3. ЗАГРУЗКА СУДНА
3.1.Размещение грузов в первом приближении
При размещении груз считается однородным генеральным (т.е. в таре) и не учитывается партионность и совместимость. Для предотвращения крена судна груз и запасы размещаются симметрично относительно ДП судна.
При размещении груза рекомендуется сначала заполнить грузом все трюмы 2-х палубного судна полностью, а остаток груза следует размещать в твиндеках, заполняя их полностью, по возможности. При этом, для обеспечения нормальной удифферентовки судна лучше оставлять пустыми или частично заполненными носовые помещения – твиндеки.
Если после заполнения всех трюмов и твиндеков остается часть груза, то его следует разместить на верхней палубе с учетом удифферентовки и допустимой нагрузки на люковые крышки (обычно до 2 т/м2).
При составлении грузового плана для определения координат груза в грузовых помещениях и следует пользоваться чертежом размещения грузов (рисунок 3.1) или таблицами характеристик грузовых помещений.
Рисунок 3.1 – Чертеж размещения грузов на судне.
гр = ∙ |
гр |
|
|
|
|
отсеке |
|
|
по |
|
. |
Для |
этого рассчитаем объем груза в |
|
|
формуле |
|||||||
|
|
и с помощью шкалы «f» по объему |
принятого груза определим |
||||||||
|
|
|
гр |
|
|
|
|||||
уровень заполнения, а по шкале «с» аппликату центра тяжести груза |
|
|
|||||||||
Абсциссу |
|
груза в грузовом помещении находим по |
горизонтальной |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
гр |
|
|||
шкале чертежа |
размещения грузов от мидель-шпангоута с учетом знака (в нос |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
от миделя «+»).
При отсутствии чертежа размещения грузов можно пользоваться характеристиками отсеков (таблица 3.1), где представлена зависимость координат центра тяжести груза и его объема от уровня заполнения для всех грузовых отсеков.
Таблица 3.1 – Характеристики грузовых помещений
Наименование |
|
Шпангоут |
Объем, |
|
Площадь, |
|
Допускаемое |
|
, |
|
|
|
, |
||||
|
м3 |
|
|
м2 |
|
давление, т/м2 |
м |
|
|
|
м |
|
|||||
Трюм 1 |
|
158-196 |
1381 |
|
|
230 |
|
6.00 |
36.01 |
|
4.02 |
||||||
Трюм 2 |
|
122-158 |
1350 |
|
|
218 |
|
6.00 |
16.00 |
|
4.10 |
||||||
Трюм 3 |
|
86-122 |
1350 |
|
|
218 |
|
6.00 |
-3.80 |
|
4.10 |
