Теория устройства судна. КУРСОВАЯ РАБОТА. Определение посадки и остойчивости судна в различных эксплуатационных условиях
 Скачать 56.47 Kb.
|
|
ly = 10 (м) - расстояние на которое переносится груз; h = 0,78 (м); m = 4875,5*0,78*0,0375/10= 14,26(т); В = 16 м - с помощью диаграммы статической остойчивости, используя cosИ = 0,9993; Плечо l находим из ДСО при угле крена И = 2,150,l=X, l = 0,036 (м) M = 4875,5*0,036/(10*0,9993)=17,56 (т); 4.3 Определяем изменения метацентрической высоты судна и осадок судна носом и кормой после подъёма на промысловую палубу трала с уловом 80 т. Для решения задачи должна быть использована формула начальной остойчивости: , где - изменение средней осадки от приёма на судно улова массой 80 (т), z - отстояние промысловой палубы от основной плоскости. М1 = М + m = 4875,5 + 80 = 4955,5,6 (т); Абсциссу трала с уловом на промысловой палубе примем равной:х = - 24,0 (м); z = 10,4 (м) - отстояние промысловой палубы от ОП; xg1=(M*Xg+ m*x)/M1=(4875,5(-2,67)+80(-24))/4875,5=-3,06 (м); Zg1=(M*Zg + m*z)/M1=(4875,5*6,91+80*10,4)/4875,5=7,08 (м); По приложению 1 (диаграмма осадок) находим новые осадки носом и кормой: dH1 = 4,56 (м) и dК1 = 5,94 (м) =>d1 = 5,25(м); = d1 - d = 5,25 - 5,2= 0,05(м); h= 0,78 (м); Определим Дh = 80/4875,5 * (5,2+0,5*0,5-10,4-0,78)= -0,098(м) 4.4 Определяем расстояние, на которое от плоскости мидель-шпангоута должен быть принят груз массой 300 т, чтобы осадка судна кормой не изменилась По приложению 1 определяем точки пересечения кривых М и М1+300 с горизонталью, проведённой через точку dК(dК = 5,87 =const), и находят Хс и Хс1. М = 4875,5(т); Хс = - 2,67 (м); dК = 5,8 (м); М1 = 4875,5+ 300 = 5175,5 (т); => Хс1 = - 2,1 (м); Определим абсциссу центра тяжести груза: X=(M1*Xc1-M*Xc)/m=(5175,5*(- 2,1)- 4875,5*(- 2,67))/300=7,16 (м); 4.5 Определим изменение метацентрической высоты судна при заливании промысловой палубы слоем воды 0,3 м. Метацентрическая высота меняется, во-первых, вследствие приёма груза и, во-вторых, из-за наличия свободной поверхности. Воспользуемся формулой начальной остойчивости: где ix - момент инерции площади свободной поверхности воды относительно оси наклонения. М = 4875,5(т); Мх = -13034,9 (т·м); dH = 4,6 (м); dК = 5,8 (м); d = 5,2 (м); Хс = - 2,67 (м); LП.П. = 96,4 (м) - длина судна между перпендикулярами; Примем: lпром. палубы = 40 (м) - длина промысловой палубы; bпром. палубы = 7,4 (м) - ширина промысловой палубы; hв = 0,3 (м); -высота воды над промысловой палубой; с = 1,025 - плотность морской воды; Найдём неизвестные элементы входящие в состав формулы: V=lпром.пал.*lпром.пал.*hE=40*7,4*0,3=88,8(м3) m=V*с=88,8*1,025*103=91,02(т) ix = k · l· b3 =40*7,43/12=1350,7 (м4), где - коэффициент учитывающий форму резервуара со свободной поверхностью. М1 = М + m = 4875,5+ 91,02 = 4966,52 (т); Находим Хс для новой массы судна: Xc1=Mх/M1= -13034,9/4966,52 =-2,62 По диаграмме посадок БАТМ “Пулковский Меридиан” (приложение 1) снимем новые осадки носом и кормой: dК1 = 5,9 (м) и dH1 = 4,75 (м) =>d1 = 5,33 (м); = d1 - d = 5,33 - 5,2 = 0,13 (м); дh=m/M1*(d+0,5*дd - z-h- ix/V)= =91,02/4966,2*(5,2+0,5*0,13-10,4-0,78- 1350,7/88,8)=-0,387(м); 4.6 Определим уменьшение метацентрической высоты от обледенения, если период бортовой качки увеличился на 20% Для решения данной задачи будем пользоваться формулой для периода бортовой качки , полагая, что инерционный коэффициент С до и после обледенения сохраняет своё значение. В = 16 (м) - ширина судна; => =>h1=h/1,44=0,78/1,44=0,54 (м); дh = h1 - h = 0,54 - 0,78 = - 0,24(м); 4.7 Определяем угол крена судна на установившейся циркуляции при скорости судна на прямом курсе 12 узлов. Наибольший кренящий момент на циркуляции находим по формуле: где V - скорость судна на прямом курсе. М = 4875,5(т); d = 5,2 (м); Zg = 6,91 (м); LП.