борту – 1 дм. Часто-густо на обох бортах суден наносяться марки поглиблення позначені тільки арабськими або тільки римськими цифрами.

Зняття осідання носом, на міделі та кормою здійснюється з обох бортів судна з максимально можливою точністю із причалу й (або) катера.

При хвилюванні моря необхідно визначити середню величину амплітуди омивання водою кожної марки поглиблення, яке і буде фактичним осіданням у даному місці. При хвилюванні рекомендується користуватися спеціальними приладами для зняття осідання.

Після визначення осідання на носі, кормі та на міделі (середині) судна по правому й лівому борту, розраховують середні осідання на носі ТН, на кормі ТК і на міделі Т .

Однієї з основних характеристик судна, яка використовується для

21

багатьох розрахунків, є довжина між перпендикулярами (LBР) (рис. 2).

Рис. 2 Розміри судна та марки поглиблення

Осідання на носовому або кормовому перпендикулярі відповідає осіданню судна носом або кормою. Однак шкали осідання не знаходяться напроти перпендикулярів. Оскільки вони зміщені, то вони показують не точне осідання носа або корми, а місцеве осідання судна та вимагають введення виправлення. Також осідання на міделі повинне зніматися зі шкали, що перебуває на відстані не більше 0,5 м від мідель-шпангоута, якщо ця умова не дотримується, то потрібне виправлення й осідання на міделі.

Якщо носова шкала поглиблення не знаходиться на лінії носового перпендикуляра, то вводять виправлення для носового осідання.

Розрахунок виправлення носового осідання на зміщення марки поглиблення від перпендикуляра (∆Н) здійснюється за формулою

∆Н = f d / LBM,

де f – відстань від форштевня до носового перпендикуляра (рис. 2), м; d – диферент судна, м;

LBM – відстань між марками поглиблення, м. LBM = LBP – (f + a),

де LBP – відстань між перпендикулярами, м.

Знак ∆Н позитивний (+) при диференті на ніс і негативний (–) при диференті на корму.

Виправлене осідання носом (ТН ) визначається як

ТН = ТН + ∆Н.

Якщо кормова шкала поглиблення не проходить по лінії кормового перпендикуляра, то вводять виправлення для кормового осідання. Його знак зворотний знаку виправлення ∆Н.

Розрахунок виправлення кормового осідання на зміщення марки поглиблення від перпендикуляра (∆К) здійснюється за формулою

∆К = a d / LBM,

де a – відстань від кормової шкали до кормового перпендикуляра (рис. 2),

22

м.

Виправлене осідання кормою (ТК ) визначається як

ТК = ТК + ∆К.

Якщо шкала поглиблення на міделі зміщена більше 0,5 м від мі- дель-шпангоута, то вводять виправлення для осідання на міделі.

Коли шкала осідання розташована у корму від мідель-шпангоута, то значення виправлення будуть негативними (принцип – aft). У західній системі знаків диферент на корму вважається позитивним, а у вітчизняній системі знаків навпаки – негативним. Знак виправлення виходить алгебраїчно.

Розрахунок виправлення осідання на міделі при зміщенні марки поглиблення від мідель-шпангоута ( ) здійснюється за формулою

= m d / LBM,

де m – відстань від марок поглиблення на міделі до мідель-шпангоута, м. Виправлене осідання на міделі (Т ) визначається як

Т = Т ± ∆ .

Величини «a», «f» і «m» знімаються з масштабного креслення судна або креслення поздовжнього розрізу судна в масштабі.

Різниця осідання носом і кормою називається диферентом судна (d). Якщо ніс судна занурений у воду менше, ніж корму, то говорять, що судно має диферент на корму (рис. 2), і навпаки.

Після розрахунку середнього осідання по носі ТН, кормі ТК і в районі мідель-шпангоута Т , з необхідними виправленнями (ТН , ТК і Т ), розраховуємо середнє осідання судна (ТСР).

У практиці існує багато методик для визначення (розрахунку) середнього осідання судна (ТСР). Найпоширенішою формулою для визначення середнього осідання судна для сюрвейерських розрахунків є наступна

ТСР = (ТН + 6 Т + ТК) 8.

