Краткие теоретические сведения. Диаграмма статической остойчивости (ДСО) представляет собой график зависимости плеча статической остойчивости от угла крена

Диаграмма статической остойчивости (ДСО) представляет собой график зависимости плеча статической остойчивости от угла крена. Диаграмма статической остойчивости строится для заданного водоизмещения судна. ДСО изменяется при приеме расходовании и перемещении грузов по вертикали.

Если для заданного водоизмещения судна построена ДСО, то с ее помощью можно решать ряд практических задач в условиях эксплуатации судна.

а) Определение угла крена по величине заданного кренящего момента и

наоборот.

б) Определение максимального статического угла крена и кренящего_с

момента.

в) Определение начальной поперечной метацентрической высоты.

г) Определение заданного обнажения борта

д) Определение динамического угла крена при действии динамического

кренящего момента.

е) Определение параметров ДСО при заданном варианте нагрузки. И другие

задачи.

Для определения кренящего момента, вызвавшего заданный угол крена, запишем условие равновесия судна, под действием кренящего и восстанавливающего моментов.

Мкр = Мв

где Мкр – кренящий момент, а Мв – восстанавливающий момент

но Мв = Δ × ℓ _с Мкр = Δ × ℓ _кр тогда Δ × ℓ _с = Δ × ℓ _кр

следовательно ℓ _с = ℓ _кр

Чтобы по ДСО определить кренящий момент, необходимо по оси абсцисс ДСО сложить заданный угол крена Ө и из полученной точки «а» восстановить перпендикуляр до пересечения с диаграммой в точке «А», далее из точки «А» проведем горизонталь до пересечения с осью ординат в точке «с». Отрезок «Ос» в масштабе плеч дает значение плеча кренящего момента, так как Ос = ℓ _с = ℓ _кр

Рис № 1

Находим кренящий момент: Мкр = Δ × ℓ _кр

Если при заданном кренящем моменте надо определить угол крена Ө, тосначала находим плечо кренящего момента

ℓ _{кр = Мкр__}

_∆

а затем по ДСО определяем и угол крена, отложив по оси плеч плечо кренящего момента получим точку «с», затем проводим горизонталь сА до пересечения с диаграммой в точке «А». Из точки «А» опускаем перпендикуляр до оси абсцисс, получим точку «а». Отрезок Оа дает значение угла крена

Рис № 2_{____}

По ДСО можно определить начальную поперечную метацентрическую высоту. Для этого необходимо сделать следующие построения:

1. По оси абсцисс отложить угол один радиан (1 рад. = 57,3^о)

2. Из полученной точки «А» восстановить перпендикуляр, затем

3. из начала координат провести касательную к диаграмме. Тогда точка пересечения касательной с перпендикуляром «В» дает отрезок «АВ» равный в масштабе плеч начальной поперечной метацентрической высоте.

Не обходимо помнить, что если ДСО в начале координат имеет вогнутый вид, то касательная приводится внутри диаграммы, а если выпуклый вид – то с внешней стороны

Регистр судоходства предъявляет следующие требования к параметрам ДСО:

1. Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости ℓ_makc должно быть не менее 0,25 м. для судов длиной L ≥ 105 м.
2. Угол крена, соответствующий максимуму ДСО должен быть не менее Ө _m ≥ 30^о.
3. Угол заката ДСО должен быть не менее Ө _υ ≥ 60^о
4. Исправленная начальная метацентрическая высота должна быть не менее h ≥ 0,05 м. или h ≥ 0,003 В. в зависимости от того, что больше. В – ширина судна.
5. Порядок выполнения практической работы.

Часть 1. Определение угла крена для заданного обнажения борта.

а) Определение угла крена, который должен иметь судно для того, чтобы из воды вышла часть борта.

Определяем тангенс этого угла.

tgӨ = δD

В/2

δD – часть обнаженного борта.

В – ширина судна.

в) Определяем плечо кренящего момента

На горизонтальной оси ДСО отмечаем точку «а», которая соответствует найденному углу крена Ө. Из точки «а» восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с диаграммой в точке «б» проводим горизонтальную линию до пересечения с вертикальной осью в точке «в».

Точка „в” на вертикальной оси соответствует плечу ℓ_С восстанавливающего момента. В условиях равновесия восстанавливающий момент равен кренящему моменту.

с) Определяем кренящий момент, необходимый для получения угла крена.

М_КР = Δ×ℓ_С

д) вычисляем массу груза, который необходимо переместить в поперечном направлении, чтобы обнажить борт

m = (т)

ℓ_У - расстояние, на которое перемещается груз.

Часть 2. Оценка остойчивости судна по параметрам ДСО.

а) определяем начальную поперечную метацентрическую высоту. Согласно, заданного варианта по ДСО построением определяем начальную метацентрическую высоту.

б) Определяем параметры ДСО.

Где ℓ_max - максимальное плечо ДСО (м)

Өm – угол крена, соответствующий максимуму ДСО (град)

Өv – угол заката диаграммы статической остойчивости (град)

hо – начальная метацентрическая высота (м)

с) Оценка остойчивости судна

Оценка остойчивости судна производим в табличной форме.

Таблица оценки остойчивости судна.

Выводы: Для обеспечения заданного обнажения борта необходимо перекачать груз массой m на противоположный борт на расстояние ℓ_У. По параметрам ДСО судно остойчиво и удовлетворяет требования Регистра.

Поиск по сайту: