Оценка посадки, остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исходные данные

Скорость судна в рейсе v_s = 14,8 уз

Протяженность рейса S = 6600 м.миль

Осадка по носовой марке углубления перед погрузкой T^м_н0 = 0,76 м

Осадка по кормовой марке углубления перед погрузкой T^м_к0 = 5,92 м

Осадка по средней марке углубления перед погрузкой T^м_м0 = 3,33 м

Аппликата ЦТ судна перед погрузкой z_g0 = 8,79 м

Количество кипового груза Р_гр = 7000 т

Удельный погрузочный объем кипового груза m_гр = 0,75 м³/т

Массовая плотность забортной воды в порту погрузки r₀ = 1,010 т/м³

1. Расчет ходового времени и судовых запасов на рейс

1.1. Ходовое время рейса рассчитано по заданным расстоянию между портами и скорости судна:

t^х_р = S / (24 v_s) = 6600 / (24 · 14,8) = 14,8 сут

Для обеспечения разгрузки судна в порту прихода стояночное время принято равным:

t^с_р = 5,0 сут

1.2. Необходимое количество ходовых запасов с учетом штормового запаса (равным 10%) найдено по нормам суточных расходов на ходу:

моторное топливо

P^х_мт = 1,1 q^х_мт t^х_р = 1,1 · 32,1 · 14,8 = 522,6 т,

дизельное топливо

P^х_дт = 1,1 q^х_дт t^х_р = 1,1 · 2,2 · 14,8 = 35,8 т,

цилиндровое масло

P^х_цил = 1,1 q^х_цил t^х_р = 1,1 · 0,11 · 14,8 = 1,8 т,

циркуляционное масло

P^х_цир = 1,1 q^х_цир t^х_р = 1,1 · 0,11 · 14,8 = 1,8 т,

пресная вода

P^х_пв = 1,1 q^х_пв t^х_р = 1,1 · 3,4 · 14,8 = 55,4 т.

Всего ходовых запасов

P^х_зап = 522,6 + 35,8 + 1,8 + 1,8 + 55,4 = 617,4 т.

1.3. Необходимое количество стояночных запасов найдено по нормам суточных расходов на стоянке:

дизельное топливо

P^с_дт = q^с_дт t^с_р = 2,2 · 5,0 = 11,0 т,

циркуляционное масло

P^с_цир = q^с_цир t^с_р = 0,024 · 5,0 = 0,1 т,

пресная вода

P^с_пв = q^с_пв t^с_р = 3,4 · 5,0 = 17,0 т.

Всего стояночных запасов

P^с_зап = 11,0 + 0,1 + 17,0 = 28,1 т.

1.4. Количество запасов на отход:

моторное топливо

P^о_мт = P^х_мт = 522,6 т,

дизельное топливо

P^о_дт = P^х_дт + P^с_дт = 35,8 + 11,0 = 46,8 т,

цилиндровое масло

P^о_цил = P^х_цил = 1,8 т,

циркуляционное масло

P^о_цир = P^х_цир + P^с_цир = 1,8 + 0,1 = 1,9 т,

пресная вода

P^о_пв = Р^х_пв + Р^с_пв = 55,4 + 17,0 = 72,4 т.

Всего запасов на отход:

P^о_зап = 522,6 + 46,8 + 1,8 + 1,9 + 72,4 = 645,5 т.

1.5. Остаток запасов на приход:

моторное топливо

P^п_мт = P^о_мт - 0,9 P^х_мт = 522,6 - 0,9 · 522,6 = 52,3 т,

дизельное топливо

P^п_дт = P^о_дт - 0,9 P^х_дт = 47,8 - 0,9 · 35,8 = 15,6 т,

цилиндровое масло

P^п_цил = P^о_цил - 0,9 P^х_цил = 1,8 - 0,9 · 1,8 = 0,2 т,

циркуляционное масло

P^п_цир = P^о_цир - 0,9 P^х_цир = 1,9 - 0,9 · 1,8 = 0,2 т,

пресная вода

P^п_пв = P^о_пв - 0,9 P^х_пв = 72,4 - 0,9 · 55,4 = 22,5 т.

Всего запасов на приход

P^п_зап = 52,3 + 15,6 + 0,2 + 0,2 + 22,5 = 90,8 т.

2. Определение водоизмещения при начальной посадке судна

2.1. Дифферент судна рассчитан по замерам с марок углубления:

d^м₀ = Т^м_н0 - Т^м_к0 = 0,76 - 5,92 = - 4,91 м.

2.2. По чертежу оконечностей найдены отстояния марок углубления:

l_н = -3,85 м,

l_к = 0,70 м,

l_м = 1,20 м.

