- •И устройство судна
- •Содержание
- •Глава 1 Мореходные и эксплуатационные качества судна
- •Глава 2 Основы гидромеханики
- •§2.1. Основные свойства жидкостей
- •§2.2. Гидростатика
- •§2.3. Гидродинамика
- •§2.4. Теория подобия в гидромеханике
- •§2.5. Основы теории крыла
- •Глава 3 Геометрия корпуса судна § 3.1. Теоретический чертеж
- •§ 3.2. Главные размерения судна и коэффициенты полноты
- •§ 3.3. Посадка судна
- •§ 3.4. Элементы погруженного объема судна при посадке его прямо и на ровный киль
- •Абсцисса цв:
- •3.4.5. Понятие о правилах приближенного интегрирования.
- •§ 3.5. Элементы погруженного объема судна при посадке его прямо, но с дифферентом
- •Глава 4 Плавучесть судна
- •§ 4.1. Условие плавучести судна
- •§ 4.2. Вычисление массы и координат центра тяжести судна
- •§ 4.3. Изменение осадки при переходе судна в воду с иной плотностью
- •§ 4.4. Изменение осадки судна при приеме или расходование грузов
- •§ 4.5. Запас плавучести судна
- •Глава 5 Начальная остойчивость судна
- •§ 5.1. Общее понятие об остойчивости
- •§ 5.2. Равнообъемные наклонения судна. Теорема Эйлера
- •§ 5.3. Метацентры и метацентрические радиусы
- •Как видно из рис. 36, при малом угле θ
- •Аппликатапоперечного метацентра:
- •Так как площадь ватерлинии вытянута в продольном направлении, то Jyf намного превышаетJx и соответственноRзначительно большеr. ВеличинаRсоставляет 12 длины судна.
- •§ 5.4. Условие начальной остойчивости судна. Метацентрические высоты
- •§ 5.5. Метацентрические формулы остойчивости и их практическое применение
- •§ 5.6. Остойчивость формы и остойчивость нагрузки
- •§ 5.7. Определение мер начальной остойчивости судна
- •§ 5.8. Влияние перемещения грузов на посадку и остойчивость судна
- •§ 5.9. Влияние приема малого груза на посадку и остойчивость судна
- •§ 5.10. Влияние жидкого груза на остойчивость судна
- •Как видно из формулы, именноix оказывает влияние на остойчивость.
- •§ 5.11. Опытное определение метацентрической высоты и положения центра тяжести судна
- •Глава 6 Остойчивость судна на больших углах наклонения
- •§ 6.1. Плечо статической остойчивости на больших углах крена
- •§ 6.2. Диаграмма статической остойчивости
- •6.2.1. Определение мер начальной остойчивости с помощью дсо.
- •§ 6.3. Динамическая остойчивость судна
- •§ 6.4. Влияние условий плавания на остойчивость судна
- •Глава 7 Практическое применение теории плавучести и остойчивости
- •§ 7.1. Определение массы груза, обеспечивающего заданный угол крена
- •§ 7.2. Расчеты по снятию судна с мели
- •7.2.2. Определение реакции грунта и точки ее приложения.
- •Глава 8 Нормирование и контроль остойчивости судов
- •§ 8.1. Нормирование остойчивости морских промысловых судов
- •§ 8.2. Информация об остойчивости судна
- •Глава 9 Непотопляемость судна
- •§ 9.1. Общее понятие о непотопляемости
- •§ 9.2. Принципы обеспечения непотопляемости
- •§ 9.3. Методы расчета непотопляемости
- •§ 9.4. Классификация затопленных отсеков
- •§ 9.5. Спрямление поврежденного судна
- •9.5.2. Задачи и методы спрямления поврежденного судна.
