6.4 Проверка остойчивости судна
Проверка остойчивости судна в порту погрузки производят в следующей последовательности:
|
1. По предыдущему разделу расчитывают статический момент нагрузок относительно основной плоскости Мz как сумму моментов от масс: судна порожнем, грузов и запасов. | |||||||||
|
|
|
приход |
|
|
|
отход |
|
|
|
|
Mz=Mzo+Mzi+Mzj |
= |
155681,50 |
|
|
|
151693,38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Определяют апликату ЦТ груженого судна (zg) для порта погрузки: | |||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zg=(Mz+mdhj)/d |
= |
8,053007885 |
|
|
|
8,15208442 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. По данным кривых элементов теоретического чертежа находят апликату метацентра zm для рассчитанного варианта загрузки загрузки. | |||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zm= |
|
9,15 |
|
|
|
9,13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Метацентрическая высота судна в порту погрузки с учетом влияния свободной поверхности жидкости по формуле: | |||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h=zm-zg |
= |
1,096992115 |
|
|
|
0,97791558 |
|
|
|
5)Для построения ДСО используем значения кривых плеч остойчивости формы(пантокарены). С их помощью определяем значения кривых плеч остойчивости формы для различных углов крена, а затем рассчитываем плечи статической остойчивости
6)Для построения ДДО плечи динамической остойчивости выражаются через плечи статической остойчивости как произведение интегральной суммы на половину шага интегрирования ∆Θ, выраженного в радианах.
Расчет плеч статической и динамической остойчивости выполняется в форме табл 6.6
По рассчитанным данным плеч строятся диаграммы статической и динамической остойчивости на отход и приход судна
Таблица 6.6 – Расчет плеч остойчивости на отход
|
Расчетные величины |
Численные значения | |||||||||
|
Ө |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
|
|
lф |
0 |
1,59 |
3,21 |
4,82 |
6,18 |
7,25 |
7,92 |
8,26 |
8,32 |
|
|
sinӨ |
0 |
0,173635518 |
0,341995983 |
0,4999666 |
0,642748218 |
0,76600313 |
0,865986835 |
0,93966184 |
0,98478989 |
|
|
zg*sinӨ |
0 |
1,398288192 |
2,754096348 |
4,026234975 |
5,176056465 |
6,16862921 |
6,973798811 |
7,5671042 |
7,93052074 |
|
|
lст=lф-zg*sinӨ |
0 |
0,191711808 |
0,455903652 |
0,793765025 |
1,003943535 |
1,08137079 |
0,946201189 |
0,6928958 |
0,38947926 |
|
|
Σинтlст |
0 |
0,191711808 |
0,839327268 |
2,088995946 |
3,886704507 |
5,97201884 |
7,999590818 |
9,63868781 |
10,7210629 |
|
|
ld=d*Ө/2*Σинтlст |
0 |
0,016678927 |
0,073021472 |
0,181742647 |
0,338143292 |
0,51956564 |
0,695964401 |
0,83856584 |
0,93273247 |
|
Рисунок 6.1.а- Диаграммы ДСО и ДДО остойчивости на отход и определение критерия погоды
Таблица 6.6.2 – Расчет плеч остойчивости на приход
|
Расчетные величины |
Численные значения | |||||||||
|
Ө |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
lф |
0 |
1,59 |
3,21 |
4,85 |
6,31 |
7,35 |
8,01 |
8,33 |
8,36 |
|
|
sinӨ |
0 |
0,173635518 |
0,341995983 |
0,4999666 |
0,642748218 |
0,76600313 |
0,865986835 |
0,93966184 |
0,98478989 |
|
|
zg*sinӨ |
0 |
1,398288192 |
2,754096348 |
4,026234975 |
5,176056465 |
6,16862921 |
6,973798811 |
7,5671042 |
7,93052074 |
|
|
lст=lф-zg*sinӨ |
0 |
0,191711808 |
0,455903652 |
0,823765025 |
1,133943535 |
1,18137079 |
1,036201189 |
0,7628958 |
0,42947926 |
|
|
Σинтlст |
0 |
0,191711808 |
0,839327268 |
2,118995946 |
4,076704507 |
6,39201884 |
8,609590818 |
10,4086878 |
11,6010629 |
|
|
ld=d*Ө/2*Σинтlст |
0 |
0,016678927 |
0,073021472 |
0,184352647 |
0,354673292 |
0,55610564 |
0,749034401 |
0,90555584 |
1,00929247 |
|
Рисунок 6.1.б Диаграммы ДСО и ДДО остойчивости на приход и определение критерия погоды
Для определения критерия погоды вычисляют расчетную амплитуду бортовой качки Θr:
