Разгрузка трюмов пропорционально их вместимости.
Т. к полученное водоизмещение слишком велико, то производим разгрузку трюмов:
M –Mг.м. = X,
где М - полученное водоизмещение судна; Mг.м. - водоизмещение по грузовую марку.
5086,21 т - 5025 т = 61,21 т
(Т. к m2=m3, то при расчетах берем 2m2)
m1+2m2= 61,21;
m1/V1=m2/V2;
m1=61,21 - 2m2;
(61,21 - 2m2)/V1=m2/V2;
Взяв данные из таблицы подставляем V1 и V2:
874m2=1595·61,21 -1595·2m2;
874m2=97629,95-3190m2;
m2=97629,95/4064;
m2=24,02 т;
m1/874=24,02/1595 => m1=13,16 т.
Полученные массы разгрузки вычитаем из массы трюмов:
624,29 - 13,16 = 611,13 т – загрузка 1 трюма;
1139,29 - 24,02 = 1115,27 т – загрузка 2,3 трюма.
Трюма полные, центр тяжести груза равен центру тяжести трюма и аппликаты центров тяжести грузов в трюмах рассчитывать не нужно.
Таблица 2.4 - Расчет водоизмещения и координат центра тяжести судна в эксплуатационном случае нагрузки после разгрузки трюмов пропорционально их вместимости.
Cтатьи нагрузки | mi,т | xi ,м | zi,м | mi·xi, тм | mi·zi, тм | δmh, тм |
1. Балласт т. №1 | 0,04 | 50,47 | 0,01 | 2,02 | 0,0 | |
2. Балласт т. №2 | 1,4 | 38,92 | 0,05 | 54,5 | 0,07 | |
3. Балласт т. №3 | 0,5 | 34,38 | 0,02 | 17,2 | 0,01 | |
4. Балласт т. №4 | 0,2 | 34,38 | 0,02 | 6,9 | 0,09 | |
6. Балласт т. №6 | 1,8 | 14,63 | 0,05 | 26,39 | 0,09 | |
7. Балласт т. №7 | 1,3 | 14,63 | 0,03 | 19,02 | 0,04 | |
8. Балласт т. №8 | 1,4 | 14,63 | 0,03 | 20,48 | 0,04 | |
9. Балласт т. №9 | 1,1 | -10,67 | 0,01 | -11,78 | 0,01 | |
10. Балласт т. №10 | 1,3 | -10,67 | 0,01 | -13,87 | 0,01 | |
11. Балласт т. №11 | 1,1 | -7,65 | 0,02 | -8,42 | 0,02 | |
17. Балласт т. №17 | 0,4 | -24,54 | 0,01 | -9,82 | 0,0 | |
18. Балласт т. №18 | 0,7 | -25,04 | 0,01 | -17,53 | 0,01 | |
19. Пресная вода | 25,0 | -20,23 | 0,40 | -505,75 | 10,0 | 65,6 |
20. Пресная вода | 25,0 | -20,23 | 0,40 | -505,75 | 10,0 | 65,6 |
21. Дизельное топливо | 30,00 | -27,45 | 3,20 | -823,5 | 96,0 | 10,2 |
22. Дизельное топливо | 129,00 | -25,94 | 3,61 | -3346,26 | 465,7 | 165,3 |
22а. Дизельное топливо | 22,00 | -25,80 | 3,50 | -567,6 | 77,0 | 0,0 |
23. Масло | 5,00 | -36,24 | 4,02 | -181,2 | 20,1 | 0,6 |
24. Подсланевые воды | --- | --- | --- | |||
25. Подсланевые воды | 8,00 | 2,00 | 2,00 | 16,0 | 16,0 | 0,2 |
Продолжение таблицы 2.4 | ||||||
26. Подсланевые воды | 8,00 | 2,00 | 2,00 | 16,0 | 16,0 | 0,2 |
27. Мытьевая вода | 10,00 | -33,00 | 1,3 | -330,0 | 13,0 | 1,5 |
28. Мытьевая вода | 15,0 | -26,62 | 0,45 | -399,3 | 6,75 | 35,8 |
29. Фекальная цистерна | 12,00 | -39,82 | 2,00 | -477,84 | 24,0 | 0,7 |
30. Расходная цистерна | 3,00 | -54,07 | 5,00 | -162,21 | 15,0 | 0,6 |
