Задачник по ТУС

где коэффициент приведения есть отношение грузовместимостей данного грузового помещения для генеральных грузов ген и для сыпучих сып

k = Vген	<1.	(3.26)
V
сып

Рис. 3.5 Чертеж размещения генерального груза в трюме

Впротивоположном случае, когда шкалы построены для насыпного груза,

аперевозится 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.

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 c находим положение центра тяжести груза и определяем

40

координаты и . Если шкалы объемов построены для сыпучих грузов, то определяем приведенный объем и по нему определяем и центра тяжести.

Рис. 3.6 Чертеж размещения насыпного груза в трюме

2. Поверх груза объемом 1 с аппликатой 1 принят груз объемом 2 с другим удельным погрузочным объемом. Требуется найти аппликату (ЦТ) 2 верхнего груза и аппликату (ЦТ) всего груза. По шкале определяем аппликату (ЦТ) v суммарного объема = 1 + 2, после чего найдем

z2 V zv V1 z1 , м.

V2

Аппликата (ЦТ) всего груза будет

z m1 z1 m2 z2 , м.

m1 m2

(3.27)

(3.28)

где 1 и 2 – массы нижнего и верхнего грузов, т.

Аналогично вычисляется аппликата (ЦТ) нескольких грузов, расположенных равномерными слоями на разной высоте. При этом, если слой

41

груза имеет малую высоту, то (ЦТ) этого груза можно принимать расположенным на середине высоты слоя.

Если на судне нет специальной инструкции по загрузке, груз распределяют

пропорционально вместимости грузовых отсеков, пользуясь формулой
m			Vi	m , т.	(3.29)
	i
		Vгр

где – масса груза, которую следует грузить в данное помещение, т;– грузовместимость данного помещения, м3;гр – грузовместимость судна, м3;– общая масса груза, принимаемая судном, т.

Для полностью заполненных помещений, объем груза равен вместимости помещения, а для не полностью заполненных определяется формулой

	= ∙ , м3,	(3.30)
гр

где – удельно-погрузочный объем груза, м3/т.

Статические моменты по длине и высоте судна для грузовых помещений определяются по формулам

		=		∙ , тм,					(3.31)
		=	∙ , тм,						(3.32)
где , – абсцисса и аппликата центра тяжести груза в заполненном
помещении судна, м.
Весовое водоизмещение и суммарные моменты судна с грузом
определяются по формулам
	mi ; Mx Mxi ; M0z Mzi .								(3.33)
Координаты центра тяжести судна определяются по формулам
		xg		M x			, м,		(3.34)
		z			M		0 z	, м.	(3.35)
		0 g

Метод распределения нагрузки пропорционально вместимости грузовых

42

помещений прост и поэтому получил широкое распространение на практике. Однако, он не всегда обеспечивает нужный дифферент и при дальнейшем составлении грузового плана приходится либо перемещать груз по длине судна, либо принимать балласт.

3.7 Диаграммы для расчета посадки судна

Диаграмма дифферентов (рис. 3.7) представляет собой наложенные друг на друга две системы координат: прямоугольную с осями ∆ и , определяющую нагрузку судна, и ее размещение, и криволинейную с линиями н и к, определяющую посадку судна.

,м

Водоизмещение , т = 0

Рис. 3.7 Диаграмма осадок носом и кормой

Рассмотрим решение некоторых практических задач с помощью диаграммы дифферентов.

1. По составленному грузовому плану рассчитана нагрузка судна: водоизмещение ∆ и статический момент водоизмещения относительно миделя= ∆ ∙ g. Определить посадку судна. Откладывая по вертикальной оси диаграммы водоизмещение, а по горизонтальной – момент, находим точку, изображающую нагрузку судна. Пользуясь сеткой кривых н и к, по найденной точке, при необходимости интерполируя между кривыми, прочитываем осадки носом и кормой для рассчитанного состояния нагрузки. Обратная задача (по заданной посадке н и к определить водоизмещение ∆ и момент ) решается в обратном порядке: по н и к определяем точку на диаграмме, по которой прочитываем ∆ и .