||||||
Трюм 4 |
|
50-86 |
1350 |
|
|
218 |
|
6.00 |
-23.60 |
4.10 |
|||||||
ВСЕГО |
|
50-196 |
5431 |
|
|
884 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Крышки люков |
|
|
|
|
|
|
860 |
|
1.75 |
|
|
|
|
|
|
||
|
Трюм 1 |
|
|
|
Трюм 2 |
|
|
|
|
Трюм 3 |
|
|
Трюм 4 |
|
|
||
м |
|
м, |
м |
|
м, |
м |
|
|
м, |
м |
|
|
|
м, |
|||
Уровень заполнения, Объем, м |
Уровень заполнения, Объем, м |
Уровень заполнения, Объем, м |
Уровень Объемзаполнения,, |
м |
|||||||||||||
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
0.20 |
44.97 |
1.10 |
0.20 |
43.56 |
1.10 |
0.20 |
43.56 |
1.10 |
0.20 |
|
43.56 |
|
1.10 |
||||
0.60 |
134.91 |
1.30 |
0.60 |
130.68 |
1.30 |
0.60 |
130.68 |
1.30 |
0.60 |
|
130.68 |
|
1.30 |
||||
1.00 |
224.84 |
1.50 |
1.00 |
217.80 |
1.50 |
1.00 |
217.80 |
1.50 |
1.00 |
|
217.80 |
|
1.50 |
||||
1.40 |
314.78 |
1.70 |
1.40 |
304.92 |
1.70 |
1.40 |
304.92 |
1.70 |
1.40 |
|
304.92 |
|
1.70 |
||||
1.80 |
404.72 |
1.90 |
1.80 |
392.04 |
1.90 |
1.80 |
392.04 |
1.90 |
1.80 |
|
392.04 |
|
1.90 |
||||
2.20 |
494.65 |
2.10 |
2.20 |
479.16 |
2.10 |
2.20 |
479.16 |
2.10 |
2.20 |
|
479.16 |
|
2.10 |
||||
2.60 |
584.59 |
2.30 |
2.60 |
566.28 |
2.30 |
2.60 |
566.28 |
2.30 |
2.60 |
|
566.28 |
|
2.30 |
||||
3.00 |
674.53 |
2.50 |
3.00 |
653.40 |
2.50 |
3.00 |
653.40 |
2.50 |
3.00 |
|
653.40 |
|
2.50 |
||||
3.40 |
764.46 |
2.70 |
3.40 |
740.52 |
2.70 |
3.40 |
740.52 |
2.70 |
3.40 |
|
740.52 |
|
2.70 |
||||
3.80 |
854.4 |
2.90 |
3.80 |
827.64 |
2.90 |
3.80 |
827.64 |
2.90 |
3.80 |
|
827.64 |
|
2.90 |
||||
4.20 |
944.34 |
3.10 |
4.20 |
914.76 |
3.10 |
4.20 |
914.76 |
3.10 |
4.20 |
|
914.76 |
|
3.10 |
||||
4.60 |
1034.27 |
3.30 |
4.60 |
1001.88 |
3.30 |
4.60 |
1001.88 |
3.30 |
4.60 |
|
1001.88 |
|
3.30 |
||||
5.00 |
1124.21 |
3.50 |
5.00 |
1089.00 |
3.50 |
5.00 |
1089.00 |
3.50 |
5.00 |
|
1089.00 |
|
3.50 |
||||
5.40 |
1210.16 |
3.69 |
5.40 |
1176.11 |
3.70 |
5.40 |
1176.11 |
3.70 |
5.40 |
|
1176.11 |
|
3.70 |
||||
5.80 |
1295.56 |
3.88 |
5.60 |
1219.66 |
3.80 |
5.60 |
1219.66 |
3.80 |
5.60 |
|
1219.66 |
|
3.80 |
||||
6.20 |
1380.97 |
4.02 |
6.20 |
1350.33 |
4.10 |
6.20 |
1350.33 |
4.10 |
6.20 |
|
1350.33 |
|
4.10 |
||||
Примечание. В характеристиках трюмов учтены грузовые люки.