П. = 96,4 (м); g = 9,81 (м/с2); h = 0,78 (м); Mкp=0,233*4875,5*(0,514*12)2/96,4*(6,91-0,5*5,2)=1932,25(Н·м); Угол крена на циркуляции будет равен: И°=57,3*Мкр/М*g*h=57,3*1932,25/(4875,5*9,81*0,78)=2,97° 4.8 Определяем метацентрическую высоту судна, сидящего на мели без крена с осадкой носом и кормой на 0,5 м меньше, чем на глубокой воде. Определяем критическую осадку, при которой судно начинает терять устойчивость Восстанавливающий момент судна, сидящего на мели, подсчитываем по формуле: где Vи Va - объёмное водоизмещение судна до и после посадки на мель; Дa = г ·Va-вес вытесненной воды после посадки на мель; Д = г ·V - вес судна; Zma-аппликата поперечного метацентра судна, сидящего на мели. М = 4875,5(т); dH = 4,6 (м); dК = 5,8 (м); d = 5,2 (м); Zg = 6,91 (м); V=M/с= 4875,5/1,025=4756,6 (м3); Находим вес судна до посадки на мель: Д = г ·V = с · g · V = 1,025 · 9,81· 4756,6 = 47828,8(кН); Из формулы для МВ видно, что метацентрическая высота судна, сидящего на мели равна: Zmaи Дa находим по диаграмме посадок (приложение 1) и кривым Zc(dH, dК) и r(dH, dК) (приложения 2 и 3). После посадки судна на мель: dHa = 4,1 (м) и dКa = 5,3 (м) =>da = 4,7 (м) => Мa = 4230 (т); Va=Ma/с=4230/1,025=4126,8(м3) Находим вес судна после посадки на мель: Да = г ·Vа = с · g·Va = 1,025 · 9,81· 4126,8= 41496 (кН); Находим Zmaкак сумму Zса и rа, найденных из приложений 2 и 3: Zса = 2,63 (м) и rа = 4,85 (м) =>Zma = Zса + rа = 2,63 + 4,85 = 7,48 (м); Из формулы для МВ видно, что метацентрическая высота судна, сидящего на мели равна: ha=Zma-Д/Дa*Zg=7,49- 47928,8/41496 *6,91=-0,49 (м); Для определения критической осадки сводим данные в таблицу и на её основе строим график зависимости Va·Zma от осадки d. Критическую осадку dкр определяем графическим способом при Va·Zma = V·Zg; Таблица 4
V * Zg = 4756,6* 6,91 = 32868,1 ; Так как V *Zg для данного варианта загрузки равно 32868,1, то находим графически, что критическая осадка, при которой судно начинает терять устойчивость составляет dKP =4,85 (м). 4.9 Определяем динамические углы крена от динамически приложенного кренящего момента, от давления ветра для двух случаев положения судна. В первом случае наклонения происходят с прямого положения, во втором - судно накренено на наветренный борт на угол, равный амплитуде бортовой качки. Динамически приложенный кренящий момент МКР подсчитываем по формуле: МКР = 0,001· р ·S·z где р - давление ветра; S-площадь парусности; z- отстояние центра парусности от плоскости действующей ватерлинии; Давление ветра р принимают в зависимости от района плавания и плеча парусности z. Площадь парусности S и плечо парусности z снимаются с графиков в приложении 6 в зависимости от средней осадки: d=5,2 z = 6,15 (м) и S = 1100 (м2) => р = 1175,7 (Н/м2); МКР = 0,001· 1175,7 · 1100 · 6,15 = 7953,6 (кН·м); Площадь скуловых килей БАТМ “Пулковский Меридиан” равна: Ak=2 х 14,2 м2; Амплитуда качки вычисляется по формуле: ; где х1 и х2 - безразмерные множители, зависящие соответственно от отношения В/d и коэффициента общей полноты д; Y - множитель (град.); k - коэффициент, зависящий от отношения суммарной площади скуловых килей к произведению L·B. Значения х1, х2, k выбираются из справочных таблиц в зависимости от отношения В/d, коэффициента общей полноты д и отношения скуловых килей Ак к произведению L·B. Таблица 5
Таблица 6
|