Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






А) Определение нормируемых Регистром судоходства и Кодексом ИМО параметров остойчивости






 

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Кодекс остойчивости ИМО) и определяют предельные значения следующих параметров для судов всех типов:

ü критерий погоды;

ü угол крена от действия постоянного ветра;

ü наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости;

ü площади диаграммы статической остойчивости до углов крена 30, 40° (или угла заливания, если он меньше) и между 30 и 40° (или углом заливания);

ü исправленную начальную метацентрическую высоту.

Для проверки остойчивости по требованиям Кодекса выполняем расчеты нормируемых параметров.

Значения нормируемых Кодексом остойчивости величин приведены в табл. 5.16.

Проверка остойчивости судна по критерию погоды выполняется с помощью ДСО, построенной для принятого варианта нагрузки (рис. 5.5).

На рис. 5.5:

θ 1– угол крена судна при качке навстречу шквалу от исходного положения;

θ 1r – угол условной амплитуды бортовой качки судна на волнении;

θ w 2– угол крена судна, равный 500, или θ f, или θ с (берется меньшее значение);

θ w 1– угол крена, вызванный постоянным ветром;

θ f – угол заливания (угол крена судна, при котором входят в воду открытые отверстия на корпусе);

θ с – угол, соответствующий второй от посадки прямо точке пересечения кренящего плеча l w2 с диаграммой статической остойчивости.

lwl – плечо постоянного кренящего момента, вызванного постоянным ветром;

lw2 – плечодинамически действующего на судно момента от порыва ветра.

 

 

Рис. 5.5 Проверка остойчивости судна по критерию погоды.

 

Считается, что судно находится под действием ветра постоянной скорости, направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости. На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра.

1) Определяем плечо lwl (м) постоянного кренящего момента:

lw1 =(Zр + d/2) Av·Pv / Δ ∙ 1000g = (7, 76+5, 95/2)1646, 7*504/11018, 013*1000*9, 81 = 0, 082 (м);

где Zр, м – возвышение центра парусности над действующей ватерлинией, соответствующей осадке d;

Av, м2– площадь парусности т/х при осадке d;

Pv, Па – расчетное давление ветра, которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv= 504 Па);

Δ – водоизмещение судна при заданном варианте загрузки;

g – ускорение свободного падения принимается равным 9, 81 м/с2.

Величины Zp (м) и Av (м2) рассчитываем по формулам:

 

Zp =[Av0· Zp0 – (Av0 – δ A/2)(d – d0)]/ (Av0 – δ A) = (2040*8, 84-(2040-393, 3/2)2, 85)/1646, 7 = 7, 76 (м);

δ A= L· (d – d0) = 138*2, 85 = 393, 3 (м2);

Av= Av0 – δ A= 2040-393, 3 = 1646, 7 (м2);

 

где d0 – средняя осадка порожнего судна (d0 = 3, 1 м для т/х «Вячеслав Шишков»);

Zр0 – возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией (Zр0= 8, 84 м для т/х «Вячеслав Шишков»);

L – длина действующей ватерлинии (для т/х «Вячеслав Шишков» принимается равной 138 м).

2) Определяем статический угол крена θ w1, вызванный постоянным ветром. Для этого на ДСО откладываем плечо постоянного кренящего моментаlwl и проводим горизонтальную линию. Точка пересечения этой линии с кривой l(θ)дает статический угол крена, вызванный постоянным ветром:

θ w10 = 7°.

Угол крена от постоянного ветра θ W1 не должен превышать 16º или 0, 8 угла, при котором входит в воду кромка открытой палубы θ d (а при перевозке контейнеров – больше 0, 5 того же угла).

Определяем угол входа палубы в воду:

θ d = arctg[2(D–d)/B] = arctg(2(12-5, 95)/20, 6) = arctg 0, 5874 = 30, 43 0;

где D – высота борта, м;

d – средняя осадка судна, м;

B – ширина судна по ватерлинии, м.

Проверяем выполнение требования .

3) Определяем плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра:

lw2 = 1, 5·lw1= 1, 5*0, 082 = 0, 123 м.

Полученное плечо откладывается на ДСО и проводится горизонтальная линия.

4) Определяем условную амплитуду бортовой качки судна θ 1r. Для судна со скуловыми килями:

= 109*0, 97*0, 8*0, 97 = 15, 350.

Входящие в вышеприведенную зависимость коэффициенты определяются из табл. 5.12-5.15.

Множитель X1 определяют из табл. 5.12 по отношению ширины судна к его осадке

В / d = 20, 6/5, 95 = 3, 46; X1= 0, 8.

Таблица 5.12

Множитель X1

В/d ≤ 2, 4 2, 8 3, 0 3, 2 3, 4 3, 5 4, 0 4, 5 5, 0 5, 5 6, 0 ≥ 6, 5
X1 1, 00 0, 93 0, 9 0, 86 0, 82 0, 8 0, 78 0, 76 0, 72 0, 68 0, 64 0, 62

 

МножительX2 = 097, определяют из табл. 5.13 по значению коэффициента общей полноты δ.

