Использование материалов информации об остойчивости и прочности грузового судна, находившегося под надзором российского морского регистра судоходства

Для использования материалов, включенных в информацию об остойчивости, составленную по требованиям Российского морского Регистра судоходства (РС), прежде всего, составляют таблицу нагрузки судна по форме табл. 1.

Массу и координаты центра тяжести судна порожнем записывают в табл. 1 по данным судовой документации, на основе результатов опыта кренования судна (Протокола опыта кренования).

Прочие статьи нагрузки, составляющие дедвейт судна, приведены в табл. 1 в укрупненном виде. В действительности при заполнении таблицы эти статьи на­грузки детализируют: судовые запасы и водяной балласт — по отдельным цистернам, перевозимый груз — по всем грузовым по­мещениям.

Для определения координат центра тяжести каждой статьи нагрузки используют специальные схемы размещения грузов, находящиеся в судовой документации.

Для входа в схему размещения грузов используют величину объема груза в данном грузовом помещении. Чтобы перейти от массы груза к его объему используют величину удельного погрузочного объема груза (stowage factor), который берется из погрузочных документов или из Правил перевозки грузов.

V1=m1*m ,

V1=m1*SF

m1 – масса груза в конкретном судовом помещении, т

V1 – объем груза в этом помещении, м³

m (SF)- удельный погрузочный объем (stowage factor), м³/т

Таблица 1. Таблица нагрузок судна.

пп	Статьи нагрузки	Масса М,т	Координата Z.м (VCG)	Момент MZ,тм (VMG)	Координата Х,м (LCG)	Момент MХ,тм (LMG)
	Судно порожнем	Мп	Zп	Мп*Zп	Хп	Мп*Хп
	Команда, провизия и снабжение Топливо, вода, масло   Груз в трюме 1 ………….	Мк     Мт   М1	Zк     Zт   Z1	Мк*Zк     Мт*Zт Mж (FSM) (см. п. 3)   М1*Z1	Хк     Хт   Х1	Мк*Хк     Мт*Хт   М1*Х1
	Сумма	Dw=SМ		Mzw=SМZ		Mxw=SМX
	Сумма	D=SМ+Mп		SМiZi= Mzw+ Мп*Zп		SМiХi= Mxw+ Мп*Xп

Координаты центра масс судна определяются на основании теоремы статических моментов масс по формулам указанным в нижней строке таблицы.

Постоянные грузы - все конструкции корпуса, надстроек и рубок, установленные механизмы, устройства и приспособления, трубопроводы с арматурой, кабельные сети с распределительными устройствами, т.е. все то, что остается на судне весь период его жизни и эксплуатации.

Эти грузы составляют водоизмещение судна порожнем.= ∆ ₀

Переменные грузы - все грузы, принимаемые на борт судна или снимаемые с него в процессе эксплуатации: перевозимые грузы (чистая грузоподъемность судна), запасы топлива, воды и смазочного масла, экипаж и пассажиры с их багажом и провизией, забортная вода, принимаемая в качестве балласта.

Сумма этих грузов составляет дедвейт судна Dw.

Dw= Рг + Рт +Рв +Рм +Рэ +Рб.

Таким образом масса судна, называемая полным водоизмещением ∆ при максимально допустимой осадке, равна

D=D₀+ Dw

С целью определения и контроля начальной метацентрической высоты судна может быть использовано три ниже перечисленных метода.

Первый метод заключается в проведении расчета начальной метацентрической высоты путем составления таблицы нагрузок, определении координат центра тяжести судна (Zg), водоизмещения судна с использованием диаграммы контроля остойчивости, входящей в судовую документацию. В этом случае в Таблице нагрузок судна (см. Таблицу 1) подсчитывается водоизмещение (D) и суммарный момент (SМiZi) всех статей нагрузок судна. Далее с использованием диаграммы контроля остойчивости определяется начальная метацентрическая высота судна. В том случае, если диаграмма контроля остойчивости определена для дедвейта судна и момента дедвейта то в расчет нагрузок и моментов не входит водоизмещение (Мп) и координаты центра тяжести порожнего судна (Zп). Определение начальной метацентрической высоты судна происходит по схеме, представленной в таблице.1. с учетом выражений

Dw=D - Мп

SМiZi=SМiZi - Мп*Zп

где

D - водоизмещение судна, т

Мп - масса порожнего судна, т

Zп - координаты ЦТ порожнего судна, м

В случае отсутствия специальной диаграммы контроля остойчивости в составе судовой документации расчет начальной метацентрической высоты судна момент погрузки может быть произведен с использованием гидростатических кривых (гидростатических таблиц) или кривых элементов теоретического чертежа по следующим зависимостям

h= Zm-Zg ,

где

h – начальная поперечная метацентрическая высота судна;

Zm – аппликата метацентра при данном водоизмещении (данной осадке);

Zg – аппликата центра тяжести судна, полученная расчетным путем из таблицы нагрузок судна.

Координата Zg определяется по результатам расчетов в таблице нагрузок судна

Zg= (SМiZi)/D

Аппликата метацентра (Zm) определяется по гидростатическим кривыми или гидростатическим таблицам, которые входят в состав судовой документации.

Основным параметром для входа в гидростатические кривые (гидростатические таблицы) является водоизмещение судна (D), полученное в Таблице нагрузок судна.

Если перед началом грузовых операций судно уже ошвартовано у причала, контроль правильности расчетов в таблице нагрузок может быть произведен по средней осадке (dср), полученной расчетным путем с использованием.

Таблица 2. Гидростатические кривые.

гидростатических кривых (см. Табл.2) и замерам осадок носом, кормой и на миделе судна. После замеров средняя осадка судна может быть вычислена по формуле:

dср=(3*(dн+dк)+7*(dмпб+dмлб))/20,

где

dн – замеренная осадка судна носом, м

dк – замеренная осадка судна кормой, м

dмпб - замеренная осадка судна на миделе с правого борта, м

dмлб - замеренная осадка судна на миделе с левого борта, м

Для того, чтобы определить необходимые значения элементов теоретического чертежа по кривым плавучести и начальной остойчивости , на оси осадок нужно наметить точку, соответствующую заданной осадки, и провести прямую параллельную оси абсцисс. Отстояние точки пересечения прямой с соответствующей кривой от линии отсчета в выбранном масштабе определяет искомые элементы теоретического чертежа.

Если осадка, полученная по формуле совпадет с осадкой полученной по гидростатическим кривым (см. Табл.2), то расчет в таблице нагрузок произведен правильно и определенная по формуле начальная метацентрическая высота (h) может использоваться в дальнейших расчетах.