ВЛИЯНИЕ ПРИЕМА ИЛИ СНЯТИЯ МАЛОГО ГРУЗА

НА ОСТОЙЧИВОСТЬ И ПОСАДКУ СУДНА

Работу выполняют с целью закрепления теоретических /в вопросах и ответах/ знаний о влиянии приема /снятия/ груза на плавучесть и ос­тойчивость судна. Сравнивают результаты намерений с математическими вычислениями.

Оборудование, аппаратура и приспособления, используемые в работе; бассейн, модель судна, набор грузов, устройство для измерения углов крена и дифферента.

Краткие теоретические сведения

Малым считается груз, равный не более 10% веса водоизмещения судна.

Прием /снятие/ груза на судно производится как в твердом, так и в жидком состоянии. В данной работе предусматривается прием /снятие/ твердого груза. При любом водоизмещении судна можно найти границы "нейтральной" плоскости, параллельной основной, в пределах которой при погрузке /выгрузке/ груза происходит изменение остойчивости судна.

Изменяются водоизмещение судна Δ, дифферент Д, угол крена θ, угол дифферента ψ, осадка судна носом и кормой d_н и d_k, коэффициенты поперечной Δh и продольной ΔH остойчивости судна, средняя осадка d_ср. Не изменяется только метацентрическая высота h, являющаяся основным критерием поперечной остойчивости судна. Приращение /увеличение/ метацентрической высоты или ее умень­шение рассчитывают по формуле

/+/ - прием груза; /–/- снятие груза.

При условии d_h = 0 находим, что в приведенной формуле может быть равным нулю только второй сомножитель, т.е.

откуда

Анализ последней формулы показывает, что имеются две нейтральные плоскости - при приеме и снятии груза. В случае приема:

если , то δ_h > 0 и h₁ > h;

если , то δ_h < 0 и h₁ < h.

Вывод. При приеме малого груза ниже нейтральной плоскости остой­чивость судна увеличивается, а выше ее – уменьшается.

В случае снятия:

если , то δ_h < 0 и h₁ < h;

если , то δ_h >0 и h₁ > h.

Вывод. При снятии малого груза ниже нейтральной плоскости остой­чивость судна уменьшается, а выше ее – увеличивается. При принятии или снятии груза не с ДП, а с бортов появится приращение угла крена:

При принятии (снятии) груза в нос и корму судна от плоскости мидельшпангоута и ЦТ действующей ватерлинии появится приращение угла дифферента:

или

Изменится осадка носом и кормой:

новая

При снятии груза нужно перед вторым и третьим членом формул изме­нить знаки на противоположные.

В указанных ранее формулах значения величин определяют по фор­мулам, см:

или

q – количество тонн, изменяющих среднюю осадку судна на 1 см при данном Δ;

где γ - удельный вес воды, т/м;

S - площадь действующей ва­терлинии, м²,

S = αLВ ;

q находится по КЭТЧ, грузовой шкале или по кривым дифферента при данном Δ; знак перед Х_p зави­сит от расположения ЦТ груза относительно мидельшпангоута; если в нос - /+/, в корму - /-/. Величину X_f снимают по КЭТЧ.

Порядок выполнения работы и обработки

Результатов измерений

Выбрать модель судна, привести ее в состояние нагрузки такое же, как и в практической работе № 2. Оформить таблицу для данных расчета и эксперимента и заполнить таблицу исходных данных. Снять осадки мо­дели по линейкам с обоих бортов и записать среднее значение.

Исходные данные

Рис. 13. Прием груза на судно

Данные, полученные в ходе эксперимента

Данные, полученные в результате расчета

Метацентрические высоты h_o и Н_o вычислить согласно формулам

h_o = Z_o + Z_co - Z_go = Z_m - Z_go;

H_o = R_o + Z_co - Z_go.

По кривым элементам теоретического чертежа модели по d_cp или по Δ_o выбрать Z_mo , Z_CO , R_O , X_f , r_o.

После заполнения первой части таблицы приступить к эксперименту, связанному с приемом груза. По указанию преподавателя груз может быть размещен или в носовой части модели /судна/ или в кормовой. Вес при­нятого груза дает преподаватель. Маркированный груз опускается на па­лубу или в один из колодцев. После успокоения модели тщательно снять угол крена, осадки носом и кормой, определить координаты груза. За­полнить вторую часть таблицы. Выполнив работу, связанную с приемом груза, математически обработать результаты и заполнить третью часть таблицы. Не изменяя нагрузку модели, приступить к эксперименту по снятию груза с судна с любого борта по указанию преподавателя или руководителя работ. Снятие угла крена, осадок носом и кормой, расчет других определяемых величин производить в том же порядке и записывать во вторую строчку второй и третьей частей таблицы.

По окончании всех работ произвести пересчет на типовое судно, исходя из принятых коэффициентов, после чего, пользуясь грузовой шка­лой или кривыми дифферентов, а также кривыми элементами теоретического чертежа /КЭТЧ/, математически рассчитать все необходимые элементы, входящие в таблицу, и сравнить с результатами эксперимента на модели. Вывести погрешность определения элементов остойчивости и посадки суд­на по ранее приведенной методике.

По окончании практических работ модель судна привести в положение порожнем, вынуть ее из бассейна с водой и уложить на штатное место. Воду из бассейна слить. Грузы и штангу вернуть на штатное место.

Содержание отчета. Отчет должен быть составлен в соответствии с, рекомендациями, данными в организационно-методических указаниях по проведению практических работ.

Практическое задание № 7