Расчет водоизмещения и координат центра тяжести судна

 

Для расчета водоизмещения и координат центра тяжести судна «на отход» и «на приход» заполняются таблицы нагрузки по образцу типового случая, приведенного в Приложении Г.

В первую строку таблиц вносятся данные порожнего судна, приведенные в Приложении В.

Во вторую строку – данные об экипаже, провизии и снабжении, выбираемые из типового случая.

В третью – судовые запасы.

В следующие четыре строки – груз и жидкий балласт.

В строке «Водоизмещение» рассчитывается: водоизмещение судна D как сумма масс статей нагрузки (сумма чисел столбца 2);

 

статический момент водоизмещения относительно основной плоскости М_z0 как сумма статических моментов статей нагрузки относительно основной плоскости (сумма чисел столбца 4); статический момент водоизмещения относительно плоскости мидель-шпангоута М_х как сумма статических моментов статей нагрузки относительно плоскости мидель-шпангоута (сумма чисел столбца 6). В 3-й и 5-й ячейках строки записываются аппликата z_g0 и абсцисса x_g центра тяжести судна, рассчитанные по формулам:

z_g0 = ; x_g = .

В следующих строках записываются поправки на свободную поверхность запасов, наливного груза, балласта и сумма этих поправок SdМ_z.

Расчетный (с учетом поправки на свободные поверхности) статический момент водоизмещения относительно основной плоскости М_z находится по формуле

М_z = М_z0 + SdМ_z.

Расчетная аппликата центра тяжести судна z_g находится

z_g = .

Допустимая аппликата центра тяжести судна z_{g доп} определяется по таблице допустимых возвышений центра массы судна, приведенной в Приложении К, по водоизмещению D и дифференту D_f судна.

Дифферент судна определяется по формуле

D_f = ,

где x_c и М_1м – абсцисса центра величины и момент, дифферентующий на 1 метр – выбираются из таблицы гидростатических элементов, Приложение Ж.

Если расчетная аппликата центра тяжести судна больше допустимой ( z_g > z_{g доп} ), то остойчивость судна не обеспечена! Мероприятия по улучшению остойчивости приведены в пункте «Корректирование грузового плана).

В следующую строку вносится аппликата метацентра Z_m, выбираемая из таблицы гидростатических элементов.

Метацентрическая высота (МЦВ) h₀ без учета влияния свободных поверхностей жидких грузов рассчитывается по формуле

h₀ = Z_m – Z_g0.

Поправка к МЦВ d h = Sd М_z/D.

Исправленная МЦВ h = h₀ - d h.

Осадка носом d_н, осадка кормой d_к и осадка средняя d_ср рассчитываются по формулам

d_н = d + ( - x_f)_* ;

d_к = d - ( + x_f)_* ;

d_ср = ,

где d –осадка по грузовому размеру, выбирается из таблицы гидростатических элементов по величине водоизмещения;

L = 142 м – длина между перпендикулярами, приведена в Приложении В;

x_f – абсцисса центра тяжести площади ватерлинии, выбирается из таблицы гидростатических элементов.

С помощью выше перечисленных формул рассчитаем значения на отход:

 

Δ = 7261,9 + 16,3 + 913,2 +8733,6 = 16925,0 т.

M_z0 = 73307 + 301 + 6855 + 65202 = 145665 тм.

M_x = -100383 + (-745) + (-36979) + 56087 = -82020 тм.

M_z = 145665 + 1383 = 147048 тм

X_g = -82020 /16925,0 = -4,85 м

 

После этого рассчитаем данные на приход:

 

Δ = 7261,9 + 11,5 + 239,3 + 8733,6 = 16246,3 т.

M_z0 = 73307 + 233 + 2063 + 65202 = 140805 тм.

M_x = -100383 +(-476) + (-13495,3) + 56087 = - 58267 тм.

M_z = 140805 + 76 = 140881 тм.

X_g = -58267 / 16246,3 = -3,59 м

 

Проверка грузового плана