- •Содержание
- •Масштаб Бонжана.
- •Изменение осадки судна при переходе в воду другой плотности.
- •Расчет метацентрических высот по заданному грузовому плану.
- •Составление грузового плана (расчет нагрузки судна).
- •Практическое занятие № 5
- •Поперечное перемещение.
- •Продольное перемещение.
- •Жидкий груз.
- •Плечи остойчивости формы и веса. Пантокарены, их виды.
- •В качестве полюса, от которого измеряются плечи поперечной статической остойчивости до равнодействующих сил поддержания и тяжести судна, взята точка , несовпадающая с точкой .
- •Универсальные диаграммы статической остойчивости.
- •Диаграмма динамической остойчивости, ее свойства. Расчет плеч динамической остойчивости.
- •Практическое занятие № 11
- •Контроль общей прочности в судовых условиях.
- •Список литературы
Универсальные диаграммы статической остойчивости.
На транспортных судах в качестве документа для построения диаграмм статической остойчивости (ДСО) получила распространение универсальная диаграмма статической остойчивости (УДСО). В отличие от интерполяционных кривых такая диаграмма позволяет определять плечи статической остойчивости для любого состояния нагрузки судна без всяких вычислений.
Универсальная диаграмма (УДСО) содержит серию кривых плеч статической остойчивости , построенных для ряда весовых водоизмещений судна (обычно через равные интервалы), но для одной и той, же метацентрической высоты . Для любой другой метацентрической высоты , исправленное плечо статической остойчивости определяется синусоидальной поправкой.
Для того чтобы избежать построения на диаграмме (УДСО) синусоидальной поправки, ось абсцисс разбивается в масштабе синусов углов крена от 0 до 1. В этом случае поправка (вычитаемое) изобразится наклонной прямой, исходящей из начала координат, а диаграммы остойчивости будут соответственно сдеформированы. Для удобства пользования диаграммой (УДСО) на оси абсцисс наносится шкала углов крена от 0° до 90°, которая будет неравномерной.
Диаграмма (УДСО) имеет две оси ординат с одинаковой ценой деления: левую, на которой нанесены значения плеча , и правую, проходящую через точку оси абсцисс 90°, на которой нанесены значения метацентрической высоты .
Общий вид универсальной диаграммы статической остойчивости (УДСО) приведен на (рис. 7.6).
При пользовании универсальной диаграммой (УДСО), (рис.7.7) находят кривую, соответствующую расчетному весовому водоизмещению судна (если необходимо, интерполируют между соседними кривыми), а на вертикальной шкале справа находят точку с расчетным значением . И из начала координат проводят прямую .
Тогда плечи статической остойчивости изобразятся вертикальными отрезками между кривой и прямой , измеренными в масштабе левой оси ординат. Угол заката определится абсциссой точки пересечения кривой и прямой, а максимальное плечо и угол максимума найдутся, если провести касательную к кривой , параллельную прямой , как это показано на (рис. 7.7).
Рисунок 7.6 – Универсальные диаграммы статической остойчивости (УДСО).
Рисунок 7.7 – Использование универсальной диаграммы статической остойчивости (УДСО).
Практическое занятие № 8
Тема: Решение задач о статическом накренении судна по диаграмме статической остойчивости.
Основные задачи статической остойчивости.
Задачи о равновесии накрененного, статическим моментом, судна, встречающиеся в практике эксплуатации, сводятся к трем основным типам:
определение угла крена при действии заданного кренящего момента ;
определение кренящего момента по известному углу крена ;
определение наибольшего кренящего момента , который судно выдерживает не опрокидываясь.
При решении будем пользоваться диаграммой статической остойчивости (ДСО), (рис. 8.1), построенной в моментах.
Рисунок 8.1 – Решение основных задач статической остойчивости.
Если диаграмма построена в плечах, то вместо кренящего момента следует использовать кренящее плечо , приведенное к масштабу диаграммы делением кренящего момента на весовое водоизмещение судна:
. (8.1)
где,
– ускорение свободного падения, м/с2;
– весовое водоизмещение судна, т.
Допустим, что на судно действует внешний кренящий момент . Положение равновесия найдется из условия равенства кренящего и восстанавливающего моментов. Для определения угла крена отложим по оси ординат диаграммы отрезок , равный, в масштабе моментов, величине и проведем горизонталь до пересечения с диаграммой на (рис. 8.1).
Тогда угол и будет искомым углом крена судна.
Обратная задача – определение действующего кренящего момента по углу крена судна для случая постоянного момента решается обратным построением. По оси абсцисс откладываем известный угол крена, проводим вертикаль до пересечения с диаграммой и через полученную точку – горизонталь до оси ординат, по которой прочитываем значение действующего момента. Если при отложенном угле крена диаграмма пересекается с осью абсцисс, то крен судна является следствием отрицательной начальной остойчивости, а не воздействия внешнего кренящего момента.
Третья задача – определение наибольшего выдерживаемого судном кренящего момента решается измерением в масштабе по шкале моментов наибольшей ординаты диаграммы статической остойчивости. Если диаграмма построена в плечах остойчивости, то наибольший момент найдется по формуле , где – наибольшая ордината диаграммы. Абсцисса максимума диаграммы определит наибольший угол крена, до которого судно может быть наклонено постоянным моментом, не опрокидывая его.
Практическое занятие № 9
Тема: Понятие о динамической остойчивости судна. Диаграмма динамической остойчивости, ее свойства. Расчет плеч динамической остойчивости.
Понятие о динамической остойчивости судна.
Внешние моменты, действующие на судно, различаются по характеру их приложения к судну.
Перекачка жидкого груза между цистернами, расположенными на разных бортах, прием жидкого груза на один борт представляют случаи, когда кренящий момент возрастает настолько медленно, что скорость накренения судна практически незаметна. В таких случаях можно считать, что в каждый момент времени, восстанавливающий момент уравновешивает кренящий и судно все время находится в равновесии. Такие кренящие моменты считаются приложенными статически.
Противоположным по характеру приложения является кренящий момент от действия шквала. Измерения скорости и давления ветра показывают, что при сильных шквалах нарастание давления до полной величины может происходить за единицы и даже доли секунды. За такое время судно не успевает отклониться на сколько-нибудь значительный угол и можно считать, что кренящий момент прикладывается к судну внезапно. Кренящий момент такого характера называется динамическим кренящим моментом, а противодействие судна такому моменту – динамической остойчивостью.
В этом случае, состояние равновесия судна при накренении на динамический угол крена , если кренящий момент будет равен восстанавливающему моменту , не наступит. Только когда работа кренящего момента станет равной работе восстанавливающего момента , накренение прекратится и для судна наступит условие равновесия.
Таким образом, мерой динамической остойчивости судна является работа восстанавливающего момента .