Згідно з диферентною діаграмою ( [ 1 ] лист 65) при водотоннажності
V = Д = 40600 = 39610 м?
? 1,025
і Хс1 = Хд = 1,93м
середня осадка d = 11,35м,
диферент ? = - 0,15 м,
апліката метацентра Zm = 10,63м.
Осадка:
носом dн = dср + ? = 11,35 + (-0,15) = 11,28м;
2 2
кормою dк = dср + ? = 11,35 + (-0,15) = 11,43м;
2 2
Поперечна метацентрична висота без урахування вільних поверхонь рідких вантажів
ho = Zm - Zд = 10.63 - 9.88 = 0,75м
Згідно з табл. 15 [ 1 ] сума добутків густини рідини на поперечний момент інерції вільної поверхні рідких вантажів обчислена в таблиці 4.
Значення ? іx для вільних поверхонь рідких вантажів
Таблиця 4
Назва танка чи цистерни | іх, м? | ?, m/м? | ? і х mм | |
1. Танки №1 ПрБ і ЛБ | 1225 | 0,81 | 992 | |
2. Танки №2 ПрБ і ЛБ | 1734 | 0,81 | 1405 | |
3. Танки №3 - №6 ПрБ і ЛБ | 7258 | 0,81 | 5879 | |
4. Танки №7 ПрБ і ЛБ | 1792 | 0,81 | 1452 | |
5. Цистерна запасу важкого палива №1 | 2582 | 0,98 | 2530 | |
6. Цистерна запасу важкого палива №2 | 75 | 0,98 | 74 | |
7. Цистерна запасу важкого палива №3 | 76 | 0,98 | 75 | |
8. Цистерна переливна №2 | 369 | 0,98 | 362 | |
9. Цистерна переливна №3 | 369 | 0,98 | 362 | |
Всього | 13130 |
Поправка до метацентричної висоти за рахунок вільних поверхонь рідких вантажів
?h = ?? іх = 13130 = 0,32м
Д 40600
Виправлена поперечна метацентрична висота
h = ho - ?h = 0,75 - 0,32 = 0,43м
6. Розрахунок площі та центра парусності
Площа та апліката центра парусності по силуету судна (дивись лист 6) обчислена в таблиці 5.
Обчислення площі та центру парусності
Таблиця 5
Назва складових парусності | Довжина l, м | Висота h, м | Площа Аv=l*h,м? | Z,м | Av*Z,м? | |
1. Надводний борт танкової частини | 135 | 6,65 | 898 | 3,33 | 2990 | |
2. надводний борт кормової частини | 37 | 3,65 | 135 | 1,83 | 247 | |
3. Козирьок | 13,5 | 1,5 | 20 | 7,4 | 150 | |
4. Обладнання на верхній палубі | 120 | 1,0 | 120 | 7,15 | 858 | |
5. Перший ярус надбудови | 35 | 3,0 | 105 | 5,15 | 541 | |
6. Верхні яруси надбудови | 26,5 | 10 | 265 | 11,65 | 3087 | |
7. Ходова рубка | 15,5 | 2,5 | 39 | 17,9 | 694 | |
8. Димова труба | 6,5 | 8 | 52 | 20,6 | 1071 | |
Всього | 1634 | 5,9 | 9638 |
7. Розрахунок плеч статичної і динамічної остійності.
Плечі статичної і динамічної остійності розраховані в таблиці по формі, наведеній в [ 1 ] (лист 19, табл. 13).
Плечі остійності форми обчислені інтерполяцією з табл. 17 [2] (лист 111) ? = 39610м?, Zд = 9,88м ?h = 0,32м ? = -0,15м
Плечі статичної і динамічної остійності
Таблиця 6
Кут крену ? град | sin ? | Плече остійності форми lср,м | Zд sin ? м | l = lcр -Zд sin ?м | ?l=?h sin ?м | lст= lо-? l, м | ?lст,м | lл=0,0873 ?lст | |
0 | 0,0000 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
10 | 0,1736 | 1,857 | 1,715 | 0,142 | 0,056 | 0,086 | 0,086 | 0,008 | |
20 | 0,3420 | 3,729 | 3,379 | 0,350 | 0,109 | 0,241 | 0,413 | 0,036 | |
30 | 0,5000 | 5,656 | 4,94 | 0,716 | 0,160 | 0,556 | 1,210 | 0,106 | |
40 | 0,6428 | 7,372 | 6,351 | 1,021 | 0,206 | 0,815 | 2,581 | 0,225 | |
50 | 0,7660 | 8,668 | 7,568 | 1,100 | 0,245 | 0,855 | 4,251 | 0,370 | |
60 | 0,8660 | 9,472 | 8,556 | 0,916 | 0,277 | 0,639 | 5,745 | 0,501 | |
70 | 0,9397 | 9,850 | 9,284 | 0,566 | 0,301 | 0,265 | 6,649 | 0,580 | |
80 | 0,9848 | 9,861 | 9,730 | 0,131 | 0,315 | -0,184 | 6,730 | 0,587 |
Діаграма статичної і динамічної остійності побудовані на рис. 2
8. перевірка задоволення вимог до остійності Регістра судноплавства України
8.1 Критерій погоди
Кренувальний момент
М? = 0,001Рv * Аv Z = 0,001 * 1161 * 9638 = 11190кнм,
де Р? = 1161Па - тиск вітру для суден необмеженого району плавання при відстані центра парусності Z = 5,9м від площини діючої ватерлінії згідно з табл. 2.1.2.2 [2];
Аv * Z = 9638м? - статичний момент площі парусності згідно табл.
