Лекция 8. Мореходные качества судна

Лекция 7. Силы, действующие на корпус судна. Термины, понятия

7.1 Силы, действующие на корпус судна

7.2 Термины, понятия

На корпус судна, находящегося в воде, действует система сил: сил веса, направленных вниз, и сил поддержания, направленных вверх (силы Архимеда). Судно сохраняет плавучесть до тех пор, пока силы веса уравновешиваются силами поддержания.

P = γ V, где

P − вес судна, (t) P = P_пор + P_зап + P_груз + P _экипаж + …. + Pn, (т)

γ − плотность воды, t/m³

V – объем подводной части судна/ объем воды, вытесненной судном, (m³)

Центр тяжести судна (Centre of gravity) – это точка приложения равнодействующей составляющих сил веса судна: веса судна порожнем, веса запасов, веса грузов, веса экипажа и т.д. Обозначается: G

Центр величины (Centre of buoyancy)– это точка приложения равнодействующей сил поддержания. Находится в центре тяжести подводной части корпуса судна.

Обозначается: С (в документах английского происхождения B).

Центр плавучести (Centre of flotation) – это центр тяжести площади ватерлинии, точка, вокруг которой судно накреняется при качке и изменяет дифферент.

Метацентр (Metacentre) — точка пересечения линий действия силы под­держания (равнодействующей) при изменении угла наклона судна на небольшую величину. Метацентр является центром дуги окруж­ности (кривой), по которой перемещается ц. в. при наклонении судна на малый угол. При отклонении судна на большой угол метацентр меняет свое положение.

Обозначается (М)

Метацентрическая высота (Metacentric height) – это возвышение метацентра (МЦ) над центром тяжести судна (ЦТ). В документах на англ языке обозначается GM. Она может быть выражена:

GM = KM - KG; GM= KB + BM – KG;

Поперечная метацентрическая высота иногда называется малой метацентрической высотой в отличие от большой (продольной).

Метацентрический радиус (Metacentric radius) – это возвышения метацентра над центром плавучести (величины). Обозначается (ВМ). Другая формулировка:

Метацентрический радиус (ρ) – это радиус кривизны, по которой перемещается центр величины при наклонении судна.

Метацентрический радиус (ρ) вычисляется как отношение по­перечного момента инерции площади действующей ватерлинии к объемному водоизмещению: ρ = I/V, (м)

8.1 Плавучесть

8.2 Непотопляемость

8.3 Управляемость

8.4 Закон плавучести

8.5 Грузовая марка, осадка, дифферент

8.6 Термины, понятия

Мореходные качества судна. Плавучесть, непотопляемость, управляемость. Запас плавучести, грузовая марка, осадка, дифферент. Термины, понятия.

Высота борта (depth)– это расстояние между основной плоскостью и верхней кромкой настила верхней палубы, м.

Надводный борт (free board)— борт судна, находящийся выше уров­ня воды. Высота надводного борта, равная разности между высо­той борта и осадкой судна на миделе, задается правилами Классификационного общества.

Высота надводного борта – это расстояние, снимаемое на миделе, между действующей ватерлинией и верхней кромкой настила главной палубы, м.

Грузовая ватерлиния (cargo waterline)– это ватерлиния, по которую плавает судно в состоянии любой загрузки.

Грузовая шкала (deadweight scale)− выполненная в определенном масштабе с несколькими колонками, деления в которых указыва­ют величины водоизмещения, дедвейта, числа тони на 1см осадки и другие данные, в зависимости от осадки судна.

Действующая ватерлиния (actual waterline)– это фактическая ватерлиния, по которую плавает судно в любой момент времени.

Грузовой размер (ship’s weight of displacement curve)(кривая массового водоизмещения) − кривая линия, изображающая зависимость величины массового водоизмещения от осадки судна.

Допускаемая длина отсека (maximum length of the room)− наибольшая длина отсека, при затоплении которого судно сохраняет заданный минимальный запас плавучести.

