IV. Проверка остойчивости судна
До приема контейнеров:
D =3400 т.; Zg = 3,6 м ; V = 17 км/час.
Тип контейнера –1 B ; по длине - 1 контейнер(а); по ширине - 2 контейнер(а).
Размеры контейнеров: длина - 9, 12 м; ширина – 2, 44 м; высота – 2, 44 м; наибольшая масса с грузом – 25, 4 т.
Судно сидит на ровный киль Тср = Тн = Тк
Водоизмещение судна в грузу с контейнерами:
D1 = D +nконт*Pконт = 3400 + 2*25, 4 = 3450, 8
где n = 2 - число контейнеров
Р = 25,4 - масса контейнера
Возвышение центра массы судна с контейнерами над основной плоскостью:
Zg =
Mz = D*Zg + nконт*Pконт*Zgконт = 3400*3, 6 + 2*25, 4*8, 22 = 12657, 58
Zgконт = H + hлз + = 5, 5 + 1, 5 + 1, 22 = 8, 22
Н - высота борта = 5, 5 м.
hлз = 1, 5 - отстояние верхней плоскости люковых закрытий от палубы.
hконт = 2, 44 м.
Mz=D*Zg + nконт*Pконт*Zgконт= 14459, 1
Zg1 = = = 3, 67
Площадь парусности м2:
S=Sнпк+1,05*L*Н1+n’конт*lконт*hконт=245+1,05*110,2*2,5+2*9,12*2,44=578, 78
Sнпк = 245 м - площадь парусности надпалубных конструкций
H1 =2, 5 м - высота надводного борта
n'конт = 2 - число контейнеров расположенных по ДП
lконт = 9, 12 м
hконт = 2,44 м
Возвышение центра парусности над основной плоскостью:
Zn = = 5, 85
где Zhпk = 7,5 м - возвышение центра парусности надпалубных конструкций.
Построение плен статической остойчивости:
D1 = 3450, 8 т; Zg1 = 3, 67 м; Zc = 0, 7 м; r = 6 м.
Малая метацентрическая высота: hm = Zc + r – Zg1 = 0, 7 + 6 – 3, 67 = 3, 03 м
Определение плеч статистической и динамической остойчивости.
l1 - определяются по универсальной диаграмме статистической остойчивости.
lgi - определяются по формуле: ln = 0,0873*
Таблица 5 – Определение плеч статистической и динамической остойчивости
θi; м | li; м | Интегральные суммы | |
0,6 | l10 = 0,6 | 0,05238 | |
1,2 | 2*l10+l20 = 2,4 | 0,20952 | |
1,6 | 2*l10+2*l20+l30 = 5,2 | 0,45396 | |
1,8 | 2*l10+2*l20+2*l30+l40 = 8,6 | 0,75078 | |
1,7 | 2*l10+2*l20+2*l30+2*l40+l50 = 12,1 | 1, 05633 | |
1,4 | 2*l10+2*l20+2*l30+2*l40+2*l50 +l60 = 15,2 | 1,32696 | |
2*l10+2*l20+2*l30+2*l40+2*l50 +2*l60+l70 = 17,6 | 1,53648 | ||
2*l10+2*l20+2*l30+2*l40+2*l50 +2*l60+2*l70+l80 =17,6 | 1,53648 |
θ - расчетные амплитуды бортовой качки:
m1 = = 0,151 h1 = = 0, 263
V = 1725 т/м3 – водоизмещение судна при Тс = 3,6
Zg = 3, 6 м; B = 13 м; h0 = hm = 3,03
h1 = 0,263=> m0 = 0,263 c-1
m1 = 0,151 c-1
= 3,5 => m2 = 3,5 c-1
δ = = 0,327 =>m3 = 0,327 c-1
m = m1*m2*m3 = 0,1728 c-1
θ = -15
Величина предельно допустимого момента по углу опрокидывания:
Mдопi = gDiLдоп1
lдопi = 1,6 - предельно допустимое плечо соответствующее углу опрокидывания
D1 = 3451 т.
Mдоп1 = gD1lдоп1 = 9,81*3451*1,6 = 54166, 89 кНм
Величина предельно допустимого момента по углу заливания:
θзав = 15
Но принимаем к расчетам θ*0,8 = 12
lдоп2 = 1,3 - предельно допустимое плечо соответствующее углу заливания.
Mдоп2 = gDilдоп2 = 9,81*3451*1,3 = 44010,6 кНм
Кренящий момент от динамического действия ветра на судно, кНм определяется по формуле:
Мкр = 0,001*pSz = 1,29
где р - условное расчетное динамическое давление ветра. Па;
S - площадь парусности судна при средней осадке Тср по действующую ВЛ, м2;
Z - приведенное плечо кренящей пары при динамическом действии ветра на судно, м: Z = Zr+a1*a2*T = 4,90
Где Zr - возвышение ц.п. над плоскостью действующей ВЛ ,м
а1,a2 -поправочные коэф., определяемые по табл.;
Zr = Zn – Тср = 0,15
где Тср = 3,6 средняя осадка, м
Zr возвышение ц.п. над основной плоскостью. м
Zr = 0,45 => p = 0,45 Па
В/Т = 3,5 => a1 = 3,5
Zg/B = 0,28 =>a2 = 0,28
Zn = 5, 85
S = 578, 78м2
Мкр = 0,001*pSz = 3,38 кНм
Сравнив полученные значения, следует сделать вывод об остойчивости :
Мкр < Мдоп1 Мкр < Мдоп2
3,38 кНм < 54166, 89 кНм 3,38 кНм < 44010,6 кНм