Амплітуда хитавиці
?= 109 КХ1Х2 * vr s = 109 * 1 * 1 * v0.65 * 0.035 = 16.4град
де К = 1 - для суден, які мають категорію льодових підкріплень ЛП4 і вище,
Х1 = 1 - множник згідно з табл. 2.1.3.1- 1 при В/d = 25,3/11,35 = 2,23
Х2 = 1 - множник згідно з табл.. 2.1.3.1-2 при коефіцієнті загальної повноти,
Св = V = 39610 = 0,820
LBd 168,18*25*3*11,35
r = 0,73 + 0,6 (Zg - d) * 1 = 0,73 + 0,6 (9,88 - 11,35) * 1 = 0,65
d 11,35
- параметр,
S = 0,035 - безрозмірний множник згідно з табл. 2.1.3.1 - 3 [2]
при періоді хитавиці
Т = 2 с В = 2 * 0,352 * 25,3 = 27,2 с,
vh v0,43
де С = 0,373 + 0,023 * В/ d - 0,043 * L/100 = 0,373 + 0,023 * 25,3/11,35 - 0,043 * 168,18/100 = 0,352
згідно з п. 2.1.3.5 [2] приймається амплітуда хитавиці
?І = 16 град
Плече перекидного моменту згідно побудові на діаграмі динамічної остійності по методиці додатку 2 частини ІV остійність [2]
l = ВЕ =0,37м
Перекидний момент
Мс = Д * g * l = 40600 * 9,81 * 0,37 = 147370кнм
Критерій погоди
К = Мс = 147370 = 13,2 >> [k] = 1
Му 11190
8.2 Діаграма статичної остійності
Згідно з п. 2.2.1 [2] максимальне плече діаграми статичної остійності lмах повинно бути не менше 0,2м для суден довжиною
L ? 105м при путі крену ?m ? 30?
В нашому випадку
lmах = 0,86м > [lmах] = 0,2м
при путі крену ?m = 50? > [?m] = 30?
8.3 Метацентрична висота
Згідно з п. 2.3.1 [2] значення виправленої початкової метацентричної висоти всіх суден при усіх варіантах навантаження повинно бути не менше 0,15м.
В нашому випадку виправлена поперечна метоцентрична висота (див. п. 5)
h = 0,43м > [h] = 0,15м
8.4 Критерій прискорення
Розрахункове значення прискорення (у частках g) згідно з п. 3. 12. 3 [2]
?розр = 1,1 * 10?? * В * m? ?r = 1,1 * 10?? * 25,3 * 0,39? * 16 = 0,07
Тут В - ширина судна,
m = mo = 0.34 = 0.39 -
vho v0.75
- нормована частина власних коливань судна,
ho - поперечна метацентрична висота без урахування вільних поверхонь рідких вантажів,
mo - коефіцієнт згідно з табл. 3.12.3 [2]
при ho * В = 0,75 * 25,3 = 0,056
?v?*Zg ?v39610 * 9,88
Критерій прискорення
К* = 0,3 = 0,3 = 4,3 > [k*] = 1
?розр 0,07
9. Перевірка повздовжньої міцності судна
Перевірка загальної повздовжньої міцності виконана по методиці, приведеній в [3].
Складова згинаючого моменту на міделі від ваги судна порожнем
Мп = Кп До*L*g = 0,126*11020*168,16*9,81 = 2290 000кнм
де Кп - коефіцієнт згідно з табл. 6.1,
До - маса судна порожнем,
L - довжина судна.
