7. Изменение осадки судна при приеме и снятии груза.

При приеме на судно груза, массой m, его осадка увеличится, а дополнительно вошедший в воду объем вытеснит такую же массу воды.

Рассмотрим сначала прием малого груза. Под малым будем понимать груз, вызывающий такое изменение осадки, в пределах которого борта судна можно считать прямостенными и площадь ватерлинии постоянной (рис.3.11).

Рис. 3.11. Изменение осадки , координат центра тяжести

и центра величины судна при приеме малого груза:

а) – поперечный разрез судна; б) – продольный разрез судна

На практике считается, что условие прямостенности при приеме малого груза для транспортных судов выполняется, если масса груза не превосходит 10 % от весового водоизмещения судна.

В таком случае вошедший в воду добавочный слой объемного водоизмещения будет представлять собой вертикальный цилиндр с площадью основания, равной площади ватерлинии, и высотой, равной изменению осадки. Объем этого цилиндра, а дополнительная масса воды, вытесненной судном, будет . Приравнивая ее массе принятого груза, получим

, т, (3.9)

откуда найдем изменение осадки

, м. (3.10)

Равенство (3.9) позволяе1т найти массу груза , прием которого изменяет осадку судна на 1 см. Полагая , м, получим

, т/см. (3.11)

Эта величина называется числом тонн на сантиметр осадки. Поскольку S зависит от осадки, величина также является функцией осадки и ее значения приводятся на грузовой шкале судна. Зная , изменение осадки от приема груза массыможно найти по выражению

, м. (3.12)

Величиной пользуются при малых изменениях осадки.

Если прием груза происходит в произвольном месте, то, вообще, судно изменит не только осадку, но и получит наклон. Найдем условие, при котором прием груза вызовет только параллельное погружение судна. После приема груза к уравновешенным силам веса и плавучести добавятся еще две силы: вес принятого груза и добавочная сила плавучести. При малом добавочном объеме, образованном вертикальным погружением судна, центр тяжести (ЦТ) его находится на вертикали, проходящей через ЦТ площади ватерлинии, определяемый абсциссой . Следовательно, чтобы добавочные силы не создавали пары, наклоняющей судно, ЦТ принимаемого груза, также должен находиться на этой вертикали. Таким образом, чтобы при приеме малого груза судно не получило наклонений, необходимо груз принимать на одной вертикали с ЦТ площади ватерлинии.

В случае приема большого груза изменение осадки может быть определено либо по кривым элементам теоретического чертежа, либо по грузовой шкале, как разность между осадками, соответствующими водоизмещениям после приема груза и до приема. Условие параллельного погружения судна при приеме большого груза состоит также в приеме груза на одну вертикаль с (ЦТ) добавочного слоя водоизмещения, где его положение определяется абсциссой

, м, (3.13)

где иотносятся к водоизмещению после приема груза, аи– до приема.

Если принимается несколько грузов, то следует рассматривать прием одного эквивалентного груза суммарной массы с общим ЦТ всех грузов. Полученные формулы справедливы и для случая снятия или расходования груза, при этом только массу следует считать отрицательной величиной и, следовательно,также будет отрицательным.