Контрольная работа: Расчет грузового плана проекта "Сормовский"
Δmh – поправка к метацентрической высоте на учет влияния свободных поверхностей (выбирается из приложения 2).
Таблица 2.1 – расчет параметров начальной остойчивости:
Наименование величин | Обозначение | Формулы | Значения | |
отход | Приход | |||
Водоизмещение | D | 3493 | 3437 | |
Аппликата ЦТ судна | Zg | 3,93 | 3,98 | |
Аппликата поперечного метацентра | Zm | 6,32 | 6,46 | |
Неисправленная метацентрическая высота | h0 | H0 = Zm − Zg | 2,39 | 2,48 |
Поправка к метацентрической высоте на влияние свободных поверхностей | Δh | Δh = ΣΔmh/D | 0 | » 0,1 |
Исправленная метацентрическая высота | h | h = h0 – Δh | 2,39 | 2,47 |
Проверку остойчивости выполняем по материалам «информации по остойчивости судна» по допустимым метацентрическим высотам:
максимальное плечо L > 0,2 м при Qmax = 30 град;
угол заката Qзак > 60 град;
исправленная метацентрическая высота h > 0.15 м;
критерий погоды ДО > 1;
угол крена от действия постоянного ветра Q < 15 град;
критерий ускорения ДО > 1.
Построение диаграммы статической остойчивости
В «Информации об остойчивости судна для капитана» имеется универсальная диаграмма статической остойчивости, предложенная профессором Г.Е. Павленко, т.е. она представляет собой набор диаграмм статической остойчивости для различных водоизмещении судна в диапазоне от водоизмещения порожним до водоизмещения в полном грузу. При использовании универсальной диаграммы плечи статической остойчивости l находятся непосредственно по чертежу для значений D, h и Q. Диаграмма построена с учётом влияния свободной поверхности жидких грузов на остойчивость.
Исходными данными являются:
На отход: Водоизмещение судна D1 =3493 т и поперечная метацентрическая высота с учётом поправки Dmh на влияние свободной поверхности жидких грузов h1 =2,39 м.
На приход: Водоизмещение судна D2 =3437 т и поперечная метацентрическая высота с учётом поправки Dmh на влияние свободной поверхности жидких грузов h1 =2,47 м. Снятые плечи диаграммы статической остойчивости по метацентрической высоте и водоизмещению заносим в таблицу 1.6.
Диаграмма динамической остойчивости является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости. Для построения диаграммы динамической остойчивости в таблице производим расчёт плеч диаграммы динамической остойчивости. Диаграмма динамической остойчивости является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости.
Таблица 2.2 – Расчет диаграмм статической и динамической остойчивости
Рассчитываемая величина | Значение расчетных величин | |||||||
на отход | ||||||||
Угол Q (град) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
Плечо статической остойчивости l (м) | 0 | 0,47 | 0,97 | 1,37 | 1,34 | 1,15 | 0,85 | 0,52 |
Σинт l | 0 | 0,47 | 1,91 | 4,25 | 6,96 | 9,45 | 11,45 | 12,8 |
0 | 0,04 | 0,17 | 0,37 | 0,6 | 0,82 | 1,0 | 1,1 | |
на приход | ||||||||
Угол Q (град) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
Плечо статической остойчивости l (м) | 0 | 0,47 | 0,99 | 1,49 | 1,37 | 1,15 | 0,83 | 0,5 |
Σинт l | 0 | 0,47 | 1,93 | 4,35 | 7,15 | 9,67 | 11,65 | 12,98 |
0 | 0,04 | 0,17 | 0,38 | 0,62 | 0,84 | 1,01 | 1,13 |
Строим диаграммы статической и динамической остойчивости
Проверка остойчивости по критерию погоды
Остойчивость судна по критерию погоды считается достаточной, если при наихудшем, в отношении остойчивости варианте нагрузки динамически приложенный кренящий момент от давления ветра Mv равен или меньше опрокидывающего момента Мс, т.е. если соблюдается условие Mv < Mc или К = Mc/MV ³ 1,0.
а) Определение кренящего момента от давления ветра. | |
Отход | Приход |
Кренящий момент от давления ветра определяется по формуле: Mv = 0,001Pv·Av·Z(3.1) где Pv – давление ветра, кг/м2 или Па. | |
По «Расчёту парусности и обледенения» для судна проекта 1557 при осадке Тcр', используя данные информации по остойчивости для капитана, находим площадь парусности Av и аппликату центра парусности над действующей ватерлинией при осадке Тср, Z, Pv | |
при Тcр' = 2,88 м и Pv = 35,3 Па, Av = 586 м2 , Z = 3,17 м, | при Тcр' = 2,78 м и Pv = 35,7 Па, Av = 593 м2 , Z = 3,2 м, |
Mv = 0,001· 35,3·586·3,17 = 65,57 тм | Mv = 0,001· 35,7·593·3,2 = 67,74 тм |
б) Расчёт амплитуды качки
Отход | Приход |
Амплитуда качки судна с круглой скулой, не снабжённого скуловыми килями и брусковым килем, вычисляются по формуле: q1 r = X1 ·X2 ·V(3.2) где X1 , X2 – безразмерные множители; V – множитель в градусах. Амплитуду качки на отход и приход судна находим в информации по остойчивости судна для капитана. | |
Q1 r = 18,9° | Q1 r = 19° |
Плечо опрокидывающего момента lc на отход и приход судна определяем по диаграмме динамической остойчивости. Тогда опрокидывающий момент равен: Мс1 = D1 ∙ lc1 (3.3) | |
Мс1 = D1 ∙lc1 = 3360,1 ∙0,63 = 2116,86 тм | Мс2 = D2 ∙ lc2 = 3293,57 ∙0,64 = 2107,88 тм |