Практическая работа по ТУС : расчет плеч статической остойчивости судна .

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №14

РАССЧЁТ ПЛЕЧ СТАТИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА .

ЦЕЛЬ,

- Приобрести навыки в определении продольной остойчивости судна,

- научиться рассчитывать плечи остойчивости по Мв, Мк и углу крена судна.

-чтение судовой документации и диаграммы продольной остойчивости;

ВРЕМЯ: 2 часа.

ОТРАБАТЫВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ.

1.Повторить по конспекту темы по остойчивости судна.

2.Расчет плеч статической остойчивости

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ СТАТИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ

1 Определение угла крена при действии заданного кренящего момента;

2.Определение кренящего момента по известному углу крена;

3.Определение наибольшего кренящего момента, который судно выдерживает не опрокидываясь.

В условиях эксплуатации водоизмещение и положение ЦТ судна постоянно изменяются и для суждения об остойчивости при различных состояниях нагрузки необходимо иметь возможность построения диаграмм статической и динамической остойчивости для любых значений водоизмещения (А) и аппликаты центра тяжести, и (Zg.) Для этой цели используются кривые плеч статической остойчивости и остойчивости формы (судна)

Обозначения на рисунках и диаграммах.

lк - кратчайшее расстояние от начала координат (точка 0) до линии действия сил поддержания при произвольном угле наш- нения 0;

lф- кратчайшее расстояние от начального центра величины (точка С0) до линии действия сил поддержания;

lm - кратчайшее расстояние от начального метацентра (точка щ) до линии действия сил поддержания; Так как указанные плечи зависят при данном угле наклонения не только от осадки судна, но и от формы подводной части корпуса, то все эти плечи называют плечами остойчивости формы, а индексы при обозначении плеча lк , lф , lm- обо­значают. до какой точки в ДП изменены эти плечи.

ЗАДАНИЕ 1. Расчет плеч статической остойчивости.

Произвести расчёт плеч восстанавливающего момента l ст (остойчивости). Определить аппликату центра величины Zc с помощью «кривых ЭТЧ судна для осадки d =5,58, Δ=366 7т и построить ДСО при условии: ( ЦВ -начальный, судно без крена)

Определить аппликату ЦВ Zc с помощью кривых ЭТЧ судна для заданной осадки.

Дано:

d = 5.58 м.

Δ=3667

Z g= 5.79м,.

Zc= 3.11м;

РЕШЕНИЕ:

1.Определяем плечо восстанавливающего момента Мв. (lв)

а= Z g- Zc= 2.68м.

2. Для Θ⁰ =10⁰ l в=( Z g- Zc)sin10⁰(0,174) = 2.68 sin10⁰ =0.465м.

Для Θ⁰ =2 0⁰ (0,342)

Для Θ⁰ = 30⁰ (0,500 )

Для Θ⁰ = 40⁰ (0, 643)

Для Θ⁰ =5 0⁰ (0,766 )

Для Θ⁰ = 60⁰ (0, 866 )

Для Θ⁰ =7 0⁰ (0,940)

2.Определяем плечо формы судна l ф

3. 3. а 3.На основании расчётов построить рабочую диаграмму статической остойчивости судна.

ЗАДАНИЕ№ 2

Построить рабочую ДСО для судна. Δ=360т.;

ДАНО:

d = 3.39м .

Zg=2.9lM;

Zc= 2.10м;

ТАБЛИЦА СИНУСОВ

Sinl0°=0.174; Sin20°=0.342; Sin30° =0.500; Sin 40°=0.643 ; Sin 50°=0.766 ;

Sin 60°=0.866; Sin 70°=0.940 ; Sin 80°=0.965 ; Sin90°=1.000.

Плечи l в = для Sinl0° =

Sin20°=

Sin 30° =

Sin40° =

Sin50° =

Sin 60° =

Sin 70 =

Sin 80° =

Sin 90° =

Плечи lф

Sin20°=

Sin 30° =

Sin40° =

Sin50° =

Sin 60° =

Sin 70 =

Sin 80° =

Sin 90° =

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТ ПОСТРОЕНИЯ ДСО

1.Строим диаграмму ДСО по величинам lф и l в

2. Аппликату центра величины по кривым этч

3.Рассчитываем метацентрическую высоту (h) по формуле- h = r+Zc-Zg

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 15. ПОСТРОЕНИЕ ДСО ПО ИХ СВОЙСТВАМ

ЦЕЛЬ, - Приобрести навыки в определении продольной остойчивости судна по их свойствам.