Также при частичном заполнении помещения аппликата центра тяжести груза в і-м помещении может быть приближенно определена по формуле:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.1) |
|
|
|
|
|
|
гр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гр |
дн.пом. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
– аппликата центра объема i-го помещения, м; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
где– вместимость |
i-го помещения, м3; |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
– объем груза, принимаемый в i-е помещение, м ; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
гр |
|
|
|
– возвышение дна i-го помещения над основной плоскостью, м. |
|||||||||||||||||||||||||||||
дн.пом. |
|
|
, масса груза |
|
|
|
, координаты |
|
|
и |
|
|
грузовых отсеков |
||||||||||||||||||||
Объем груза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
заносятся |
в |
|
таблицу |
|
размещения грузов, в которой рассчитывается вес |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
гр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
перевозимого груза гр и его координаты гр и гр по формулам: |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
гр = |
∑ гр |
; |
|
|
гр = |
∑ гр |
. |
|
|
|
|
|
|
|
(3.2) |
|||||||||||||
Образец заполнения таблицы |
размещения грузов приведен ниже (таблица 3.2). |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
= гр ∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Таблица 3.2 – Размещение груза в первом приближении |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Наименование |
|
Вместимость |
|
|
|
м |
, |
|
Объем |
|
|
Масса |
|
|
Плечи, м |
|
|
Моменты, тм |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
помещения |
|
|
|
м3, |
|
|
|
|
|
груза |
|
|
|
груза, т |
|
|
|
|
|
|
|
|
гр |
|
гр |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
гр |
, м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Трюм №1 |
|
|
|
555 |
|
|
6,38 |
|
|
555 |
|
|
|
гр |
|
50,50 |
|
6,38 |
|
17194,8 |
2172,3 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
340,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трюм №2 |
|
|
|
2295 |
|
|
4,80 |
|
2295 |
|
|
|
1408 |
|
32,00 |
|
|
4,8 |
|
|
45055,2 |
6758,2 |
|||||||||||
Трюм №3 |
|
|
|
2620 |
|
|
4,68 |
|
2620 |
|
|
|
1607,8 |
|
10,96 |
|
4,68 |
|
17616,6 |
7522,4 |
|||||||||||||
Трюм №4 |
|
|
|
2640 |
|
|
4,70 |
|
2640 |
|
|
|
1619,6 |
|
-10,50 |
|
|
4,7 |
|
|
-17006,1 |
7612,3 |
|||||||||||
Трюм №5 |
|
|
|
850 |
|
|
7,0 |
|
|
850 |
|
|
|
521,5 |
|
-51,9 |
|
|
7 |
|
|
-27064,4 |
3650,3 |
||||||||||
Твиндек №1 |
|
|
|
790 |
|
|
10,0 |
|
|
790 |
|
|
|
484,6 |
|
50,87 |
|
|
10 |
|
|
24654,8 |
4846,5 |
||||||||||
Твиндек №2 |
|
|
|
1730 |
|
|
10,15 |
|
|
- |
|
|
|
- |
|
|
- |
|
|
- |
|
|
- |
|
- |
|
|||||||
Твиндек №3 |
|
|
|
1760 |
|
|
10,15 |
|
|
793 |
|
|
|
486,5 |
|
10,96 |
|
9,02 |
|
5332,1 |
4388,2 |
||||||||||||
Твиндек №4 |
|
|
|
1770 |
|
|
10,15 |
|
|
130 |
|
|
|
632 |
|
-10,57 |
|
9,28 |
|
-6679,2 |
5864,0 |
||||||||||||
Твиндек №5 |
|
|
|
1450 |
|
|
12,20 |
|
|
- |
|
|
|
- |
|
|
- |
|
|
- |
|
|
- |
|
- |
|
|||||||
Твиндек-бак |
|
|
|
960 |
|
|
14,20 |
|
|
- |
|
|
|
- |
|
|
- |
|
|
- |
|
|
- |
|
- |
|
|||||||
ИТОГО ГРУЗ: |
|
|
|
17420 |
|
|
- |
|
|
7100 |
|
|
|
7100 |
|
8,32 |
|
6,03 |
|
59103,8 |
42814,6 |
||||||||||||
3.2.Расчет координат центра тяжести судна в первом приближении
В табличной форме рассчитываются координаты центра тяжести судна после загрузки в первом приближении на отход и приход. Образец расчета координат ЦТ судна на отход приведен далее (Таблица 3.3).
Таблица 3.3 – Расчет координат центра тяжести судна в первом приближении
Статья нагрузки |
|
|
На отход |
|
|
масса, т |
плечи, м |
моменты, тм |
|||
Судно перед загрузкой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Судовые запасы |
0 |
0 |
0 |
0 0 |
0 0 |
Груз |
зап1 |
зап1 |
зап1 |
зап1 |
зап1 |
СУДНО НА ОТХОД |
гр |
гр |
гр |
гр |
гр |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3.3.Расчет посадки судна на отход и приход
Расчет посадки судна после загрузки на отход и приход производится в табличной форме1 для 2полученных в таблицах раздела 3.2 значений водоизмещения или и координат ЦТ.
