Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)


 

 

 

 



Краткие теоретические сведения. В практической деятельности судна посадка с креном может встре­чаться довольно часто, особенно на рыболовном флоте



В практической деятельности судна посадка с креном может встре­чаться довольно часто, особенно на рыболовном флоте. Причиной крена могут быть:

ü смещение на один борт незакрепленного груза из-за сильной борто­вой качки в штормовую погоду;

ü прием или снятие /расход/ груза несимметрично относительно ДД;

ü аварийное затопление отсека или танка /цистерны/, расположенного несимметрично относительно ДП;

ü большое количество цистерн, не полностью запрессованных и имеющих свободную поверхность жидкости;

ü отрицательная начальная остойчивость судна из-за высокорасполо­женных грузов, когда ЦТ судна выше метацентра /поперечного/, т.е. когда начальная метацентрическая высота будет отрицательной;

ü несимметричное обледенение надводного корпуса и надстройки судна и т.д.

В случаях, когда судно имеет отрицательную начальную остойчи­вость, спрямление не может быть достигнуто перемещением грузов в по­перечной плоскости, так как судно, встав в прямое положение, может резко накрениться на противоположный борт на еще больший угол из-за перемещения грузов. Поэтому в этих случаях необходимо понизить центр тяжести судна перемещением грузов вниз или принятием балласта в тан­ки с полной запрессовкой.

Задание на работу. Выполнить спрямление модели судна, имеющей начальный крен. Исходное состояние модели задается преподавателем.

 

Порядок проведения работы и обработки

Результатов измерений

Первоначально следует сделать попытку спрямления модели переме­щением груза на рее поперек ДП. Если модель при небольшом Мкр после вывода ее в прямое положение накренится на противоположный борт и не вернется в положение "прямо", значит модель имеет отрица­тельную начальную остойчивость. Вернуть груз на рее в первоначаль­ное состояние и снять повторно вое элементы посадки (Мо, dн, dk, dср, θо, Zдо, ψ)

Расчетным путем определить отрицательную метацентрическую высоту,. для чего вычислить аппликату ЦТ модели:

где ММ = М0 + МШГ + МНК, кг.

При крене модели истинные осадки dн и dк слагаются из показаний левого и правого бортов, т.е.

Проверка: держа рукой мачту модели, произвести временное спрям­ление модели /когда 9 = 0/ и снять осадки носом и кормой. Из двух наблюдений для расчета взять среднюю величину:

По гидростатическим кривым модели /КЭТЧ/ определяем поперечный метацентр Zт. Тогда h = Zm - Zg. Должно быть (Zm - Zg ) < 0.

Чтобы сделать h положительной, необходимо определить рас­стояние, на которое следует переместить штангу с грузами на мачте:

 

так как lz. получится отрицательной, значит груз со штангой нужно опустить вниз. При этом метацентрическая высота должна иметь нулевое значение. Чтобы обеспечить h > 0 нужно увеличить пе­ремещение, т.е.

Если модель не встала после перемещения груза в прямое положе­ние, необходимо переместить грузы на штанге в сторону борта, противо­положную крену. Все производимые действия фиксировать /1y, Рг, θ и т.д./. По формуле вычислить ly так как θ остаточное известно, вес передвигаемого груза Р тоже известен, то

Для определения h1 нужно рассчитать Zg1 по ранее при­веденной формуле.

В формулах: масса – в килограммах, расстояния – в метрах.

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


ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

 

Протокол производства опыта кренования модели судна типа ________________________________________________________________________

1. Время производства опыта:

начало__________________________ конец_________________________________

2. Место производства опыта:

________________________________________________________________________

3. Опыт производили:

4. Удельный вес воды;___________________________________________ т/м ; кН/м3

5. Особые замечания:______________________________________________________

6. Осадка модели судна в момент опыта. Во время опыта кренования были измерены осадки на носовом и кормовом перпендикулярах с левого и правого бортов отдельно.


Таблица 1

Район измерения Левый борт Правый борт Среднее значение
Носовой перпендикуляр   Осадка модели, им  
     
Кормовой перпендикуляр      

При расчете водоизмещения в момент кренования принимает осадки, мм:

ü носом dк

ü кормой dн;

ü среднюю dср на миделе.

