Судоводителям о плавучести и остойчивости судна. Байгунусов В.Б. - 46 стр.

UptoLike

Составители: 

47
4.1.4. ВЛИЯНИЕ ПОДВЕШИВАНИЯ ГРУЗА НА ОСТОЙЧИВОСТЬ
Вначале рассмотрим подвешиваниесобственногогруза, т.е. груза, находящегося
на судне и подвешиваемого судовой стрелой (см. рис.4.1.4.1.).
В прямом положении судна (ватерлиния 1-1) ЦТ груза р, висящего на грузовой
стреле в точке подвеса О, находится в точке 1. Если приложить к судну кренящий
момент, то судно получит крен (ватерлиния 2-2), автоматически возникнет уравно-
вешивающий восстанавливающий момент, грузовой шкентель (нить подвеса) станет
перпендикулярным ватерлинии, а ЦТ груза из точки 1 переместится в точку 2. Уве-
личив кренящий момент, можно переместить груз из точки 2 в точку 3 и т.д.
В теоретической механике доказывается, что перенос какой-либо силы по линии ее
действия в любую сторону и на любое расстояние совершенно не изменяет состояние
системы сил.
Рис. 4.1.4.1. Схема, иллюстрирующая подвешивание груза.
46
Прием груза Снятие груза
Рис. 4.1.3.3. Схема, иллюстрирующая изменение остойчивости при приеме и снятии
груза.
Поскольку рассматриваемая задача относится к приему малого груза (не более
10% от водоизмещения), то численные значения Δd/2 и h малы, по сравнению с
осадкой судна d. Еще меньше будут их разности в формуле (18). Тогда этими сла-
гаемыми можно пренебречь и считать, что z d.
Таким образом, для грубой оценки положения предельной плоскости можно
допустить, что она находится где-то близко от ватерлинии.
Обобщая изложенное, можно утверждать (см. схему на рис. 4.1.3.3.), что прием
груза выше предельной плоскости снижает остойчивость, прием ЦТ груза на
уровень предельной плоскости (в районе ватерлинии) не изменяет остойчи-
вость, прием груза ниже предельной плоскости увеличивает остойчивость. При
снятии груза картинаобратная.
На основании формулы (17) можно сделать вывод о том, что, чем выше или
ниже от предельной плоскости принимается или снимается груз, тем быстрее
изменяется остойчивость. Например, при обледенении судна (ледэто груз,
принятый высоко) необходимо путем околки льда, по возможности, быстрее
восстановить потерянную остойчивость. Для достижения приемлемой остойчи-
вости количество удаленного льда с верхних конструкций (мачт, рубок и пр.)
может быть в несколько раз меньше количества льда, удаляемого с палубы, по-
скольку ЦТ удаленного сверху льда (снятого груза) расположен значительно
выше предельной плоскости (ватерлинии), чем ЦТ льда, снятого с палубы. От-
z
1
2
3
O1
p
p
p
p
p
p
Мкр
А
3
2
1
ΔМкр
Мв
1
2
3
z
=
d+Δd/2
-
h
р
Остойчивость
увеличивается
Остойчи-
вость не
Остойчивость
уменьшается
Остойчивость
увеличивается
Остойчивость
уменьшается
Остойчивость
не изменяется
р
р
р
р
р
z = d - Δd/2 - h
d
z
Предельная
плоскость
                                                                               47                               Рис. 4.1.4.1. Схема, иллюстрирующая подвешивание груза.
           4.1.4. ВЛИЯНИЕ ПОДВЕШИВАНИЯ ГРУЗА НА ОСТОЙЧИВОСТЬ
                                                                                           46
  Вначале рассмотрим подвешивание “собственного” груза, т.е. груза, находящегося
на судне и подвешиваемого судовой стрелой (см. рис.4.1.4.1.).                                            Прием груза                                 Снятие груза
  В прямом положении судна (ватерлиния 1-1) ЦТ груза р, висящего на грузовой
стреле в точке подвеса О, находится в точке 1. Если приложить к судну кренящий                                                                          р
момент, то судно получит крен (ватерлиния 2-2), автоматически возникнет уравно-                        Остойчивость                                              Остойчивость
вешивающий восстанавливающий момент, грузовой шкентель (нить подвеса) станет                           уменьшается          р                                    увеличивается
перпендикулярным ватерлинии, а ЦТ груза из точки 1 переместится в точку 2. Уве-
                                                                                                                                    Предельная          р
личив кренящий момент, можно переместить груз из точки 2 в точку 3 и т.д.                                                           плоскость
 В теоретической механике доказывается, что перенос какой-либо силы по линии ее                         Остойчи-                                                 Остойчивость
                                                                                                        вость не            р                                    не изменяется
действия в любую сторону и на любое расстояние совершенно не изменяет состояние




                                                                                    z = d + Δd/2 - h




                                                                                                                                                                                 z = d - Δd/2 - h
системы сил.

                                             Мкр                                                                                                        р
                                                                                                       Остойчивость                    d ≈z                      Остойчивость
                                                                                                       увеличивается        р                                    уменьшается
                                    Мв
                                    O1
                                                                                            Рис. 4.1.3.3. Схема, иллюстрирующая изменение остойчивости при приеме и снятии
                                p                                                                                                груза.
                                                                                              Поскольку рассматриваемая задача относится к приему малого груза (не более
                                                                                           10% от водоизмещения), то численные значения Δd/2 и h малы, по сравнению с
                                                                                           осадкой судна d. Еще меньше будут их разности в формуле (18). Тогда этими сла-
                                                                                           гаемыми можно пренебречь и считать, что z ≈ d.
                                                                                              Таким образом, для грубой оценки положения предельной плоскости можно
                                                                                           допустить, что она находится где-то близко от ватерлинии.
                                                                                             Обобщая изложенное, можно утверждать (см. схему на рис. 4.1.3.3.), что прием
                                                                                           груза выше предельной плоскости снижает остойчивость, прием ЦТ груза на
                           ℓz                                ΔМкр                          уровень предельной плоскости (в районе ватерлинии) не изменяет остойчи-
                                                                                           вость, прием груза ниже предельной плоскости увеличивает остойчивость. При
                                                                           3               снятии груза картина – обратная.
                                                                           2                   На основании формулы (17) можно сделать вывод о том, что, чем выше или
                                                                                             ниже от предельной плоскости принимается или снимается груз, тем быстрее
      1                                                                    1                  изменяется остойчивость. Например, при обледенении судна (лед – это груз,
      2                                                                                      принятый высоко) необходимо путем околки льда, по возможности, быстрее
      3                                                           3                         восстановить потерянную остойчивость. Для достижения приемлемой остойчи-
                                             p           2
                                                 1                                           вости количество удаленного льда с верхних конструкций (мачт, рубок и пр.)
                                                                                            может быть в несколько раз меньше количества льда, удаляемого с палубы, по-
                                         А   p       p        p                              скольку ЦТ удаленного сверху льда (снятого груза) расположен значительно
                                                                                            выше предельной плоскости (ватерлинии), чем ЦТ льда, снятого с палубы. От-
                                     p