Лекция 5,6 Закон Архимеда. Остойчивость судна – основные понятия и термины

5.1 Закон Архимеда.

5.2 Остойчивость судна

5.3 Силы тяжести и поддержания

5.4 Центры тяжести, величины, метацентр.

5.5 Основные понятия

Закон Архимеда (Archimedes Principle ) – на тело, погруженное в жидкость, действует сила поддержания, направленная вверх и равная по величине весу вытесненной жидкости

Остойчивость судна (stability) – это мореходное качество. Способность судна возвращаться в первоначальное состояние, из которого оно было выведено внешними силами, после прекращения действия этих сил.

Различают поперечную (transversal) и продольную (longitudinal) ос­тойчивость судна, т. е. способность выравнивать крен (heel) или диф­ферент (trim). Кроме того, рассматривается начальная остойчивость — при малых углах крена (в среднем до 6-8°) и остойчивость на больших углах крена (больше 8°).

Ватерлиния (waterline) – это след пересечения корпуса судна поверхностью воды в данный момент времени. Обозначается WL.

Водоизмещение (displacement) может быть объемное и весовое: Объемное водоизмещение – объем воды, вытесненный корпусом судна (V)м³.

Весовое – вес воды, вытесненной корпусом судна (Δ ═ γ V)т.

Диаграмма статической остойчивости (statical stability curve) — кри­вая, показывающая зависимость восстанавливающего момента, ко­торый действует на судно, от угла крена судна (вычерчивается в двух координатных осях: по горизонтальной оси откладываются углы крена, по вертикальной—восстанавливающие моменты или плечи восстанавливающих моментов).

Рисунок ДСО

Кривые плавучести и начальной остойчиво­сти (элементов теоретического чертежа) (buoyancy and stabilities curves) – это кривые, изображаю­щие зависимость этих элементов теоретического судна от его осадки.

На чертеже обычно изображают кривые: объемного и массового водоизмещения (грузовой размер), числа тонн на 1 см осадки (ТРС), положений центра величины (ц. в.) по длине (LCB) и высоте судна (абс­цисса и апликата ц. в.) (KB), координаты метацентра (КМ_T и КМ_L), абсциссы центра тяжести площади ватерлинии (LCF), метацентрического радиуса (BM), моментов, дифферентующих судно на 1 см (MCTC) и др.

Кривые площадей шпангоутов (масштаб Бонжана) − кривые, изображающие в условном линейном масштабе для каждого из теоретических шпангоутов его площади от киля да различных уровней по высоте (вычерчивают на боковом виде суд­на, сжатом по длине).

Пантокарены (сross curves of stability) – диаграммы, показывающие зависимость величины плеча формы от водоизмещения и крена судна.

Летняя грузовая марка (summer draft mark) – показывает максимально возможную осадку судна. Летняя грузовая ватерлиния проходит через верхнюю кромку горизонтальной полосы круга Плимсоля.

Летняя грузовая ватерлиния (summer waterline) – это ватерлиния, находя­щаяся на уровне центра круга грузовой марки при положении судна без крена и дифферента.

Летняя грузовая ватерлиния – это самая высокая грузовая линия, допустимая для данного судна. Летняя грузовая ватерлиния проходит через верхнюю кромку полосы, которая пересекает круг Плимсоля.

Момент восстанавливающий (up righting moment, moment of statical stability) М_в — момент, который стремится наклоненное судно вернуть в первоначальное положе­ние. Создается либо парой сил (поддержания и тяжести), либо приращением статического момента массы вытесненной судном воды. Рисунок миделя с указанием всех точек, сил и моментов

Плечо восстанавливающей пары (момента) − расстояние по перпендикуляру между равнодействующими сил тя­жести Р и сил поддержания γV (GZ).

Момент дифферентующий М_диф (trimming Moment) − наклоняет судно в продольном направлении. Соз­дается либо парой внешних сил, либо приращением статического момента массы судна и грузов.

Момент, дифферентующий судно на 1см (MCTC– The moment to change the trim by 1cm) - это момент, который нужно приложить к судну или создать (напри­мер, переносом груза вдоль судна) для того, чтобы оно изменило свой дифферент на 1см.

Плечо восстанавливающего момента (righting lever) – это расстояние между линиями действия равнодействующих сил тяжести судна и поддержания. Зависит от угла крена.

Плотность жидкости (density) - γ– это масса в тоннах 1 м³ жидкости. Плотность морской воды зависит от ее солености. Для расчетных документов (информация об остойчивости для капитана и др.) применяется γ = 1.025 т/м³.

Площадь ватерлинии S (water line area) – это площадь горизонтального сечения корпуса судна.

Водоизмещение (displacement) судна:

Объемное водоизмещение (volume of displacement) V (m³)– объем подводной части корпуса судна или объем вытесненной судном воды.

Весовое водоизмещение (displacement tonnage) Δ=γV (т) – вес судна на плаву с грузом и запасами или вес вытесненной судном воды.

Дата добавления: 2014-12-07