Все необходимые для этого расчета величины находятся по грузовой шкале, кривым элементов теоретического чертежа судна и формулам, как показано на примере (таблица 3.4).
Таблица 3.4 – Расчет посадки судна после загрузки в первом приближении
Наименование величин |
Обозначения и формулы |
Значения величин |
||||||
отход |
приход |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
Водоизмещение судна, т |
|
|
|
|
(из табл.) |
13094,2 |
12487,3 |
|
Абсцисса центра тяжести, м |
|
|
|
|
(из табл.) |
-0,094 |
0,085 |
|
Объемное водоизмещение, м3 |
|
|
|
|
12990,3 |
12338,2 |
||
Средняя осадка судна, м |
|
|
|
(по грузовойи шкале) |
6,9 |
6,62 |
||
Число тонн на сантиметр осадки, т/см |
|
|
ср(по грузовой шкале) |
22,47 |
22,23 |
|||
Момент, дифферентующий на 1 сантиметр, тм/см |
|
|
|
(по грузовой шкале) |
170,01 |
165,01 |
||
|
M |
|||||||
Абсцисса центра величины, м |
|
(по кривым элементов) |
-0,2 |
-0,13 |
||||
Абсцисса центра тяжести площади ватерлинии, м |
(по кривым элементов) |
-1,5 |
-1,25 |
|||||
Аппликата поперечного метацентра, м |
|
(по кривым элементов) |
8,53 |
8,56 |
||||
Коэффициент общей полноты |
|
(по кривым элементов) |
0,661 |
0,661 |
||||
Дифферент судна, м |
|
|
|
|
0,081 |
0,161 |
||
Осадка судна носом, м |
= − /(100 ) |
6,94 |
6,7 |
|||||
Осадка судна кормой, м |
н |
= ср + 0,5 − / ∙ |
6,86 |
6,54 |
||||
|
|
|
|
к = н − |
|
|
||
При отсутствии конкретных данных в курсовой работе удовлетворительным дифферент судна можно считать, если он лежит в пределах от 0 до -1,0 м (в корму) на отход и от 0,5 (в нос) до -1,0 м (в корму) на приход судна.
3.4.Корректировки посадки перемещением груза или приемом балласта
Для корректировки посадки, если она не удовлетворяет принятым
условиям, |
необходимо |
перенести часть |
груза |
|
при |
|
наличии запаса |
||||||
вместимости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Если известно желаемое изменение дифферента |
, то количество |
||||||||||||
переносимого груза |
|
можно вычислить по формуле: |
(3.3) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
= |
100 ∙Δ ∙ |
, |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 − 2 |
|
|
|
|
|
|||
где, |
|
– момент дифференцирующий судно на 1 см; |
|
|
|||||||||
1– абсциссы ЦТ отсеков, откуда и куда переносится груз. |
|||||||||||||
Определить1 2 |
количество |
переносимого груза |
|
также можно с |
|||||||||
помощью диаграммы осадок носом и кормой. Для |
этого, зная расстояние |
||||||||||||
|
|
|
|||||||||||
н |
и |
к |
и по |
|
( 2 |
− 1) |
|
переноса груза |
|
|
, находим на диаграмме точку 1 пересечения осадок |
||||
|
|
|
|
горизонтали для заданного водоизмещения переместим ее в |
|||
сторону дифферента на корму до точки 2 пересечения желаемых осадок |
н′ |
и |
|||||||||
|
|
и |
|
. |
|
|
|
|
(на корму). |
|
|
|
, обеспечивающих нужный дифферент |
|
|
||||||||
1 |
|
2 |
|
|
для точек 1−и 2 определим значения момента |
||||||
к′ |
|
|
На шкале моментов |
|
|||||||
|
|
|
Количество переносимого груза можно определить из выражения: |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
∆ = |
2 − 1 |
|
|
(3.4) |
||
|
|
|
В случае, если нет запаса грузовместимости, то корректировку |
||||||||
дифферента следует проводить путем приема балласта. |
|
|
|||||||||
|
|
|
Количество балласта можно определить по формуле: |
|
|
||||||
|
|
|
|
бал ≈ |
танка |
1 |
|
(3.5) |
|||
|
|
|
Прием балласта следует проводить так, чтобы + бал ≤ гр, т.е не |
||||||||
превысить водоизмещение в полном грузу.
