Составление грузового плана (расчет нагрузки судна).

Исходные данные для расчета нагрузки судна, т.е. массы судна, и координат его центра тяжести содержатся в грузовом плане судна, в котором приводится распределение перевозимых грузов и судовых запасов по грузовым помещениям и цистернам с указанием массы в каждом из них. Масса и координаты ЦТ судна порожнем указаны в судовом документе «Информация об остойчивости судна». Там же приводится форма таблицы, рекомендуемой для расчета нагрузки судна (табл. 4.1.).

Таблица 4.1 – Расчет нагрузки (перевозимый груз).

№№ п/п	Статьи нагрузки	Масса m, т	по длине		по высоте
			x, м	m·x, тм	z, м	m·z, тм
1	2	3	4	5	6	7
1	Груз в трюме № 1	m1	x1	m1·x1	z1	m1·z1
2	Груз в твиндеке № 1	m2	x2	m2·x2	z2	m2·z2
3	Груз в трюме № 2	m3	x3	m3·x3	z3	m3·z3
…	…	…	…	…	…	…
	СУММЫ	m=mi		Mx=mixi		Mz=mizi

Ввиду того, что расчет нагрузки требуется производить для случаев как в полном грузу, так и при израсходованных запасах (обычно с 10% запасов), соответствующих началу и концу рейса, целесообразно составлять таблицы нагрузки отдельно для судовых запасов, расходуемых в рейсе, и для перевозимого груза, а затем составить сводные таблицы для разных состояний нагрузки судна.

В столбце 2 (таблицы 4.1) перечисляются все принятые к перевозке грузы, в столбцах 3, 4 и 6 – соответственно их массы и координаты центров тяжести по длине от миделя и по высоте от основной плоскости. В столбцах 5 и 7 вычисляются статические моменты масс относительно тех же координатных плоскостей. Грузы, расположенные в нос от миделя, имеют положительные и , расположенные в корму от миделя – отрицательные. Если в одно грузовое помещение принимается несколько различных грузов, то каждый из них заносится в таблицу нагрузки отдельной строкой.

Моменты масс по ширине судна, как правило, не рассчитываются, так как грузы укладываются симметрично относительно диаметральной плоскости и для них . Во всяком случае, суммарный момент от несимметрично принятых грузов должен быть достаточно малым, чтобы не было заметного угла крена, который недопустим при нормальной эксплуатации.

Таблицы нагрузки, содержащие судовые расходуемые запасы, и сводная таблица имеют ту же форму, что и (табл. 4.1), но составляются в двух вариантах – на начало и конец рейса, а в некоторых случаях и для промежуточного состояния нагрузки. После суммирования сводной таблицы по столбцам 3, 5 и 7 искомые величины для каждого состояния нагрузки определяются по формулам:

водоизмещение судна ;

абсцисса (ЦТ) судна ; (4.4)

аппликата (ЦТ) судна ,

где, – число статей нагрузки, составляющих дедвейт судна.

Если водоизмещение судна порожнем и его статические моменты и вносятся в качестве первой строки в (табл. 4.1), то первые слагаемые в формулах (4.4) вошедшие в итоговые суммы и выражения (4.4) примут вид:

. (4.5)

После определения аппликаты (ЦТ) судна, его весового водоизмещения , и соответственно данной осадки , по кривым элементам теоретического чертежа или гидростатической таблице, для данного случая нагрузки находим искомые величины , для расчета поперечной и продольной метацентрических высот по формулам (4.2) и (4.3).

При заполнении таблицы нагрузки вспомогательным средством для определения координат центров тяжести отдельных грузов служит чертеж размещения грузов. Этот чертеж представляет собой схематический продольный разрез судна, вычерченный в большем масштабе по высоте, с изображением всех помещений, предназначенных для перевозимых грузов и судовых запасов (рис. 4.5).

Рисунок 4.5 – Чертеж размещения грузов.

Внизу размещена шкала расстояний от миделя в нос и в корму, а по бокам – вертикальные шкалы расстояний от основной плоскости.

В каждом помещении, предназначенном для перевозки насыпных или генеральных грузов, построена кривая центров тяжести горизонтальных сечений (кривая ), на которой нанесена шкала объемов в зависимости от уровня заполнения, и кривая , которая указывает положения центров тяжести объемов, отмеченных на шкале для этой кривой (см. рис. 4.5.).

Для некоторых серий судов на чертеже размещения грузов отсутствуют кривые . Вместо них на кривых с одной стороны строится шкала объемов, а с другой – шкала возвышения их центров тяжести над основной плоскостью. Такой чертеж изображен на (рис. 4.6) и (рис. 4.7).

При пользовании чертежом размещения грузов следует обратить внимание для какой грузовместимости построены шкалы объемов. Если шкалы объемов построены для генеральных грузов, а перевозится насыпной груз, то, пользуясь шкалой объемов, следует входить в нее по условному (приведенному) объему:

, (4.6)

где, коэффициент приведения есть отношение грузовместимостей данного грузового помещения для генеральных грузов и для сыпучих :

. (4.7)

В противоположном случае, когда шкалы построены для насыпного груза, а перевозится генеральный груз, коэффициент приведения будет обратным соотношением. На чертеже размещения грузов всегда указывается, для какой грузовместимости построены шкалы объемов, а также либо коэффициенты приведения, либо вместимости для насыпных и генеральных грузов всех грузовых помещений.

Рисунок 4.6 – Чертеж размещения генерального груза в трюме.

Рисунок 4.7 – Чертеж размещения насыпного груза в трюме.

Рассмотрим примеры пользования чертежом размещения грузов.

1. В трюм принимается генеральный груз массой с удельным погрузочным объемом . Определяем объем, занимаемый грузом в трюме: . Если шкалы объемов построены для генеральных грузов, то по объему на шкале находим положение центра тяжести груза и определяем координаты и . Если шкалы объемов построены для сыпучих грузов, то определяем приведенный объем и по нему определяем и центра тяжести.

2. Поверх груза объемом с аппликатой принят груз объемом с другим удельным погрузочным объемом. Требуется найти аппликату (ЦТ) верхнего груза и аппликату (ЦТ) всего груза. По шкале определяем аппликату (ЦТ) суммарного объема , после чего найдем:

. (4.8)

Аппликата (ЦТ) всего груза будет:

, (4.9)

где,

и – массы нижнего и верхнего грузов.

Аналогично вычисляется аппликата (ЦТ) нескольких грузов, расположенных равномерными слоями на разной высоте. При этом, если слой груза имеет малую высоту, то (ЦТ) этого груза можно принимать расположенным на середине высоты слоя.