ВРЕМЯ: 2 часа.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ СТАТИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ

1 Определение угла крена при действии заданного кренящего момента;

2.Определение кренящего момента по известному углу крена;

3.Определение наибольшего кренящего момента, который судно выдерживает не опрокидываясь.

В условиях эксплуатации водоизмещение и положение ЦТ судна постоянно изменяются и для суждения об остойчивости при различных состояниях нагрузки необходимо иметь возможность построения диаграмм статической и динамической остойчивости для любых значений водоизмещения (А) и аппликаты центра тяжести, и (Zg.) Для этой цели используются кривые плеч статической остойчивости и остойчивости формы (судна)

ОТРАБАТЫВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ.

1.Повторить по конспекту темы по остойчивости судна.

2. Построение ДСО по её свойствам.

СВОЙСТВА ДСО

Свойство 1

Угол крена при котором диаграмма достигает максимума, представляет собой предельный угол, до которого можно плавно увеличивать кренящий момент.

Свойство 2

Предельный угол, до которого может наклониться судно так, чтобы после прекращения воздействия кренящего момента Мкр оно могло выпрямиться (самостоятельно вернуться в исходное — прямое — положение), называется углом заката диаграммы 03. В нашем примере 03 = 74°.

Δ=1600т.Какому моменту будет соответствовать

Ιст.=0.250м.

Свойство 3.

При действии постоянного кренящего момента Мкр восходящая ветвь диаграммы характеризует устойчивое положение равновесия, а нисходящая — неустойчивое.

Чему равен Мв, если Δ=1600,а

Ιст.=0.57м.

СВОЙСТВО 4

Касательная к начальному участку диаграммы отсекает на перпендикуляре из угла Θ⁰ равного 1 рад(57,3градуса) на оси углов Θ⁰,отрезок, который равен начальной метацентрической высоте h

Чему равна метацентрическая высота h на данном рисунке.

Задание №1
Построить ДСО по её свойствам.

Требования Морского Регистра
Требования | Соответствие Регистра диаграммы Для судов L 105 м Ι ст.max 0,20 м при Θ⁰ст, max 30° Соответствует Угол заката диаграммы Θ⁰ зак 60° » Площадь диаграммы до угла Θ⁰ = 30° (площадь I) не » должна быть менее площади 0,055 м • 1 рад (площадь II)"

ιст

1,0

0,8

0,6

,4

02

1 рад (57,3*)

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЯСНЕНИЯ К ПОСТРОЕНИЮ ДСО

1.Вычертить систему прямоугольных координат и выбирать масштаб плеч l ст. Например l ст - (0,1м-1см.,) масштаб углов 10°-1,5см. 2.Для контроля правильности построения начального участка диаграммы рассчитаем h (условную метацентрическую высоту) h = r+ Zc- Zg 3.Отложить h на перпендикуляре к углу 0 = 1 рад(57,3°), 4.Провести касательную к начальному участку диаграммы (на основании свойства ДСО: «касательная к начальному участку ДСО отсекает на перпендикуляре к углу 0=1 рад отрезок, равный начальной метацентрической высоте»).

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №16
Расчёт остойчивости судна с помощью «Информации об остойчивости».

ЦЕЛЬ,

- Приобрести навыки в определении продольной остойчивости судна,

-использовать методы определения посадки судна,

-чтение судовой документации и диаграммы продольной остойчивости;

ВРЕМЯ: 2часа .

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ СТАТИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ

1 Определение угла крена при действии заданного кренящего момента; 2.Определение кренящего момента по известному углу крена;

3.Определение наибольшего кренящего момента, который судно выдерживает не опрокидываясь.

В условиях эксплуатации водоизмещение и положение ЦТ судна постоянно изменяются и для суждения об остойчивости при различных состояниях нагрузки необходимо иметь возможность построения диаграмм статической и динамической остойчивости для любых значений водоизмещения (А) и аппликаты центра тяжести, и (Zg.) Для этой цели используются кривые плеч статической остойчивости и остойчивости формы (судна)

ОТРАБАТЫВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ.

1.Повторить по конспекту темы по остойчивости судна.

3.Построить ДСО по кривым плеч остойчивости указанного судна.