Водоизмещение модели, определенное по кривым элементов теорети­ческого чертежа /или по диаграмме посадок/:

Весовое водоизмещение модели Δм находится как сумма весов порожней модели Δм.n и принятых на модель грузов ΣPгр:

7. Балласт для кренования. В качестве кренящего балласта были ис­пользованы грузы массой ­­­­­­­­­­­_______ кг, каждый из них ранее взвешен, замар­кирован и расположены они в следующих местах.


Таблица 2

Номер груза Масса груза Рim, кг Район размещения груза
Борт   ЦТ от ОЛ, м ЦТ от ДО, м ЦТ от миделя, м
         
         
         
         

 

Общая масса крен-балласта для кренования

8. Приспособление для измерения наклонений модели при креновании: _______________________________________________________________________

а/ отвес /весок/ и транспортир для измерения углов крена;

б/ весок, ванночка с водой, измерительная линейка.

 

Таблица 3

Измеряемая величина Значение
Длина веска  
Масса ванночки с водой, кг  
Место установки ванночки с водой /положение ее центра тяжести/: растояние от мидель-шпангоута Х, мм расстояние от ДП Y, мм расстояние /отстояние/ ОП Z, мм  
 
 
Размеры ванночки, мм: a, b, c  
 
 
 

 

9. Состояние нагрузки в момент опыта характеризуется следующими излишними /добавленными/ грузами.


Таблица 4

№ п/п Статья нагрузки Вес, Н Плечо, м Момент, Н·м
X Y Z Mx My Mz
 
Балласт для кренования  
 
 
 
Приспособление для кренования    
Дифферентующий груз в колодцах: носовом кормовом    
 
 
Всего добавленных грузов    

После суммирования по графам 3, 7-9 находим

10. Водоизмещение модели, Н,

Δ = Δ’’ + ΣPi

где Δ’’ – вес модели без оснастки по паспорту модели, Δ’’ = mg;

ΣPi – суммарный вес дополнительных грузов /из табл. 4/.

Водоизмещение модели Δ, полученное взвешиванием, сравнивается с водоизмещением Δ’ , определенным по измеренным осадкам /см. п. 6/ с помощью диаграммы посадок /из паспорта модели/.

Разница в полученных водоизмещениях составляет

11. Перенос крен-балласта производится в порядке, указанном в табл. 5.


Таблица 5

Номер наблюдения Номер груза крен-балласта
Правый борт Левый борт
1, 3 2, 4
1, 2, 3
1, 2, 3, 4  
2, 3, 4
2, 4 1, 3
1, 2, 3
  1, 2, 3, 4
1, 2 3, 4
1, 2, 3, 4  
  1, 2, 3, 4
1, 2, 3, 4  
1, 3 2, 4

Плечи переноса крен-балласта L = ––––––– м.

12. Показание веска в миллиметрах или показание крена в градусах.

 

Таблица 6

Отклонение веска Номер наблюдения
Среднее показание αi, мм                    
Среднее показание αi, град                    

 

13. Период бортовой качки Тθ .

_______________________________________________________________________

При нагрузке, соответствующей водоизмещению порожнем и опыту кренования, было выполнено раскачивание модели с целью определения периода ее бортовой качки. Секундомером было измерено время полных колебаний модели, с:

 

При Δ = ––––––––– Н Те = ––––––––– с

 

При Δ1 = ––––––––– Н Те = ––––––––– с

 

Приложение 2

Расчет водоизмещения и координат центра тяжести модели судна порожнем по данным опыта кренования

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Общая часть.

Настоящий расчет выполнен по результатам кренования модели

________________________________________________________________________

2. Определение осадок модели при креновании. Осадки модели определены по маркам углубления. В результате принимаются следующие значения теоретических осадок модели на перпендикулярах и миделе:

 

осадка носом dн = –––––– м;

 

осадка кормой dк = –––––– м;

 

осадка на миделе d = –––––– м;

 

3. Определение дифферента, водоизмещения, абсциссы центра тяжести и аппликаты поперечного метацентра модели

________________________________________________________________________

Дифферент модели в процессе опыта, рад:

где L – длина модели между перпендикулярами, м.