2.3. Длина судна между марками углубления, по которым сняты осадки носом и кормой, составила:

L^м = L + l_н - l_к = 140,0 - 3,85 - 0,70 = 135,45 м.

2.4. Тангенс угла дифферента судна и осадки на перпендикулярах и миделе найдены по формулам:

tg y₀ = d^м₀ / L^м = - 4,91 / 135,45 = - 0,0362 м,

Т_н0 = Т^м_н0 - l_н tg y₀ = 0,76 - 3,85 · 0,0362 = 0,61 м,

Т_к0 = Т^м_к0 - l_к tg y₀ = 5,92 + 0,70 · 0,0362 = 5,99 м,

Т_м0 = Т^м_м0 - l_м tg y₀ = 3,33 + 1,20 · 0,0362 = 3,43 м.

2.5. Приведенная (с учетом изгиба корпуса) средняя осадка найдена по формуле:

Т_ср0 = (Т_н0 + 6 Т_м0 + Т_к0) / 8 = (0,61 + 6 · 3,43 + 5,92) / 8 = 3,41 м.

По грузовой шкале для найденной приведенной осадке Т_ср0 определены:

водоизмещение судна при плотности морской воды r = 1,010 т/м³ D'₀=5827 т,

число тонн на сантиметр осадки q₀ = 19,98 т/см,

момент, дифферентующий судно на 1 сантиметр осадки М_см0 = 128,6 тм/см.

По кривым элементов теоретического чертежа определены:

абсцисса ЦВ x_c0 = 0,190 м,

абсцисса ЦТ площади ватерлинии x_f0 = 0,059 м,

аппликата ЦВ z_c0 = 1,815 м,

продольный метацентрический радиус R₀ = 301,6 м.

Продольная метацентрическая высота:

H₀ = R₀ + z_c0 - z_g0 = 301,6 + 1,815 - 8,65 = 294,8 м.

2.6. Для вычисления поправок на дифферент по грузовой шкале определены моменты, дифферентующие на 1 сантиметр осадки, а по кривым элементов теоретического чертежа определены продольный метацентрический радиус водоизмещение, для осадок:

T' = T_ср0 + 0,5 = 3,41 + 0,5 = 3,91 м,

M_см' = 133,5 тм/см,

D' = 6818 т,

R' = 267,5 м;

Т" = Т_ср0 - 0,5 = 3,41 - 0,5 = 2,91м,

M_см" = 99,4 тм/см,

D" = 5074 т,

R" = 359,4 м;

2.7. Поправки к водоизмещению на дифферент рассчитаны:

а) первая поправка

DD₁ = 100 q₀ x_f0 tg y₀ = 100 · 19,98 · 0,059 · (-0,0362) = - 4,30 т;

б) вторая поправка

DD₂ = 50 (М_см' - М_см") L tg²y₀ = 50 · (133,5 - 99,4) · 140,0 · 0,0362² = 312,7 т.

2.8. Исправленное водоизмещение определено:

D₀" = D₀' + DD₁ + DD₂ = 5827 - 4,30 + 312,7 = 6135 т.

2.9. Водоизмещение с учетом плотности забортной воды определено:

D₀ = D₀" (r₀ / 1,025) = 6135 · 1,010/ 1,025 = 6028 т.

2.10. Абсцисса ЦТ судна при начальной посадке определена:

x_g0 = x_c0 + H₀ tg y₀ = 0,190 - 301,6 · 0,0362 = - 10,73 м.

3. Распределение запасов и груза (составление грузового плана)

3.1. Для осадки по летнюю грузовую марку Т_лгм = 9,39 м из данных по судну определено водоизмещение в полном грузу D_гр = 19220 т и рассчитана чистая грузоподъемность судна в заданном рейсе:

D_ч = D_гр - (D₀ + SP_зап) = 19220 - (6028 + 645,5) = 12547 т.

Заданное на рейс количество груза P_гр не превысило чистой грузоподъемности судна в рейсе:

(P_гр = 7000 т) < (D_ч = 12547 т)

3.2. Запасы по судовым цистернам распределены с учетом заполнения расходных и отстойных цистерн. Размещение запасов на отход и приход приведено в таблице 3.2.1 и 3.2.2. Координаты центра тяжести запасов x_зап и z_зап рассчитаны по формулам:

x_зап = SM_{x зап}/SP_зап ; z_зап = SM_{z зап}/SP_зап.

