
- •Главные плоскости и главные сечения судна.
- •2. Главные размерения судна.
- •3. Характеристики формы судна.
- •4. Теоретический чертёж
- •5.Посадка судна; параметры определяющие посадку.
- •6.Условия равновесия плавающего судна. Силы действующие на судно.
- •7.Массовые и объёмные характеристики судна.
- •8.Грузовая шкала. Поправки.
- •9.Диаграмма осадок носом и кормой.
- •10.Запас плавучести. Надводный борт. Грузовая марка.
- •11. Понятие об остойчивости. Виды остойчивости судна.
- •12.Остойчивое и неостойчивое судно. Восстанавливающий момент.
- •13 Теорема Эйлера. Изменение осадок носом и кормой при изменении дифферента.
- •14.Начальная остойчивость. Метацентр. Метацентрический радиус.
- •15. Метацентрическая высота и её расчёт
- •16.Метацентрические формулы остойчивости. Условие остойчивости.
- •17. Влияние горизонтального перемещения груза на остойчивость и посадку судна.
- •17.2.Продольный перенос груза.
- •Вертикальный перенос груза.
- •Влияние подвижных грузов на остойчивость.
- •19.1. Жидкие грузы.
- •20.Влияние приёма малого груза на остойчивость.
- •Изменение посадки при приёме малого груза.
- •Составление грузового плана и расчёт метацентрической высоты.
- •23.Расчёт посадки для заданного грузового плана
- •24.Остойчивость на больших углах крена. Диаграмма статической остойчивости.
- •25. Построение диаграммы статической остойчивости с использованием пантокарен.
- •26.Построение диаграммы статической остойчивости по универсальной диаграмме.
- •27. Динамическая остойчивость. Диаграмма динамической остойчивости. Динамический угол крена.
- •28.Определение опрокидывающего момента при прямом начальном положении судна.
- •29. Определение опрокидывающего момента при качке судна.
- •30. Требования Регистра судоходства к остойчивости морских судов.
- •31. Альтернативные требования к остойчивости судов неограниченного плавания (основанные на кодексе имо).
- •32. Основные понятия о непотопляемости.
- •33. Конструктивные меры и организационно-технические мероприятия по обеспечению непотопляемости.
- •34. Нормирование непотопляемости.
- •35. Общая прочность и её контроль.
- •36. Местная прочность.
- •37. Буксировочное сопротивление и буксировочная мощность. Пропульсивный коэффициент полезного действия (кпд).
- •38. Разделение сопротивления на составные части.
- •39. Методы уменьшения сопротивления.
- •40. Понятие о движителе.
- •41. Понятие об управляемости.
15. Метацентрическая высота и её расчёт
При наклонной ватерлинии В1Л1 равнодействующая сил тяжести –Р- и равнодействующая сил поддержания –Q- образуют пару сил с плечом –l- (рис.15). Величина плеча –l- зависит от возвышения метацентра –m-над центром тяжести –G- .
Возвышение метацентра над центром тяжести называется метацентрической высотой (поперечной или продольной в зависимости от поперечного или продольного наклонения).
Как видно из треугольника GmA (рис.15), катет GA=Gm*sin(гдеGm -гипотенуза, противолежащий угол). Таким образом, GA=l=h*sin.
Как
видно из рис.16, поперечная метацентрическая
высота h=zm-zg или h=zc+r
–zg
Продольная метацентрическая
высотаH=z
-zgилиH=zc+R-zg.
Так как величина (zc-zg) сравнительно мала по отношению кR ,то часто принимаютH~R.
После
составления грузового плана и определения
D=,
Mz=
*ziрассчитываютzg=Mz
/Dпо грузовой шкале в зависимости отDи
осадкуТ .Затем с помощью кривых
элементов теоретического чертежа или
таблиц в зависимости от Топределяют zm
, z
zc
,r , R
.
После этого по приведенным выше формулам определяют h и H.
16.Метацентрические формулы остойчивости. Условие остойчивости.
Восстанавливающий
момент равен Mв=g*D*l
. При малых
углах крена и дифферента l=h*sin
и =
H
* sin
.
Тогда при
малых углах крена:
Mв=g*D*h*sin . (17).
При дифференте
<100 всегда, поэтому:
M
=g*D*H*sin
~g*D*R*
рад (18).
Формулы (17) и (18) называются метацентрическими формулами остойчивости.
Из этих формул следует, что восстанавливающий момент положительный, если метацентрическая высота положительна, то есть метацентр возвышается над центром тяжести
Момент дифферентующий на 1 см - Мо.может быть получен, если в формулу (18) вместо угла дифферента подставить его значение при дифференте 1 см=0,01м.:
=d/L=(0,01)/L
, M
=
Мо.
Тогда Mo=0,01*g*D*R/L ,а для момента массы, который дифферентует на 1 см: M1=0,01*D*R/L.
17. Влияние горизонтального перемещения груза на остойчивость и посадку судна.
Перенос груза можно рассматривать как снятие груза с судна с последующим его приёмом в заданную точку.
Поперечный перенос груза.
Поперечный горизонтальный перенос груза можно рассматривать (рис.17) как его снятие (приложение силы Р1 ) и приём груза в заданное положение (приложение силы Р2 ). Так как I Р1I= I P2I= IP I=m*g, то перенос груза эквивалентен приложению пары сил с кренящим моментом Mкр=b*m*g. При действии кренящего момента судно будет крениться до тех пор, пока восстанавливающий момент (Мв) не станет равным кренящему Mв=Mкр.
Рис.17. Перенос
груза.
Мв=g*D*h*sin
Mкр=b*m*g
D*h* sin
=b*m * sin=(b*m)/(D*h)
(19)
При горизонтальном переносе груза не изменяются:
D
так как не изменяются ;
zm так как не изменяются D и T;
zg=
так как не изменяются mi
zi
h=zm-zg так как не изменяются zm и zg.
17.2.Продольный перенос груза.
Рассуждая аналогично, приходим к выводу, что при продольном переносе груза создаётся дифферентующий момент Мдиф=m*g*l , где l плечо переноса груза.
Угол дифферента:
рад=m*l
/ (D*H)m*l
/(D*R)
(20).
Дифферент
d=рад*L.(21).
Изменение осадок носом и кормой можно рассчитать, учитывая, что судно наклоняется вокруг оси, проходящей через Ц.Т. площади ватерлинии с абсциссой xf (рис.13).
Тн=
рад*(L/2-xf
)
.
Tк=-(L/2+xf
)*
рад
(22)
Тм=-
рад*xf .
При продольном переносе D,H,R не изменяются аналогично тому, как было показано в п. 17.1.