Практическая работа по ТУС: вычисление координат центра тяжести судна и его осадки при снятии (приёме) груза с учётом плотности воды.

ЦЕЛЬ:

Изучить весовые и объемные характеристики судна; методы вычисления координат центра тяжести (ЦТ) судна; назначение грузовой шкалы и грузового размера судна;

1.Приобрести навыки в расчетах по нахождению водоизмещения ,

-чистой грузоподъемности,

-дедвейт судна,

2.Научиться определять координаты ЦТ судна при различных вариантах его загрузки;

рассчитывать осадку судна при приеме (снятии) груза с учетом плотности

воды.

ОТРАБАТЫВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Определение водоизмещения при различной нагрузки судна.

- водоизмещение порожнем- сумма всех постоянных весов, судовые устройства, системы, топлива, балласт.

- водоизмещение полное - водоизмещение к полному грузу.( водоизмещение судна загруженного по грузовую марку.

водоизмещение объёмное объём вытесненный судном воды .

( равен объёму погруженной в воду части судна).

2.Пользование грузовым размерам и грузовой шкалой с учётом плотности воды.

3. ВЫЧИСЛЕНИЕ КООРДИНАТ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ СУДНА И EFO ОСАДКИ ПРИ СНЯТИИ (ПРИЁМЕ) ГРУЗА.

Знание координат ЦТ нужно для определения состояния поперечной остойчивости:

-для определения дифферента

-для построения диаграмм остойчивости

Расчет положения центра тяжести (Zg) судна удобнее вести в табличной форме, которая называется весовым журналом (упрощенный вид этого журнала представлен в таблице). Исходные данные для расчёта нагрузки судна, т.е. массы судна, и координат его ЦТ содержатся в весовом журнале

В столбце 2 таблицы перечисляются все принятые к перевозке грузы, в столбцах 3, 4 и 6 - соответственно их массы и координаты центров тяжести по длине от миделя и по высоте от основной плоскости.

В столбцах 5 и 7 вычисляются статические моменты масс относительно тех же координатных плоскостей.

Грузы, расположенные в нос от миделя, имеют положительные х и mх, расположенные в корму от миделя - отрицательные.

ЗАДАНИЕ №1. НАЙТИ КООРДИНАТЫ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ СУДНА И ДАТЬ ХАРАКТЕРИСТИКУ.

Задание 2 Судно водоизмещением D=12000т. Сначала приняло груз Р=80т,затем 960т. осадка Δd сначала изменилась на величину 0,1м(10 см), а при приёме 960т на 0,6 м( 60см). На какую величину q изменилась осадка при приёме груза Р=80т.затем Р=960т.

Следовательно,

Δd = Р: 100 q; q =80:1000∙ 0,1 =8т/см.

также и с грузом 960т. q = 960 :100-0,6 = 5,76т/см. т.е.при приёме(снятии) груза массой 8т осадка изменится на 1см. т.е «число тонн, изменяющее осадку на 1см».

ГРУЗОВАЯ ШКАЛА

Грузовая шкала представляет собой таблицу с вертикальными колонками, в которых разбиты шкалы для:

-осадки,

-водоизмещения,

-дедвейта

-надводного борта.

Шкалы водоизмещения и дедвейта составлены для пресной и соленой воды.

Плотность воды (р) зависит от солёности, температуры, наличии различных взвешенных частиц в воде, для моря р=1.025; для реки р=1.00. Для быстрых расчётов при входе из моря в реку и наоборот применяют формулу

Δd = -осадка увеличивается примерно на 3%

Δd= -осадка уменьшится т.е судно всплывёт.

Для пользования грузовой шкалой проводят горизонтальную линию через известную величину (например, осадку d) и считывают остальные. Точность получаемых данных достаточно высока. Грузовая шкала является официальным документом, по которому определяют количество погруженного или выгруженного груза.

Задача 1.

Судно водоизмещением 3600 т., аппликатами Z_g1 = 5.45м Z_с1 = 3.08м метацентрическим радиусом R₁ = 88, 0м, (взяты из документации капитана данного корабля) приняло груз

Р = 220т. Определить продольную метацентрическую высоту (h) после приема груза

Р = 220т. Метод вычисления аналитический.

(изменение h при приёме груза, формула начальной метацентрической высоты)

Решение.

1. Определяем продольную метацентрическую высоту( Н ) по формуле:

H₁=R₁ + Z_c1 - Z_g1=

3. Определяем новую(после приема груза) метацентрическую продольную высоту( Н)

H₂=H1 =

4. С учетом изменения Δ Н:

ΔН==

Ответ: Новая метацентрическая продольная высота после приема груза Р=220т Н₂=80.70м, с учетом разницы высот Н_Δ=-4.93м

6

Задача2.

В результате волнения моря, груз переместился на правый борт (У2 У1 ). Перестроить диаграмму после перемещения груза, дать характеристику.

Характеристика:

Θ⁰ цв, цт, h

Задача3 .

В результате длительного воздействия ветра на судно, груз переместился на левый борт

(У2

Характеристика:

Θ⁰ цв, цт, h

Вывод:

7

Задача4.

После погрузки судна в морском порту оказалось:

осадка судна на нос Тн — 4,96м.,

осадка на корму Т к — 6,32м.

Длина судна L = 75м.

Определить дифферент (ψ) судна на корму. Использовать аналитический метод определения дифферента, (формула дифферентов)

Решение.

1. Используем формулу дифферентов

Задача 5

Судно водоизмещением 3000т,

метацентрической высотой (h) = 0,55,

Следуя морем с грузом, попало в шторм, груз переместился с левого борта на правый.

Решение.

Определили критический момент равный Мкр = 213 Тм.

Определить угол крена судна, используя аналитический метод определения крена.(ФОРМУЛУ ОСТОЙЧИВОСТИ СТАТИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.)

1. Формула остойчивости (Мв) Мв = Δh∙sinθ

2. Производим вычисления по формуле остойчивости.

Мкр==0.129˚

Угол крена θ=arс ∙sin 0.129=7.4˚

Ответ: Угол крена судна образованный при перемещении груза с левого на правый борт составил: θ=7.4˚ на правый борт.