43

2.Определить посадку судна после приема груза массой m с абсциссой

центра тяжести . Точку, изображающую первоначальную нагрузку или соответствующую первоначальную посадку, смещаем по вертикали вверх на

величину и по горизонтали на величину момента ∙ вправо, если она положительна, или влево, если она отрицательна. По полученной новой точке прочитываем новую посадку по кривым н и к.

3.Перенос груза по длине судна. Судно имеет посадку, определяемую

осадками н и к > н, т.е. с дифферентом на корму. Определить, сколько балласта надо перекатать из ахтерпика в форпик, чтобы посадить судно на ровный киль. Расстояние, измеряемое между их центрами тяжести, составляет

= (2 − 1). По осадкам н и к находим на диаграмме соответствующую точку. Так как при перекачке балласта водоизмещение судна меняться не будет, то эта точка будет перемещаться только по горизонтали и ее надо переместить

до линии нулевого дифферента. Прочитав для этой точки момент ′		, а также
момент	для первоначальной точки, найдем момент = ′		− ,

который надо создать перемещением балласта, откуда и определим массу балласта

mб = M x , т.							(3.36)
	lx
4. Определить массу и абсциссу центра тяжести принятого груза,							если до
его приема осадки были н и к, а после приема стали н1					и к1. По осадкам
находим водоизмещение и момент			до приема груза		и	и	после
					1	1
приема, откуда определяем массу груза			= 1 − и абсциссу его центра
тяжести
x =	M x1 M x			, м.			(3.37)
m		m

Как уже было указано, задачи по диаграмме дифферентов решаются на основе равенства абсцисс (ЦТ) и (ЦВ) судна. В случае посадки судна с большим дифферентом может потребоваться уточнение результата путем

исправления момента по выражению
M xиспр M x xg	xc	d	, тм.	(3.38)
		L

в котором дифферент находится из предварительного определения посадки для водоизмещения ∆ и момента .

Диаграмма дифферентов строится для стандартной плотности воды= 1,025 т/м3. Если плотность забортной воды 1 другая, то пользоваться диаграммой следует по приведенным данным

44

∆		=			∙ ∆;	=			∙ .	(3.39)
	пр
					пр
			1				1
В этом случае снятые	с		диаграммы			по		осадкам н		и к значения

водоизмещения ∆ и момента будут приведенными, а их действительные
значения найдутся по выражениям
∆=		∙ ∆		; =		∙	.	(3.40)
			пр
	1					пр
					1

где ∆пр и пр – значения снятые с диаграммы по осадкам н и к;1 – плотность заборной воды, т/м3;

– плотность, воды, для которой построена диаграмма, т/м3.

3.8Примеры решения задач

Задача №1. Вычислить среднюю осадку ср и дедвейт , используя грузовую шкалу для т/х «Капитан Кушнаренко» (рис. Б.1 приложения Б), если известны: момент, дифферентующий на 1 сантиметр осадки cм = 180 тм/см, при плотности забортной воды = 1,010 т/м3.

Решение: На грузовой шкале т/х «Капитан Кушнаренко» (рис. Б.1 приложения Б) от заданного значения момента, дифферентующего на 1 сантиметр осадки, проводим горизонталь влево и вправо до вертикалей шкал осадок и плотности. Затем на пересечении горизонтали и вертикалей отмечаем точки 1 и 2. Точка 1 показывает искомую среднюю осадку ср = 5,95 м, а точка 2 дедвейт = 5900 т.

Задача №2. Найти весовое водоизмещение и осадку для судна при переходе из пресной воды в морскую, если известно: изменение осадки δ = - 8,2 см, число тонн на 1 сантиметр осадки q =17,28 т/см, коэффициент

полноты водоизмещения

=

0,719,

коэффициент

полноты

ватерлинии

= 0,817

при плотности забортной пресной = 1,000 т/м3, и морской воды

= 1,019 т/м3.

1

Решение: Из формулы (3.17) находим весовое водоизмещение

δd =

; = δd ∙ 40 ∙ q =

|−8,2| ∙ 40 ∙ 17,28 = 5668 т.

40 ∙ q

Затем из формулы (3.15.) находим осадку

δd ∙

−8,2 ∙ 0,817

δd =

∙ (

− 1) ∙ d; d =

=

= 5,01 м.

Cb ∙ (

− 1)

1,000

1

100 ∙ 0,719 ∙ (

1,019

− 1)

1

45

Задача №3. Рассчитать объем Vгр и аппликату zgгр груза, погруженного в трюм №1 и твиндек №3 для судна по чертежу размещения грузов (рис. Б.2 приложения Б), если известно: массы грузов в трюме №1 mгр1 = 485,5 т, и твиндеке №3 mгр2 = 582,6 т с удельным погрузочным объемом μгр = 1,03 м3/т.

Решение: По формуле (3.30) находим объемы погруженного груза

Vгр1 = mгр1 ∙ μгр = 485,5 ∙ 1,03 = 500 м3,

Vгр2 = mгр2 ∙ μгр = 582,6 ∙ 1,03 = 600 м3.

На чертеже размещения грузов (рис. Б.2 приложения Б) по шкалам трюма №1 и твиндека №3 отсчитываем по вертикали значения найденных объемов

погруженного груза Vгр1, Vгр2		и отмечаем точку 1 и 2 .По этим точкам на
шкалах аппликат	центров тяжести грузов находим		искомые значения
zgгр1 = 4,95 м, zgгр2 = 9,05 м.
Задача №4.	Вычислить	удельный погрузочный	объем груза μгр ,

погруженного в твиндеки №2 и №5 т/х «Славянск», если известно: груз генеральный, массы груза в твиндеке №2 и №5 mгр1 = 960 т, mгр2 = 1200 т. Объемы Wкип груза, в полностью заполненном помещении, выбирать по (табл. Б.2 приложения Б).

	Решение: Из (табл. Б.2 приложения Б.) для твиндеков №2 и №5 выбираем
значения объемов W							= 1730 м3, W		= 1450 м3. Затем по формуле (3.20)
				кип1				кип2
находим удельный погрузочный объем груза
μгр1	=	Wкип1	=	1730		= 1,80 м3/т,
		mгр1		960
μгр2	=	Wкип2	=	1450		= 1,21 м3/т.
		mгр2		1200

Задача №5. Найти осадку носом н и кормой к т/х «Капитан Кушнаренко» по диаграмме осадок носом и кормой (рис. Б.3 приложения Б), если известно: весовое водоизмещение ∆ = 18300 т и статический момент x = 20000 тм.

Решение: На диаграмме осадок носом и кормой (рис. Б.3 приложения Б) отмечаем точку 1, лежащую на пересечении вертикали, проведенной от заданного статического момента x и горизонтали, проведенной от заданного весового водоизмещения ∆. По этой точке определяем искомые значения осадок носом и кормой н = 8,00 м, к = 8,50 м.

46

3.9 Условия задач

3.1. Найти весовое водоизмещение и дедвейт , используя грузовую шкалу для т/х «Капитан Кушнаренко» (рис. Б.1 приложения Б), если известны:

осадки носом н = 4,25 м, и кормой к = 5,75 м при плотности забортной воды

= 1,015 т/м3.

3.2. Определить среднюю осадку ср и число тонн на 1 сантиметр осадки , используя грузовую шкалу для т/х «Капитан Кушнаренко» (рис. Б.1 приложения Б), если известны: весовое водоизмещение = 17300 т, при плотности забортной воды = 1,005 т/м3.

3.3. Вычислить среднюю осадку ср и дедвейт , используя грузовую шкалу для т/х «Капитан Кушнаренко» (рис. Б.1 приложения Б), если известны: момент дифферентующий на 1 сантиметр осадки Мсм = 220 тм/см, при плотности забортной воды = 1,020 т/м3.

3.4. Рассчитать объемное водоизмещение и число тонн на 1 сантиметр осадки , используя грузовую шкалу для т/х «Славянск» (табл. Б.1 приложения Б), если известны: осадки носом н = 5,63 м, и кормой к = 5,37 м.

3.5. Найти среднюю осадку ср и весовое водоизмещение , используя грузовую шкалу для т/х «Славянск» (рис. Б.1 приложения Б), если известны:

момент дифферентующий на 1 сантиметр осадки Мсм = 187,5 тм/см.

