Очевидно, что разница осадок носом и кормой

(2.41)

Задача о произвольном переносе груза решается поэтапно, причем первым этапом должен быть расчет для вертикально переноса, а на двух следующих при определении посадки необходимо учитывать изменение начальной остойчивости.

Прием (снятие) груза. В общем случае прием груза сопро-
вождается изменением и посадки, и остойчивости. Вначале рас|смотрим вариант с малым грузом, когда для определения изменения средней осадки можно пользоваться формулой (1.28),а углы крена и дифферента находить по метацентрическим формулам (2.22), (2.23).
Как и ранее, задачу разобьем на две более простые: впервую очередь, условно примем груз в точку, лежащую на одной вертикали с ЦТ площади ВЛ, а затем перенесем его в точку с заданными координатами х_р и . Прием груза влечет за собой рост водоизмещения и средней осадки соответственно на величины

и

Кроме того, изменится и начальная остойчивость, поскольку претерпят изменение все величины, входящие в правые части формул (2.11) и (2.14).

Так, приращение малой метацентрической высоты, очевидно, будет

(2.41)

Статический момент погруженного объема относительно ос­новной плоскости можно записать в виде

М_ху=(V+ V) (z_c+ z_c); (2.42)

этот же момент можно представить как сумму:

М_ху = , (2.43)

тде Т+ Т/2 — отстояние от ОП, вошедшего в воду дополни­тельного объема V.

Приравняв (2.41) и (2.42), получим выражение для прира­щения аппликаты ЦВ:

(2.44)
где m- масса принимаемого груза..

-^Метацентрический радиус после приема груза запишется в виде

(2.45)

Полагая, как и ранее, что судно прямобортное, а следова­тельно из (2.45) с учетом (2.8) получим приращение центрического радиуса:

(2.46)

По аналогии с приращением аппликаты ЦВ определяем и изменение возвышения ЦТ:

(2.47),

где z_p — аппликата ЦТ принимаемого груза p.

Суммируя (2.44), (2.46) и (2.47), с учетом (2.11) находим изменение поперечной метацентрической высоты:

(2.48)

Аналогичным образом получаем и приращение продольной метацентрической высоты:

, (2.49)

которое с учетом соотношения величин, стоящих в скобках, можно записать в виде

(2.50)

Таким образом, на первом этапе мы определили новые значения водоизмещения, осадки и метацентрических высот судна:

. (2.51)

Вторая половина задачи - уже известный горизонтальный перенос груза на расстояние у_Р= у_Р вдоль оси оу и вдоль оси OX. Углы крена и дифферента определяем по (2.37) и (2.38) с учетом (2.51) и (2.50):

(2.52)

(2.53)

Все полученные зависимости, очевидно, будут справедливы и для расходования (снятия) груза, если изменить знак p (или т) на минус.

Анализируя выражение(2.47), можно отметить, что метацентрическая высота при приеме груза не изменится ( = 0), если

(2.54)

Выражение (2.54) представляет собой уравнение нейтральной плоскости. Если ЦТ принятого груза лежит выше этой плоскости – метацентрическая высота уменьшается, ниже – увеличивается.

Рассуждая аналогичным образом, получим нейтральную плоскость и для продольной остойчивости. С учетом того, что H >>T+ можно сделать вывод: прием груза всегда уменьшает продольную метацентрическую высоту, т. к. соответствующая нейтральная плоскость лежит значительно ниже киля судна.

Необходимо отметить: нейтральные плоскости при приеме ( и расходовании ( груза не совпадают. Кроме того, положение нейтральной плоскости по высоте зависит и от массы принимаемого груза, так как f(m).

Выражение (2.54) показывает, что у прямобортного судна нейтральные плоскости располагаются следующим образом: для начальной поперечной остойчивости несколько выше или ниже ватерлинии судна (практически можно считать, что они совпадают с плоскостью ватерлинии); для начальной продольной остойчивости - глубоко под килем судна.

Если масса принимаемого груза превышает (10-12)% массового водоизмещения D, то допущение о прямобортности судна может привести к существенным ошибкам при определении параметров посадки и начальной остойчивости судна.

В этом случае необходимо использовать кривые элементов теоретического чертежа, а именно: грузовой размер V(T) и зависимости от осадки аппликат поперечного и продольного метацентров и

Если нужно контролировать остойчивость в процессе погрузки, то необходимо располагать кроме кривых элементов и данными об изменении возвышения ЦТ судна в функции от осадки ,. Она может быть получена с помощью (2.46) для конкретного порядка приема большого груза.

Влияние на начальную остойчивость перемещающихся грузов и условий эксплуатации.

До сих пор мы имели дело с грузами, положение ЦТ которых было строго фиксировано и не зависело от наклонений. Однако на судне могут быть и подвижные, свободно перемещающиеся грузы. Общей чертой у таких грузов является то, что их центр тяжести смещается в сторону наклонения. В этом случае возникает дополнительный момент, увеличивающий угол крена или дифферента, т. е. снижающий начальную остойчивость. Это обстоятельство делает подвижные грузы потенциально опасными.

Все эти грузы можно отнести к следующим категориям: подвешенные, перекатывающиеся, жидкие, сыпучие.

Подвешенные грузы. Чаще всего с этой категорией грузов приходится сталкиваться при проведении погрузо-разгрузочных операций с помощью судовых средств.

При накренении судна на угол отклоняется от вертикали и подвешенный груз (рис. 2.6), создавая при этом дополнитель­ный кренящий момент

М_к = р Sin (2.56)

где р — сила тяжести груза; /_т — длина троса.

Рис. 2.6. Влияние подвешенного груза на остойчивость

Соответственно на ту же величину по сравнению со значе­нием, которое он имел до подъема груза, уменьшается и вос­станавливающий момент:

pl (2.57)

Дата добавления: 2015-07-26