По эскизу общего расположения определяются координаты рядя составляющих масс судна, что позволяет определить координаты центра масс судна
. Эти составляющие вносят в таблицу с указанием плеч .Координаты центра масс отдельных составляющих, если возможно, определяются по эскизу общего расположения. Так, с эскиза общего расположения снимаются координаты Xi и Zi основного груза, отсеков и т.д. Координаты центра масс корпуса с оборудованием и аппликату центра масс МО, определяется используя статистические данные.
Определение координат центра масс выполняется для состояния судно в грузу и судно порожнём с 10% запасом топлива и смазки. Данные измерений и расчётов заносятся в таблицы.
1.7.1. Судно в грузу.
Разделы (группы) нагрузки | Масса (т) | Плечо (м) | Статический момент (тм) | ||
А. Корпус c оборудованием | 565,6 | 1,6 | 3,29 | 937,5 | 1860,82 |
Б.Механизмы машинного отделения | 64,18 | -148,7 | 13,84 | -1779,77 | 166,91 |
1.Груз | 500 | -1,5 | 3,8 | 962,0 | 2275,0 |
2.Топливо и смазка | 57 | -50,6 | 4,86 | -1354,6 | 121,12 |
3.Экипаж с багажом и провизия | 1,2 | 29,8 | 6,00 | 35,8 | 7,20 |
4.Вода | 4 | 34,65 | 1,98 | 138,6 | 7,92 |
5.Загрязнённые воды | 11 | 25,4 | 2,35 | 279,4 | 25,85 |
ИТОГО судно | 1202,9 | ||||
0,64 | 3,71 | 781 | 4464,82 |
1.7.2. Судно порожнём.
Разделы (группы) нагрузки | Масса (т) | Плечо (м) | Статический момент (тм) | ||
А. Корпус c оборудованием | 565,6 | 1,6 | 3,29 | 937,5 | 1860,82 |
Б.Механизмы машинного отделения | 64,18 | -148,7 | 13,84 | -1779,77 | 166,91 |
1.Груз | - | -1,5 | 3,8 | - | - |
2.Топливо и смазка | 57 | -50,6 | 4,86 | -1354,6 | 121,12 |
3.Экипаж с багажом и провизия | 1,2 | 29,8 | 6,00 | 35,8 | 7,20 |
4.Вода | 4 | 34,65 | 1,98 | 138,6 | 7,92 |
5.Загрязнённые воды | 11 | 25,4 | 2,35 | 279,4 | 25,85 |
ИТОГО судно | 702,9 | ||||
-2,47 | 3,11 | -1743,07 | 2189,82 |
1.8. Расчёт элементов плавучести и начальной остойчивости.
Расчёт элементов плавучести и начальной остойчивости включает расчёт значений поперечного и продольного метацентрических радиусов и поперечной и продольной метацентрических высот.
Значения Д=2269 δ=0,857 L=82.2 В=12.2 Т=1.6 Н=3.5 α=0,933
Значение β=0,998 определены в ранее проведённых расчётах.
Аппликата центра величины вычисляется по формуле В.В. Поздюнина
Значения метацентрических радиусов – по формуле Фан дер Флита:
Значения метацентрических высот вычисляются из геометрических отношений:
h = r +Zc-Zg=8.21+0.83-3.11=5.93
H = R + Zc – Zg = 301.3+0.83-3.11=299.02
2. Расчёт посадки судна.
Этот расчёт включает в себя определение дифферента для двух состояний судна: в грузу и порожнём.
Данный расчёт выполняется в табличной форме.
2.1. Удифферентовка судна.
Расчётные величины | Обозначения и формулы | В грузу | Порожнём |
Водоизмещение, м³ | D | 1410 | 722 |
Средняя осадка, м | T | 1.66 | 0.88 |
Большой метацентрический радиус, м | R | 306 | 516 |
Абсцисса Ц.Т. площади ватерлинии, м. | Xf | -2.29 | -2.29 |
Абсцисса Ц.В.,м | Xc | 0.06 | 0.58 |
Аппликата Ц.В., м | Zc | 0.85 | 0.44 |
Абсцисса Ц.Т.,м | Xg | -0.93 | -1.5 |
Аппликата Ц.Т., м | Zg | 3.41 | 3.17 |
Возвышение Ц.Т. над Ц.В. | a = Zg - Zc | 2.56 | -1.50 |
Большая метацентрическая высота, м | H = R - a | 303 | 513 |
Плечо дифферентующего момента, м | l = Xg - Xc | -0.99 | -2.08 |
Дифферент, м | =1L/H | -27 | -34 |
Осадка носом, м | T=T+(L/2-Xf) /L | 1.52 | 0.71 |
Осадка кормой, м | T=T- (L/2+Xf) /L | 1.79 | 1.05 |
В таблице значения абсцисс Xf и Xc можно принять неизменными для обоих состояний нагрузки, при этом величина Xf определяется по выражению :
Xf = -0.01[L(1.75+α+3.5α²)√1-α] = -0.01 [83(1.75+0.933+3.5*0.933²)*
* √1-0.933] = -4.59
Осадка судна порожнём Тн приближённо определяется по выражению Тн=Тгр-
Т, в котором , где разница между массой судна в грузу и порожнёмS- площадь ватерлинии, принимается равной S = α L B
2269-1285=984S = 0.933*83*12=929.2
Tп = 1,6-1.05 = 0,55По значениям осадки носом и кормой в порожнем состоянии принимается решение в отношении необходимости приёма балласта. Балласт принимается для обеспечения нормальной работы движителей из условия
При установке подруливающего устройства - Тн больше 1,6
Исходя из выше приведённых требований – в данной работе значение Тк принято равным 1.79 , а значение Тн принято равным 1.52м.
Осадки Тн и Тк , полученные в таблице для состояния порожнём, меньше требуемых, поэтому по значению требуемых осадок судна носом и кормой (с балластом) определяется среднее значение осадки
с балластом.
Далее находится изменение осадки, вызванное приёмом балласта
Т=Тб-Тп