31. Пресные воды | 3,00 | -54,07 | 5,00 | -162,21 | 15,0 | 0,6 |
Трюм 1 | 611,13 | 34,16 | 3,98 | 21315,84 | 1391,52 | |
Трюм 2 | 1115,27 | 14,63 | 4,03 | 16663,6 | 2534,3 | |
Трюм 3 | 1115,27 | -10,67 | 4,03 | -12153 | 2534,3 | |
∑ | 3147,91 | -197,88 | 45,19 | 18481,9 | 346,9 |
Используя полученные данные и формулы 2.2 и 2.3 пересчитаем водоизмещение, абсциссу и аппликату центра тяжести судна:
М = Мо + Smi (2.1)
М = 1877,1+3147,91 = 5025 т;
;(2.2)
м ;
; (2.3)
Полученное водоизмещение (М= 5025 т) меньше Мгм., следовательно, плавучесть считается обеспеченной.
Нахождение поперечной метацентрической высоты для данного случая нагрузки.
Метацентрическая высота вычисляется по формуле:
, (2.5)
где - аппликата поперечного метацентра находится по гидростатическим таблицам (приложение Г[1]) в зависимости от водоизмещения судна в заданном случае нагрузки. При необходимости должна быть сделана интерполяция.
Из таблицы следует, что для данного случая = 5,7 м.
Подставляем значение в формулу (2.5):
м
Исходя из полученного результата и данных в приложении Г [1], можно судить, что остойчивость судна считается обеспеченной, т. к hрасч.≥hmin=0,80м
Часть 3.
Расчет и построение диаграмм статической и динамической остойчивости.
Рисунок 3.1 - Пантокарены.
Расчёт плеч диаграмм статической и динамической остойчивости.
Плечи статической остойчивости диаграммы статической остойчивости определяют с помощью интерполяционных кривых плеч остойчивости формы (пантокарен) , приведенных выше. На пантокаренах проводят вертикаль через точку на оси абсцисс, соответствующую расчетному водоизмещению судна М. Точки пересечения вертикали с кривыми для различных углов крена дают значения плеч остойчивости формы . Далее плечи статической остойчивости вычисляются по формуле:
(3.1)
Таблица 3.1 - Расчёт плеч диаграмм статической и динамической
Остойчивости
Расчётные величины | углы крена θ, градус | |||||||||
, м | 1,00 | 2,00 | 2,83 | 3,55 | 3,95 | 4,15 | 4,15 | 4,00 | 3,70 | |
sin θ | 0,17 | 0,34 | 0,50 | 0,64 | 0,76 | 0,86 | 0,94 | 0,99 | 1,00 | |
, м | 0,60 | 1,17 | 1,72 | 2,21 | 2,61 | 2,95 | 3,22 | 3,38 | 3,43 | |
,м | 0,40 | 0,83 | 1,12 | 1,34 | 1,34 | 1,20 | 0,93 | 0,62 | 0,27 | |
Интeгpaльныe суммы | 0,40 | 1,63 | 3,58 | 6,03 | 8,72 | 11,27 | 13,39 | 14,94 | 15,83 | |
0,04 | 0,14 | 0,31 | 0,53 | 0,76 | 0,98 | 1,17 | 1,30 | 1,38 |
После расчета данных, занесенных в таблицу, составляем график статической и динамической остойчивости:
Рисунок 3.2 - Диаграмма статической остойчивости.
Рисунок 3.3 - Диаграмма динамической остойчивости.