Таблица 3.2.1 - Размещение судовых запасов на отход судна

Запасы и их размещение	Шпангоуты	Вместимость, т	На отход
			масса, т	плечи, м	моменты, тм
				x	z	Mx	Mz
1	2	3	4	5	6	7	8
Моторное топливо 0,900 т/м3
Расходные топливные цистерны №1,2 Л.Б и П.Б.	123127	39,9	39,9	-23,90	6,12	-953,6	188,3
Отстойные топливные цистерны №1,2 Л.Б и П.Б.	123127	43,8	43,8	-23,90	4,73	-1046,8	268,1
Междудонная цистерна №3 Л.Б.	6895	209,0	209,0	10,60	0,74	2215,4	154,7
Междудонная цистерна №3 П.Б.	6895	202,0	202,0	10,90	0,74	2201,8	149,5
Междудонная цистерна №7 П.Б.	133149	66,0	27,9	-35,30	1,00	-984,9	27,9
МОТОРНОЕ ТОПЛИВО ВСЕГО	522,6	2,74	1,51	1431,9	788,4
Дизельное топливо 0,850 т/м3
Расходные цистерны диз. Топлива №1,2 Л.Б и П.Б.	123127	22,1	22,1	-23,9	6,12	-528,2	135,3
Междудонная цистерна №6 Л. Б.	132151	69,0	24,7	-36,0	0,78	-889,2	19,3
ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО ВСЕГО	46,8	-30,29	3,30	-1417,4	154,5
Масло 0,890 т/м3
Цистерна запасов моторного масла Л.Б.	141144	11,1	1,8	-37,8	10,58	-68,0	19,0
Цистерны запасов цилиндрового масла №1,2 Л.Б и П.Б.	136138	9,8	1,9	-34,5	10,8	-65,6	20,5
СМАЗОЧНОЕ МАСЛО ВСЕГО	3,7	-36,11	10,69	-133,6	39,6
Пресная вода 1,000 т/м3
Цистерна питьевой воды Л.Б и П.Б.	122128	70,6	30,0	-21,40	5,60	-642,0	168,0
Цистерна питьевой воды Л.Б. и П.Б	151168	179,6	42,4	-49,80	1,70	-2111,5	72,1
ПРЕСНАЯ ВОДА ВСЕГО	72,4	-38,03	3,32	-2753,5	240,1
ИТОГО ЗАПАСОВ НА ОТХОД	645,5	-4,45	1,89	-2872,6	1222,6

Таблица 3.2.2 - Размещение судовых запасов на приход судна

Запасы и их размещение	Шпангоуты	Вместимость, т	На приход
			масса, т	плечи, м	моменты, тм
				x	z	Mx	Mz
1	2	3	4	5	6	7	8
Моторное топливо 0,900 т/м3
Расходные топливные цистерны №1,2 Л.Б и П.Б.	123127	39,9	25,0	-23,90	4,72	-597,5	118,0
Отстойные топливные цистерны №1,2 Л.Б и П.Б.	123127	43,8	27,3	-23,90	6,12	-652,5	167,1
МОТОРНОЕ ТОПЛИВО ВСЕГО	52,3	-23,90	5,45	-1250,0	285,1
Дизельное топливо 0,850 т/м3
Расходные цистерны диз. Топлива №1,2 Л.Б и П.Б.	123127	22,1	15,6	-23,90	5,90	-372,8	92,0
ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО ВСЕГО	15,6	-23,90	5,90	-372,8	92,0
Масло 0,890 т/м3
Цистерна запасов моторного масла Л.Б.	141144	11,1	0,2	-37,80	10,58	-7,6	2,1
Цистерны запасов цилиндрового масла №1,2 Л.Б и П.Б.	136138	9,8	0,2	-34,50	10,80	-6,9	2,2
СМАЗОЧНОЕ МАСЛО ВСЕГО	0,4	-36,15	10,69	-14,5	4,3
Пресная вода 1,000 т/м3
Цистерна питьевой воды Л.Б и П.Б.	122128	70,6	10,0	-21,40	5,60	-214	56
Цистерна питьевой воды Л.Б. и П.Б	151168	179,6	12,5	-49,80	1,70	-622,5	21,3
ПРЕСНАЯ ВОДА ВСЕГО	22,5	-37,18	3,43	-836,5	77,3
ИТОГО ЗАПАСОВ НА ПРИХОД	90,8	-27,24	5,05	-2473,8	458,6

3.3. Объем заданного к перевозке груза найден по формуле:

V_гр = Р_гр m_гр = 7000 · 0,75 = 3350 м³

В таблице 3.3.1 выполнено распределение груза по длине судна пропорционально вместимости отсеков.

