Тема 4. Получить знания, достаточные для умения составить грузовой план судна

Цель работы: изучение способа расчета распределенной массы отсеков для составления грузового плана. Развитие умения пользоваться таблицей гидростатических элементов судна, оперирования такими характеристиками судна как грузовместимость (киповая и зерновая), чистая грузоподъемность, диферент и дифферентующий момент.

Литература: 3, 4, 5, 9.

Методические указания

При составлении грузового плана судна необходимо обеспечить выполнение целого ряда факторов. Основным является обеспечение мореходных качеств судна, в том числе требуемого дифферента. Обычно весовая нагрузка распределяется пропорционально вместимости грузовых помещений. При этом всегда возникает необходимость в исправлении дифферента, что усложняет расчеты.

Предлагаемый метод дает возможность произвести этот расчет с заранее заданным значением дифферента, который не требует дальнейшей корректировки.

Пример выполнения работы:

Условия:

Рассчитать для судна «Славянск» распределеннуюмассу отсеков методом оптимального дифферента.

Дано: Расчетное водоизмещение Dр = 184787 т

Требуемый дифферент d опт = 0,75 м на корму.

Момент относительно миделя, создаваемы запасами Gi з Xi з = - 12689 т·м.

Рассчитываем момент оптимального дифферента по формуле.

Md опт = D_р  X_c – D_o  X_o + d_опт  M_x - G_{i з} X_{i з}

Где: X_c - абсцисса ЦВ груженого судна, определяется из таблицы гидростатических

элементов судна;

M_x - удельный дифферентующий момент, определяется из таблицы гидростатических

элементов судна;

M_{d опт} = 18478  (-0,88) – 5430  (-10,55) + (-75  202) – (- 12689) = 38565 т·м

Нами получено значение момента, который должны создавать грузы. Для этого разделим помещения на носовую (отсеки 1, 2, 3) и кормовую (отсеки 4, 5) Теперь необходимо определить средневзвешенные плечи эти частей судна относительно миделя по формулам:

распределить грузы по отсекам таким образом, чтобы

Рассчитываются средневзвешенные плечи ЦТ носовых и кормовых отсеков;

W^трн  X^трн + W^твн  X^твн

X_н = ——————————— ;

W^трн + W^твн

W^трк  X^трк + W^твк  X^твк

X_к = —————————————

W^трк + W^твк

54050+233030,6+26509,35+94550,3+77053+170030,6+17559,35

X_н = ——————————— ———————————————————— = 25,96 м.

540+2330+265+945+770+1700+1755

2620(-11,85)+925(-53,25)+1745(-11,85)+1350(-53,25)

X_к = —————————————————————————— = - 26,03 м.

2620+925+1745+1350

Где: W^тр_н(к), W^тв_н(к) - вместимость трюмов, твиндеков кормовых, носовых,

соответственно, выбирается из таблицы данных по судну;

X^трн (к) X^твн (к) - абсциссы ЦТ трюмов, твиндеков, соответственно выбираются из

таблицы данных по судну;

.

Определяем средневзвешенную удельную грузовмести­мость носовых и кормовых отсеков по формулам

Wн (Xн-Xк) 10690(25,96+26,03)

ω_н = ———————— = ——————————— = 1,56 м³/т

Md опт -DЧXк 8565 -12229(-26,03)

Wк( Xн-Xк) 6640(25,96+26,03)

ω_к = ——————— = ————————— = 1,24 м³/т

DЧXн -Md опт 12229 25,96 - 8565

где Wн Wк - суммарная грузовместимость носовых (1-3) и кормовых (4-5) отсеков, соответственно

D_Ч – чистая грузоподъемность судна;

В этих выражениях произведение в числителях зависит только от параметров судна и будет одинаково для всех вариантов загрузки т/х «Славянск»

Рассчитываем распределенную массу грузовых помещений по формулам;

W нi W кi

Рнi = ———— для носовых и Ркi = ———— для кормовых отсеков (20, 21)

ωн ωк

где W нi, W кi – киповая вместимость носового, кормового i-го отсеков соответственно, м^3.

Расчет ведем в табличной форме

Распределенная масса отсеков
Груз	Вместим	ώ	Распред
помещ			масса
тр 1	540	1,5573	346,754
тр 2	2330	1,5573	1496,179
тр 3	2650	1,5573	1701,663
тр 4	2620	1,2378	2116,659
тр 5	925	1,2378	747,2936
шелт 1	945	1,5573	606,8195
тв 1	770	1,5573	494,4455
тв 2	1700	1,5573	1091,633
тв 3	1755	1,5573	1126,95
тв 4	1745	1,2378	1409,759
тв 5	1350	1,2378	1090,645
	17330		12228,8

Проверка правильности вычислений - сумма распределенной массы отсеков должна быть равна чистой грузоподъемности.

