М = 5024,88 т - водоизмещение судна,
Рисунок 4.1 – Изменение осадки от принятия/снятия 10 тонн груза
град
Получаем: Q = -0,410.
Угол крена в формуле (4.9) получился отрицательным, это значит, что судно имеет крен на левый борт.
4.3. Определение статических и динамических углов крена от шквала, создающего кренящий момент Мкрдин= 500 тм, при бортовой качке с амплитудой Qт= ±15°
Углы крена определяется с помощью диаграмм статической и динамической остойчивости (Рисунки 4.2 - 4.7)
Плечо кренящего момента находят по формуле:
(4.10)
|
|
|
|
Рисунок 4.2 - Диаграмма статической остойчивости при отсутствии крена
|
|
|
Рисунок 4.3 - Диаграмма динамической остойчивости при отсутствии крена
Рис.3
Рисунок 4.4 - Диаграмма статической остойчивости при крене на наветренный борт
|
|
|
|
|
Рисунок 4.6 - Диаграмма статической остойчивости при крене на подветренный борт.
|
|
|
Рисунок 4.7 - Диаграмма динамической остойчивости при крене на подветренный борт.
На диаграмме статической остойчивости динамический угол крена определяют из условия равенства работы восстанавливающего и кренящего моментов. Работа восстанавливающего момента равна площади, ограниченной графиком диаграммы статической остойчивости, осью абсцисс и перпендикуляром к ней, восстановленном из точки Qд. Работа кренящего момента равна площади, ограниченной графиком кренящего момента до угла крена Qд осью абсцисс. Положение перпендикуляра при Qд подбирается таким образом, чтобы площади под диаграммой статической остойчивости и графиком кренящего момента были равны.
По диаграмме динамической остойчивости задача решается следующим образом. На оси абсцисс диаграммы откладывается угол, равный 1 радиану (57,3°), и из полученной точки восстанавливается перпендикуляр. На перпендикуляре откладывается плечо кренящего момента 1динкр, конец этого отрезка соединяется с началом координат. Абсцисса точки пересечения этой прямой с диаграммой динамической остойчивости соответствует углу динамического крена судна от шквала.
Снимая на диаграммах статической и динамической остойчивости значения статического и динамического углов крена, получаем:
При наличии у судна крена на тихой воде по диаграмме статической остойчивости (Рисунок 4.2) Qст=3,50, Qд = 70 и по диаграмме динамической остойчивости (Рисунок 4.3) Qд = 70.
При крене судна на наветренный борт по диаграмме статической остойчивости (Рисунок 4.4) Qст=40, Qд = 230 и по диаграмме динамической остойчивости (Рисунок 4.5) Qд = 230.
При крене судна на подветренный борт по диаграмме статической остойчивости (Рисунок 4.6) Qст=3,70, Qд = -9,40 и по диаграмме динамической остойчивости (Рисунок 4.7) Qд = -9,40.
Таким образом, можем сделать вывод, что во время шквального ветра динамические углы будут больше в том случае, когда на волнении судно накреняется на наветренный борт. Эта ситуация принимается за расчётную при нормировании их остойчивости.
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
15о
|
уi
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:
МLy = Sпуст . yпуст (4.11)
где Sпуст - площадь перемещающейся пустоты, м2;
yпуст - поперечное перемещение пустот, м.
Для вычисления Sпуст воспользуемся формулой:
Sпуст1 = (b2* tg150)/2 (4.12)
Sпуст2 = Bтр . 0,1 (4.13)
где Sпуст1 - начальная площадь пустоты, м2;
Sпуст2 - площадь пустоты после смещения, м2;
b - ширина пустоты по крышке люка;
Bтр - ширина трюма, Bтр = 9,9 м (определяется по рисунку 1.1 с учетом масштаба по ширине);
Sпуст2 = 9,9* 0,1 = 0,99 м2
Sпуст2= Sпуст1
0,99 = b2/2 * tg150 = b2/2*0,27
b2 = 1,01/0,134 = 7,54 м2
b = 2,7 м
Поперечное смещение пустоты упуст вычисляется по формуле (из Рисунка 4.8):
yпуст = Bтр - Bтр/2 - b/3
yпуст = 9,9-9,9/2-2,7/3 = 4,05 м
Используя формулу (4.11), найдём расчётный кренящий момент MLy:
MLy = 0,99*4,05= 4,01 м3
Плечо расчётного кренящего момента определяется по формуле:
(4.14)