3.4 Расчет водоизмещения, координат центра тяжести и посадки судна
Водоизмещение судна рассчитывается:
Δ = ∑Рi,
где Рi– масса статьи нагрузки.
Статический момент водоизмещения относительно основной плоскости:
Мz= ∑Рi·zi,
где zi– аппликата центра тяжести статьи нагрузки.
Статический момент водоизмещения относительно плоскости мидель-шпангоута:
Mx= ∑Рi·xi,
где xi– абсцисса центра тяжести статьи нагрузки.
Аппликата и абсцисса центра тяжести судна:
Zg0 = Мz0/Δ;xg=Mx/Δ.
Расчетный (с учетом поправки на свободные поверхности) статический момент водоизмещения относительно основной плоскости:
Мz= Мz0 + δМz.
Расчетная аппликата центра тяжести судна:
Zg = Мz/Δ.
Допустимая аппликата центра тяжести судна определяется по таблице допустимых возвышений центра массы судна, по водоизмещению и дифференту судна.
Дифферент судна:
Df=Δ(xg –xс)/М1м,
где xс и М1м – абсцисса центра величины и момент, дифферентующий на 1 метр – выбираются из таблицы гидростатических элементов.
Поправка к метацентрической высоте (МЦВ):
δh= δМz/Δ
Осадка носом, кормой и осадка средняя:
dн =d+ (L/2 –xf)Df/L;
dк = d – (L/2 + xf)Df/L;
dср = (dн +dк)/2;
где d– осадка по грузовому размеру, выбирается из таблицы гидростатических элементов по величине водоизмещения;
L= 142 м – длина между перпендикулярами, приведена в Приложении В;
xf - абсцисса центра тяжести площади ватерлинии, выбирается таблицы гидростатических элементов.
На отход:
Δ= 7261,9 + 16,3 + 1268,4 + 7467 + 286,4 = 16300 т
Zg0 = 141743/16300 = 8,69 м
xg = -86837,9/16300 = -5,33 м
Мz= 141743 + 2151 = 143894 тм
Zg = 143894/16300 = 8,83 м <Zgдоп= 9,1 м
δh= 2151/16300 = 0,13 м
Df= 16300(-5,33 + 1,234)/19359,6 = -3,44 м
dн = 7,88 + 73,67·(-0,024) = 6,11 м
dк = 7,88 – 68,33·(-0,024) = 9,52 м
dср= (6,11 + 9,52)/2 = 7,81
На приход:
Δ= 7261,9 + 11,5 + 332,3 + 7467 + 286,4 = 15359,1 т
Zg0 = 135649/15359,1 = 8,83 м
xg = -51746,2/15359,1 = -3,37 м
Мz= 135652 + 844 = 136496 тм
Zg =137803/15359,1 = 8,97 м <Zgдоп= 9,02м
δh= 844/15359,1 = 0,05 м
Df= 15359,1( - 3,37 + 1,17)/18275 = - 1,85 м
dн = 7,5 + (71 + 2,01)·(-0,013) = 6,54 м
dк= 7,5 – (71 – 2,01)·(-0,013) = 8,39 м
dср= (6,54 + 8,39)/2 = 7,46 м
Случай нагрузки: 1 (отход)
Случай нагрузки: 1 (приход)
3.5 Прочность судна
Местная прочность проверяется по величине удельной нагрузки на палубу в каждом грузовом помещении.
Удельная нагрузка на палубу:
q=hгр/ μ ,
где hгр– высота штабеля груза в грузовом помещении; μ – удельный погрузочный объем груза. Если грузовое помещение заполнено полностью, то высота груза в немhгрравна высоте помещенияhтр.
1-ый отсек:
qв= 3,3 / 1,3 = 2,54 т/м²;qср= 3 / 1,3 = 2,31 т/м²;qн= 3 / 1,3 = 2,31 т/м²;
2-ой отсек:
qв= 3,3 / 2,7 = 1,22 т/м²;qср= 3 / 2,7 = 1,11 т/м²;qн= 3 / 2,7 = 1,11 т/м²;
3-й отсек:
qв= 3,3 / 1,3 = 2,54 т/м²;qср= 3 / 1,3 = 2,31 т/м²;qн= 3 / 1,3 = 2,31 т/м²;
4-ый отсек:
qв= 3,3 / 2,7 = 1,22 т/м²;qср= 3 / 2,7 = 1,11 т/м²;qн= 3 / 2,7 = 1,11 т/м²;
Рассчитанная удельная нагрузка в каждом помещении сравнивается с допустимой нагрузкой.
|
Наименование |
Допустимая нагрузка q, т/м² |
|
2-ая палуба 3-я палуба Второе дно |
2.56 2.33 2.32 |
Откуда следует, что местная прочность в каждом помещении обеспечена.
Общая продольная прочность корпуса судна проверяется по Диаграмме контроля общей прочности, для этого рассчитывается величина расчетного момента от сил дедвейта относительно плоскости мидель-шпангоута, которая определяется как половина суммы моментов масс, составляющих дедвейт:
МDW = ∑(Pi · |xi|) / 2;
На отход:
МDW = (745 + 52147 + 63763 + 2674) / 2 = 59664;
На приход:
МDW =( 476 + 17321 + 63763 + 2674) / 2 = 42117;
Общая продольная прочность для обоих случаев нагрузки обеспечена.