Технико-эксплуатационные характеристики т/х «Славянск»

Таблица 1

Условное обозначен.	Значение	Наименование параметра
Xo	-10,55 м	Отстояние ЦТ судна порожнем от мидель-шпангоута.
Do	5430	Весовое водоизмещение судна порожнем

Таблица 2 Характеристики грузовых помещений

Наимено­вание помещений	Вместимость, м3		Размеры, м					Отстояние, м
	Насы­пью, т	Кипо-вая,	Трюм, твиндек			Люк		от миделя	От киля
			длина	ши­рина	вы­сота	длина	ши­рина
Трюм 1	610	540	17,2	9,5	3,3	9,8	9,4	50,0	6,2
Трюм 2	2610	2330	21,4	16,7	6,5	14,4	11,0	30,6	4,8
Трюм 3	2990	2650	21,3	19,4	6,4	14,1	11,0	9,35	4,8
Трюм 4	2970	2620	21,3	19,2	6,4	14,2	11,0	-11,85	4,8
Трюм 5	1073	925	16,5	8,0	7,0	14,6	9,4	-53,25	5,1
Шельтер­дек	1020	945	15,6	16,8	3,7			50,3	13,5
Твиндек1	880	770	17,2	12,8	3,7			50,0	9,6
Твиндек 2	1820	1700	21,4	21,4	3,7			30,6	9,6
Твиндек 3	1890	1755	21,3	22.3	3,7			9,35	9,6
Твиндек 4	1880	1745	21,3	22,1	3,7			-11,85	9,6
Твиндек 5	1430	1350	15,0	20,3	4,0			-53,25	10,5

Таблица 3. Гидростатические элементы судна

Осадка, м. Draft	Водоизмещение, т. Displacement	Число тонн на см. осадки Tonnes per cm. immersion TPC	Момент, диффе-рен-тующий судно на 1см. тм. MCT	Ордината центра величины, м. Xc	Возвы-шение метацентра, м. Zm
8.00	15851	23.9	189	-0,51	8.52
8.10	16090	24,0	190	-0,54	8.50
8.20	16330	24,1	192	-0,58	8.42
8.30	16571	24,1	192	-0,61	8.39
8.40	16812	24,2	193	-0,63	8.30
8.50	17054	24.2	195	-0,66	8.31
8.60	17296	24,3	196	-0,69	8.33
8.70	17539	24.3	197	-0,73	8.36
8.80	17782	24,4	197	-0,76	8.38
8.90	18026	24,5	198	-0,79	8.40
9.00	18271	24.5	200	-0,82	8.42
9.10	18517	24,6	201	-0,86	8.43
9.20	18763	24,6	203	-0,89	8.45
9.30	19010	24,7	203	-0,93	8.48
9.40	19257	24,7	204	-0,96	8.50
9.50	19505	24.8	205	-0,99	8.53

Варианты работ

Вариант №	Расчетное водоизмещение Dр	Чистое водоизмещение Dч	Величина оптимального дифферента d опт	Момент, создаваемый запасами Gi з Xi з
1.	15850	9850	-0,65	-11250
2.	16810	10700	-0,75	-8650
3.	18760	12800	-0,30	-1860
4.	17780	11850	-0,95	-12350
5.	18270	12520	-0,30	-9850
6.	16345	10600	-0,50	-21300
7.	17540	12000	-0,75	-18400
8.	16345	10240	-0,90	-9400
9.	17054	10720	-0,65	-12320
10.	15862	9780	-0,95	-17200
11.	18780	12800	+/-0	-6800
12.	18026	12180	-0,30	-12700
13.	16842	10080	-0,80	-7950
14.	18270	12450	-1,00	-9750
15.	17794	11840	+/-0	-14250
16.	18285	12360	-0,75	-12620
17.	16345	10325	-0,50	-8420
18.	17315	10820	-0,70	-16400
19.	15862	10050	-0,30	-8600
20.	18760	12600	-0,95	-10700
21.	16090	9380	-0,20	-14400
22.	17054	11154	+/- 0	-8200
23.	18530	12750	-1,00	-14500
24.	15850	9860	-0,10	-13000
25.	16580	9850	-0,80	-12100
26.	18026	12230	-0,60	-9400
27.	18780	12420	-0,45	-1725
28.	18270	12720	-0,25	-12600
29.	16330	9820	-0,20	-16450
30.	17555	11860	-1,00	-14200

Контрольные вопросы

1. Зона и сезонные районы действия грузовой марки.

2. Назначення грузовой марки.

3. Грузовая шкала.

4. Марки углубления – метрическая система.

5. Марки углубления – имперская система.

6. Нахождение водоизмещения и дедвейта по грузой шкале.

7. Нахождение осадки судна после приема или выгрузки груза.

8. Определение осадки судна после перехода в воду другой плотности.

9. Содержание гидростатических таблиц.

10. Использование числа тонн на сантиметр осадки для решения задач.

11. Междунароное конвенция о грузовой марке 1966 г.

12. Междунароное свидетельство о грузовой марке.