Расчеты посадки, остойчивости и общей прочности судна при разработке грузового плана и мореходных качеств судна, страница 4

Для правильной дифферентовки судна принимаем балласт в цистерны №№ 6, 7, 10, 11. Dw и Mx согласно таблицы 1.

На Диаграмме осадок это т. B: Тн = 6,7 м; Тк = 7,63 м, d = -0,93 м.

Данные по балластным цистернам взяты из таблицы Элементы балластных цистерн.

По Диаграмме контроля остойчивости определяем, что метацентрическая высота h=0,99 м. h>hпред.

Расчет изгибающих моментов при отходе из порта B.

По Диаграмме контроля общей прочности определяем допустимые в рейсе изгибающие моменты от т. B=50000 до т. C=98000, а расчетный изгибающий момент т. A=88575.

Прочность корпуса обеспечена Mx=88575.

Подход к порту C.

z = Mz/Dw = 34514,83/6006,5 = 5,75

x = Mx/Dw = 50119/6006,5 = 1,45

Поправка ΔMh на свободные поверхности в цистернах запасов из таблицы Судовые запасы и поправки ΔMh для 100% запасов.

По предварительным расчетам, без балласта Dw=5690,5 т, Mx=59623т*м. На Диаграмме осадок носом и кормой это соответствует т. А: Тн=6,8 м, Тк=6,5, d=0,3 м – не удовлетворяет условию –0,5>d>-1,5.

Для правильной дифферентовки судна принимаем балласт в цистерны №№ 10, 11, 14, 15. Dw и Mx согласно таблицы 1.

На Диаграмме осадок это т. B: Тн = 6,6 м; Тк = 7,18 м, d = -0,58 м.

Данные по балластным цистернам взяты из таблицы Элементы балластных цистерн.

По Диаграмме контроля остойчивости определяем, что метацентрическая высота h=0,93м. h>hпред.
3. Проверка остойчивости при смещении зерна.

Наименьшая остойчивость судна имеет место при подходе к порту C (h = 0,93). Для этого случая проверяем удовлетворение критериям остойчивости при смещении зерна в трюмах №№ 3 и 4.

Согласно Правилам Регистра, характеристики остойчивости судна, учитывающие пересыпание зерна, должны удовлетворять следующим требованиям:

·  Остаточная площадь lgr диаграмме статической остойчивости между кривыми восстанавливающих и кренящих плеч до угла крена, отвечающего максимальной разности между координатами указанных двух кривых, или 40º, или угла залигания (в зависимости от того, какой из них меньше), должна быть не менее 0,075 м. рад;

·  Угол статического крена судна θgs от смещения зерна не должен превышать 12º или угла входа палубы в воду, если последний меньше 12º.

Hиспр = h – { [ Mgz / ( Dn + Dw ) ] * [ ( 1 / μ3 ) + ( 1 / μ4 ) ] }

Hиспр = 0,92 – { [ 224 / ( 4585 + 6006,5 ) ] * [ ( 1/1,5 ) + ( 1 / 1,1) ] } = 0,89

Lg0 = Mgy / (Dn + Dw) * [ ( 1 / μ3 ) + ( 1 / μ4 ) ]

Lg40 = Lg0 * 0,8

Lg0 = [ 963 / ( 4585 + 6006,5 ) ] * [ ( 1/1,5 ) + ( 1 / 1,1 ) ] = 0,143

Lg40 = 0,143 * 0,8 = 0,115

Где:

·  Mgy – горизонтальная составляющая суммарного объемного кренящего момента.

·  Mgz – вертикальная составляющая суммарного объемного кренящего момента.

·  Dn – водоизмещение порожнего судна.

·  Dw – дедвейт судна.

·  μ3 – удельный погрузочный объем для груза в трюме №3 (зерно).

·  μ4 – удельный погрузочный объем для груза в трюме №4 (зерно).

Угол крена от смещения зерна определен по Диаграмме статической остойчивости:

θgs = 8º < 12º, что удовлетворяет Правилам Регистра.

Минимальная остаточная площадь диаграммы статической остойчивости определяется углом крена 40º. Расчет остаточной площади диаграммы остойчивости трапеций выполнен в ниже приведенной таблице:

Интегрирование остаточной площади диаграммы остойчивости.

Интервал интегрирования  ∆θ = ( 40º - 8º ) / 6 =  5,33 = 0,093 рад

Lgr = 2,47 * 0,093 = 0,229

Нагрузка в порту C после выгрузки зерна из трюма №4.

 По Диаграмме осадок носом и кормой видно, что дифферент судна после выгрузки зерна и трюма №4 в порту C, d = -0,52, т.е. удовлетворяет требованию по дифференту –0,5 < d < -1,5.

Расчет изгибающих моментов при выгрузке зерна из трюма №4 на рейде порта или в порту C.

По Диаграмме контроля общей прочности находим, что выгрузка зерна из трюма №4 в порту C безопасна, т.к. не возникает опасных моментов для выгрузке в порту С или на рейде порта C. Mx = 87675 т*м, при нижнем пределе 39000  и верхних пределах 88000 т*м в порту и 93500 т*м на рейде.

4. Потеря скорости на мелководье

Vs	18
V	10		√Fx/H=	0,96
H	12
B	19,2		Fr=	0,92
T	7,2
ΔV1=	0,105
ΔV2=	0,085
ΔV=	0,19

Где:

Vs – заданная скорость судна, уз

V – скорость судна, м/с

H – глубина мелководья, м

B – ширина судна, м

T – средняя осадка судна, м

Fx – погруженная площадь мидель-шпангоута, м²

Fr -

ΔV1 – относительная потеря скорости, вызванная «встречным потоком», возникающим в следствии увеличения срелней скорости течения вблизи корпуса судна, которое увеличивает вязкое сопротивление, берем из приложения 6

ΔV2 – скорости волн, генерируемых судном, что увеличивает волновое сопротивление, берем из приложения 6

ΔV – суммарная потеря скорости

β – коэффициент полноты площади миделя

β = 0,97

T = Tк – Tн =  - находится из диаграммы осадок носом и кормой.

√Fx/H = √(B*T*β)/H

Fr = V/(g*H)

√Fx/H  = √(19,2 * 7,2 * 0,97) / 12 = 0,96

Fr = 0,18 / (9,81 * 12) = 0,92
5. Угол крена на установившейся циркуляции.

При выходе из порта А имеем: