ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.08.2019
Просмотров: 12959
Скачиваний: 276
90
при бортовой качке от действия волн по формуле
????
1????
= 109 ∙ ???? ∙ ????
1
∙ ????
2
∙ √???? ∙ ????, град., (5.12)
где ???? – коэффициет, учитывающий влияние скуловых и/или брускового килей и
определяемый по Правилам Регистра судоходства в соответсвии:
1. для судов с круглой скулой без брускового киля и бортовых килей
???? = 1,0;
2. для судов, имеющих острые скулы
???? = 0,7;
3. для судов с круглой скулой, имеющих скуловые кили или брусковый
киль, или то, и другое вместе, определяется по (табл. 5.6) в зависимости
от отношения
????
к
????
????????
????
100 %, (5.13)
????
????
– суммарная габаритная площадь скуловых килей, либо площадь
боковой проекции брускового киля, либо сумма этих площадей, м
2
;
????
????????
– длина судна по ватерлинии, м;
???? – ширина судна, м;
????
1
– безразмерный множитель, определяемый по (табл. 5.7), в зависимости
от отношения ширины судна к его осадке
B
d
;
????
2
– безразмерный множитель, определяемый по (табл. 5.8), в зависимости
от коэффициента общей полноты ????
????
;
0,6
0,73
g
z
d
r
d
– безразмерный параметр, который не должен
приниматься больше 1;
????
g
– исправленная аппликата центра тяжести судна, м;
???? – осадка судна, м;
???? – безразмерный множитель, определяемый по (табл. 5.9) в зависимости
от района плавания судна и периода бортовой качки судна ????
????
;
Таблица 5.6 – Коэффициент ????
????
????
????
????????
????
, %
0
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
????
1,00
0,98
0,95
0,88
0,79
0,74
0,72
0,70
Таблица 5.7 – Множитель ????
1
B
d
2,4 2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3,0 3,1 3,2 3,3 3,4
3,5
????
1
1,0
0,98 0,96 0,95 0,93 0,91 0,90 0,88 0,86 0,84 0,82
0,80
91
Таблица 5.8 – Множитель ????
2
????
????
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
????
2
0,75
0,82
0,89
0,95
0,97
1,0
Таблица 5.9 – Множитель ????
Район
плавания
судна
Период бортовой качки, ????
????
, с.
5
6
7
8
10
12
14
16
18
20
Неограниченный 0,100 0,100 0,098 0,093 0,079 0,065 0,053 0,044 0,038 0,035
Ограниченный
R1, R2, R2-RSN,
R3-RSN
0,100 0,093 0,083 0,073 0,053 0,040 0,035 0,035 0,035 0,035
Период бортовой качки определяется по формуле
????
????
=
2 ∙ ???? ∙ ????
√ℎ
, ????., (5.14)
где
0,373
0,023
0,043
100
wl
L
B
с
d
– безразмерный коэффициент;
???? – ширина судна, м;
???? – осадка судна, м;
ℎ – исправленная метацентрическая высота, м;
????
????????
– длина судна по ватерлинии, м.
Затем по вертикальной оси плеч остойчивости ????, откладываем найденные
величины плеч ????
????1
и
????
????2
, и обозначаем точками ???? и ????.
Из точек ???? и ???? проводим горизонтальные прямые.
Из точки пересечения ???? горизонтальной прямой кренящего плеча ????
????1
с
кривой диаграммы статической остойчивости (ДСО), отложенной в
положительной стороне, проводим вертикальную прямую.
Отрезок ????????, лежащий на горизонтальной прямой кренящего плеча ????
????1
,
показывает угол крена от постоянно действующего ветра ????
????1
.
От точки пересечения ???? горизонтальной прямой кренящего плеча ????
????1
с
кривой диаграммы статической остойчивости (ДСО), откладываем по
горизонтали (в отрицательную сторону) найденную величину амплитуды качки
судна ????
1????
и проводим вертикальную прямую и получим точку
????.
Отрезок ????????, лежащий на вертикальной прямой пересекающейся в точках
пересечения ???? и ???? с кривой диаграммы статической остойчивости (ДСО) и
горизонтальной прямой кренящего плеча ????
????2
, соответственно, отложенных в
отрицательной стороне, ограничивает по вертикали площадь ????.
По горизонтали площадь ???? ограничена отрезком ???????? лежащим на
92
горизонтальной прямой кренящего плеча ????
????2
.
Участок ???????? кривой диаграммы статической остойчивости (ДСО), также
ограничивает площадь ????.
Соответственно, площадь ???? представляет собой заштрихованную площадь
ограниченную точками пересечения ????, ???? и ????.
Откладываем по оси углов крена в положительную сторону угол ????
????
, угол
заливания судна ????
????
или угол крена
????
????2
= 50
°
(в зависимости от того, какой из
этих углов меньше), и проводим вертикальную прямую.
Отрезок ????????, лежащий на вертикальной прямой пересекающейся в точках
пересечения ???? и ???? с кривой диаграммы статической остойчивости (ДСО) и
горизонтальной прямой кренящего плеча ????
????2
,соответственно, отложенных в
положительной стороне, ограничивает по вертикали площадь ????.
По горизонтали площадь ???? ограничена отрезком ????????, лежащим на
горизонтальной прямой кренящего плеча ????
????2
.
Участок ???????? кривой диаграммы статической остойчивости (ДСО) также
ограничивает площадь ????.
Соответственно, площадь ???? представляет собой заштрихованную площадь
ограниченную точками пересечения ????, ???? и ????.
Альтернативой графического способа определения площади ???? и ???? по
диаграмме статической остойчивости (ДСО), (рис. 5.11) является
аналитический способ.
Смысл аналитического способа заключается в определении площади ???? и ????,
по формулам
???? = ????
д50
− ????
д1
− (????
????2
∙
(50 − ????
1
)
57,3
) , м ∙ рад., (5.15)
где ????
д50
– плечо диаграммы динамической остойчивости (ДДО) при угле
крена ???? = 50
°
, м ∙ рад.;
????
д1
– плечо диаграммы динамической остойчивости (ДДО) при угле крена
????
1
, м ∙ рад.;
????
????2
– плечо ветрового кренящего момента, от динамически приложенного
порыва ветра, м;
2
1
57,3
w
l
h
– угол крена, град.,
ℎ – исправленная метацентрическая высота, м.
???? = ????
д2
− ????
д1
+ (????
2
∙
(????
1
+ ????
2
)
57,3
) , м ∙ рад., (5.16)
где ????
д2
– плечо диаграммы динамической остойчивости (ДДО) при угле крена
????
2
, м ∙ рад.;
93
????
2
= ????
1????
− ????
????1
– угол крена, град.;
1
1
57,3
w
w
l
h
– угол крена, град.,
????
????1
– плечо ветрового кренящего момента, от постоянно действующего
ветра ????
????1
, м.
По построенной диаграмме статической остойчивости (ДСО), (рис. 5.12),
определяются нормируемые параметры остойчивости, согласно действующим
нормам Правил Регистра судоходства:
- cтатический угол крена
????
????1
от действия постоянного ветра не должен
превышать 16
°
, либо угла равного ???? = 0,8 ∙ ????
пал
, угла входа в воду кромки
открытой палубы, в зависимости от того, какой из них меньше;
- площадь
????
30
0
под положительной частью диаграммы статической
остойчивости до угла крена ????
30
0
= 30
°
должна быть не менее 0,055 м ∙ рад.;
- площадь
????
40
0
=
????
????
под положительной частью диаграммы статической
остойчивости до угла крена ????
40
0
= 40
°
, либо до угла заливания
????
????
, в
зависимости от того, какой из них меньше, должна быть не менее 0,09 м ∙ рад.;
- дополнительно, площадь
????
30
0
−40
0
= ????
30
0
−????
????
под положительной частью
диаграммы статической остойчивости между углами крена ????
30
0
−40
0
= 30
°
– 40
°
,
или, если ????
????
40
°
, тогда между углами крена
????
30
0
−????
????
= 30
°
–
????
????
должна быть
не менее 0,03 м ∙ рад.;
- максимальное плечо диаграммы статической остойчивости
????
????????????
должно
быть не менее 0,25 м, для судов длиной ???? ≤ 80 м, и 0,20 м, для судов длиной
???? ≥ 105 м, при угле крена ???? ≥ 30
°
. Для промежуточных значений ???? величина
плеча определяется линейной интерполяцией;
- исправленная начальная метацентрическая высота
ℎ всех типов судов
при всех вариантах загрузки, за исключением «судна порожнем» должна иметь
значение не менее 0,15 м.
5.9 Контроль параметров остойчивости судна по диаграмме допускаемых
статических моментов
Диаграмма допускаемых статических моментов по высоте служит для
контроля состояния нагрузки судна с точки зрения соответствия остойчивости
судна действующим нормам Правил Регистра судоходства.
Если для ряда значений ∆ найти ????
????
, при котором какой-либо нормируемый
Правилами Регистра судоходства параметр диаграммы остойчивости равен
предельно допустимому значению, то кривая, построенная по этим точкам,
ограничит область состояний нагрузки, при которых требования к
рассматриваемому параметру выполнены (область ниже построенной кривой),
и область состояний нагрузки, где это требование не выполнено (область выше
кривой). Построив такие кривые, соответствующие всем нормируемым
параметрам диаграммы остойчивости и критерию погоды, можно построить
огибающую этих кривых, называемую кривой предельных моментов (рис.5.12).
94
Рис. 5.12 Диаграмма допускаемых статических моментов
Эта кривая ограничит область нагрузок, при которых выполнены все
требования к остойчивости.
Диаграмма допускаемых статических моментов строится в осях:
водоизмещение ∆ (по горизонтали) и его статический момент относительно
основной либо условной плоскости ????
????
(по вертикали). Эти две величины
вполне определяют диаграммы статической и динамической остойчивости, т. е.
каждой точке поля диаграммы соответствуют свои диаграммы остойчивости.
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
22000
-20000
-15000
-10000
-5000
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
6,0
5,0 4,5
4,0
3,5
3,0 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3
2,2
2,2
2,1
2,0
1,9
1,8
1,7
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
м
l
m
ax
=
0
,2
0 м
К =
1
К =
1 с
об
лед
.
v
= 55°
с обл
ед.
Безопасная
зона
Опасная
зона
h
ав
=
0,0
6 м
l
m
ax
=
0
,2
0 м
с о
бл
ед
.
v
= 60
°
0,9
м
0,8
м
0,7
м
0,6
м
0,5
м
0,4
м
0,3
м
0,2
м
0,1
м
h =
0 м
Диаграмма допускаемых статических моментов M
z
относительно плоскости z
0
= 8,0 м над основной
M
z
, тм
D, т
, т