- •§ 9.6. Нормирование непотопляемости промысловых судов
- •Глава 10 Сопротивление воды движению судна
- •§ 10.1. Общие сведения
- •§ 10.2. Составляющие сопротивления движению судна
- •§ 10.3. Сопротивление трения
- •§ 10.4. Сопротивление формы
- •§ 10.5. Волновое сопротивление
- •§ 10.6. Сопротивление выступающих частей
- •§ 10.7. Воздушное сопротивление
- •§ 10.8. Влияние эксплуатационных факторов на ходкость судна
- •Глава 11 Судовые движители
- •§ 11.1. Общие сведения о судовых движителях
- •§ 11.2. Геометрические характеристики гребного винта
- •§ 11.3. Кинематические характеристики гребного винта
- •§ 11.4. Гидродинамические характеристики гребного винта
- •§ 11.5. Работа гребного винта на разных режимах
- •§ 11.6. Диаграммы для расчета гребных винтов
- •§ 11.7. Взаимодействие гребного винта и корпуса судна. Пропульсивный коэффициент
- •§ 11.8. Кавитация гребных винтов
- •§ 11.9. Взаимосвязь между работой гребного винта и двигателем
- •§ 11.10. Винты регулируемого шага
- •§ 11.11. Паспортная диаграмма судна оборудованного винтом фиксированного шага
- •Список литературы
Глава 7 Практическое применение теории плавучести и остойчивости
§ 7.1. Определение массы груза, обеспечивающего заданный угол крена
В процессе эксплуатации судов для ремонта или осмотра бортовой обшивки подводной части корпуса приходится определять массу перемещаемого или принимаемого груза, обеспечивающего такой угол крена, при котором поврежденные участки борта выходят из во-
ды. При малых углах крена до 10120 задача решается по формулам начальной остойчивости, при больших – с использованием диаграммы статической остойчивости. Рассмотрим определение массы груза при больших углах крена, так как для малых углов этот вопрос был рассмотрен в § 5.5.
7.1.1. Определение массы перемещаемого груза. Кренящий момент при перемещении груза поперек судна рассчитывается по формуле m кр = m ly cosΘ, где Θ – угол крена, при котором поврежденный участок борта выходит из воды. Для определения угла Θ необходимо на поперечное сечение корпуса нанести ватерлинию исходного состояния судна и ватерлинию, при которой поврежденный участок борта окажется над водой. Угол между этими ватерлиниями даст необходимый угол крена Θ.
По известному углу крена, на построенной для исходного состояния судна, диаграмме статической остойчивости, находят восстанавливающий момент mΘ (рис.69). Так как равновесное положение судна наблюдается при равенстве восстанавливающего mΘ и кренящего моментов m кр, то массу перемещаемого груза m определим по формуле
m = mΘ / ly cosΘ.
Рис. 69. К определению Рис.70. К расчету остойчивости
массы груза судна на мели
7.1.2. Определение массы принимаемого груза. После приема груза меняются характеристики посадки и остойчивости судна, поэтому определение массы принимаемого груза может быть выполнено последовательными приближениями. В качестве первого приближения можно принять массу груза m1, подсчитанную по формуле m1 = mΘ / y cosΘ, где у – ордината ц.т. принимаемого груза.
Определив новое водоизмещение судна 2 = + m1 и координаты его центра тяжести xg и zg, находят новую посадку судна и строят новую диаграмму статической остойчивости. Для нового состояния судна определив угол крена Θ2 и восстанавливающий момент mΘ2 находим массу груза во втором приближении: m2 = mΘ2/y cosΘ2. Повторяем расчеты до тех пор, пока массы грузов предыдущего и последующего приближений не будут отличаться друг от друга более чем на 5%.
§ 7.2. Расчеты по снятию судна с мели
Расчеты по определению остойчивости судна сидящего на мели и снятию его с мели, выполняется при помощи диаграмм Фирсова и Фирсова - Гундобина, полагая, что нагрузка судна до аварии (, xg, zg) известна.
7.2.1. Начальная остойчивость судна сидящего на мели. При наклонении судна, сидящего на мели, на малый угол крена (рис.70) на него действует восстанавливающий момент
mΘ = γ (Vг zmг – V zg )sinΘ,
или mΘ = 9,81(г zmг – zg )sinΘ,
где V () и Vг (г) – объемы подводной части судна (масса вытесненной судном воды) до аварии и после посадки судна на мель;
zmг – аппликата поперечного метацентра судна на мели.
Значения определяют по диаграмме Фирсова – Гундобина (рис.43) для аварийных осадок судна носом dнг и кормой dкг.
Как видно из приведенного выражения, судно сидящее на мели будет иметь положительную начальную остойчивость при
г zmг > zg.
С понижением уровня воды (например, при отливе) первое слагаемое уменьшается и может наступить момент, когда гzmг = zg и судно начнет валиться на борт.
а) б)
Рис.71. К расчету снятия судна с мели путем его разгрузки:
а) – расчетная схема;
б) – определение ватерлинии всплытия