Схема оснащения модели судна

Обозначения: 1 - испытательная ванна с водой; 2 - груз кормовой шахты; 3 - кормовая шахта; 4; 15 - кормовая и носовая марки углубле­ний; 5 - трюм; б - грузы трюма; 7 - миделевая марка углублений; 10; 14 - грузы крестовины; 8 - мачта (штанга); 9 - подвижная крестовина; 13 - рея для грузов; 12 - носовая шахта; 11 - груз носовой шахты.

Грузовой размер снимают на модели судна, помещенной в заполненную водой испытательную ванну.

Погружение модели обеспечивается приемом грузов 6 в трюм 5, а предварительная удифферентовка – размещением грузов в носовой 12 и кормовой 3 шахтах, либо обменом грузов между ними.

Уточненный вывод модели на заданный дифферент достигается пере­мещением вдоль диаметральной плоскости грузов 10 и 14 крестовины 8, 9, 13.

Для определения осадки модели используются марки углублений в ви­де линеек, укрепленных на специальных рамках.

Носовая и кормовая марки устанавливаются соответственно на нуле­вом и 12-м штангоутах /теоретических/.

Средняя марка углублений располагается на модели в средней части.

Весовое водоизмещение модели Δ_м находится как сумма веса порожней модели Δ_n.м и веса принятых на модель грузов Р или

Δ_м = Δ_n.м + Σ Р_гр (7)

Соответствующее весовое водоизмещение судна будет:

(8)

В формуле /8/ и в других формулах индексом «м» обозначают величины, относящиеся к модели. Параметры судна индекса не имеют или имеют индекс «н» /натура/.

Устранение крена модели достигается перемещением груза в трюме. После этого стойка крестовины устанавливается в вертикальное положе­ние и проверяется визуально. Если стойка закреплена на модели посто­янно, угол крена устраняется с учетом стандартного положения стойки.

В этом случае погрешность, обусловленная влиянием крена на осад­ку модели, будет весьма малой величиной.

При нагружении модели допустимы отклонения ее дифферента от заданного на величину , .

При этом ошибка в определении осадка на миделе оказыва­ется несущественной. Снятие грузового размера начинается со снятия осадок порожней модели и продолжается ступенчато, вплоть до нагружения ее, соответствующего высоте надводного борта на миделе b_x = 5 мм.

Сама же зависимость Δ_m = f (d_н) экстраполируется до входа в воду верхней палубы на миделе, т.е. до запаса плавучести, равного нулю. Полученные экспериментальные результаты наносятся в виде точек в системе координат Δ – d, где Δ и d соот­ветствуют показателям натурального судна.

Ввиду того, что кривая строится по малому числу точек, статисти­ческие методы обработки результатов эксперимента не используют.

Построение грузового размера целесообразно выполнять методом ху­дожественного рисования. Форма кривой должна быть простой, но с учетом ее особенностей.

Отклонение кривой от экспериментальных точек по вертикали не должно превышать максимальной случайной погрешности эксперимента при определении осадки δΔ при заданном Δ . Необходимо, чтобы суммарное отклонение экспериментальных точек от кривой по вертикали /по осадке/ с учетом знака отклонения авняялось нулю или было близко к нулю.

Требуемую для построения грузового размера величину δΔ можно представить как сумму модулей максимальных случайных погрешностей в определении осадки судна, обусловленных неточностью моделирования судна, его крена и дифферента, погрешностью снятия фактической осадки модели.

Взвешивание модели порожней и используемых грузов следует произ­водить достаточно точно, чтобы влиянием связанных с этим погрешностей можно было пренебречь. Погрешность, обусловленная неточностью снятия осадки модели 6d, принимается равной суммарной погрешности:

6d = δd (9)

Погрешность δd можно определить измерением осадки модели Т_м при неоднократной ее загрузке до какого-либо фиксированного во­доизмещения (Δ = const).

По результатам 8-10 измерений величины d_m определяют ее среднее значение:

(10)

где n – число измерений.

Искомую величину определяют по формуле

, (11)

где – наибольшее или наименьшее значение по сравнению с – осадкой модели, измеренной в указанных опытах.

Задание на работу

Путем испытаний модели судна построить его грузовой размер и кривую запаса плавучести в диапазоне осадок. Нагружение модели произ­водить ступенчато. Количество экспериментальных точек /пар величин D и T/ должно быть максимальным в рамках отведенного на работу време­ни, но не менее пяти.

Исходные данные:

ü тип судна, размеры / L, В, d/ при плавании в полном грузу;

ü масштаб длины модели К_е;

ü вес порожней модели Δ_n.м /все исходные данные содержатся в паспорте модели/;

ü плотность воды в условиях модельного эксперимента ρ_м = 1 т/м³;

ü грузовой размер строится для ρ = 1 т/м³

В качестве заданного принимается дифферент, соответствующий по­садке порожней модели с минимальным выравнивающим крен грузом в трюме.

Порядок выполнения работы

1. Подлежащая испытаниям модель судна о достаточной точностью взвешивается на весах.

2. Модель судна помещается в ванну о водой.

3. В трюм модели опускается самый минимальный /взвешенный/ груз и производится выравнивание модели по крену.

4. Для полученной посадки модели определяют погрешность и находят дифферент модели:

(12)

который в дальнейшем рассматривается как заданный.

5. Путем ступенчатого нагружения модели с одновременным снятием осадок модели на миделе d_м и записи веса Р положенных в мо­дель грузов доводим нагрузку модели судна до положения, когда высота надводного борта на миделе будет не более b_x ≈ 3*10^{-3 м}, т.е. 3 мм.

6. Модель судна разгрузить до начального водоизмещения.

7. Вычислить исходные данные для построения грузового размера:

а/ водоизмещения и осадки судна, соответствующие нагружениям модели;

б/ все расчеты свести в таблицу.

8. Экспериментальные точки нанести на график Δ – d.

9. Найти максимальную случайную погрешность определения осадки δd и оценить ее существенное влияние на расчеты.

10. Построить грузовой размер и кривую запаса плавучести /см. рис. 3/.

11. Модель судна перевести в режим хранения.

12. Составить отчет о практической работе.

Практическое задание № 2