Таблица 5.13

Множитель X2

δ 0, 45 и менее 0, 50 0, 55 0, 60 0, 65 0, 70 и более
X2 0, 75 0, 82 0, 89 0, 95 0, 97 1, 00

 

Коэффициент общей полноты δ определяется по зависимости:

δ = Δ /ρ LBd = 11018/1, 025*138*20, 6*5, 95 = 0, 636;

где L – длина судна, м;

В – ширина судна, м;

Δ – водоизмещение судна при заданном варианте загрузки, т;

ρ – плотность забортной воды, т/м3;

d – осадка судна, м.

Таблица 5.14

Коэффициент k

Аk / LB × 100   1, 0 1, 5 2, 0 2, 5 3, 0 3, 6 4, 0 и выше
k 1, 00 0, 98 0, 95 0, 88 0, 79 0, 74 0, 72 0, 70

 

Величину k = 0, 97, выбирают из табл. 5.14 по величине {Аk / LB} × 100 =,

где Аk =36, 0 м2 для т/х «Вячеслав Шишков»;

Параметр r определяется по формуле:

r = 0, 73+[0, 6(zg – d)/d]= 0, 73+(0, 6(7, 89-5, 95)/5, 95) = 0, 926.

Значение r не должно приниматься больше 1

Безразмерный множительS = 0, 038, определяется по табл. 5.15 в зависимости от района плавания судна и периода качки τ θ , который рассчитывается по формуле:

τ θ = 2сВ/ = 2*0.394*20.6/ = 19.83;

гдес = 0, 373+0, 023 В/d − 0, 043 L/100 = 0.373+0.023*20.6/5.95-0.043*138/100 = 0.394;

h– исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов).

Таблица 5.15

Множитель S

τ θ , с ≤ 5                
S 0, 1 0, 1 0, 098 0, 093 0, 079 0, 065 0, 053 0, 044 0, 038

Полученное значение угла θ 1r откладываем на ДСО влево от угла θ w1, и проводим вертикальную линию от кривой l(θ) до горизонтальной линии плеча lw2.

5) Вычисляем и сравниваем площади а и b, заштрихованные на рис. 5.5.

Площадь b ограничена кривой l(θ) восстанавливающих плеч, горизонтальной прямой, соответствующей кренящему плечу lw2, и углом крена θ w2 = 50°, либо углом заливания θ f, либо углом крена θ С, соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч, в зависимости от того, какой из этих углов меньше.

Площадь а ограничена кривой восстанавливающих плеч, прямой lw2 и углом крена, равным θ w1 − θ 1r.

Определяем величины площадей а и b. С погрешностью в безопасную сторону по форме их можно принять за треугольники:

а=[0, 5· (θ 1 – θ 2)· l1]/57, 3°= 0.5*17*0.205/57.3 = 0.03 м· рад;

b=[0, 5· (50° – θ 2)· l2]/57, 3°= 0.5*40.6*(1.6-0.123)/57.3 = 0.52 м· рад;

 

6) Определяем значение критерия погоды (критерия сильного ветра и бортовой качки по Кодексу ИМО):

К = b/а = 0.52/0.03 = 17.33.

Остойчивость судна по критерию погоды К = 17.33считается достаточной, т.к. К ≥ 1.

 

Результаты расчета критерия погоды сводятся в табл. 5.16.

Таблица 5.16

Расчет критерия погоды

Наименование величин Обозначение и формулы Значение величин
Возвышение ЦП, м zv = z р + d/2 23.086
Кренящее плечо постоянного ветра, м lw1 =zv· Av· Pv / Δ ∙ 1000g 0.082
Кренящее плечо порыва ветра, м lw2= 1, 5∙ lw1 0.123
Инерционный коэффициент с=0, 373+0, 023∙ B/d–0, 043∙ L/100 0.394
Период качки, с τ θ = 2∙ c∙ B/ 19.83
Коэффициент S S (из табл. Кодекса) 0.038
Коэффициент r r = 0, 73+0, 6(zg–d)/d 0.926
Амплитуда качки, град θ 1r = 109∙ k∙ X1∙ X2 15.35
Угол крена от постоянного ветра, град θ w1 (по ДСО)  
Угол входа палубы в воду, град θ d = arctg(2(D–d)/B) 30.42
Угол крена при качке навстречу ветру, 0 θ 1= θ 1r – θ w1 8.35
Угол крена соотв. плечу lw2, град θ 2 (по ДСО)  
Граница площади «b» справа θ w2  
Площадь «а» диаграммы, м·рад а= 0, 5∙ [θ 1 2]∙ l1 / 57, 30 0.03
Площадь «b» диаграммы, м·рад b=0, 5∙ [500 − θ 2]∙ l2 / 57, 30 0.52
Критерий погоды K = b/a 17.33

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.