Методические указания для подготовки к госэкзаменам по дисциплине "Теория и устройство судна", страница 3

- диаграмму контроля общей прочности в координатах D wMx Å с сеткой поправок на дифферент и ограничениями по прочности в рейсе и при погрузке-выгрузке в порту и на рейде.

        Указанные материалы с примерами их использования приводятся на рисунках раздела 1.

Следует иметь в виду, что информация действительна при наличии штампа одобрения Регистра РФ.

Информация должна содержать дополнительные разделы в случаях специальных  перевозок, например, проверку остойчивости при перевозке зерна, незерновых сыпучих грузов, грузов, склонных к  разжижению и т.д.

Диаграмма осадок носом и кормой


4. Влияние различных факторов на начальную остойчивость судна

Начальная остойчивость судна считается обеспеченной,  если его метацентрическая высота при любом состоянии загрузки остается положительной, т.е. h > 0. Исключение (в безопасную сторону)  составляют лесовозы  (h ³ 0,1м), контейнеровозы (h ³ 0,2м), а также некоторые специальные суда.

        На начальную остойчивость судна,  т.е.  на его метацентрическую высоту,  оказывают влияние следующие факторы:

- перенос груза;

- прием (снятие груза);

- наличие свободной поверхности жидкого или сыпучего груза;

- подвешенный груз,

Подразумевается, что твердый штучный груз не смещается.

В  первых двух случаях расчетной оценке подлежит не только изменение остойчивости (поперечной и продольной), но и посадки судна. При этом последовательность расчета подчиняется принципу наибольшей опасности: сначала оценивается изменение остойчивости, а потом посадки с учетом поправок к метацентрическим высотам.

Влияние переноса груза.

1. По вертикали (изменяется только аппликата ЦТ и, соответственно, МЦВ)

2. Поперек судна (появляется крен):

3.   Вдоль судна (появляется дифферент) ;

Влияние  приема  (снятия)  груза  .

I. Груз принимается в точку,  не вызывающую появления крена и дифферента, т.е. m (x = xf; y = 0; z )

2Перенос поперек судна:

3.  Перенос вдоль судна;

4. Изменение осадок носом и кормой:

Следует иметь в виду, что указанные зависимости справедливы для малого груза, т.е. не превышающего 10-12% от водоизмещения.

    Влияние свободной поверхности:

   Влияние подвешенного груза:

        5. Виды ДСО и ДДО. Контроль правильности построения ДСО и ДДО

        Вид ДСО судна определяется его начальной остойчивостью и архитектурно-конструктивным типом судна. 

      Используя свойство метацентрический высоты как первой производной плеча статической остойчивости по углу крена

можно получить три основных вида ДСО:

1) Диаграмма обычного типа:

2) S -образная диаграмма:

3) Диаграмма с отрицательной начальной остойчивостью;

    Учет влияния закрытых надстроек, ящика (тронка) непроницаемого палубного груза дает диаграмму с двумя максимумами, что объясняется связью между qтохи углом входа палубы в воду.

      На протяженность диаграмма существенно влияет надводный борт F,                        с увеличением которого увеличивается угол заката ДСО:

Контроль правильности построения ДСО осуществляется по начальной метацентрической высоте при соблюдении порядка расчета:

- из расчета нагрузки определяется

h= zт - zG

- по универсальной диаграмме или пантокаренам строится ДСО;

- на ДСО по оси углов крена откладывается I радиан, восстанавливается в этой точке перпендикуляр, и на нем в масштабе плеч откладывается     h;

- вершина перпендикуляра соединяется прямой с началом координат.

   Если эта прямая в пределах малых углов крена (q£ 10-12°) совпадает с ДСО (т.е. является касательной к ней в точке q = 0), то ДСО построена правильно.

     Виды ДДО и правильность ее построения определяются свойствами интегральной кривой, которой является ДДО по отношению к соответствующей ДСО:

- устойчивое равновесие на ДСО соответствует минимуму ДДО;

- неустойчивое равновесие  -  максимуму;

- максимуму ДСО   -  точка перегиба ДДО .

         Следует иметь в виду, что ДДО не имеет отрицательных плеч,

6. Требования Правил Регистра РФ  к  остойчивости  морских транспортных  судов

      Основные требования к остойчивости судов регламентируются "Правилами классификации и постройки морских судов (часть IV "Остойчивость") Регистра РФ". Согласно им к диаграмме статической остойчивости предъявляются следующие требования:

На ДСО,  построенных с учетом обледенения, q3 ³55°.                            Для судов ограниченного района плавания   qт³25°, lт0,2 м.

Для относительно широких судов В/Д >2   (Д - высота борта, Б - ширина судна) разрешается иметь меньший угол заката ДСО, те.

где К - критерий погоды,  определяемый ниже.

      При В/Д  > 2,5  и К > 1,5 в формуле для   dq3берут В/Д = 2,5 и К = 1,5.

При этом   qттоже снижается: qт*  = 30° - 1/2  dq3

Для пассажирских судов регламентируется угол крена от скопления всех пассажиров на одном борту   qпас< 10°. Этот угол не должен быть больше угла, при котором палуба входит в воду.

Остойчивость судна должна проверяться по критерию погоды :

здесь Мопр   - опрокидывающий момент,  определенный с учетом кач­ки судна;

Мопр = loпрD

Мкр. дин   ~ кренящий динамический момент от действия ветра;

где  р   - расчетное давление ветра,  определяемое по приводимой в Правилах таблице в зависимости от района плавания судна, Sn- площадь парусности судна; ЦП судна; d- осадка.

Для судов, перевозящих зерно, хоть в одном из трюмов peгламентируются: угол крена     от смещения зерна ; qs = 12° и остаточная площадь     (см.рис.) А s> 0,075 рад.м.

    В последнее время введена проверка остойчивости судна по критерию ускорения

где арасч - расчетное ускорение (в долях от g = 9,8 м/с2), определяемое по Правилам Регистра РФ в зависимости от размеров судна: hqит.д.


7. Учет влияния свободных поверхностей на начальную остойчивость.                Влияние свободных поверхностей на диаграмму статической остойчивости