Якщо вводилися виправлення до осідання, формула визначення ТСР прийме наступний вид

ТСР = (ТН + 6 Т + ТК ) 8.

Якщо розраховувалися не всі виправлення до осідання, то у формулу визначення ТСР уводяться тільки вони, а вираження для визначенню ТСР являє собою комбінацію формули з виправленнями та без них.

За довомогою вантажної шкалі (рис. 3) або гідростатичних таблиць за середнім осіданням (ТСР) визначається водотоннажність D0.

Якщо є диферент, то визначаються виправлення до водотоннажності

1 = 100 LCF d / LBР;

2 = 50 d2 (dM/dz) / LBР,

де – число тонн на 1 см осідання, т/см. Величина характеризує, яку кількість тонн необхідно завантажити (розвантажити) на судно, щоб його

23

осідання змінилося на 1 см;

LCF – зміщення центра ваги площі ватерлінії від мідель-шпангоута, м. Зміщення центра ваги площі ватерлінії (LCF) від міделя в корму вважаються позитивним (+), у ніс – негативним (–);

dM/dz – різниця в моменті, який змінює диферент на 50 см вище та нижче середнього розрахункового осідання, т м.

Знак першого виправлення виходить алгебраїчно, а другого – завжди позитивний.

Сума двох виправлень дає загальне виправлення на диферент до водотоннажності

Д = 1 + 2.

Визначається водотоннажність із урахуванням виправлення на дифе-

рент

D1 = D0 + Д.

Якщо фактична щільність води ( Ф) відрізняється від щільність води для якої побудована вантажна шкала ( ), необхідно ввести виправлення на щільність

ПЛ = ( Ф – ) / D0,

де ρ – щільність води для якої побудована вантажна шкала, т/м3; ρФ – фактична щільність води, т/м3;

D0 – водотоннажність, яка визначена за вантажною шкалою при фактичній щільності та осіданні ТCР, т

D = D1 + ПЛ.

Визначивши водотоннажність на початку (DП) і наприкінці (DГ) вантажних робіт, розраховуємо кількість вантажу на судні, з урахуванням змінних запасів

G = (DГ – gГ) – (DП – gП),

де DГ, DП – водотоннажність судна в завантаженому й порожньому стані (визначається за вантажною шкалою), т;

gГ, gП – сумарна кількість змінних запасів у завантаженому й порожньому станах судна, т.

До змінних суднових запасів відносяться:маса палива та мастил;маса питної та технічної прісної води;

маса суднових запасів провізії та постачання (фарби, запчастини й

ін.);

маса суднового екіпажу з багажем, з розрахунку 1 т багажу на 12 чоловік;

маса «мертвого» запасу (вантажу).

До складу «мертвого» вантажу (суднова постійна) входять маса не відкачаного баласту, залишки води в танках й ін.

25

У даній роботі розглядається скорочений розрахунок, при цьому

За шифром борта (лівого та правого) з табл. 2 визначаємо значення осідання кожного борта і об'єм запасів на початок і по закінченню (кінець) вантажних робіт.

Спочатку здійснюються розрахунки на початок вантажних робіт.

За заданим осіданням носом правого (ТНП) і лівого (ТНЛ) борта визначаємо (розраховуємо) середнє осідання носом ТН, м

ТН = (ТНП + ТНЛ) / 2.

За заданим осіданням на міделі правого (Т П) і лівого (Т Л) борта – середнє осідання на міделі Т , м

Т = (Т П + Т Л) / 2.

За заданим осіданням кормою правого (ТКП) і лівого (ТКЛ) борта – середнє осідання кормою ТК, м

ТК = (ТКП + ТКЛ) / 2.

За отриманими середніми осіданнями, розраховуємо середнє із середніх розрахункове осідання судна ТСР, м

ТСР = (ТН + 6 Т + ТК) 8.

У даній роботі виправлення до осідання не розраховуються. Розрахунок осідання здійснюється з точністю до 1 мм. Так як осі-

дання, які наведені в табл. 2 у м, то їхнє розрахункове значення повинне бути з точністю до третього знаку після коми.

