Проверка остойчивости и удифферентовки судна при перевозке контейнеров

5.1 Проверка остойчивости и удифферентовки судна при перевозке контейнеров.

Остойчивость проверяется для перевозки контейнеров в трюмах и на палубе. При этом вес контейнеров в трюме составляет 14т, а на палубе – 5т.

При перевозке контейнеров, в том числе и палубных, для обеспечения остойчивости принимается водяной балласт, который размещается в форпике, двойном дне трюма №2 и трюма №3, а также в диптанке №1. Лбъем балластных помещений и абсциссы их центров тяжести определены по эпюре вместимости.

Таким образом, водоизмещение судна при перевозке контейнеров будет определяться величиной ΣР_i , а новое значение осадки будет составлять d_конт = 3,463м. Данные расчеты представлены в таблице11 и таблице12.

Для проверки остойчивости используется эскиз общего расположения с указаниями, где размещаются контейнеры. Остойчивость считается достаточной, если выполняются условия в отношении метацентрической высоты:

h₀ = z_m – z_g –Δh_ж ≥ 0,2м;

 

с_w*(c_w – 0.04) B² 0.79*(0.79-0.04) 14²

r₀ = ————————*—— = ————————*—— = 3,992 м,

12* c_b d_конт 12*0.7 3,463

с_w 0,79

z_c = ————— * d_конт = ————— * 3,463= 1,836м.

с_w + c_b 0,79+0,7

Аппликата центра тяжести судна z_g определяется по формуле:

Σ(Р_i*z_i) 18049,259

z_g = ——— = ————— = 5.295м,

ΣР_i 3408,904

Таким образом, метацентрическая высота составляет:

h₀ = 3,992 + 1,836 –0,12 –5,295 = 0,414 м >0,2.

Удифферентовка судна проверяется сравнением абсциссы центра тяжести судна x_g с абсциссой центра величины x_с (x_с = 0). Абсцисса центра тяжести судна определяется по формуле:

Σ(Р_i*х_i) -2432,115

х_g = ——— = ————— = -0,713м,

 ΣР_i 3408,904

Так как х_g ≠ x_с, то необходимо вычислить угол дифферента ψ° по формуле:

х_g - x_с

ψ° ≈ 57,3*——— ,

R₀

где R₀ - продольный метацентрический радиус, определяемый по формуле:

 с_w² L²_квл 0,79²  100,75²

R₀ = 0,9*———*——— = 0,9*———* ———— = 195,999 м,

c_b 12* d 0,7 12*3,463

Тогда получим значение угла дифферента:

-0,713 - 0

ψ° ≈ 57,3*———— = -0,208° .

195,999

Так угол дифферента отрицательный и не превышает –0,5° (при кормовом расположении машинного отделения), то можно считать, что судно удифферентовано.

18

6. Определение наибольшего водоизмещения и валовой вместимости

6.1 Наибольшее водоизмещение, дедвейт и полезная грузоподъемность

Осадка по грузовую марку d_к приблизительно может быть определена путем увеличения проектной осадки с учетом базисного надводного борта:

d_к = D – F = 6,67 – 1,209 = 5,461м,

где F – надводный борт, который для судна длиной 98м составляет согласно правилам 1,209м

Так как у судна проектная осадка меньше осадки по грузовую марку, то необходимо определить наибольшее значение водоизмещения, дедвейта и полезной грузоподъемности. Водоизмещение при этой осадке определяется по формуле:

∇_пред=∇*(d_к /d)^1.14 = 4498.421*(5.461/4.684)^1.14 = 5358.548м³,

где ∇ - объемное водоизмещение.

Таким образом, водоизмещение (массовое) будет таким:

Δ_пред = ∇_пред*1,025 = 5358,548*1,025 = 5492,512 т

Наибольший дедвейт при этом водоизмещении составляет:

DW_пред = Δ_пред – LW = 5492,512 – 1341.57 = 4150,942т.

При неизменной дальности плавания R и мощности СЭУ следствием увеличения осадки является сопротивления движению судна и, соответственно, времени на путь и запасов топлива и воды. Соответственно приблизительной оценки наибольшая чистая грузоподъемность составит:

Р_{г пред} = DW_пред – 1.15*Р_т  = 4150,942 – 1,15*165,424 = 3960,704т.

6.2 Валовая вместимость

Важной характеристикой судна является его обмерная (регистровая) вместимость, которая определяется международной Конвенцией по обмеру судов.

Валовая вместимость GT определяется по формуле:

GT = V_E*a, рег.т,

где V_E = LBD = 98*14*6,67 = 9151,24;

а = f (V_E) = 0,342 – определяется линейной интерполяцией по таблице13

Таблица13

VE , м3	а
5000	0,35
10000	0,34
25000	0,33
50000	0,32
100000	0,31
150000	0,30

Тогда валовая вместимость составит:

GT = 9151.24*0.342 = 3129.724 рег.т

19

7. Выводы

В результате работы было спроектировано судно – многоцелевой сухогруз, для которого предусмотрена возможность перевозки контейнеров. Выполнены соответствующие расчеты, которые подтверждают соответствие судна требованиям по минимальному надводному борту, остойчивости (продольной и поперечной) и другим характеристикам. Для данного судна предусмотрена дальность плавания 5050 морских миль. К расчетам прилагаются схема общего расположения, проекция «Корпус» и эпюра вместимости, которые дают более полное представление о конструкции судна, его особенностях и технических возможностях.

Литература:

1. Ларкін Ю.М., Хільський В.П., Демідюк О.В. «Устрій і будова суден», Одеса, 2000.

2. Н.Г. Смирнов «Теория и устройство судна», Транспорт, 1992.

3. Р.Допатка, А.Перепечко «Книга о судах»,Судостроение, 1981.

 

 

 

№ п/п	Наименование статьи нагрузки	Вес Pi, т	Аппликаты zg, м	Pi*zi , т*м	Абсцисса xg,м	Pi*xi , т*м
1	Судно порожнем	1341,57	5,780	7754,483	-8,82	-11833
2	Топливо и масла	165,424	0,500	82,712	-31,5	-5210,9
3	Экипаж и запасы	32,663	14,375	469,531	-44,5	-1453,5
4	Груз в трюме №1	380,778	6,875	2617,849	35	13327
5	Груз в трюме №2	1050,6	4,375	4596,375	10,25	10769
6	Груз в трюме №3	1064,56	4,375	4657,450	-12,5	-13307
Суммы		4035,595		20178,399		-7708,1