Таблица 3.3.1 - Распределение груза пропорционально вместимости отсеков

Наименование помещения	Зерновой объем отсека, Wзер, м3	Коэффициент пропорциональности, k	Киповый объем груза, Wкип, м3
Трюм №1	640	1,153	555
Трюм №2	2560	1,115	2295
Трюм №3	2910	1,111	2620
Трюм №4	2930	1,110	2640
Трюм №5	970	1,141	850
Твиндек №1	900	1,139	790
Твиндек №2	1870	1,081	1730
Твиндек №3	1905	1,082	1760
Твиндек №4	1895	1,071	1770
Твиндек №5	1550	1,069	1450
Твиндек бак	1040	1,083	960
СУММА	19170	-	17420

3.4. В первом приближении груз размещен пропорционально вместимости отсеков, и составленный грузовой план представлен в таблице 3.4.1.

Таблица 3.4.1 - Размещение груза в первом приближении

Наименование помещения	Вместимость W, м3	zv, м	Объем Vгр, м3	Масса Pгр, т	Плечи, м	Моменты, тм
					x	z	Mx	M z
Трюм №1	555	6,38	555	1110	50,50	6,38	56055	7081,8
Трюм №2	2295	4,86	785	1570	32,00	3,05	50240	4788,5
Трюм №3	2620	4,78	-	-	-	-	-	-
Трюм №4	2640	4,77	2010	4020	-10,50	3,68	-42210	14793,6
Трюм №5	850	6,75	-	-	-	-	-	-
Твиндек №1	790	10,20	-	-	-	-	-	-
Твиндек №2	1730	10,35	-	-	-	-	-	-
Твиндек №3	1760	10,33	-	-	-	-	-	-
Твиндек №4	1770	10,33	-	-	-	-	-	-
Твиндек №5	1450	12,26	-	-	-	-	-	-
Твиндек-бак	960	14,40	-	-	-	-	-	-
ИТОГО ГРУЗ:	17420	-	3350	7000	9,56	3,98	64085	26663,9

Аппликата центра тяжести груза в частично заполненном трюме №2 и №4, определена по кривой центров объемов груза на чертеже размещения грузов по помещениям:

3.5. В таблицах 3.5.1 и 3.5.2 рассчитаны координаты центра тяжести судна после загрузки в первом приближении на отход и приход.

Таблица 3.5.1 - Расчет абсциссы центра тяжести судна в первом приближении

Статья нагрузки	На отход
	масса, т	плечи, м	моменты, тм
		x	z	M x	M z
Судно перед загрузкой	6028,0	-10,73	8,79	-64680,4	52142,2
Судовые запасы	645,5	-4,45	1,89	-2872,6	1222,6
Груз	7000,0	9,56	3,98	64085,0	26663,9
СУДНО НА ОТХОД	13374	-0,26	5,98	-3468,0	80028,7

Таблица 3.5.2 - Расчет абсциссы центра тяжести судна в первом приближении

Статья нагрузки	На приход
	масса, т	плечи, м	моменты, тм
		x	z	M x	M z
Судно перед загрузкой	6028,0	-10,73	8,79	-64680,4	52142,2
Судовые запасы	90,8	-27,24	5,05	-2473,8	458,6
Груз	7000,0	9,56	3,98	64085,0	26663,9
СУДНО НА ПРИХОД	12819	-0,24	6,18	-3069,2	79264,7

3.6. Посадка судна на отход и приход после загрузки в первом приближении рассчитана в таблице 3.6.1.

Таблица 3.6.1 - Расчет посадки судна, после загрузки в первом приближении

Наименования величин	Обозначения и формулы	Значения величин
		отход	приход
Водоизмещение судна, т	D (из табл.3.5.1 и 3.5.2)	13374	12819
Абсцисса центра тяжести судна, м	xg (из табл.3.5.1 и 3.5.2)	-0,26	-0,24
Объемное водоизмещение, м3	V = D / 1,010	13281	12730
Средняя осадка судна, м	Tср (по грузовой шкале)	7,05	6,77
Число тонн на сантиметр осадки, т/см	q (по грузовой шкале)	22,60	22,34
Момент, дифферентующий на сантиметр, тм/см	Mсм (по грузовой шкале)	173,0	167,4
Абсцисса центра величины, м	xc (по кривым элементам)	-0,23	-0,162
Абсцисса центра тяжести площ. ватерлинии, м	xf (по кривым элементам)	-1,65	-1,36
Аппликата поперечного метацентра, м	zm (по кривым элементам)	8,52	8,55
Коэффициент общей полноты	? (по кривым элементам)	0,660	0,661
Дифферент судна, м	d = D (xg - xc) / (100 Mсм)	-0,023	-0,060
Осадка судна носом, м	Tн = Tср + (0,5 - xf/L) d	7,04	6,74
Осадка судна кормой, м	Tк = Tн - d	7,06	6,80

3.7. Так как на отход судна, оно было посажено с допустимым дифферентом на корму, следовательно, за предварительный грузовой план принято распределение груза по трюмам судна в первом приближении, выполненное в таблице 3.4.1.