Запас плавучести (reserve of buoyancy) – это то количество груза, которое судно может принять на борт, оставаясь на плаву; характеризуется высотой надводного борта.

Предельная линия погружения – это самая высокая допустимая ватерлиния поврежденного судна. Минимальная высота борта должна быть не менее 76мм.

Плавучесть (buoyancy) – это способность судна держаться на поверхности воды и выполнять предписанные для него обязанности.

Непотопляемость судна (unsinkability) — способность судна сохра­нять плавучесть и остойчивость, а также минимум других море­ходных качеств при затоплении части внутренних помещений кор­пуса, образованных наружной обшивкой и водонепроницаемыми переборками.

Управляемость (manoeuvrability) – это способность судна удерживаться на курсе и изменять направление движения под действием рулевого устройства.

Равновесие (equilibry) − такое состояние тела (судна), при котором оно, предоставленное самому себе, не изменит своего положения. Различают три положения равновесия: устойчивое положение − если тело вывести из него внешней силой, то, когда эта сила перестанет действовать, тело возвратится в свое первоначальное по­ложение; неустойчивое положение − при отклонении из него тела внешней силой оно само будет продолжать отклоняться дальше и тогда, когда внешняя сила прекратит свое действие; безразличное положение − после прекращения действия внешней силы, отклонившей тело, оно не будет ни отклоняться дальше, ни возвра­щаться в первоначальное положение.

Запас плавучести (reserve of buoyancy) определяется высотой водонепроницаемого надводного борта.

Грузовая марка (Load Line Mark) – это, нанесенный на борту судна символ, показывающий предельное погружение судна в зависимости от района плавания. Наносится на основании расчетов, выполненных согласно Конвенции о Грузовой марке.

Рисунок грузовой марки

Момент пары сил М − произведение величины одной из равных и параллельных сил на расстояние между ними (плечо), измеренное по перпендикуляру к силам.

Момент силы M − произведение величины силы на плечо. Плечом называется расстояние от силы до точки (оси), относительно которого берется момент. Расстояние измеряется по перпен­дикуляру к направлению действия силы. Ось момента должна быть перпендикулярна плоскости, в которой действует сила.

Момент статический (массы, объема) М − сумма произведений элементарных масс или объемов на их расстояния до плоскости, относительно которой берется момент. Расстояния измеряются по перпендикуляру к плоскости. Часто у обозначения ставится индекс, указывающий, по направлению какой координатной оси измеряются расстояния (например, обозначение М_z соответствует статическому моменту относительно основной плоскости, М_х − относительно плоскости миделя).

Коэффициент проницаемости μ (permeability of compartment)− отношение объема воды, которая может влиться в отсек, частично занятый грузом или оборудованием, к полному объему отсека.

Линия палубы (deck line)− линия пересечения внутренних поверхностей наружной обшивки борта и настила верхней палубы.

Момент инерции массы − сумма произведений величин элементарных масс на квадрат их расстояний до оси, отно­сительно которой берется момент инерции (расстояния измеряют­ся по перпендикуляру к оси).

Момент инерции площади фигуры − сумма произведений величин элементарных площадок на квадрат их расстояний до оси, относительно которой берется момент инерции (расстояния измеряются по перпендикулярам к оси, которая нахо­дится в плоскости данной фигуры).

Период качки (rolling period) – это промежуток времени, за который судно делает полное колебание вокруг прямого положения.

Рисунок элементов качки

Период бортовой качки (period of roll), (сек) — время, в течение которого суд­но из прямого положения отклонится на правый борт, затем на левый и возвратится в прямое положение. Это время также равно тому, которое нужно судну, чтобы из положения наибольшего кре­на на правый борт выпрямиться, отклониться на левыйборт, снова выпрямиться и опять отклониться на правый борт. Период килевой качки определяется аналогично.

Узел (knot) это единица измерения скорости судна. 1 узел = 1 миля/час.

Морская миля (nautical mile) - это единица измерения расстояния в море, равна 1852метра.

Морская миля равна длине одной минуты меридиана в данной широте места.

Дата добавления: 2014-12-07