Θr=109*k*X1*X2* √(r*S)
k-редукционный коэффициент, учитывающий демпфирующее влияние на качку скуловых и брускового килей
X1;X2-безразмерные множители
r=0,73+0,6*(Zg-T)/T
S- множитель, определяемый по преиоду бортовой качки ТΘ
7)Рассчитывают значение критерия погоды (К) по формуле:
К=
a,b- площади, определяемые по ДСО, м*рад
8) Рассчитываем кренящее плечо от постоянного ветра, м
Lw1=
Где 504 – давление ветра в паскалях, Па
Av-площадь парусности судна, м²
Zv-плечо праусности,м
9)рассчитываем кренящее плечо от порыва ветра:
Lw2=1,5*Lw1
Результаты проверки остойчивости судна сводятся в таблицы 6.8 и 6.9
Таблица 6.8 – Расчет нормируемых ИМО параметров остойчивости
|
Наименование величин |
Обозначения и формулы |
Значение величин | |
|
Отход |
Приход | ||
|
Водоизмещение т |
d |
19357,43 |
18607,92 |
|
Осадка , м |
T |
8,8 |
8,6 |
|
Исправленная метацентрическая высота м |
h |
1,096992115 |
0,977915582 |
|
Площадь парусности м2 |
Av |
1914 |
1914 |
|
Отстояние ЦТ от ВЛ м |
Z |
7,85 |
7,85 |
|
Возвышение ЦТ надЦБС м |
zv=z+T/2 |
12,25 |
12,15 |
|
Кренящее плечо до постоянного метра м |
lw1=504*Av*zv/(1000*d*g) |
0,062292376 |
0,064272445 |
|
Кренящее плечо порыва ветра м |
lw2=lw1*1,5 |
0,093438564 |
0,096408667 |
|
Сумарная площадь скуловых килей, м2 |
Ak из ТЭХ судна |
52 |
52 |
|
Относительная площадь скуловых килей % |
100Ak/(L*B) |
1,407269086 |
1,407269086 |
|
Коэфициент |
k |
0,91 |
0,98 |
|
Параметр |
h^(1/2)/B |
0,048044675 |
0,048044675 |
|
Иннерционный коэфициент |
c=0,373+0,023*B/T-0,043*L/100 |
0,357092273 |
0,373 |
|
Период качки |
Tө=2*c*B/ho^(1/2) |
71,03040844 |
0 |
|
Коэфициент |
S |
0,035 |
0,035 |
|
Относительная ширина |
B/T |
2,477272727 |
2,477272727 |
|
Безразмерный множитель |
X1 |
0,88 |
0,89 |
|
Коэфициент общей полноты |
δ |
0,64 |
0,65 |
|
Безразмерный множитель |
X2 |
0,97 |
0,98 |
|
Коэфициент |
r=0,73+0,6*(zg-T)/T |
0,679068719 |
0,691837759 |
|
Амплитуда качки по ИМО |
Өr=109*k*X1*X2*(r*S)^1/2 |
13,05308547 |
14,49789029 |
|
Угол крена от постоянного ветра |
Өo из ДСО |
7 |
8 |
|
Угол вхада палубы в воду |
Өd=arctg(2(H-T)/B) |
48 |
48 |
|
Угол крена при качке навстречу ветру |
Өl=Өr-Өo |
6,053085468 |
6,497890286 |
|
Плечо динамич остойчивости при угле Ө1, м-рад |
ld1 по ДДО |
0,6 |
0,6 |
|
Угол статической крена, соответвующего плечу lw2 |
Ө2 по ДСО |
28 |
25 |
|
Плечо динчич остойчивости при угле крена Ө2, м-рад |
ld2 по ДДО при Ө2<10, ld2=h(1-cosӨ) |
0,12 |
0,1 |
|
Угол 2й точки пересечения lw2 с ДСО |
Өw2 по ДСО |
7 |
7 |
|
Границы площ b диаграммы справа |
Өb |
48 |
47 |
|
Плечо динам. Остойчивочти при Өb, м-рад |
ldb по ДДО |
3,5 |
3,5 |
|
Площадь а диграммы, м-рад |
a=ld1+(Ө1+Ө2)*lw2/57,3-ld2 |
0,535530042 |
0,552995979 |
|
Площадь b диграммы, м-рад |
b=ldb-(Өb-Ө2)*lw2/57,3-ld2 |
3,347386191 |
3,016055846 |
|
Критерий погоды по ИМО |
Kimo=b/a |
6,250603942 |
5,454028526 |
Проверка остойчивости судна по рекомендациям ИМО выполняется сопоставлением рассчитанных значений с нормативными в форме табл. 6.9
Таблица 6.9-Проверка выполнения рекомендаций ИМО
|
Наименование величин |
Обозначения |
Значения величин | ||
|
нормативное |
отход |
приход | ||
|
Площадь ДСО при крене до 30 |
А30 |
>=0,055 |
0,528920714 |
0,550475742 |
|
Площадь ДСО при крене до 40 |
А40 |
>=0,09 |
0,569687976 |
0,609364108 |
|
Площадь ДСО между 30 и 40 |
А40-30 |
>=0,03 |
0,040767262 |
0,058888366 |
|
Наибольшее плече статической остойчивости |
l30 |
>=0,2 |
0,793765025 |
1,003943535 |
|
Угол крена соответс максимальному углу диаграммы |
Өm |
>=25 |
69 |
70 |
|
Исправнная метацентрическая высота |
h |
>=0,15 |
1,096992115 |
0,977915582 |
|
Критерий погоды |
Kimo |
>=1 |
6,250603942 |
5,454028526 |
|
Угол крена от постоянного ветра |
Өo |
<=16 |
9 |
8 |