§ 9. Определение площади шпангоута и площади ватерлинии

На теоретическом чертеже площади шпангоутов можно рассчитать, используя, на-пример, проекцию «Корпус», на которой видны поперечные сечения судна.

Рассмотрим один из них, например, шестой шпангоут. На рисунке 19-а его контур выделен красным цветом. На рисунке 19-б изображен тот же шестой шпангоут, но уже отдельно. Можно заметить, что плоскость шпангоута уже рассечена параллельными прямыми – это ватерлинии, параллельные оси 0у и батоксы, параллельные оси 0z. Можно рассчитывать, используя как ватерлинии, так и батоксы, но ватерлинии чаще расположены, и расчеты с ними будут более точными, поэтому расчет площади погруженной части шпангоута целесообразней вести, снимая ординаты у с ватерлиний теоретического чертежа.

Преобразуя формулу (13) применительно к данному чертежу, получим формулу для вычисления площади погруженной части шпангоута:

(14)

где ω – площадь погруженной части шпангоута в м²;

Т – осадка судна в м;

п – количество промежутков между ватерлиниями (число ватерлиний минус 1);

у – полуординаты, снятые с теоретического чертежа.

Высота элементарной трапеции при расчете площади шпангоута определяется рас-стоянием между ватерлиниями, которое равно Т/п. Цифра 2 появилась в формуле (14) по-тому, что на теоретическом чертеже изображены половинки шпангоутов, так как они симметричны. Поэтому и координата уi называется полуординатой. Мы же должны рас-считать площадь всего шпангоута.

Для определения площади ватерлинии используют проекцию «Полуширота» тео-ретического чертежа, так как только там видна плоскость ватерлинии.

На рисунке 20 видно, что плоскость ватерлинии уже расчерчена параллельными прямыми теоретического чертежа. Воспользовавшись формулой (13) можно получить формулу для расчета площади ватерлинии по теоретическому чертежу:

, (15)

где S – площадь ватерлинии в м² ;

ΔL – теоретическая шпация, которая определяется делением длины по грузовой ватерли-нии на количество шпангоутов минус 1: ΔL = L / n;

у - полуординаты.

Цифра 2 появляется, потому что на теоретическом чертеже изображается половина ватерлинии.

§ 10. Вычисление объемов (водоизмещения)

Если тело разделить равноотстоящими параллельными плоскостями на несколько частей, то объем тела можно вычислить путем сложения объемов его составляющих.

Объем отдельной части корпуса (рисунок 21) вычисляется как произведение полу-суммы площадей оснований на высоту. Площади оснований данной фигуры – площади погруженной части шпангоутов, ограничивающих эту фигуру. Высотой будет расстояние между шпангоутами ΔL, то есть – теоретическая шпация.

Проведя преобразования, подобные приведенным выше, получим формулу для вы-числения водоизмещения по площадям шпангоутов:

, (16)

где V – водоизмещение в м³;

ΔL – теоретическая шпация;

ω – площадь погруженной части шпангоута в м².

Если использовать в качестве сечений площади ватерлиний, можно получить еще одну формулу для расчета водоизмещения:

, (17)

где V – водоизмещение в м³;

Т – осадка судна в м;

п – количество промежутков между ватерлиниями (число ватерлиний минус 1);

S – площадь ватерлинии в м² .

Точность расчета повышается с увеличением количества делений, но при этом рез-ко возрастает громоздкость расчетов.

ТЕОРИЯ КОРАБЛЯ