5. Построение кривых элементов теоретического чертежа, масштаба Бонжана и пантокарен

5.1. Кривые элементов теоретического чертежа

По результатам вычислений ЭВМ строят кривые элементов теоретического чертежа. Для этого с левой стороны листа формата А2 проводят вертикальную линию, на которой разбивают шкалу осадок в интервале от 0 до Т_МАХ. Масштаб шкалы должен быть удобным для пользования (на пример, в 1 см = 0,1 м).

Через точки шкалы, соответствующие шагу по осадке в метрах, проводят горизонтальные линии. На нижней горизонтальной линии разбивают шкалу в сантиметрах с шагом 5 сантиметров, в интервале от -5 до 50 см, и проводят вертикальные линии, которые вместе с горизонтальными линиями образуют прямоугольную сетку, облегчающую пользование кривыми. На горизонтальных линиях (ватерлиниях) откладывают в соответствующих масштабах рассчитанные величины. Полученные точки соединяют с помощью лекал плавными кривыми. Масштаб кривых следует выбирать из ряда ГОСТа, кратным 2, 5, 10 т.е. 1:1, 1:2.5, 1:5, 1:10, 1:20, 1:25 и т.д. Для повышения точности при работе с кривыми, нужно стремиться брать более крупный масштаб.

Вычерченные в различных масштабах кривые должны занимать все поле листа. Они могут пересекаться, но не должны сливаться.

Иногда, для лучшего размещения на листе, отдельные кривые строят от других осей (например, кривые коэффициентов полноты часто вычерчивают слева от оси осадок или на правом краю листа, откладывая их координаты от одной из вертикальных линий сетки).

Кривые х_f и х_c строятся в одном масштабе, это дает возможность, зная свойства этих кривых, проконтролировать правильность их расчета и построения.

Для удобства пользования масштабы кривых z_c и r должны быть одинаковы.

Названия кривых и их масштабы надписываются над каждой кривой (например, «q, число тонн на 1 см осадки, 1 см = 25 т/см»).

В нижней части листа должны быть указаны главные размерения судна.

5.2. Интегральные кривые площадей шпангоутов

(масштаб Бонжана)

Если судно плавает без крена, но со значительным дифферентом, его водоизмещение уже не может быть определено по грузовому размеру. В этом случае водоизмещение судна и абсциссу центра величины вычисляют с помощью интегральных кривых площадей шпангоутов (так называемого масштаба Бонжана). Масштаб Бонжана представляет собой совокупность кривых, ординаты которых в определенном масштабе представляют площади погруженных частей теоретических шпангоутов в зависимости от осадки. В «ПРОЕКТЕ 1» масштаб Бонжана рассчитывается не для площадей _i, а для масс теоретических отсеков L_i. Для получения площадей шпангоутов при задании исходных данных вместо массовой плотности воды вводится 1/L.

Перед построением следует выбрать масштабы длин (горизонтальный), осадок (вертикальный) и площадей шпангоутов.

Масштабы выбираются из ряда ГОСТ и должны соответствовать точности вычислений. Чтобы чертеж не был растянут, вертикальный масштаб берут в несколько раз больше горизонтального. Эти масштабы выбираются так, чтобы чертеж разместился на листе формата А2. Вычерчивание масштаба Бонжана начинают с построения сетки (аналогично сетке теоретического чертежа). В выбранном масштабе строят следы расчетных ватерлиний и теоретических шпангоутов. На следах нулевого и двадцатого шпангоутов разбивают шкалу осадок в метрах. Затем вычерчивают линии штевней и палубные линии (у борта и в ДП). Если килевая линия теоретического чертежа не совпадает с основной линией, то ее также наносят на сетке масштаба Бонжана.

Для построения площадей шпангоутов (масс теоретических отсеков) в выбранном для площадей масштабе на каждой расчетной ватерлинии вправо от следов шпангоутов, как от осей, откладываются площади этих шпангоутов по данную ватерлинию. Откладывая по горизонталям, проведенным из точек пересечения линий палубы у борта и в диаметральной плоскости со следами шпангоутов, значения соответствующих площадей шпангоутов до палубы у борта _n и до палубы в ДП _ДП кривые площадей шпангоутов достраивают до верхней непрерывной палубы (до полного погружения шпангоута).

На чертеже масштаба Бонжана должны быть указаны все масштабы и главные размерения судна.

Кривые площадей шпангоутов являются интегральными от обводов шпангоутов. Зная свойства интегральных кривых, легко проверить правильность построения масштаба Бонжана.

Если ордината шпангоута на нулевой ватерлинии (y₀) равна нулю, то след шпангоута будет касателен к кривой площади шпангоута у нулевой ватерлинии. Кривая площади шпангоута в точке притыкания палубы к борту будет иметь точку перегиба. До этой точки выпуклость кривой площади шпангоута направлена влево (ординаты основной кривой возрастают), после этой точки кривая будет обращена выпуклостью вправо.