Пример выполнения работы
Судно с генеральным грузом Р = 8100 т; = 2,0 м3/т; топливо, вода, масло – 100% ; снабжение, экипаж, провизия – 50%.
Распределение груза по отсекам (табл.2).
Отсек №1 (13,2%) 8100·0,132 = 1062,2 т
Отсек №2 (23,1%) 8100·0,231 = 1871,1 т
Отсек №3 (25,2%) 8100·0,252 = 2041,2 т
Отсек №4 (25,3%) 8100·0,253 = 2049,3 т
Отсек №5 (13,2%) 8100·0,132 = 1062,2 т
Распределение груза по грузовым помещениям (табл.1).
Отсек №1: трюм №1 555/2,0 = 277,5 т
твиндек №1 790/2,0 = 395,0 т
бак 1062,2 – (277,5+395) = 396,7 т
Отсек №2: трюм №2 2295/2,0 = 1147,5 т
твиндек №2 1871,1 – 1147,5 = 723,6 т
Отсек №3: трюм №3 2620/2,0 = 1310,0 т
твиндек №3 2041,2 – 1310 = 731,2 т
Отсек №4: трюм №4 2640/2,0 = 1320,0 т
твиндек №4 2049,3 – 1320 = 729,3 т
Отсек №5: трюм №5 850/2,0 = 425,0 т
твиндек №5 1062,2 – 425 = 644,2 т
Для полностью заполненных помещений объем груза равен вместимости помещения, а для не полностью заполненных (бак и твиндеки №№ 2-5) определяется как .
3. Расчет аппликат центра тяжести груза в не полностью заполненных помещениях выполняется, используя данные табл.1 по формуле:
.
Бак z = (14,20 – 12,2)·793,4/960+12,2 = 13,85 м
Твиндек №2 z = (10,15 – 8,2)·1447,2/1730+8,2 = 9,83 м
Твиндек №3 z = (10,15 – 8,2)·1462,4/1760+8,2 = 9,82 м
Твиндек №4 z = (10,15 – 8,2)·1458,6/1770+8,2 = 9,81 м
Твиндек №5 z = (12,20 – 9,3)·1288,4/1450+9,3 = 11,88 м
4. Из табл.3 выбрать данные: судно порожнем, топливо, вода, масло – 100% ; снабжение, экипаж, провизия – 50% и заполнить соответствующие ячейки бланка.
5. Рассчитываются: моменты
;
водоизмещение и суммы моментов
;
координаты центра тяжести судна
.
xg = –29901/15188 = –1,77 м; zg = 114786/15188 = 7,56 м.
Находится |Mx|=244347 – арифметическая сумма моментов Мх для составляющих дедвейта.
6. По диаграмме осадок носом и кормой находятся Тн=7,15 м, Тк=8,20 м и рассчитываются Тср=7,68м, d= –1,05 м.
7. По диаграмме предельных моментов находится значение предельного момента Мz пред= 6500 тм.
Рассчитывается поправочный момент для перехода к плоскости отсчета (z0 = 8 м) Mz=D·z0=121504 тм.
Находится момент по высоте массы судна относительно плоскости отсчета Мz0=M0z–Mz=114786–121504= –6718 тм.
Из табл.3 (для «топливо, масло, вода 100%») определяем mh=2540тм. Находится исправленный момент Мz=Мz0+mh= –6718+2540= –4178 тм.
Находится исправленная начальная метацентрическая высота h=0,83м.
8. По графику продольной прочности определяются допускаемые суммарные моменты от масс дедвейта относительно миделя в рейсе на подошве (120000 тм) и на вершине волны (317000 тм), а также суммарный момент, соответствующий нулевому изгибающему моменту на тихой воде (190000 тм). Определяется вид деформации – перегиб.
9. Так как d= –1,05 м, приемом балласта следует посадить судно на ровный киль (±0,05 м).
Чтобы определить, сколько и куда необходимо принять балласта:
а) из таблицы гидростатических элементов (табл.5), для Тср=7,68 м следует определить момент дифферентующий судно на 1 сантиметр М=187,0 тм/см;
б) определить дифферентующий момент который необходимо создать для выхода на заданный дифферент Мдиф= 100d·М= 100·1,05·187= 19635 тм, где d = dзад – d = 0 – (–1,05) = 1,05 м;
в) из таблицы данных по балластным цистернам (табл.4) подбираем цистерны создающие рассчитанный дифферентующий момент (учитывая, что любая цистерна кроме пиковых танков должна быть запрессована).
Балласт принимается в форпик с моментом Мх=19365тм. Масса балласта m=301т и момент Мz=2916 тм определяются интерполяцией.
10. Рассчитываются моменты, суммарные значения масс и моментов (в том числе арифметическая сумма Мх), находятся координаты центра тяжести балласта и судна с балластом. Расчет выполняется аналогично п.5.
D=15188+301=15489 т; Мх= –26901+19365= –7536 тм;
М0z=114786+2916=117702 тм; xg= –7536/15489= –0,49 м;
zg=117702/15489=7,60 м; |Mx|= 244347+19365=263712 тм.
11. Выполняется проверка посадки (по диаграмме осадок носом и кормой), начальной остойчивости (по диаграмме предельных моментов) и прочности (по графику продольной прочности) для судна с балластом.
Из табл.3 и табл.4 определяем mh=2540 + 88 = 2628 тм.
12. Используя таблицу гидростатических элементов, для водоизмещения D=15489 т определяется Т=7,85 м. Для этой осадки определяются: момент дифферентующий на 1 см Мсм =191,1 тм/см; абсциссу центра тяжести ватерлинии xf = –2,58 м; абсциссу центра величины хс= –0,46м; аппликату поперечного метацентра zm=8,57м.
Выполняется расчет дифферента судна, осадок носом и кормой, неисправленной начальной поперечной метацентрической высоты. Находятся исправленные на влияние свободной поверхности метацентрическая высота и аппликата центра тяжести судна.
ПОЯСНЕНИЯ К ПОЛЬЗОВАНИЮ
ДИАГРАММОЙ ОСАДОК НОСОМ И КОРМОЙ
Диаграмма осадок носом и кормой служит для определения посадки судна.
На вертикальной шкале диаграммы нанесены значения водоизмещений судна, на горизонтальной – значения статических моментов водоизмещения относительно мидель-шпангоута.
Положительные моменты отложены вправо от начала координат.
Отрицательные моменты отложены влево от начала координат.
На диаграмме нанесены линии постоянных значений осадок на носовом и кормовом перпендикулярах (в некоторых случаях на практических марках углублений в носу и в корме) от основной линии . На концах этих линий приведены значения осадок.
Используя диаграмму осадок носом и кормой, можно определить посадку судна Тн и Тк, по известному водоизмещению судна D и статическому моменту водоизмещения по длине судна Мх относительно мидель-шпангоута.
Водоизмещение судна откладывается по вертикальной оси, а момент – по горизонтальной оси с учетом знака (“+” или “–“). По линиям постоянных значений осадок определяются осадка носом и осадка кормой.