Первая поправка на дифферент (1-st Trim Correction) Как правило, первая поправка на дифферент учитывается при расчетах и определяется по формулам:

L⊥ – расстояние между перпендикулярами, м

Значение Xf положительно, если центр тяжести площади действующей ватерлинии (Longitudinal Center of Flotation – LCF) расположен к носу от миделя и отрицательно, если центр тяжести площади ватерлинии расположен к корме.

11. ИСПРАВЛЕНИЯ К ВОДОТОННОЖНОСТИ НА ИЗГИБ.

Поправка для учёта изгиба судна (поправка на изгиб).

_{D изг}=0,74*q*f; f=(T_м-Т_ср-(l_н-l_к)*d/2/L)* 100 (13)

где: q – число тонн на 1 см осадки,

f – прогиб в см,

T_м – осадка на миделе,

T_ср=(T_н-T_к)/2,

d – дифферент,

l_н – расстояние носовых марок осадок до носового перпендикуляра,

l_к – расстояние кормовых марок осадок до кормового перпендикуляра.

Поправка на дифферент судна:

D_диф=100*q(x_f+0,5* M/q)*d/L (14),

где: x_f - абсцисса центра тяжести площади ватерлинии (с кривых элементов теоретического чертежа – по осадке),

M=M(Tн)-M(Tк) - разность моментов дифферентующих на один сантиметр при осадках Tн и Tк.

12. ИСПРАВЛЕНИЯ К ВОДОТОННОЖНОСТИ НА ОБВОДЫ.

Так как марки осадок в носу и корме обычно не совпадают с носовым и кормовым перпендикулярами, что приводит к погрешности в определении средней осадки, вводится поправка на обводы носовой кормовой оконечности:

D_обв=50*q*(lн-lк)*d/L (15).

13. ИЗМЕНЕНИЕ ОСАДКИ ПРИ ППРИЕМЕ МАЛОГО ГРУЗА.

В общем случае, при приеме или снятии груза, происходит изменение средней осадки судна, вследствие изменения водоизмещения, появление крена и дифферента, из-за смещения линии действия силы веса, относительно линии действия силы плавучести, и изменение остойчивости, в результате изменения положения Ц. Т. и Ц. В.
Задачу о влиянии на посадку и остойчивость судна приема некоторого груза Р в любую точку А с координатами Хр , Yp , Zp можно разделить на две более простые задачи.
В первой из них рассматривают влияние на посадку и остойчивость приема груза Р, если Ц.Т. принимаемого груза находится в ДП и на одной вертикали с центром тяжести площади действующей ватерлинии.
Во второй задаче рассматривают изменение посадки судна при переносе этого же груза по горизонтали. Такой перенос, как было показано раньше, не отражается на начальной остойчивости, поэтому ниже рассматривается только первая задача.
На палубу судна принят груз Р, Ц.Т. которого расположен в ДП на расстоянии zp от основной плоскости. До приема груза судно имело водоизмещение D0 и осадку Т. После приема груза водоизмещение судна стало D1 = D0 + Р, а осадка Т1 = Т + ΔТ. При приеме груза меняют положение все три точки, характеризующие поперечную остойчивость; центр величины - из-за изменения осадки судна, а, следовательно, и формы погруженного в воду объема корпуса судна; центр тяжести - вследствие изменения нагрузки судна, а поперечный метацентр - вследствие изменения формы площади ватерлинии и объема, погруженной в воду части корпуса судна.
Метацентрическая высота, характеризующая остойчивость судна, вследствие всех названных причин, получит следующее изменение:

---

.

Новое значениепоперечной метацентрической высоты после приемаили снятия (расходования) груза будет:

.

Здесь знак плюс соответствует приему груза, знак минус - его снятию (расходованию).

14.УСЛОВИЕ РАВНОМЕРНОГО ПОГРУЖЕНИЯ ПРИ ПРИЕМЕ МАЛОГО ГРУЗА.

Допустим, что на судно принят малый груз Р, т.е. такой груз, при приеме которого обводы корпуса можно считать практически не изменившимися в пределах приращения осадки. Малым можно считать груз, составляющий 5-10% водоизмещения судна.

При приеме груза Р водоизмещение судна возрастет на величину ρ×ΔV, причем значение ΔV определяется объемом слоя между ватерлиниями ВЛ и В1Л1.
Для определения приращения осадки судна ΔT после приема груза используем условие равновесия судна, выражающееся равенством масс груза P и дополнительного водоизмещения:

P = ρ×ΔV(1)

Объем добавочного слоя ΔV можно рассматривать как объем цилиндра, основанием которого является площадь ватерлинии S , а высота равна изменению осадки ΔТ. Тогда

ΔV = S×ΔT

и формула (1) примет вид:

P = ρ×S×ΔT

Отсюда изменение средней осадки будет:

ΔT = P/(ρ×S)(2)

В случае снятия груза с судна его масса P должна быть введена в формулу (2) со знаком минус. Следовательно, приращение осадки будет также отрицательным, т.е. осадка судна уменьшится на величину ΔT.
При решении практических задач, связанных с определением изменения средней осадки судна при приеме или снятии груза, часто пользуются вспомогательной величиной q_1см , представляющей собой значение массы (числа тонн) груза, от приема или снятия которой осадка судна изменится на один сантиметр.
Для того, чтобы получить выражение для q_1см , рассмотрим приращение объемного водоизмещения в случае приема груза.
Если принять обводы судна в районе действующей ватерлинии прямостенными, то приращение объемного водоизмещения при ΔТ = 0,01 см составит (в м3): ΔV = 0,01× S .
Масса воды в объеме этого слоя, равная искомой массе q_1см будет:

q_1см = 0,01×ρ ×S = ρ ×S/100(3)

После подстановки полученного выражения в формулу (2) получаем выражения для определения приращения средней осадки

в сантиметрах: ΔТ = Р/ q_1см(4) и в метрах: ΔT = P/(100×q_1см ) (5)

15. ЧИСЛО ТОНН НА 1 СМ ОСАДКИ.

число q, определяющее вес груза в тоннах, от приема или расходования которого осадка суднаизменяется на 1 см. Зная вес принятого или израсходованного груза р и разделив его на q, мы узнаемувеличение или уменьшение среднего углубления судна в сантиметрах .

16.

17.ВЫЧИСЛЕНИЕ ВОДОИЗМЕЩЕНИЯ И КООРДИНАТ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ СУДНА.

При вычислении координат Ц.Т. судна используется известная из теоретической механики теорема о статическом моменте равнодействующей силы: если данные силы приводятся к одной равнодействующей, то момент равнодействующей относительно какой-либо оси (плоскости) равен сумме моментов составляющих сил относительно той же оси (плоскости).
Применительно к судну на основании этой теоремы можно написать уравнения статических моментов относительно основных координатных плоскостей;
Относительно плоскости XOZ (ДП):

---

D×YG = P1×Y1 + P2×Y2 + ... + Pn×Yn

Относительно плоскости УОZ (мидель-шпангоута):

D×XG = P1×X1 + P2×X2 + ... + Pn×Xn

Относительно плоскости XОY (ОП):

D×ZG = P1×Z1 + P2×Z2 + ... + Pn×Zn

Учитывая, что масса судна D = P1+ P2+ ... + Pn,из приведенных уравнений получим расчетные формулы для определения координат Ц.Т. судна:

где XG, YG, ZG - координаты центра тяжести судна;
P1, P2, ... Pn - массы элементов самого судна и перевозимых на нем грузов;
X1, X2, ... , Xn- абсциссы Ц.Т. элеметов самого судна и перевозимых грузов;
Y1, Y 2, ... , Y n - ординаты Ц.Т. элементов самого судна и перевозимых грузов;
Z 1, Z 2, ... , Z n - аппликаты Ц.Т. элементов самого судна и перевозимых грузов.

При использовании этих формул координаты Ц.Т. элементов самого судна и перевозимых на нем грузов берутся с положительным или отрицательным знаком, в зависимости от положения этих точек по отношению к выбранным координатным плоскостям. Поскольку подводный объем судна симметричен относительно ДП ( Yc = 0 ), ордината центра тяжести YG также должна быть равна нулю. В противном случае условия равновесия судна не будут удовлетворены, и судно будет плавать с креном.

18.

19. КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛНОТЫ СУДНА.

Различают конструктивные, расчетные, наибольшие и габаритные размерения корпуса судна. К конструктивным размерениям, под которыми понимают главные размерения, относятся:
- длина судна ( L ) - расстояние по КВЛ между крайними точками пересечения ее с ДП.
- ширина судна ( В ) - наибольшая ширина КВЛ.
- высота борта ( Н ) - расстояние, измеряемое в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до линии палубы у борта.
- осадка судна ( Т ) - расстояние между плоскостями KBЛ и основной, измеряемое в сечении, где пересекаются плоскости мидель-шпангоута и диаметральная.

Н  - носовой перпендикуляр, К  - кормовой перпендикуляр, L - длина судна, В - ширина судна, Н - высота борта, F - высота надводного борта, Т - осадка.

Размерения, соответствующие погружению судна по расчетную терлинию, называются расчетными. Наибольшие размерения соответствуют максимальным размерам корпуса без выступающих частей (штевней, наружной обшивки и т.д.). А габаритные размерения соответствуют максимальным размерам корпуса с учетом выступающих частей.
Форма корпуса определяется соотношениями главных размерений и коэффициентами полноты. Наиболее важными характеристиками являются отношения:
L/B - значительной степени определяющее ходкость судна: чем больше скорость судна, тем больше это отношение;
В/Т - характеризующее остойчивость и ходкость судна;
Н/Т - определяющее остойчииость и непотопляемость судна;
L/H - от которого в известной степени зависит прочность корпуса судна.
Для характеристики формы обводов корпуса различных судов служат так называемые коэффициенты полноты. Они не дают полною представления о форме корпуса, но позволяют численно оценить главные ее особенности.
Основными безразмерными коэффициентами полноты формы подводного объема корпуса судна являются:
- коэффициент полноты водоизмещения (общей полноты) δ - это отношение погруженного в воду объема корпуса, называемого объемным водоизмещением V , к объему параллелепипеда со сторонами L, B, T:

---

δ= V/(L×B×T)

- коэффициент полноты площади ватерлинии α - отношение площади ватерлинии S к площади прямоугольника со сторонами L,B:

α= S/(L×B)

- коэффициент полноты площади мидель-шпангоута β - отношение площади мидель-шпангоута ωФ к площади прямоугольника со сторонами В, Т;

β= ωФ/(В×Т)

- коэффициент продольной полноты φ - отношение объемного водоизмещения V к объему призмы, основанием которой служит площадь мидель-шпангоута ωФ , а длиной - длина судна L:

φ= V/(ωФ×L)=δ/β

- коэффициент вертикальной полноты χ - отношение объемного водоизмещения V к объему призмы, основанием которой служит площадь ватерлинии S , а высотой - осадка судна Т:

χ = V/(S×T)=δ/α

20. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ.

Теоретический чертеж представляет собой графическое изображение теоретической поверхности корпуса судна, в качестве которой принимается внутренняя поверхность наружной обшивки (без учета наружной обшивки).
Он образуется путем проектирования различных сечений корпуса судна на три главные взаимно перпендикулярные плоскости: фронтальную, горизонтальную и профильную.
За фронтальную плоскость проекции принимают продольно-вертикальную плоскость, проходящую вдоль всего судна по середине его ширины и разделяющую судно на две симметричные части - правую (правый борт) и левую (левый борт). Эту плоскость называют диаметральной плоскостью (ДП).
За горизонтальную плоскость проекции принимают плоскость, проходящую через самую нижнюю точку корпуса судна перпендикулярно диаметральной плоскости. Эту плоскость называют основной плоскостью (ОП ).
За профильную плоскость принимают вертикально-поперечную плоскость, которую проводят посередине проектной (расчетной) длины судна. Эту плоскость, делящую судно на две части - носовую и кормовую, называют плоскостью мидель-шпангоута и обозначают знаком  .

