расчет устойчивости судна при загрузке

Заключение

Проведенные в работе расчеты показывают, что для рассмотренных вариантов нагрузки данное рыболовецкое судно неограниченного района плавания удовлетворяет требованию к посадке, остойчивости, а также непотопляемости судов, которые регламентированы «Правилами классификации и постройки морских судов» (в части IV «Остойчивость» и части V «Деление на отсеки») Регистра Российской Федерации, в том числе требованиям к критерию погоды, ускорения, а также элементам диаграммы статической остойчивости.

...

Оглавление
Задание 3
Введение 8
Расчет 10
Расчет и построение диаграммы статической остойчивости 12
Оценка остойчивости судна по критерию погоды 15
Расчет периода бортовой качки при перемещении груза 19
Заключение 22
Список использованных источников 23

Задание

1. Для состояния нагрузки проекта определить период бортовой качки судна.
2. Определить период бортовой качки судна при условии нестандартной нагрузки: груз рыбы из трюмов перемещен в соответствующие нижние твиндеки.

Основные сведения о судне:
Тип и назначение: Транспортный рефрижератор с твиндечной палубой и пятиярусной надстройкой в кормовой части. Судно предназначено для перевозки рыбной продукции.
Район плавания: Неограниченный
Команда: 76 человек
Автономность плавания: 6 месяцев
Скорость хода: 18 узлов
Мощность главных механизмов: 12000 л.с.
Место постройки: г. Гетеборг, Швеция, 1971 год
Главные размерения и характеристики:
Длина между перпендикулярами: L140 м
Ширина борта на миделе: B20,5 м
Водоизмещение по летнюю грузовую марку: D15720 т.
Суммарная площадь килей Sк27,8 м2

Причиной гибели судов во многих случаях бывает потеря судном остойчивости из-за неправильной загрузки судна, подвижек груза из-за плохого крепления или несоблюдения правил перевозок грузов, наличие на судне нескольких цистерн с жидким грузом со свободной поверхностью, несоблюдение правил безопасности и норм хорошей морской практики при плавании в сложных гидрометеорологических условиях. Поэтому будущие судоводители должных уметь определять остойчивость судна перед его выходом из порта и в других экстремальных случаях. Оценку остойчивости судна производят по критериям остойчивости: 1. Начальная поперечная метацентрическая высота судна (h) должна быть не менее 0,05 м или 0,003 В (ширина судна) в зависимости от того, что больше. Это требование относится к рыбопромысловым судам при всех вариантах загрузок, в том числе и в порожнем состоянии. 2. Угол крена, соответствующий максимуму диаграммы статической остойчивости, должен быть не менее 30°.3. Плечо статической остойчивости, соответствующее максимуму диаграммы должно быть: - 0,25м – для судов длиной менее 80 м - 0,2м – для судов длиной более 105 м 4. Угол заката диаграммы статической остойчивости должен быть не менее 60°.5. Критерий погоды (К):K=MопрMкр≥1илиMопр≥Mкр,где Мопр – минимальный опрокидывающий момент; Мкр – кренящий момент.Судно должно, не опрокидываясь, противостоять одновременному действию динамически приложенному давлению ветра и бортовой качки при наихудшем в смысле остойчивости варианте загрузки судна. РасчетДля определения центра тяжести перевозимого груза выполняются расчеты объема трюма и строится кривая центров тяжести его объемов.Вычисление сумм умножения ординат для определения объема и координат центра тяжести трюма. Таблица 1Место измерения трюмаКормовая переборкаСередина трюма по высотеНосовая переборкаСуммаkyk2*3kyc5*6kyн8*9-1234567891011Верх14.604.6044.6018.414.604.60∑в=27.6Середина44.4017.6164.4070.444.1016.4∑z=5Низ14.204.2043.9015.612.802.80∑н=22.6Сумма--∑1=26.4--∑2=104.4--∑3=23.8∑x = -2.6L = 14*0.55 = 7.7м.SВ= 7,7/3 (4.60+4*4.60+4.60)=70,821м2Sс=l/3(yk+4*yc+yн)=66.972 м2V = lb/18(∑1+∑2+∑3) = 200,98 м3Абсцисса центра тяжести площади горизонтального сечения трюма определяется по формуле:Xc = l/2*yн-ykyн+4*yc+yk = 0.044мXн = l/2*yн-ykyн+4*yc+yk = -0.238мРасстояние абсциссы центра объема трюма от его середины по длине определяются:X = l/2*∑x∑1+∑2+∑3 =3,85*(-0.016)=0.0616Расстояние центра объема от середины трюма по высоте равно:Z= b/2*∑z∑1+∑2+∑3 = 3,2/2*5/26/4+104,4+23,8 = 0,0512Далее определяем объем нижней части трюма, вычитая из полного объема трюма объем его верхней части:Vн =V – Sс+Sв2 × b/2 = 200.98 – 163.812 = 37.168Строим кривую центров тяжести трюма:АВV=37,168Vmax=200,98EGX1=0,0616V2JV1V2V1DFX2=0,044Рисунок 2 – Распределение объема и центра тяжести трюма.Расчет и построение диаграммы статической остойчивостиПлечи статической остойчивости диаграммы определяют с помощью интерполяционных кривых плеч остойчивости формы (пантокарен) . На пантокаренах проводят вертикаль через точку на оси абсцисс, соответствующую расчетному водоизмещению судна М. Точки пересечения вертикали с кривыми для различных углов крена дают значения плеч остойчивости формы . Исходные данные для построения универсальной диаграммы приведены в таблице 2.Таблица 2Далее плечи статической остойчивости вычисляются по формуле:Таблица 3 - Расчёт плеч диаграмм статической остойчивости.Расчетные величиныуглы крена θ, градус0102030405060708090, м01,02,02,823,533,924,24,24,03,7sin θ00,1740,3420,5000,6430,7660,8660,940,9851, м00,631.31.92.53.0643.553.9484.236-, м00.370,70,910,8560,6550,252-0,236-После расчета данных, занесенных в таблицу, составляем график статической остойчивости: Рисунок 3 - Диаграмма статической остойчивости Проверка параметров диаграммы статической остойчивости на соответствие нормам остойчивости Регистра судоходства России. По диаграмме статической остойчивости (Рисунок 3) определяем максимальное плечо статической остойчивости lmax, соответствующий ему угол крена max и угол заката диаграммы зак и сравниваем их с требуемыми Регистром.Регистр требует, чтобы lmax было не менее 0,25 м для судов, длина которых не менее 80 м при угле крена max 300. Угол заката диаграммы должен быть не менее 600. Из Рисунка 3 видно, что lmax=0,78 м, max=400, зак=750, значит параметры диаграммы статической остойчивости соответствуют нормам остойчивости Регистра судоходства России.По диаграмме статической остойчивости (Рисунок 3) определяем графическим способом начальную метацентрическую высоту (проводим касательную к графику и восстанавливаем перпендикуляр из точки =1 рад).