Водоизмещение модели определено двумя способами: взвешиванием модели с оснаткой в условиях опыта и по диаграмме покой в условиях опыта и диаграмме посадок модели /из паспорта модели/ с использова­нием осадок, определенных в п. 2.

В результате принимается следующее значение водоизмещения модели:

Δ = –––––––– Н.

Абсцисса центра тяжести модели определяется по диаграмме посадок модели: ________________________________________________________________________

Xg = –––––––– м.

Аппликата поперечного метацентра определяется по диаграмме началь­ной остойчивости /из паспорта модели/ с использованием ранее определен­ных значений Xg и Δ:

Zm = –––––––– м.

4. Вычисление моментов от переноса грузов и кренящих моментов. Значение плеч переноса крен-балласта, весов групп крен-балласта, по­рядок переноса приняты из Протокола кренования /табл. 4 и 5/. Вычисле­ние моментов выполнено в табл. 1, Н·м:

Таблица 1

Номер наблюдения Вес переносимого груза, Н Плечо переноса, м Момент переноса, Н·м
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

 

Примечание. При переносе груза с левого борта на правый плечо переноса имеет знак плюс, а с правого на левый - знак /-/ минус.

5. Вычисление углов крена. Длина весков α и их показания взяты из Протокола кренования К или сняты показания углов крена по транспортиру. Вычисление углов крена выполнено в табличной форме.


Таблица 2

Номер наблюдения Показание веска i, мм Приращение отклонения , мм Приращение угла крена Показание веска αi, мм Приращение отклонения , мм Угол крена αi
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           

6. Вычисление поперечной метацентрической высоты модели при креновании. Значения моментов переноса δМi приращения угла крена tgθi (δθ) приняты из пп. 4, 5 настоящего расчета.

Вычисления выполнены способом наименьших квадратов и сведены в таблицу.

Таблица 3

Номер наблюдения , Н·м ,Н·м
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
Сумма Σ            
               

Метацентрическая высота, полученная при креновании, м:

где n – количество наблюдений.

Метацентрическую высоту можно вычислить но формуле

где Мкр = Рili, H· м; Δ – водоизмещение, м; θo – приращение угла крена, град.

7. Вычисление погрешностей опыта и определение расчетного значе­ния метацентрической высоты.

7.1. Среднеквадратическая абсолютная погрешность одного наблюдения

По правилам Регистра /морского/ 1990 г. при качественно выпол­ненном креновании (ст. 1.5.IX, с. 416, ч. 4. Остойчивость, т. 1)[5] полученная метацентрическая высота принимается в расчет без вычета из нее вероятной ошибки опыта. Кренование качественно (ст.1.5.11.6.1):

а) если для каждого измерения удовлетворяется условие

Измерения, не удовлетворяющие этому условию, исключаются из об­работки с соответствующими изменениями общего количества n и пов­торным вычислением метацентрической высоты hк;

б) если вероятная ошибка опыта /ст.1.5.II.2/

удовлетворяет условию при и при

Коэффициент tα принимают по ( табл. 1.5.11).

n
tαn 5,4 5,0 4,8 4,6 4,5 4,3 4,2 4,1

в) если с учетом величин h и lmax при наихудших по их значениям расчетных вариантах нагрузки удовлетворяется условие

или 0,10Lmax

смотря по тому, что меньше, но не менее 4 см;

г) если общее количество удовлетворительных измерений не менее восьми, из расчета исключается не более одного измерения. В ходе практической работы за достаточную точность Можно принять .

7.2. Если требования п. 7.1, б не выполняются, следует принимать в расчет полученное при креновании значение метацентрической высоты за вычетом вероятной ошибки опыта, т.е.

h'к = hк - δ2 = (ст. 1.5.12 Регистра) [5]

8. Вычисление инерционного коэффициента модели судна. Период собственных бортовых колебаний, измеренный при проведении опыта, принят из Протокола кренования п. 13: Т0 = .