3.6. Вычислить дополнительную поправку на изгиб изг и прогиб корпуса судна, если известно: осадка на миделе м = 7,85 м, осадки носомн = 7,13 м, и кормой к = 7,38 м, и число тонн на 1 сантиметр осадки

= 23,34 т/см.

3.7. Определить число тонн на 1 сантиметр осадки и прогиб корпуса судна, если известно: осадка на миделе м = 6,48 м, осадки носом н = 5,95 м, и кормой к = 6,33 м, и дополнительная поправка на изгиб изг = 464,6 т.

3.8. Рассчитать массу принятого груза m и число тонн на 1 сантиметр осадки для судна, если известно: площадь ватерлинии вл = 1235,0 м2, изменение осадки = 0,34 м, при плотности забортной воды = 1,013 т/м3.

3.9. Найти изменение осадки и площадь ватерлинии вл для судна, если известно: масса принятого груза m = 317,0 т, число тонн на 1 сантиметр осадки= 19,33 т/см, при плотности забортной воды = 1,016 т/м3.

3.10. Определить изменение объемного водоизмещения и осадки для судна при переходе из морской воды в пресную, если известно: объемное

водоизмещение = 6350			м3, площадь ватерлинии		= 678,0 м2, при плотности
			вл
забортной морской = 1,014 т/м3, и пресной воды 1 = 1,000 т/м3.
3.11. Рассчитать изменение объемного водоизмещения и осадки для
судна	при	переходе из	пресной воды в морскую, если известно: осадка
=	4,33	м, площадь	ватерлинии вл = 533,0	м2, коэффициент полноты

водоизмещения = 0,631, коэффициент полноты ватерлинии = 0,822 при плотности забортной пресной = 1,000 т/м3, и морской воды 1 = 1,025 т/м3.

47

3.12. Вычислить объемное водоизмещение и площадь ватерлинии вл для судна при переходе из морской воды в пресную, если известно: изменение объемного водоизмещения = 66,7 м3, изменение осадки = 0,25 м, при плотности забортной морской = 1,017 т/м3, и пресной воды 1 = 1,000 т/м3.

3.13. Найти весовое водоизмещение и осадку для судна при переходе из пресной воды в морскую, если известно: изменение осадки = - 7,3 см, число тонн на 1 сантиметр осадки = 16,39 т/см, коэффициент полноты

водоизмещения = 0,722, коэффициент полноты ватерлинии = 0,833 при плотности забортной пресной = 1,000 т/м3, и морской воды ρ1 = 1,024 т/м3.

3.14. Рассчитать весовое водоизмещение и чистую грузоподъемность ч судна, если известно: грузовместимость = 9680 м3, удельный погрузочный объем = 1,2 м3/т, вес переменных грузов (топливо, масла, воды и запасы)

∑ Р	= 598 т, и водоизмещение судна порожнем о = 1230 т.
	3.15. Определить дедвейт и удельный погрузочный объем для судна,
если	известно: грузовместимость	= 10550 м3, чистая грузоподъемность
ч = 11350 т, и вес переменных		грузов	(топливо, масла, воды и запасы)
∑ Р	= 1085 т.
	3.16. Вычислить весовое водоизмещение и грузовместимость судна,
если известно: чистая грузоподъемность ч			= 8890 т, дедвейт = 9500 т,
удельный погрузочный объем = 1,44 м3/т,			и водоизмещение судна порожнем

о = 1045 т.

3.17. Найти вес т тяжелого топлива и вес п провизии на рейс судна между портами Одесса – Стамбул, если известно: время рейса р = 2,5 сут., удельный суточный расход тяжелого топлива т = 15 т/сут., удельный суточный расход провизии п = 0,003 т/сут., и количество членов экипажа = 20.

3.18. Рассчитать время рейса р и грузовместимость для судна, совершающего рейс между портами Ильичевск – Алжир, если известно: чистая грузоподъемность ч = 12344 т, вес провизии п = 0,54 т, удельный погрузочный объем = 0,88 м3/т, удельный суточный расход провизии п = 0,003 т/сут., и количество членов экипажа = 18.

