Расчетный метод определения нагрузки и метацентрической высоты

Водоизмещение и положение центра тяжести судна. Известно, что водоизмещение судна складывается из веса порожнего судна и дедвейта, т. е. веса различных грузов, который может меняться постепенно (например, топливо или пресная вода в рейсе) или сразу на опре­деленную величину (погрузка или разгрузка штучных грузов). Переменные грузы, называемые дедвейтом, и являются, собственно, той частью нагрузки, которая контролируется и регулируется капитаном, так как вес судна порожнем определяется судостроителями во вре­мя постройки или ремонта и сообщается капитану в информации об остойчивости. Конечно, чем большую долю составляет дедвейт от водоизмещения, тем силь­нее его изменения могут повлиять на остойчивость. На транспортных судах дедвейт может составлять до 50%, а на наливных — до 75%, в то время как на морских буксирах или ледоколах обычно дедвейт не превышает 20—25% водоизмещения. Кроме того, состав дедвейта ледокола или морского буксира, как правило, заранее известен (топливо, вода, судовые запасы) и почти не меняется от рейса к рейсу. Поэтому его влияние на остойчивость нетрудно подсчитать заранее и выделить то небольшое число случаев нагрузки, когда остойчи­вость минимальна и от капитана требуется особая осто­рожность. Сравнительно нетрудно найти такие случаи нагрузки на специализированных транспортных судах, перевозящих более или менее однородный состав гру­зов (танкеры, лесовозы, рудовозы, суда для перевозки сжиженных газов и т. п.). Значительно сложнее учиты­вать влияние дедвейта на остойчивость сухогрузных су­дов, когда состав, вес и размещение грузов меняются от рейса к рейсу и заранее неизвестны. Конечно, и в этом случае можно предварительно наметить какие-то типовые варианты нагрузки, но трудно гарантировать, что в экс­плуатации не встретятся более опасные для остойчиво­сти комбинации грузов и их размещения. На таком суд­не при составлении каргоплана нужно очень вниматель­но следить за нагрузкой.

Особенно трудно заранее предвидеть все изменения нагрузки на промысловых судах, так как прием груза (улова) и расходование топлива зачастую определяют­ся не продуманным в порту планом погрузки, а случай­ностями промысловой обстановки.

Для расчета нагрузки нужно знать вес и положение центра тяжести каждой статьи дедвейта. Под «статьей» можно понимать как отдельные штучные грузы, так и целые группы более или менее однородных грузов. Вес их обычно обозначен на таре или известен по докумен­там. Положение центра тяжести отдельной статьи опре­деляется по чертежу общего расположения судна, причем высота груза определяется координатой г, из­меряемой от основной плоскости судна, а положение по длине — координатой к, измеряемой от мидель-шпан­гоута (со знаком + в нос, со знаком — в корму). Когда перечень, вес и положение отдельных статей дедвейта определены, общий вес и положение центра тяжести дедвейта в целом находят по таблице. Пример такого расчета. В результате суммирования определяется вес дедвейта

После этого можно подсчитать координаты центра тяжести дедвейта:

Подсчитав вес и определив положение центра тяже­сти дедвейта, следует выписать из информации об остойчивости вес порожнего судна и координаты его центра тяжести, после чего вычислить водоизмещение и координаты судна вместе с дедвейтом. Пример расче­та дан в табл. 15, где в строке «Итого» показано водо­измещение судна

а также статические моменты судна относительно ми­деля

и относительно основной плоскости

По этим величинам вычисляют координаты центра тяжести: по длине судна (от миделя в нос со знаком +, в корму со знаком —)

и по высоте (от основной плоскости)

После того, как вычислена нагрузка судна, нетрудно определить и характеристики остойчивости, такие, на­пример, как метацентрическая высота. Для этого по водоизмещению с помощью грузового размера или гру­зовой шкалы находят среднюю осадку судна. По осад­ке на кривых плавучести и остойчивости опре­деляют величины метацентрического радиуса и возвы­шения центра величины. Тогда метацентрическую вы­соту вычисляют по уже известной формуле (12):

Список используемой литературы

Дата добавления: 2014-01-20