Складова згинаючого моменту від вантажів, які входять в дедвейт
М dw = ? * g * ?mi* |xi| = ? * 9,81 * 828 370 = 40631100 кнм
де mi - маса вантажу, який входить в дедвейт,
|xi| - абсолютна величина абсциси центра маси вантажу
?mi* |xi| - обчислена в таблиці 7
Таблиця 7 Визначення ?mi*|xi| дедвейта
Назва складових дедвейта | маса mi | |xi| м | mi*|xi| m м | |
1.Екіпаж з вантажем | 5,1 | 54,1 | 276 | |
2.Провізія і тара | 5,3 | 64,6 | 342 | |
3.Витратні матеріали | ||||
в носовій частині | 2,6 | 80 | 208 | |
в кормовій частині | 7,3 | 80 | 584 | |
4.Суднові запаси | 1104 | 65310 | ||
Питна вода Цистерна запасу питної води № 1, 99 - 108 шп Пр Б | 30 | 79 | 2370 | |
Вода для миття Цистерна запасу води для миття № 2, 97 - 108 шп ХБ | 89 | 77,8 | 6924 | |
Важке паливо (? = 0,98т/м?) Цистерна запасу № 1(диптанк) 14 - 22 шп, ДП | 196 | 72,7 | 14249 | |
Цистерна запасу № 2 60-70 шп, ЛБ | 174 | 50 | 8700 | |
Цистерна запасу №3 60-70 шп, Пр Б | 187 | 50 | 9350 | |
Цистерна переливна №2 60-66шп, ЛБ (заповнена коло 75%) | 29 | 48,8 | 1415 | |
Цистерна переливна №3 60-66 шп, Пр Б (заповнена коло 75%) | 29 | 48,8 | 1415 | |
Цистерна відстійна №1 60-64шп, Пр Б | 34 | 47,7 | 1622 | |
Цистерна відстійна №2 60-64шп, Пр Б | 34 | 47,7 | 1622 | |
Цистерна витратна №1 60-64 шп, ЛБ | 29 | 47,7 | 1383 | |
Цистерна витратна №2 60-64 шп ЛБ | 28 | 47,7 | 1383 | |
Цистерна витратна паливо котлів 60-70 шп Пр Б | 10 | 52,5 | 525 | |
Важке паливо для ДГР (? = 0,85т/м?), Цистерна запасу №1 60-70 шп Пр Б | 46 | 49,6 | 2282 | |
Цистерна запасу №2, 60-70шп, ЛБ | 46 | 49,6 | 2282 | |
Продовження таблиці 7 | ||||
Назва складових дедвейта | маса mi | |xi| м | mi*|xi| m м | |
Цистерна витратна №1 62-70шп ЛБ | 6,2 | 50,9 | 316 | |
Цистерна витратна №2 62-70 ЛБ | 7,1 | 50,9 | 361 | |
Мастила | 56 | 59,9 | 3354 | |
Вода для котлів | 74 | 77,8 | 5757 | |
5.Вантаж | 27860 | 737706 | ||
Танк №1 ПрБ, 23-28шп | 895 | 61,3 | 54860 | |
Танк №1 ХБ, 23-28шп | 895 | 61,3 | 54860 | |
Танк №2 ПрБ, 28-33шп | 2085 | 46,6 | 97160 | |
Танк №2 ЛБ, 28-33шп | 2085 | 46,6 | 97160 | |
Танк №3 ПрБ, 33-38 шп | 2200 | 30,9 | 67980 | |
Танк №3 ЛБ, 33-38шп | 2200 | 30,9 | 67980 | |
Танк №4 ПрБ, 38-43шп | 2200 | 15,0 | 33000 | |
Танк №4 ЛБ, 38-43 шп | 2200 | 15,0 | 33000 | |
Танк №5 ПрБ, 43-48шп | ||||
носова частина | 975 | 3,5 | 3413 | |
кормова частина | 1225 | 4,4 | 5390 | |
Танк №5 ЛБ, 43-48шп | ||||
носова частина | 975 | 3,5 | 3413 | |
кормова частина | 1225 | 4,4 | 5390 | |
Танк №6 ПрБ, 48-52шп | 2200 | 16,8 | 36960 | |
Танк №6 ЛБ, 48-52шп | 2200 | 16,8 | 36960 | |
Танк №7 ПрБ, 52-57шп | 2150 | 32,6 | 70090 | |
Танк №7 ЛБ, 52-57шп | 2150 | 32,6 | 70090 | |
6.Прісна вода для промивки вантажної системи | 600 | 39,9 | 23941 | |
Всього: | 28984 | 828370 |
Складова згинаючого моменту на міделі від сил підтримки
Мсп = - Ксп Д * L * g = - 0,1048 * 40600 * 168,18 * 9,81 = - 7020000кнм
де Ксп - коефіцієнт згідно табл.. 6.2 [3] при коефіцієнті повздовжньої повноти
? = ? = 0,820 = 0,837
? 0,98
? = Д = 40600 = 0,820 -
?LВd 1,025 * 168,18 * 25,3 * 11,35
- коефіцієнт загальної повноти
? - 0,98 - коефіцієнт повноти мідель-шпангоуту
Загальний згинаючий момент
Мо = Мп + Мdw + Мсп = 2290000 + 4063100 - 7020000 = -
- 666900кнм
Допустимий прогинаючий момент
[ М ] = - 882900кнм > Мо
Загальна міцність судна забезпечена.
Висновок
Виконані розрахунки показали що при прийнятому завантаженні судна його міцність і остійність задовольняють вимогам Регістра судноплавства України.
Поперечна метацентрична висота h = 0,43м > [ h ] = 0,15м
lmax = 0,88м > [ lmax ] = 0,20м
максимальне плече діаграми статичної остійності
Кут крену при максимальному плечі статичної остійності
?m = 46? > [ ?m] ? 30?
Критерій погоди К = 13,2 >> [ К ] = 1
Критерій прискорення К* = 4,3 > [ К* ] =1
Згинаючий момент на тихій воді на міделі
Мо = 666900 < [Мо] = 882900кнм
Використана література
1. Информация об остойчивости 15966-901-775
2. Регістр судноплавства України.Правила класифікації та побудови морських суден -.К. - : ,2002.
3. Сизов .Теория корабля. - Одесса
Страницы: 1, 2