3.8. Определение посадки судна с помощью диаграммы осадок носом и кормой выполнено в таблице 3.8.1.

Таблица 3.8.1 - Расчеты посадки по диаграмме осадок носом и кормой

Наименования величин	Обозначения и формулы	Значения величин
		отход	приход
Водоизмещение массовое, т	D (из табл.3.5.1 и 3.5.2)	13374	12819
Момент водоизмещения относит. миделя, тм	Mx (из табл.3.5.1 и 3.5.2)	-3468,0	-3069,2
Осадка судна носом, м	Tн (по диаграмме)	7,02	6,73
Осадка судна кормой, м	Tк (по диаграмме)	7,05	6,81
Дифферент судна, м	d = Tн - Tк	-0,03	-0,08
Средняя осадка судна, м	Tср = (Tн + Tк) / 2	7,04	6,77

Полученные по диаграмме параметры посадки отличаются от полученных по формулам незначительно, в дальнейших расчетах использованы результаты, приведенные в таблице 3.6.1.

4. Расчеты остойчивости судна в рейсе

4.1. Поправки Dm_h к статическому моменту массы судна относительно основной плоскости на влияние свободной поверхности жидкого груза определена по справочному материалу для данного судна. В расчетную комбинацию включались цистерны с наибольшей поправкой Dm_h независимо от степени их заполнения (полные или частично заполненные). В расчет не включались цистерны, удовлетворяющие условию Dm_h Ј 0,01 D_min.

Поправки на влияние свободной поверхности жидкостей приведены в таблице 4.1.1.

Таблица 4.1.1 - Поправки на влияние свободной поверхности

Запасы и их размещение	Шпангоуты	Вместимость, т	масса, т	Поправка, Dmh, тм
Моторное топливо 0,900 т/м3
Междудонная цистерна №3 Л.Б.	6895	209,0	209,0	1049
Междудонная цистерна №3 П.Б.	6895	202,0	202,0	1049
Междудонная цистерна №7 П.Б.	133149	66,0	63,2	66
Дизельное топливо 0,850 т/м3
Междудонная цистерна №6 Л. Б.	132151	69,0	50,4	74
СУММА	2238

4.2. Характеристики начальной остойчивости судна в рейсе рассчитаны в таблице 4.2.1.

Таблица 4.2.1 - Расчет характеристик начальной остойчивости

Наименования величин	Обозначения и формулы	Значения величин
		отход	приход
Водоизмещение, т	D (из табл.3.5.1 и 3.5.2)	13374	12819
Неисправленная аппликата ЦТ судна, м	zg0 (из табл.3.5.1 и 3.5.2)	5,98	6,18
Аппликата поперечного метацентра, м	zm (из табл.3.6.1)	8,52	8,55
Неисправленная метацентрическая высота, м	h0 = zm - zg0	2,54	2,37
Поправка на влияние свободной поверхности, м	Dz = SDmh / D	0,17	0,17
Исправленная аппликата ЦТ судна, м	zg = zg0 + Dz	6,15	6,35
Исправленная метацентрическая высота, м	h = h0 - Dz	2,37	2,20

4.3. Для построения диаграмм статической остойчивости использованы кривые плеч остойчивости формы.

Расчет плеч статической и динамической остойчивости выполнен в таблицах 4.3.1 и 4.3.2.

Таблица 4.3.1 - Расчет плеч остойчивости судна на отход

Водоизмещение, D, т	13374
Аппликата центра тяжести судна, Zgо, м	5,98
Аппликата условного центра масс, Zм, м	0,00
Исправленная аппликата центра тяжести судна, Zg' = Zgо -Zм, м	5,98
= 0,174
Угол крена,	Плечо формы, lф, м	sin, рад.	Zg' sin	Плечо статической остойчивости l = lф - Zg' sin, м	Интегральная сумма (l)	Плечо динамической остойчивости , м
0	0,00	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
10	1,500	0,174	1,041	0,459	0,459	0,040
20	3,030	0,342	2,045	0,985	1,904	0,166
30	4,590	0,500	2,990	1,600	4,489	0,391
40	6,000	0,643	3,845	2,155	8,244	0,717
50	7,010	0,766	4,581	2,429	12,828	1,116
60	7,640	0,866	5,179	2,461	17,718	1,541
70	7,920	0,940	5,621	2,299	22,478	1,956
80	7,900	0,985	5,890	2,010	26,787	2,330
90	7,600	1,000	5,980	1,620	30,417	2,646