Для более полного изображения формы обводов на теоретическом чертеже поверхность корпуса судна рассекают системой вспомогательных плоскостей, параллельных указанным выше трем главным плоскостям проекции.
При пересечении поверхности корпуса судна плоскостями, параллельными плоскости мидель-шпангоута, получают кривые линии - теоретические шпангоуты. Изображение проекции всех
шпангоутов на плоскости мидель-шпангоута называют корпусом.
При пересечении поверхности корпуса судна плоскостями, параллельными диаметральной плоскости, образуются кривые линии - батоксы. Изображение проекции всех батоксов па ДП называют боком.

21.ОСТОЙЧИВОСТЬ. ВИДЫ ОСТОЙЧИВОСТИ.

Остойчивостью называется способность судна сопротивляться воздействию внешнего кренящего момента и возвращаться в исходное положение равновесия после прекращения действия момента, вызвавшего наклонение.

---

Понятие остойчивости связывается с действием на судно только моментов (пар сил) и, следовательно, равнообъемными наклонениями – наклонениями, при которых не меняется объем подводной части судна.

Если кренящий момент, приложенный к судну, возрастает постепенно и не вызывает угловых ускорений и, следовательно, и сил инерции, то при рассмотрении равновесия судна можно пользоваться условиями статического равновесия. Остойчивость при таких наклонениях называется статической.

В динамической остойчивости рассматривается мгновенное приложение кренящего момента с учётом возникающих инерционных сил.

В зависимости от того, какие наклонения рассматриваются, различают поперечную и продольную остойчивость.

В зависимости от величины угла крена поперечную остойчивость разделяют на остойчивость при малых углах наклонения (<10°)или начальную остойчивость, и остойчивость на больших углах крена.

22. ОСТОЙЧИВОЕ И НЕОСТОЙЧИВОЕ СУДНО. Востанавливающий момент.

При наклонении судна изменяется положение центра подводного объема судна (центра величины наклоненного судна) – _С1, следовательно, равнодействующая сил поддержания будет приложена в точке _С1 (рис.11 и 12). Если равнодействующие сил тяжести (Р) и поддержания (Q) образуют момент, стремящийся увеличить угол крена судна (рис.11) – то судно не остойчиво.Если возникает момент M_в, стремящийся вернуть судно в исходное прямое положение, то судно остойчиво (рис.12).

Момент M_в называется восстанавливающим моментом и равен одной из сил пары на плечо:

, (16)

где Q=D·g;

D- массовое водоизмещение.

С целью упрощения и совмещения рисунков в теории корабля обычно изображают судно в прямом положении, а ватерлинию, соответствующую наклонному положению судна (В1Л1), наклонной (рис.12.б). Очевидно Рис.12.а и 12.б эквиваленты, только следует помнить, что линии действия сил тяжести (Р) и поддержания (Q) перпендикулярны действующей ватерлинии (как для прямой, так и для наклонной).

23.РАВНООБЪЕМНЫЕ НАКЛОНЕНИЯ. ТЕОРЕМА ЭЙЛЕРА.

При действии на судно пары сил (момента) вертикальное равновесие не нарушается и наклонение судна происходит без изменения водоизмещения (равнообъёмное наклонение).

Теорема. Ось бесконечно малого равнообъёмного наклонения плавающего тела лежит

в плоскости ватерлинии и проходит через центр тяжести её площади.

При доказательстве этой теоремы определяется положение оси равнообъёмного наклонения (при котором не изменяется объём подводной части судна). Легко показать, что эта ось проходит через центр тяжести площади ватерлинии (см. рекомендованную литературу).

Е сли известно изменение дифферента d, то изменение угла дифферента (рис.13) d/L. Так как ось равнообъёмного наклонения проходит через центр тяжести площади ВЛ (F), то изменение осадки носом Тн=L/2-xf ) и изменение осадки кормой Тк= L/2+xf ), что следует из рассмотрения соответствующих прямоугольных треугольников.

---

Смотрите также файлы

• Эксплуатационные расчеты мореходных качеств судна.pdf

• 1 Таблицы.doc

• соц2.docx

• соц3.docx

• соц4.doc