Построение диаграммы статической остойчивости и практическое ее использование.

Интерполяционные кривые плеч остойчивости формы и пантокарены. При заданных обводах корпуса плечи формы lф можно рассматривать как функцию двух переменных - объемного водоизмещения V угла крена:

Если в уравнении положить =i=const, плечо формы становится функцией одного переменного,l_ф=f(V). Кривыеl_ф=f(V) называютинтерполяционными кривыми плеч остойчивости формы.Их строят в конструкторских бюро для ряда углов крена от 0 до 90^о(с интервалами 10^о) для водоизмещений, лежащих в пределах, представляющих практический интерес, т. е. от водоизмещения порожнего судна V_пордо водоизмещения судна с полным грузомV_гр(рис. 2.26). С помощью интерполяционных кривых плеч остойчивости формы можно построить диаграмму статической остойчивости судна для любого состояния его нагрузки. Для этого на оси абсцисс интерполяционных кривых откладывают точку, соответствующую данному водоизмещению, восставляют в ней перпендикуляр и снимают с кривых значенияl_фдля углов крена 10^о, 20^ои т. д. Дальнейшее вычисление плеч статической остойчивости производят по формуле:

.

При этом аппликату ЦТ судна Zgнаходят из расчета нагрузки, отвечающей данному водоизмещению, а аппликату ЦВZ_C- по соответствующей кривой; имеющейся в документе „Кривые элементов теоретического чертежа". После определения всех плеч формы строят кривуюl_фи синусоидуa*sin, разности ординат которых являются плечами статической остойчивости (рис. 2.27).

Если плечи остойчивости формы l_фотсчитываются от полюса Б (см. рис- 2.21), то соответствующие кривыеl_ф=f(V) носят название патокарен. При помощи пантокарен диаграммы статической остойчивости строят так же, как при помощи кривых плеч остойчивости формы.

Универсальная диаграмма статической остойчивости.Для быстрого построения диаграммы статической остойчивости в судовых условиях наряду с интерполяционными кривыми плеч остойчивости формы и пантокаренами используют универсальную диаграмму остойчивости, которую чертят в конструкторском бюро и включают в состав вспомогательных материалов для самостоятельных расчетов, содержащихся в Информации об остойчивости.

Различными авторами были предложены различные формы универсальной диаграммы, включаемой в Типовую информацию об остойчивости и прочности грузового судна, при использовании которой исходными данными являются фактический дедвейт судна и начальная метацентрическая высота судна при данном состоянии его нагрузки.

Рис. 2.27 Построение диаграммы статической остойчивости с помощью пантокарен

Рис.2.26. Пантокарены

Требования к диаграмме статической остойчивости

1. Плечо диаграммы статической остойчивости должно быть не менее 0.25 м для судов длиной менее 80 метров, и не менее 0.2 для судов более 105 метров.

2. Угол заката диаграммы статической остойчивости з должен быть не менее 60^о, при обледенении не менее 55^о.

3. Максимальный угол диаграммы статической остойчивости maxдолжен быть не менее 30^о.

4. Начальная метацентрическая высота должна быть не менее 0.15 м.

5. Для судов перевозящих сыпучие грузы угол статического крена, вызванного расчетным смещением груза не должен превышать 12°, а остаточная площадь диаграммы статической остойчивости между кривыми восстанавливающих и кренящих плеч должна быть не менее 0,075 м*рад, а метацентрическая высота должна быть равна или быть более 0,30м

6. Критерий погоды равный отношению:

К= Мопр / Мкр

должен быть больше или равен 1.