Таблица 4.3.2 - Расчет плеч остойчивости судна на приход

Водоизмещение, D, т	12819
Аппликата центра тяжести судна, Zgо, м	6,18
Аппликата условного центра масс, Zм, м	0,00
Исправленная аппликата центра тяжести судна, Zg' = Zgо -Zм, м	6,18
= 0,174
Угол крена,	Плечо формы, lф, м	sin, рад.	Zg' sin	Плечо статической остойчивости l = lф - Zg' sin, м	Интегральная сумма (l)	Плечо динамической остойчивости , м
0	0,00	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
10	1,450	0,174	1,075	0,375	0,375	0,033
20	3,040	0,342	2,114	0,926	1,676	0,146
30	4,640	0,500	3,090	1,550	4,152	0,361
40	6,060	0,643	3,974	2,086	7,789	0,678
50	7,080	0,766	4,734	2,346	12,221	1,063
60	7,700	0,866	5,352	2,348	16,915	1,472
70	7,980	0,940	5,809	2,171	21,434	1,865
80	7,940	0,985	6,087	1,853	25,458	2,215
90	7,600	1,000	6,180	1,420	28,730	2,500

Диаграммы статической остойчивости на отход и приход судна приведены на рисунках 4.3.1 и 4.3.2.

5. Проверка остойчивости судна в рейсе

водоизмещение судно остойчивость прочность

5.1. Проверка остойчивости с помощью диаграммы предельных моментов из Информации об остойчивости судна выполнена в таблице 5.1.1.

Таблица 5.1.1 - Проверка остойчивости по графику предельных моментов

Наименования величин	Обозначения и формулы	Значения величин
		отход	приход
Водоизмещение, т	D (из табл.3.5.1 и 3.5.2)	13374	12819
Момент относительно основной плоскости, тм	Мz (из табл.3.5.1 и 3.5.2)	80028,7	79264,7
Момент для перехода к плоскости отсчета, тм	DM = D z0, (z0 = 8,0 м)	3760	3320
Момент относительно плоскости отсчета, тм	Mzo 0 = Mz - DM	76269	75945
Поправочный момент, тм	SDmh (из табл.4.1.1)	2238	2238
Исправленный момент, тм	Mzo = Mzo 0 + SDmh	78507	78183
Предельный момент, тм	Mпр (по графику)	4000	3010
Разность моментов, тм	D = Mzo - Mпр	74507	75173

Значения разности моментов показывают, что остойчивость судна удовлетворяет требованиям Информации.

5.2. Нормируемые параметры остойчивости рассчитаны в таблице 5.2.1.

Таблица 5.2.1 - Расчеты нормируемых параметров остойчивости

Наименования величин	Обозначения и формулы	Значения величин
		отход	приход
1	2	3	4
Водоизмещение массовое, т	D (из табл.3.5.1 и 3.5.2)	13374	12819
Осадка судна, м	T (из табл. 3.6.1)	7,05	6,77
Угол входа палубы в воду, °	qd = arctg(2 (H - T) / B)	25,7	26,9
Площадь парусности судна, м2	Aп (по схеме отсеков)	1513	1552
Аппликата центра парусности, м	zп (по схеме отсеков)	11,53	11,39
Плечо парусности при постоянном ветре, м	zпc = zп - T/2	8,01	8,01
Кренящее плечо давления ветра, м	lw1=504 Aпzпc/(1000gD)	0,047	0,050
Кренящее плечо порыва ветра, м	lw2 = 1,5 lw1	0,070	0,075
Отношение ширины к осадке	B/T	2,92	3,04
Безразмерный множитель	X1 (из табл. Правил)	0,91	0,89
Коэффициент	k? (из табл. Правил)	1,09	1,07
Коэффициент общей полноты	d (из табл. 3.6.1)	0,660	0,661
Безразмерный множитель	X2 (из табл. Правил)	0,98	0,98
Относительная площадь скуловых килей, %	100 Aк /(LB)	1,50
Поправочный коэффициент	k (из табл. Правил)	0,95
Коэффициент капитанской формулы	c = 0,373 + 0,023 B/T - - 0,043 L/100	0,380	0,383
Период бортовой качки, с	T? = 2 c B /	9,84	10,3
Коэффициент	S (из табл. Правил)	0,080	0,078
Коэффициент	r = 0,73 + 0,6 (zg - T) / T	0,639	0,678
Амплитуда качки, °	qr = 109 k X1 X2	20,9	20,8
Угол крена от постоянного ветра, °	q0 = 57,3 lw1 / h	1,1	1,3
Угол наклонения при качке навстречу ветру,є	q1 = qr - q0	19,8	19,5
Плечо динам. остойч. при крене ?1, м рад	d1 (из табл.4.3.1 и 4.3.2)	0,163	0,140
Угол установивш. крена от порыва ветра, є	q2 = 57,3 lw2 / h	1,7	2,0
Плечо дин. остойчив. при крене ?2, м рад	d2 = h (1 - cosq2)	0,001	0,001
Плечо дин. остойчив. при крене 50є, м рад	d50 (из табл.4.3.1 и 4.3.2)	1,116	1,063
Площадь "a" диаграммы, м рад	a=d1+(q1+q2)/57,3 lw2-d2	0,189	0,168
Площадь "b" диаграммы, м рад	b=d50-(50-q2)/57,3 lw2-d2	1,058	1,001
Критерий погоды	K = b / a	5,60	5,96
Параметр	/ B	0,077	0,075
Расчетное ускорение (в долях g)	aрасч=0,0105(h0/c2/B)k?qr	0,204	0,183
Критерий ускорения	K* = 0,3 / aрасч	1,47	1,64