Инерционный коэффициент модели судна

где В – ширина модели судна, м.

9. Вычисление координат центра тяжести модели судна в условиях опыта

,

где Zc, r и Zm определяются по гидростатическим кривым или по диаграмме остойчивости (при значительных дифферентах), приве­денных в паспорте модели.

Абсцисса центра тяжести модели судна при нагрузке в момент опыта определяется по гидростатическим кривым при условии, что Xg = Xc или по диаграмме посадок (при значительных дифферентах), приведенным в паспорте модели:

Xg =

10. Расчет водоизмещения, координат центра тяжести и посадки мо­дели судна порожнем. Вес и статические моменты веса излишних и недо­стающих грузов приняты из Протокола кренования модели /табл. 4/. Рас­чет выполнен в предложенной далее таблице.


 

Статья нагрузки Вес, Н Плечо, м Момент, Н·м
X Y Z Mx My Mz
Модель судна в условиях опыта кренования              
Недостающие грузы при данной загрузке по сравнению с опытом кренования груз N N N              
Модель судна без недостающих грузов              
Излишние грузы в данном опыте груз N N N              
Модель судна в данном опыте              
Вес всех переменных грузов модели              
Модель судна порожнем              

С диаграммы посадок и начальной остойчивости модели судна для водоизмещения Δn и координаты Хgn порожнем сняты:

возвышение поперечного метацентра Zm = , м;

осадка носом теоретическая dн = , м; ,

осадка кормой теоретическая dк = , м;

осадка на миделе

, м.


11. Сводка результатов кренования:

Водоизмещение Δ = Н.
Аппликата центра тяжести Zg = м.
Абсцисса центра тяжести Xg = м.
Осадка носом теоретическая dн = м.
Осадка кормой теоретическая dк = м.
Осадка на миделе теоретическая d = м.
Возвышение поперечного метацентра Zm = м.
Поперечная метацентрическая высота H = м.
Период бортовой качки при проведении опыта To = c.
Инерционный коэффициент C = .

 


Литература

Основная

1. Кулагин В.Д. Теория и устройство морских промысловых судов. Л.: "Судостроение", 1986.

2. Друзь Б.И. и др. Задачник по теории, устройству судов и движителям.Л.: -."Судостроение", 1986.

3. Кулагин В.Д. «Методическое руководство по выполнению курсовой работы» Расчет посадки и остойчивости судна в эксплуатационных условиях» Муманск, 1988.

4. Бендус И.И. Теория и устройство судна. Керчь, КГМТУ, 2008.

5. Войткунский Я.И. Справочник по теории корабля. Л.: "Судостроение" 1985.

6. Новиков А.И. Грузовая марка морских судов – Севастополь 2006.

7. Новиков А.И. Оценка посадки, остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации – Севастополь 2005

8. Методическое руководство по подготовке экипажей к борьбе за живучесть судов.

9. Дунаевский Я.И. Борьба за живучесть и спасение судов флота рыбной промышленности. М: "Легкая и пищевая промышленность" 1982 .

10. Наставление по предупреждению аварий и борьбе за живучесть судов ФРП СССР.

Дополнительная

11. Правила Классификации и постройки морских судов. 2005 г Л.: 'Транспорт" 1995 г, 2006 г.

12. Сборник документов по безопасности мореплавания и ведения промысла. 526, Л.: "Транспорт" 1982.

13. Щетинина А.И. Управление судном и его техническая эксплуатация. М.:"Транспорт" 1983.

14. Международная конвенция о грузовой марке 1966 года – М.: Транспорт, 1986.

15. Резолюции ИМО.


 

Ó Игорь Иванович Бендус

 

ТЕОРИЯ УСТРОЙСТВА СУДНА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям

 

 

Тираж_____экз. Подписано к печати_____________.

Заказ №________. Объем 1,55 п.л.

Изд-во “Керченский государственный морской технологический университет”

98309 г. Керчь, Орджоникидзе, 82.


Просмотров 821

Эта страница нарушает авторские права



allrefrs.ru - 2022 год. Все права принадлежат их авторам!