Проверка остойчивости судна по международным правилам. РГР. Реферат по дисциплине Международные правила и нормы проектирования судов по теме Проверка остойчивости судна по международным правилам
 Скачать 353.41 Kb.
|
|
Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волжский государственный университет водного транспорта» Факультет КГиЗОС Кафедра проектирования и технологии постройки судов Реферат по дисциплине: «Международные правила и нормы проектирования судов» по теме: «Проверка остойчивости судна по международным правилам»
Исходные данные Проект судна 92-016; Тип судна пассажирский теплоход; Класс судна ★О; Габариты судна, м: длина по КВЛ, L 126,45; ширина, B 16,0; осадка, T 2,9; высота борта, H 5,05; Водоизмещение, D, т 3935,4; Пассажировместимость, nпас, чел. 400; Скорость, v, м/с 7,25; Коэффициенты полноты: ватерлинии, 0,81; мидель-шпангоута, 0,97; водоизмещения, 0,7. Расчет метацентрического радиуса и построение диаграммы статической и динамической остойчивости Необходимый для определения координат центра величины метацентрический радиус  при наклонении судна на угол  можно найти по формуле где,  – коэффициент метацентрического радиуса, при различных наклонения, определяемый по прототипу; – метацентрический радиус, при  приближенно может быть определен по формуле Фан-дер-Флита Рассчитываются наиболее характерные значение радиусов при наклонениях на 30, 50, 70 радиусов, а также при наклонениях на угол  соответствующий минимальному из двух значений: углу входа в воду палубы  или выхода скулы из воды  , определяемых по формулам  Принимаем  .Расчетные значения малых метацентрических радиусов получают по выражениям  Величины коэффициентов метацентрических радиусов в зависимости от выбранных углов крена определяются по формуле где,  – ширина наклонной ватерлинии, соответствующей углу крена судна , м; – функция, характеризующая расстояние между центральными осями действительной и вспомогательной ватерлиний при наклонении судна на угол крена , м.Величины и рассчитываются по следующим выражениям, учитывая фазу наклонения судна Расчет малых метацентрических радиусов произведен в таблице 1. Таблица 1 - Расчет малых метацентрических радиусов
По полученным значениям ,  ,  ,  и  для проектируемого судна, построили графическую зависимость  , показанную на рисунке 1. Максимум кривой соответствует минимальному углу входа палубы в воду.Снимая величины с графика при любых углах наклонения, можно подсчитать значения плеч остойчивости формы, с последующим определением плеч статической и динамической остойчивости. Этот расчет приведен в форме таблицы 2. По полученным данным построили диаграммы  и  приведенные на рисунке 2. Рисунок 1 – Зависимость Таблица 2 - Расчет плеч статической и динамической остойчивости
 Рисунок 2 - Диаграмма статической и динамической остойчивости Диаграмма статической остойчивости должна удовлетворять следующим требованиям: площадь под положительной частью диаграммы статической остойчивости должна быть: не менее 0,055 м-рад до угла крена 30° – в рассматриваемом случае площадь равна 0,406 м-рад; не менее 0,09 м-рад до угла крена 40° либо до угла заливания  , определенного на рисунке 3, в зависимости от того, какой из них меньше – в рассматриваемом случае, до угла 40°, так как он меньше, площадь равна 0,556 м-рад; площадь между углами 30° и 40° или, если  , между 30° и должна быть не менее 0,03 м-рад меньше – в рассматриваемом случае, площадь между углами 30° и 40°, так как  , площадь равна 0,15 м-рад. Рисунок 3 - Определение угла заливания максимальное плечо диаграммы статической остойчивости  должно быть не менее 0,25 м для судов длиной  и 0,20 м для судов длиной 105 м при угле крена  – в рассматриваемом случае, плечо диаграммы статической остойчивости при  равняется 1,086 м, что больше 0,20 м.Исходя из полученных в данной работе значений, диаграмма статической остойчивости, проектируемого судна, удовлетворяет перечисленным требованиям. Исправленная начальная метацентрическая высота должна иметь значение не менее 0,15 м, т.е.  – условие выполняется.