3.5.Размещение груза во втором приближении
Для размещения груза во втором приближении в таблице, аналогичной таблице 3.1 необходимо откорректировать количество груза, если это возможно, а также определить новые значения абсцисс и аппликат грузов в
грузовых помещениях. |
|
|
и |
|
необходимо рассчитать |
новые |
||
После расчета моментов |
||||||||
координаты ЦТ груза: |
|
|
|
|
|
|||
гр′ = |
∑ гр |
; гр′ |
= |
∑ гр |
. |
(3.6) |
||
3.6.Расчет координат ЦТ судна во втором приближении
Для расчета координат ЦТ судна во втором приближении в таблице, |
||||||
|
гр |
гр |
1 |
|
|
|
аналогичной таблице 3.2, на отход и приход судна в строке «груз» изменить |
||||||
координаты ЦТ на |
′ и |
′ , и после расчета моментов |
|
и |
|
определить |
новые координаты ЦТ судна на отход и приход:
1 = |
1 |
; |
1 = |
1 |
(3.7) |
2 = |
∑ 2 |
2 = |
∑ 2 |
|
|
2 |
|
2 |
|
||
3.7.Расчет посадки судна после загрузки во втором приближении
Расчет посадки судна после загрузки во втором приближении проведем
втабличной форме, аналогичной табл. 3.3 для отхода и прихода судна. После получения осадок носом и кормой, обеспечивающих дифферент
впределах от 0 до -1,0 м на отход и от 0,5 до -1,0 м на приход судна расчеты посадки судна заканчиваем.
3.8.Определение посадки судна на отход и приход по диаграмме
Посадку судна на приход и отход следует определить по диаграмме (рисунок 3.2) осадок носом и кормой, следующим образом:
1. Проводим на диаграмме вертикальную линию, соответствующую постоянному водоизмещению на отход (приход).
2.Проводим на диаграмме горизонтальную линию, соответствующую постоянному моменту водоизмещения относительно плоскости мидельшпангоута на отход (приход).
3.Находим точку А пересечения линий постоянного водоизмещения и момента .
4.По сетке кривых постоянных осадок носом и кормой диаграммы определяем значения осадок заданных водоизмещением и момента . Если точка А не попадает на пересечение кривых, осадки определяются
приближенно, или линейной интерполяцией.
Таблица 3.5 – Расчеты посадки по диаграмме осадок носом и кормой
Наименование величин |
Обозначения и |
|
Значения величин |
||||
|
|
формулы |
|
отход |
приход |
||
|
|
|
|
||||
Водоизмещение массовое, т |
|
|
|
|
|
13094,2 |
12487,3 |
Момент водоизмещения относительно миделя, тм |
н |
(по диаграмме |
|
-5373,85 |
-3072,63 |
||
Осадка судна носом, м |
) |
6,9 |
6,6 |
||||
Осадка судна кормой, м |
(по диаграмме) |
7,00 |
6,69 |
||||
Дифферент судна, м |
к |
|
н |
к |
|
-0,1 |
-0,09 |
Средняя осадка судна, м |
|
|
6,95 |
6,645 |
|||
|
н |
к |
|
|
|
||
Полученные по диаграмме параметры посадки (таблица 3.5) могут незначительно отличаться от полученных по формулам и в дальнейших расчетах можно использовать значения, полученные по формулам.
кормой и носом осадок Диаграмма – 2.3 Рисунок
25000
Mx, тм
20000
15000
10000
5000
0
-5000
-10000
-15000
-20000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
D, т |
|
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
5000 |
5500 |