5.3. Проверка выполнения требований к остойчивости судна произведена в таблице 5.3.1.

Таблица 5.3.1 - Проверка выполнения требований к остойчивости

Наименования величин	Обозначения	Нормативные значения	Значения величин
		ИМО	отход	приход
Площадь ДСО до угла крена 30°, м-рад	A30	і 0,055	0,471	0,393
Площадь ДСО до угла крена 40°, м-рад	A40	і 0,09	0,768	0,767
Площадь ДСО между 30° и 40°, м-рад	A30-40	і 0,03	0,296	0,374
Наибольшее плечо стат. ост. при ??30є, м	l30	і 0,20	1,60	1,55
Максимальное плечо диагр. стат. ост., м	lmax	?	2,490	2,480
Угол максимума диаграммы, °	qm	і 25	58	58
Угол заката диаграммы, °	qv	?	> 80	> 80
Исправленная начальная метацентр. высота, м	h	і 0,15	2,37	2,20
Критерий погоды	K	і 1	5,60	5,96
Угол крена от действия постоянного ветра, °	q0	Ј 16	1,1	1,3
Критерий ускорения	K*	?	і?1	1,47	1,64

Остойчивость судна в рейсе удовлетворяет всем требованиям к остойчивости.

6. Расчет посадки и начальной остойчивости судна по методу приема малого груза

Расчет выполнен для состояния судна на приход.

6.1. Израсходованные за переход запасы и координаты их центра тяжести найдены по формулам:

P_{з и} = P^п_зап - P^о_зап = 90,8 - 645,5 = - 554,7 т,

х_{з и} = (P^п_зап x^п_зап - P^о_зап x^о_зап) / P_{з и} = (- 2473,8 + 2872,6) / (- 554,7) = - 0,72 м,

z_{з и} = (P^п_зап z^п_зап - P^о_зап z^о_зап) / P_{з и} = (458,6 - 1222,6) / (- 554,7) = 1,38 м,

D₂ = D₁ + P_{з и} = 13374 - 554,7 = 12819 т.

6.2. Посадка судна к концу рейса рассчитана по схеме расходования малого груза.

Изменение средней осадки судна на приход:

DT₂ = P_{з и} / (100 q₁) = - 554,7 / 100 / 22,60 = - 0,25 м.

Изменение дифферента судна на приход:

Dd₂ = P_{з и} (x_{з и} - x_f1) / (100 M_см1) = - 554,7 · (- 0,72 + 1,65) / 100 / 173,0 = -0,03 м.

Осадки носом и кормой к концу рейса определены по формулам для приема малого груза:

T_н2 = Т_н1 + DT₂ + Dd₂/2 = 7,04 - 0,25 - 0,03 / 2 = 6,78 м,

T_к2 = Т_к1 + DT₂ - Dd₂/2 = 7,06 - 0,25 + 0,03/ 2 = 6,83 м.

Средняя осадка и дифферент:

Т_ср2 = (Т_н2 + Т_к2) / 2 = (6,78 + 6,83) / 2 = 6,81 м,

d₂ = Т_н2 - Т_к2 = 6,78 - 6,81 = - 0,03 м.