Проверка остойчивости по критерию погоды Амплитуда бортовой качки судна с круглой скулой принимается равной  где,  – коэффициент, учитывающий влияние скуловых килей (при их отсутствии принимается равным 1); – множитель, определяемый по таблице 3.2 [1] в зависимости от отношения ширины судна к действующей средней осадке –  ,  ; – множитель, принимаемый по таблице 3.3 [1] в зависимости от коэффициента общей полноты  ,  ; – параметр, принимаемый не более 1 и определяемый по формуле  – множитель, определяемый по таблице 3.4 [1] в зависимости от периода качки  , определяемый по формуле где,  – инерционный коэффициент, определяемый по формуле где,  – длина судна по действующую ватерлинию,  ; – исправленная метацентрическая высота,  ;  Отсюда множитель  . Площадь парусности определяется по формуле  где, – площадь бокового силуэта судна выше ватерлинии параллельной ОП, проведенной через осадку, соответствующую ватерлинии, для которого проверяется остойчивость,  ; Аппликата центра парусности определяется по формуле  где,  – центр масс площади ,  ; Кренящее плечо от ветра постоянной скорости и направления  принимается постоянным для всех углов и рассчитывается по формуле где,  – давление ветра, определяемое по таблице 3.1 [1] в зависимости от района плавания,  ; – ускорение свободного падения,  ; – водоизмещение судна,  ; Кренящее плечо от действия динамического ветра  определяется по формуле где,  – добавка от порывистости ветра, определяется по таблице 3.1 [1] в зависимости от района плавания,  ; Остойчивость судов неограниченного и ограниченных (R1, R2, R2-RSN, R2-RSN(4,5) и R3-RSN) районов плавания считается по критерию погоды  достаточной, если при указанном ниже условном действии ветра и волнения выполняется требование где,  – площади под диаграммой статической остойчивости определенные по рисунку 4,  ;При этом: судно находиться под действием ветра постоянной скорости, направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости, которому соответствует плечо ветрового кренящего момента ;от статического угла крена  , вызванного постоянным ветром и соответствующего первой точке пересечения горизонтальной прямой с кривой восстанавливающих плеч  , под воздействием волн судно крениться на наветренный борт на угол  ;статический угол крена от действия постоянного ветра не должен превышать 16° либо угла, равного 0,8 угла входа в воду кромки открытой палубы, в зависимости от того, какой из них меньше;на накрененное судно динамически действует порыв ветра, которому соответствует плечо кренящего момента   Рисунок 4 - Проверка остойчивости по критерию погоды вычисляются и сравниваются площади  и  , заштрихованные на рисунке 4. Площадь ограничена кривой восстанавливающих плеч, горизонтальной прямой и углом крена  ;Отсюда получаем   , а значит условие выполняется. Дополнительные требования к остойчивости пассажирских судов Остойчивость пассажирских судов должна быть такой, чтобы при реально возможном скоплении пассажиров на верхней доступной пассажирам палубе у одного борта возможно ближе к фальшборту, угол статического крена не превышал 10°. Площадь, занятую пассажирами при скоплении у одного борта исходя из плотности размещения пассажиров на палубе – 4 человека на каждый квадратный метр свободной площади палубы, определим по формуле  где,  – число пассажиров, размещенных на палубе,  ; Плечо кренящего момента от размещения пассажиров у одного борта  определим графически, по рисунку 5. Рисунок 5 - Определение плеча кренящего момента при скоплении пассажиров у одного борта Кренящий момент от скопления пассажиров у одного борта определим по формуле  Плечо кренящего момента от скопления пассажиров у одного борта определим по формуле  Угол крена  определен графически по диаграмме статической остойчивости (рисунок 6). Рисунок 6 - Определение статического угла крена от скопления пассажиров у одного борта Угол крена на циркуляции не должен превышать 10°. Дополнительно при скоплении пассажиров у борта на своих прогулочных палубах во время циркуляции не должен превышать 12°. Кренящий момент от циркуляции определим по формуле  где,  – эксплуатационная скорость,  ; Плечо кренящего момента от циркуляции определим по формуле  Угол крена на циркуляции  определен графически на рисунке 7, а на совместное действии циркуляции и скопления пассажиров у одного борта  – по рисунку 8 Рисунок 7 - Определение угла крена от циркуляции  Рисунок 8 - Определение угла крена от циркуляции и скопления пассажиров у одного борта В результате выполненных расчетов можно сделать вывод о том, что требования правил к остойчивости судна выполняются. Список литературы Кочнев Ю.А. Проверка остойчивости судна по международным правилам. Методические указания – Н. Новгород: Изд-во ВГУВТ, 2020 г. – 19 с. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
