6. Поперечное перемещение груза

Перенесем теперь груз по горизонтали в поперечной плоскости судна из точки , ) в точку , ) (рис. 4.6). Горизонтальный перенос груза равносилен приложению к судну пары сил, момент которой в рассматриваемом случае расположен в поперечной плоскости.

Рис. 4.6. Горизонтально – поперечный перенос груза

Такой момент вызовет крен судна, поэтому он называется кренящим моментом. Величина кренящего момента от переноса груза будет:

(4.10)

Здесьзаменен единицей, так как рассматриваются малые углы крена. При наклонении судна появится восстанавливающий момент. Очевидно, что судно накренится на такой угол, при котором восстанавливающий момент уравновесит кренящий:

или , (4.11)

откуда определится угол крена:

(4.12)

При принятом положительном направлении оси Оу на правый борт положительный угол крена будет также на правый борт.

7. Продольное перемещение груза

Перенос груза по горизонтали вдоль судна из точки , ) в точку , ) (рис. 4.7), равносилен приложению пары сил в продольной плоскости, которая вызовет дифферент судна, в связи с чем ее момент называется дифферентующим. Величина этого момента определится выражением:

(4.13)

Рис. 4.7. Горизонтально-продольный перенос груза

Аналогично предыдущему, условием равновесия будет равенство дифферентующего и продольного восстанавливающего моментов:

, (4.14)

откуда найдется угол дифферента:

(4.15)

При продольных наклонениях кроме угла дифферента необходимо также определить изменение осадок носом и кормой. Согласно теореме Эйлера ось равнообъемного наклонения проходит через точку F (центр тяжести площади ватерлинии), абсцисса которой определится по диаграмме элементов теоретического чертежа. Из треугольниковFLL и FWW, найдем:

, (4.16)

,

и новые осадки носом и кормой будут:

;

(4.17)

а дифферент будет равен:

(4.18)

В составе нагрузки судна всегда имеются грузы, которые смещаются в сторону наклонения. Таковы, например, подвешенные и жидкие грузы.

Смещение грузов создает дополнительный момент, который изменяет угол наклонения судна от воздействия внешних моментов и поэтому рассматривается как влияющий на остойчивость судна, то есть уменьшающий его восстанавливающий момент. Рассмотрим основные виды таких грузов.

4.8 .Подвешенный груз

Если груз массой m подвешен в точке A, то при наклонении судна в произвольной плоскости линия действия силы тяжести груза, оставаясь вертикальной, все время будет проходить через точку подвеса, как если бы в ней находился центр тяжести этого груза (рис. 4.8).

Отсюда следует, что влияние подвешенного груза на остойчивость судна, эквивалентно перемещению груза по вертикали вверх на расстояние от его центра тяжести до точки подвеса, т.е. длине подвеса .

Если первоначально диаграмма остойчивости рассчитана для неподвижных грузов, а затем груз массы m оказался подвешенным на подвесе длиной , то в пределах углов крена, при которых груз может свободно отклоняться, изменение диаграммы остойчивости будет таким же, как от перемещения его по вертикали в точку подвеса. При этом увеличения аппликаты центра тяжести (ЦТ) судна определится формулой:

, (4.19)

где длина подвеса, равная:

, м, (4.20)

и аппликаты центра тяжести груза и точки его подвеса, соответственно.

Рис. 4.8. Подвешенный груз

Поэтому формула метацентрической высоты ,исправленной на влияние подвешенного груза, примет вид

(4.21)

Тогда, согласно формулам (4.19), (4.20) и (4.21) получим

(4.22)

Когда судовой кран поднимает груз, находящийся на судне, то в момент отрыва его от палубы груз становится подвешенным в точке А и метацентрическая высота сразу изменяется до значения определяемого формулой (4.21).