6.3. Неисправленная метацентрическая высота после расходования запасов определена по формуле:

h_{0 2} = h_{0 1} + P_{з и} (Т₁ + DT₂/2 - z_{з и} - h_{0 1}) / D₂ = 2,54 - 554,7 (7,05 - 0,25/2 - 1,38 - 2,54) /12819 = 2,41 м

Исправленное значение метацентрической высоты на конец рейса определено по формуле:

h₂ = h_{0 2} - SDm_h/D₂ = 2,41 - 2238 / 12819 = 2,24 м.

6.4. Допускаемая метацентрическая высота судна в конце рейса по диаграмме допускаемых моментов М_z составила: h_доп = 0,33 м.

Требования Информации к остойчивости судна в конце рейса выполнены, т.к.

(h = 2,24 м) > (h_доп = 0,33 м).

7. Проверка общей продольной прочности корпуса судна

7.1. Арифметическая сумма моментов относительно миделя от масс дедвейта рассчитана в таблице 7.1.1.

Таблица 7.1.1 - Расчет арифметической суммы моментов от масс дедвейта

Статья нагрузки	Масса Pi, т	Плечо xi, м	Момент /Mx /, тм
	отход	приход		отход	приход
1	2	3	4	5	6
Моторное топливо 0,900 т/м3
Расходные топливные цистерны №1,2 Л.Б и П.Б.	39,9	25,0	-23,90	-953,6	-597,5
Отстойные топливные цистерны №1,2 Л.Б и П.Б.	43,8	27,3	-23,90	-1046,8	-652,5
Междудонная цистерна №3 Л.Б.	209,0	-	10,60	2215,4	-
Междудонная цистерна №3 П.Б.	202,0	-	10,90	2201,8	-
Междудонная цистерна №7 П.Б.	27,9	-	-35,30	-984,9	-
Дизельное топливо 0,850 т/м3
Расходные цистерны диз. Топлива №1,2 Л.Б и П.Б.	22,1	15,6	-23,90	-528,2	-372,8
Междудонная цистерна №6 Л. Б.	24,7	-	-36,00	-889,2	-
Масло 0,890 т/м3
Цистерна запасов моторного масла Л.Б.	1,8	0,2	-37,8	-68,0	-7,6
Цистерны запасов цилиндрового масла №1,2 Л.Б и П.Б.	1,9	0,2	-34,5	-65,6	-6,9
Пресная вода 1,000 т/м3
Цистерна питьевой воды Л.Б и П.Б.	30,0	10,0	-21,4	-642,0	-214,0
Цистерна питьевой воды Л.Б. и П.Б	42,4	12,5	-49,8	-2111,5	-622,5
Груз
Трюм №1	1110	50,50	56055,0
Трюм №2	1570	32,00	50240,0
Трюм №3	-	-	-
Трюм №4	2010	-10,50	-21105,0
Трюм №5
Твиндек №1	-	-	-
Твиндек №2	-	-	-
Твиндек №3	-	-	-
Твиндек №4	-	-	-
Твиндек №5	-	-	-
Твиндек-бак	-	-	-
СУММА:	5331,8	4780,4	-	139107,0	129873,8

7.2. Проверка общей продольной прочности корпуса судна по графику контроля прочности выполнена в таблице 7.2.1.

Таблица 7.2.1 - Проверка общей продольной прочности

Наименования величин	Значения величин
	отход	приход
Водоизмещение D, т	13374	12819
Арифметическая сумма моментов масс дедвейта ?/Mx/, тм	139107,0	129873,8
Момент, соответствующий допускаемому перегибу на вершине волны, тм	270000	250000
Момент, соответствующий нулевому изгибу на тихой воде, тм	140000	120000
Момент, соответствующий допускаемому прогибу на подошве волны, тм	70000	50000
Вид деформации	перегиб	перегиб
Отношение рассчитанного значения к допускаемому для моря, %	29	31

Общая продольная прочность корпуса судна в рейсе обеспечена.

Составленный грузовой план может быть принят как исполнительный.

Список использованной литературы

1. Мельник В.Н., Сизов В.Г., Степанов В.В. Эксплуатационные расчеты мореходных качеств судна: Учебное пособие. - М.: В/О "Мортехинформреклама", 1987. - 56 с.

2. Теория и устройство судов / Ф.М.Кацман, Д.В.Дорогостайский, А.В.Коннов, Б.П.Коваленко: Учебник. - Л.: Судостроение, 1991. - 416 с.

3. Новиков А.И. Оценка посадки, остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации: Учебное пособие. - Севастополь: Изд. Севастопольского нац. тех. ун-та, 2002. - 136 с.

4. Сизов В.Г. Теория корабля: Учебн. пособие. - Одесса: ФЕНИКС, 2003. - 284 с.

Размещено на Allbest.ru