Проверка удовлетворения требований остойчивости судна в

4.4.     Проверка удовлетворения требований остойчивости судна в

соответствии с Правилами Регистра судоходства в случае смещений груза зерна во всех трюмах одновременно.

а) Рассмотрим первый случай, когда трюма заполнены «под крышки», т.е. высота пустоты в соответствии с Правилами Регистра для данного судна должна приниматься равной 100 мм. В случае полного заполнения трюмов (Рисунок 4.8) условный расчётный угол смещения поверхности зерна принимается равным 15⁰.

b

 

15^о

100

у_i

Рисунок 4.8 - Схема перемещения зерна в случае полного заполнения трюма

Расчётный объёмный кренящий момент от поперечного смещения зерна, отнесённый к единице длины грузового помещения, в соответствии с
Правилами Регистра, определяется по формуле:

М^L_y = S_пуст ^. y_пуст (4.11)

где S_пуст - площадь перемещающейся пустоты, м²;

y_пуст - поперечное перемещение пустот, м.

Для вычисления S_пуст воспользуемся формулой:

 

S_пуст1 = (b²* tg15⁰)/2 (4.12)

S_пуст2 = B_тр ^. 0,1 (4.13)

где S_пуст1 - начальная площадь пустоты, м²;

S_пуст2 - площадь пустоты после смещения, м²;

b - ширина пустоты по крышке люка;

B_тр - ширина трюма, B_тр = 9,9 м (определяется по рисунку 1.1 с учетом масштаба по ширине);

 

S_пуст2 = 9,9* 0,1 = 0,99 м²

S_пуст2= S_пуст1

0,99 = b²/2 * tg15⁰ = b²/2*0,27

b² = 1,01/0,134 = 7,54 м²

b = 2,7 м

Поперечное смещение пустоты у_пуст вычисляется по формуле (из Рисунка 4.8):

 

y_пуст = B_тр - B_тр/2 - b/3

y_пуст = 9,9-9,9/2-2,7/3 = 4,05 м

Используя формулу (4.11), найдём расчётный кренящий момент M^L_y:

M^L_y = 0,99*4,05= 4,01 м³

Плечо расчётного кренящего момента  определяется по формуле:

(4.14)

где М - водоизмещение судна, т (см. Часть 2)

 - длина всех трюмов,  = 61 м (определяется по рисунку 1.1 с учетом масштаба по длине);

m_зерн - удельный погрузочный объём зернового груза, м³/т;

k =1,06 для полностью загруженного трюма, k =1,12 для частично загруженного трюма

Удельный погрузочный объём m кукурузы равен 1,4 м³/т

Из формулы (4.12) получаем:

Для проверки остойчивости после смещения зерна в обоих случаях на график статической остойчивости (Рисунки 4.9, 4.11) наносят график кренящего момента. График кренящего момента в соответствии с Правилами Регистра судоходства представляется прямой линией, проведенной через точки с координатами Q =0⁰;  и Q =40⁰; . Статический угол крена от смещения зерна определяется по диаграмме статической остойчивости.

Остаточная площадь диаграммы после смещения зерна S_ост вычисляется по диаграмме статической остойчивости численными методами.

Рисунок 4.9 - Диаграмма статической остойчивости в случае полного заполнения трюмов.

Мейлер Л.Е. Ляшко Р.А.

Остаточную площадь диаграммы определим из заштрихованного прямоугольного треугольника:

 град.м.=0,157 рад.м., что больше чем 0,075 рад.м. (или 4,3 град.м).

б) Рассмотрим второй случай, когда предусматривается частичное заполнение трюмов. В случае частичной загрузки трюмов (Рисунок 4.10) условный расчётный угол смещения поверхности зерна принимается равным 25⁰.

Расчётный объёмный кренящий момент от поперечного смещения зерна, отнесённый к единице длины грузового помещения, в соответствии с Правилами Регистра, определяется по формуле (4.11)

Для вычисления S_пуст воспользуемся формулой:

 

S_пуст = (B²_тр*tg25⁰)/8  (4.15)

где S_пуст - площадь пустоты после смещения, м²

B_тр - ширина трюма, B_тр = 9,9 м

 S_пуст =9,9²/8*0,466 = 5,71 м².

Рисунок 4.10 - Схема перемещения зерна в случае частичного заполнения трюма.

Поперечное смещение пустоты у_пуст вычисляется по формуле (из Рисунка 4.10):

 

у_пуст = B_тр- B_тр/6- B_тр/6

у_пуст = 9,9-9,9/6-9,9/6 = 6,6 м

Используя формулу (4.9), найдём расчётный кренящий момент M^L_y:

M^L_y = 5,71*6,6=37,69 м³

Плечо расчётного кренящего момента определяется по формуле (4.14)

	lQ, м
			Q, град

 
Рисунок 4.11 - Диаграмма статической остойчивости в случае частичного заполнения трюмов

Остаточную площадь диаграммы определим из заштрихованного прямоугольного треугольника:

 град.м. =0,051 рад.м., что меньше чем 0,075 рад.м. (или 4,3 град.м.).

Проверка требований остойчивости судна в соответствии с Правилами Регистра судоходства:

 Согласно «Международного зернового кодекса» и отечественным правилам перевозки зерна характеристики остойчивости судна, после смещения зерна, должны удовлетворять следующим требованиям:

·     угол статического крена судна q_д от смещения зерна не должен превышать 12° или угла входа палубы в воду q_d, если он меньше 12°.

·     остаточная площадь S_ост диаграммы статической остойчивости между кривыми восстанавливающих и кренящих плеч до угла крена, соответствующего максимальной разности между ординатами двух кривых q_max или 40°, или угла заливания q_зал в зависимости от того, какой из них меньше, при всех условиях загрузки должна быть не менее 0,075 м. рад.

У судов типа «Амур» угол заливания равен q_зал = 29,12^о.

В случае полного заполнения трюмов угол статического крена судна Q_ст равен 1,2⁰, а это меньше 12⁰. Остаточная площадь диаграммы статической остойчивости приблизительно равна 0,19 рад.м., что больше 0,075 рад.м.

Следовательно, можно сделать вывод, что в случае полного заполнения трюмов характеристики остойчивости судна после смещения зерна удовлетворяют всем требованиям.

В случае частичной загрузки трюмов угол статического крена судна Q_д равен 12,7⁰, а это больше 12⁰. Остаточная площадь диаграммы статической остойчивости приблизительно равна 0,051 м.рад, что меньше 0,075 м.рад.

Тогда, делаем вывод, что в случае частичного заполнения трюмов характеристики остойчивости судна после смещения зерна не удовлетворяют всем требованиям.