За вантажною шкалою (рис. 3) визначаємо шукану водотоннажність судна D0 (наступний за осіданням стовпчик). Для цього на шкалі осідання вантажної шкали знаходимо значення ТСР і найближче до нього значення осідання, для якого на вантажній шкалі зазначене чисельне зна-

26

чення водотоннажності. Позначимо це осідання – Т , а відповідну йому водотоннажність – D 0.

На рис. 3 значення осідання наведений у дециметрах (дм), а ТСР розраховувалося в метрах (м). Ціна ділення (мінімальна частина ділення) шкали осідання становить 0,2 дм, тобто 2 см.

Для знаходження найближчого значення водотоннажності (D 0) і, відповідно, осідання (Т ), на рис. 3 на шкалі осідання знаходимо й відзначаємо значення ТСР.

Значення ТСР попередньо виражаємо в дм, з точність не менш одного знака після коми.

Якщо ТСР збігається з осіданням на шкалі (ТШ), для якого є відпо-

відне значення водотоннажності (DШ), то Т і D 0 не визначаються, а

D0 = DШ.

Якщо ТСР і ТШ не збігаються, то ТСР перебуває між двома значеннями DШ, одне з яких перебуває вище, а інше нижче ТСР. Визначення Т і D 0 здійснюється в наступній послідовності.

На рис. 3 за шкалою водотоннажності знаходимо значення водотоннажності, яке перебуває нижче відзначеного на шкалі осідання ТСР, виписуємо його величину й позначаємо DШН. одночасно зі шкали осідання ви-

27

писуємо осідання, що відповідає значенню DШН і позначаємо його ТШН. Аналогічно визначаємо на рис. 3 значення водотоннажності та осі-

дання, які вище ТСР, виписуємо їхнє значення та позначаємо відповідно

DШВ і ТШВ.

Знаходимо різницю між ТСР та нижнім значенням осідання ТШН

ШН = ТСР – ТШН.

Знаходимо різницю між ТСР і верхнім значенням осідання ТШВ

ШВ = ТШВ – ТСР.

Якщо ШН > ШВ, то Т = ТШВ, Т = ШВ і D 0 = DШВ.

Якщо ШН < ШВ, то Т = ТШН, Т = ШН і D 0 = DШН.

Якщо ШН = ШВ, то Т = ТШВ, Т = ШВ і D 0 = DШВ або Т = ТШН,Т = ШН і D 0 = DШН на розсуд студента.

Наприклад, ТСР = 5,223 м. Виражаємо це значення в дециметрах, одержуємо ТСР = 52,23 дм. Знаходимо це значення на шкалі осідання.

«Тонн на 1 см осідання» виписуємо відповідні значення СР для ТСР, для Т .

перед визначенням D0, виражаємо Т у см.

Після знаходження D0, розраховуємо диферент судна d, м d = ТН – ТК.

Так як dM/dz = 0, то значення 2 не враховуємо та розраховуємо =

1, т

= 100 LCF d / LBР,

де визначається за вантажною шкалою для значення ТСР, тобто = СР. Визначаємо водотоннажність з урахуванням виправлення на дифе-

28

рент, т

D1 = D0 + .

Тому що = ф = 1,025, то

D = D1.

Розрахунок на початок робіт закінчений, приймаємо

DП = D.

Повторюємо аналогічні розрахунки для закінчення (кінець) вантажної обробки судна й приймаємо

DГ = D.

Аналогічно (тим же індексом) позначається й сумарна кількість змінних запасів у завантаженому (кінець) (gГ) і порожньому (початок) (gП) станах судна. Величина gП і gГ визначаються при знаходженні за шифром в табл. 2 значення осідання правого борта.

Наприкінці роботи, після визначення водотоннажності на початку (DП) і по закінченні вантажних робіт (DГ), визначаємо масу вантажу за осіданням судна, з урахуванням зміни запасів що змінюються, т

G = (DГ – gГ) – (DП – gП).

Лабораторна робота № 4. Пакетування генеральних вантажів

Мета роботи. Вивчення способів укладання генеральних вантажів при формуванні пакетів на стандартних піддонах.

