Общие сведения о качке.

Качкой называются колебательные движения, совершаемые судном около положения равновесия при плавании на спокойной воде или взволнованной поверхности воды.

При изучении качки рассматривают две системы прямоугольных координат (рис.1.1.), одна из которых жёстко связана с судном, и, следовательно, является подвижной при колебаниях судна (начало её координат расположено в центре тяжести судна G), другая неподвижна в пространстве с центром в точке О. При отсутствии качки обе системы координатных осей совпадают и имеют общий центр в точке G.

Колебания судна подразделяют на основные и дополнительные.

Основные колебания судна происходят вдоль вертикальной оси ОV, вокруг продольной оси G_х и поперечной G_у.

Эти колебания соответственно называются вертикальной качкой, бортовой качкой, килевой качкой.

Дополнительные виды колебаний (качки) включают: вращение относительно оси OZ; продольно-горизонтальная качка - поступательное движение вдоль оси Оx; поперечно-горизонтальная качка -поступательное движение вдоль оси Оh.

П ри совершении основных видов качки возникают восстанавливающие моменты и силы, стремящиеся вернуть судно в первоначальное положение устойчивого равновесия.

При совершении дополнительных видов качки колебательные движения судна происходят около безразличного положения равновесия.

При плавании судна на спокойной воде могут возникнуть только основные виды качки.

При плавании судна на волнении возникают основные и дополнительные виды качки.

При рассмотрении качки каждый из основных видов качки рассматривается отдельно. Дополнительные виды качки в теории качки не рассматриваются, так как не имеют практического значения.

Качка характеризуется следующими параметрами:

1. Амплитудой качки;

2. Периодом качки;

3. Частотой качки;

4. Размахом качки,

Для упрощения расчетов качки колебательные движения рассматриваются периодическими, при которых судна возвращается в исходное положение через равные промежутки времени.

Время совершения одного полного колебания называется периодом качки и измеряется в секундах. В общем случае качка является непериодическим процессом.

Амплитудой качки называется отклонение судна от положения равновесия в крайнее положение.

Размахом качки называется полное отклонение судна из одного крайнего положения в другое. При симметричных отклонениях судна от положения равновесия размах качки равен двум амплитудам.

Амплитуда и размах бортовой и килевой качки измеряется в градусах, вертикальной качки в метрах.

Частотой качки называется число полных колебаний от исходного положения в одну и другую сторону за 2p секунд.

Качка отрицательно влияет на все мореходные качества судна и является причиной нежелательных явлений, представляющих опасность для судна. Качка может быть причиной аварии судна или возникновения менее опасных ситуаций, при которых возникают: смещение груза; увеличение напряжений в конструкциях судна; ухудшение управляемости; удары корпуса о воду; заливание палубы и надстроек; ухудшение условий работы и обслуживание механизмов и судовых устройств; вредных физиологических воздействий на людей и т.п.

Исходя из сказанного, можно заключить, что задачей изучения качки является разработка теории, позволяющей определить мероприятия по уменьшению амплитуды качки, увеличению её периода (что обеспечивает плавность качки и уменьшение угловых ускорений), сведение к минимуму описанных выше отрицательных явлений, возникающих при качке.

Дата добавления: 2015-09-04