3.19.Определить удельный суточный расход циркуляционного масла цм и дедвейт для судна, совершающего рейс между портами Южный – Генуя, если известно: время рейса р = 8,2 сут., вес циркуляционного масла цм = 0,74 т, весовое водоизмещение = 9065 т, и водоизмещение судна порожнем

о = 904 т.

3.20. Вычислить абсциссу gгр и аппликату gгр центра тяжести груза, погруженного в трюмы №2 и №4 для судна по чертежу размещения грузов (рис. Б.2 приложения Б), если известно: объемы грузов в трюме №2 гр1 = 800 м3, и

трюме №4 гр2 = 1200 м3.

3.21. Найти массу mгр и аппликату gгр груза, погруженного в твиндеки №1 и №3 для судна по чертежу размещения грузов (рис. 6.2 приложения Б), если известно: объемы грузов в твиндеке №1 гр1 = 500 м3, и твиндеке №3гр2 = 600 м3, с удельным погрузочным объемом гр = 1,33 м3/т.

48

3.22. Рассчитать объем гр и аппликату gгр центра тяжести груза, погруженного в трюм №3 и твиндек №5, для судна по чертежу размещения грузов (рис. 6.2 приложения Б), если известно: массы грузов в трюме №3 mгр1 = 526,4 т, и в твиндеке №5 mгр2 = 736,9 т, с удельным погрузочным объемом гр = 0,95 м3/т.

3.23. Определить удельный погрузочный объем гр груза, погруженного в трюмы №1 и №5 для судна по чертежу размещения грузов (рис. 6.2 приложения Б), если известно: массы грузов в трюме №1 mгр1 = 883,2 т, и в трюме №5 mгр2 = 600,0 т, с аппликатами центров тяжести gгр1 = 5,50 м, и gгр2 = 6,00 м.

3.24. Вычислить массу mгр и объем гр груза, погруженного в твиндеки №2 и №4, для судна по чертежу размещения грузов (рис. Б.2 приложения Б), если известно: удельные погрузочные объемы гр1 = 0,98 м3/т, гр2 = 1,02 м3/т, с аппликатами центров тяжести gгр1 = 9,50 м, gгр2 = 9,00 м.

3.25. Найти аппликаты гр центра тяжести груза, погруженного в трюмы №2 и №3 т/х «Славянск», если известно: груз генеральный, объемы, занимаемые грузом в трюме №2 и №3 гр1 = 1580 м3, гр2 = 1190 м3. Объемыкип, аппликаты возвышения настила gн и центра тяжести груза кип, в полностью заполненном помещении выбирать по (табл. Б.2 приложения Б).

3.26. Определить аппликаты центра тяжести груза гр , погруженного в трюмы №1 и №4 т/х «Славянск», если известно: груз зерновой, объемы, занимаемые грузом в трюме №1 и №4 гр1 = 290 м3, гр2 = 933 м3. Объемызерн, аппликаты возвышения настила gн и центра тяжести груза зерн, в полностью заполненном помещении, выбирать по (табл. Б.2 приложения Б).

3.27. Вычислить удельный погрузочный объем груза гр , погруженного в твиндеки №3 и №5 т/х «Славянск», если известно: груз генеральный, массы

грузов в твиндеке №3 и №5 mгр1 = 1450,0 т, mгр2 = 1230,0 т. Объемы кип груза, в полностью заполненном помещении, выбирать по (табл. Б.2 приложения Б).

3.28. Рассчитать массу груза mгр , погруженного в трюмы №1 и №4 т/х «Славянск», если известно: груз зерновой, удельный погрузочный объем грузагр = 1,33 м3/т. Объемы зерн груза, в полностью заполненном помещении,

выбирать по (табл. Б.2 приложения Б).
3.29. Найти абсциссу g и	аппликату 0g центра тяжести судна, если
известно: дедвейт = 8460	т, статические	моменты х = 13202 тм,
0 = 52608 тм, и водоизмещение судна порожнем		о = 1466 т.
3.30. Вычислить абсциссу g и аппликату 0g		центра тяжести судна, если

известно: чистая грузоподъемность ч = 322 т, вес переменных грузов (топливо, масла, воды и запасы) Σ = 188 т, статические моменты х = - 259 тм,0 = 2589 тм, и водоизмещение судна порожнем о = 299 т.

49