Загальні вказівки. Більшість вантажів у дрібній тарі зберігають і переробляють у портах у пакетованому виді. Найбільше часто пакети формуються на стандартних піддонах типу П4В та 2П2В. Піддон П4В має розміри (ℓПОД bПОД hПОД) 1200 800 150 мм, масу (gПОД) – 25 кг і вантажопідйомність (G) – 1,0 т. Піддон 2П2В – 1600 1200 180 мм, масу – 80 кг і G –

2,0 т.

Для визначення оптимального розміщення вантажних місць на піддоні у двох вимірах (довжині та ширині) керуються співвідношенням лінійних розмірів вантажу та піддона, а також способами укладання місць вантажу на піддоні.

При формуванні пакета можна сформулювати певні правила: вантаж не повинен виступати за крайку піддона або цей виступ

повинен бути не більш ніж 50 мм; не завантажена площа піддона повинна бути мінімальною за роз-

міром.

На практиці проблем з розміщенням вантажів, як правило, не виникає. Вантажі укладають й, при необхідності, зміщують доти, поки не отримують потрібні розміри пакета. Для багатьох вантажів використовуються заздалегідь розроблені схеми укладання, які приводяться в робочих

29

технологічних картах (РТК) їхнього перевантаження.

При теоретичному розміщенні виступ вантажу на 50 мм забезпечує фактичне збільшення на більшу величину через наявність зазорів між окремими вантажними місцями. Подальше збільшення розмірів виступу вантажів на піддоні не доцільно, тому що утрудняє перевантаження пакета. У будь-якому випадку необхідно прагнути до того, щоб вантаж не виступав за крайку піддона. При наявності виступу вантажу за краї піддона, він повинен бути однаковим для протилежних сторін (за довжиною або за шириною). Тому, виходячи з першого правила, максимальні припустимі розміри вантажу можуть бути 1300 900 мм на піддоні П4В (1200 + 50 + 50 = 1300 мм і 800 + 50 + 50 = 900 мм) і 1700 1300 мм на піддоні 2П2В (1600

+50 + 50 = 1700 мм і 1200 + 50 + 50 = 1300 мм).

Усвою чергу, не завантаженість піддона веде до нераціонального використання перевантажувальної техніки та складських площ. Наявність великої не завантаженої площі на піддоні ускладнює, а іноді перешкоджає завантаженню складів і транспортних засобів, робить штабель нестійким. Вантажі повинні розташовуватися на піддоні рівномірно, особливо при наявності вільного простору на ньому. Нерівномірність завантаження також може призвести до нестійкості пакета та штабеля в цілому.

Пакет, як тривимірний предмет, також характеризується значенням його третього виміру – висоти (hП). Висота пакета з однієї сторони обмежена максимально припустимою висотою HMAX, а з іншої сторони – висотою, яка обумовлена максимальною масою пакета GMAX.

Таким чином, до раніше зазначених правил можна додати наступні: висота пакета не повинна перевищувати максимально припусти-

мої;

маса пакета не повинна перевищувати максимально припустимої. Максимально припустима висота HMAX, визначається з можливості

завантаження пакета в критий залізничний вагон. Висота дверного прорізу більшості критих вагонів не перевищує 2,0 м. При завантаженні пакетів необхідно враховувати зазори в 0,1 м зверху та знизу пакета. Такі зазори дозволяють вільно переміщати пакет, не чіпляючись за конструкції вагона, що забезпечує цілісність пакета та схоронність вантажу. Здійснивши елементарні розрахунки, одержимо HMAX = 1,8 м.

Максимальна припустима маса пакета визначається його вантажопідйомністю. Тобто кількість шарів вантажу за висотою не повинне створити таку загальну кількість вантажних місць на піддоні, сумарна маса яких буде перевищувати паспортну вантажопідйомність піддона. Тому маса пакета з піддоном не повинна перевищувати його вантажопідйомності, тобто можна прийняти GMAX = G.

При розміщенні вантажів на піддоні не допускається кантування (перевертання) вантажних місць, тобто довжина повинна залишатися дов-