ЗАДАНИЕ №1. Рассчитать остойчивость судна с помощью «Информации об остойчивости»

1. Судно стоит на прямом киле. Состояние нагрузки судна - судно порожнем. Zc =1.94; r=2.27; zg=3.09; zm=4.21. Δ =317; d=3.14

Дано.10°-0.2; 20°-0.42; 30°-0.56; 40°-0.5; 50°-0.42; 60°-0.3; 70°-0.1

Найти значение метацентрической высоты (h ) и дать характеристику остойчивости

(Θ⁰зак Θ⁰mах. Мкр. М опр.)

2.Судно стоит на прямом киле. Судно с 10% судовых запасов при обледенении. Zc =1.94; r=2.27; zg=3.09; zm=4.21. Δ =317; d=3.14

Дано.10°- 0.2; 20°- 0.36; 30°0.44-; 40°- 0.3; 50°- 0.27; 60°- 0.13;

Найти значение метацентрической высоты (h ) и дать характеристику остойчивости ( Θ⁰mах. Θ⁰ зак. Мкр. М опр.)

задание №2.

Построить диаграмму статической остойчивости при значении Мкр , используя значения:

lст. mах. - 0.65 м. Мт.м. = 1200 т.м.;

Θ⁰ ст. mах.=40⁰водоизмещение судна Δ=1600т.

Решение

1.Определяем Mв max.

Δ ст. max = _____.

Ответ. Мв max. для судна водоизмещением 1600тм________

Вывод:

Чемθ⁰ судна тем вероятность смещения грузов , а следовательно смещение ЦТ судна, что приводит к понижению крутизны ДСО

задание № 3

Объяснить значение ДСО по высоте начального участка и ширине

ОБЬЯСНЕНИЕ.

Крутизна и высота ДСО зависит от___________ , а также от величины ____________.

Из кривых ДСО 1 и 2 видим:

-при действии одного и того же Мст.кр углы равновесия судов будут ________ .

Ответ:

1.ДСО судна№1 Мст.кр

2. ДСО судна№2 Мст.кр≥ Мв -судно ____________ .

Вывод: Крутизна начального участка, протяжённость и высота ДСО зависят от ____________________, а также от_____________

задание № 4

Построить диаграмму статической остойчивости после переноса груза вверх (Z2 Z1) и дать характеристику.

ХАРАКТЕРИСТИКА.

1. Диаграмма остойчивости _________

2. Восстанавливающий момент _________.

3. метацентрическая высота (h) ._________

4. Плечо статическое максимальное ___________ .

5. Угол статический максимальный и угол заката диаграммы ___________.

задание № 5

Построить диаграмму статической остойчивости при перемещении груза вниз судна

(Z₂ Z₁). Дать характеристику.

1. Восстанавливающий момент______ 2. Остойчивость _____.

3. Θmax и Θзак. __ __ .4. метацентрическая высота h ________

задание № 6

Судно идет в море с креном на правый борт. Внезапно шквал ветра с левого борта, изменил направление и налетел с правого борта. Построить диаграмму статической остойчивости и дать характеристику.

ХАРАКТЕРИСТИКА.

Судно имеет начальный постоянный крен на правый борт Θ ˚.

Шквал налетел с левого борта

Судно имеет Мкр, который определяется равенством площадей S ABC и CDE

Шквал налетел с правого борта

Судно имеет Мкр2, который определяется равенством площадей S AFG и GHI

Вывод:

М2M1 - опаснее будет шквал действующий в ту же сторону, куда накренено судно.

задание № 7

Построить ДСО с отрицательным и положительным метацентрической высотой(h ), и дать им характеристику( графический метод).

Характеристика КРИВОЙ №1 .

Начальный участок ДСО расположен под осью шкал Θ⁰. Метацентрическая высота ( h) _____. Судно _________ , плавает _______

Вывод: Судно _________ Момент опрокидывающий _________

Характеристика кривой №2

Начальный участок ДСО_____ Метацентрическая высота ( h) ____ Значит судно с _____ надводным бортом. Остойчивость ?. Возрастание Мв происходит_____ на начальном участке. Такую ДСО имеют пассажирские суда.

Вывод: судно _______ соответствует Реестру об остойчивости.?

задание № 8

Построить диаграмму судна с высоким надводным бортом с устойчивым равновесием и дать ей характеристику

1. Диаграмма имеет точку перегиба и начальный участок идущий __________

2. Возрастание Mв происходит __________ , чем у остальных судов.

3. Диаграммы такого вида имеют морские суда __________ , _____________.