Материал: 2913

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Коэффициент полноты водоизмещения δ, равный отношению объема V подводной части судна к Vпараллелепипеда, построенного на главных размерах – длине L, ширине B, осадке Т, подсчитывается по формуле

δ =

V

.

(7)

 

 

LBT

 

Коэффициент продольной полноты ϕ , равный отношению объемного водоизмещения V к объему цилиндра с основанием, равным погруженной площади мидель-шпангоута ωO, и высотой, равной длине судна L, определяется по формуле

ϕ =

V

=

δLBT

=

δ

.

(8)

ωO L

βBTL

 

 

 

 

B

 

Коэффициент вертикальной полноты ψ , равный отношению объемного водоизмещения V к объему цилиндра с основанием, равным площади КВЛ S и высотой, равной осадке Т, вычисляется по формуле:

ψ =

V

=

δLBT

=

δ

.

(9)

S T

αLBT

 

 

 

 

α

 

По этим коэффициентам судят о мореходных к эксплуатационных качествах судов (остойчивость, грузовместимость, грузоподъемность, сопротивление воды движущегося судна) изложенных [1,2].

5 Определение координат центра тяжести площади конструктивной

ватерлинии

Для расчетов остойчивости необходимо знать положение координаты (абсциссу и ординату) центра тяжести площади КВЛ.

Ввиду симметричности площади КВЛ относительно оси Х ордината центра тяжести Уf = 0.

Абсциссу центра тяжести площади КВЛ и абсциссы Xf определяют как частное от деления статического момента Му этой площади относительно оси Y на площадь КВЛ, по формуле

X f

=

M y

.

(10)

 

 

 

SКВЛ

 

Вычисление статического момента площади КВЛ и абсциссы Xf центра тяжести ее выполняют по данным теоретического чертежа (проекция «корпус», ординаты Уi для КВЛ) или при вычислении объемного водоизмещения в расчетной табл.1 (значения ординат Уi для КВЛ, для примера табл.1 это от У40 до У420).

Расчеты удобно свести в форму табл.3.

6 Определение координат центра величины

Центром величины называется центр тяжести объема водоизмещения судна. Таким образом, вычисление координат центра величины сводится к определению положения центра тяжести подводного объема корпуса судна относительно его координатных осей.

Ввиду симметрии корпуса судна относительно ДП ордината центра величины: Уc =0.

Абсцисса центра величины Xc определяется как отношение статического момента подводного объема корпуса Мyz относительно плоскости YOZ к объемному водоизмещению V, вычисляется по формуле:

Xc

=

M yz

.

(11)

 

 

 

V

 

Аппликата центра величины Zc определяется как отношение статического момента подводного объема корпуса Мух относительно плоскости УОХ к объемному водоизмещению V , подсчитывается по формуле

 

 

 

 

Таблица 3

 

 

Вычисление абсциссы центра тяжести площади КВЛ

 

 

 

 

 

Номер

 

Коэффициенты

 

 

шпан-

 

Ординаты КВЛ Уi, м

Произведение Кi Уi, м

 

при ординатах Кi

гоута

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

10

У40

10У40

1

 

9

У41

41

2

 

8

У42

42

3

 

7

У43

43

4

 

6

У44

44

 

 

 

 

 

5

 

5

У45

45

6

 

4

У46

46

 

 

 

 

 

7

 

3

У47

47

 

 

 

 

 

8

 

2

У48

48

 

 

 

 

 

9

 

1

У49

49

10

 

0

У410

0 У410

 

 

 

 

 

11

 

-1

У411

-1У411

 

 

 

 

 

12

 

-2

У412

-2У412

 

 

 

 

 

13

 

-3

У413

-3У413

14

 

-4

У414

-4У414

15

 

-5

У415

-5У415

16

 

-6

У416

-6У416

17

 

-7

У417

-7У417

18

 

-8

У418

-8У418

19

 

-9

У419

-9У419

20

 

-10

У420

-10 У420

Сумма SKi уi, м

 

+ КSi уi

 

 

 

 

Поправка

 

 

1 10(У40 + У420)

 

 

 

Исправленная сумма

 

Su Ki уi

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

Zc

=

M yx

.

(12)

 

 

 

V

 

При наличии строевых по шпангоутам и ватерлиниям Xс и Zc определяют по положению центров тяжести площадей этих строевых. Все расчеты сводят в формы табл.4 и табл.5.

При определении абсциссы центра величины площади ωi шпангоутов переносят из табл.1. В последней колонке табл.3 суммируют произведения разности площадей шпангоутов, равноотстоящих от плоскости O , на множители их плеч до плоскости O . Эти произведения, а следовательно, и абсцисса центра величины Xc могут быть как положительными, так и отрицательными. При положительных значениях Xc центр величины расположен от миделя в сторону носа, а при отрицательных - в сторону кормы.

При определении аппликаты центра величины площади ватерлиний также переносят из табл.1. В табл.4 и табл.5 l - шпация (ΔL), а h - расстояние между ватерлиниями (ΔT), взятое из теоретического чертежа.

7 Кривая водоизмещения - грузовой размер

В процессе эксплуатации судов и плавучих лесосплавных механизмов изменяется их загрузка (прием и расходование грузов), а также при ремонте и модернизации судов часто приходится иметь дело с изменением их водоизмещения, а следовательно, и осадки. Зависимость изменения водоизмещения от осадки показывает кривая водоизмещения на рис.6.

Для построения кривой водоизмещения используют строевую по ватерлиниям. Согласно свойству строевой по ватерлиниям площадь, ограниченная строевой, осями координат и рассматриваемой ватерлинией, выражает объемное водоизмещение при погружении корпуса по данную ватерлинию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

 

 

 

Вычисление абсциссы центра величины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номера шпангоутов

Площади шпангоутов

Множители плеч

 

Произведение разности площадей

 

 

 

 

 

 

 

шпангоутов и множителей плеч

 

 

носовых

O

кормовых

носовых

O

кормовых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

11

 

 

 

1

 

 

 

1(ω7 − ω11)

 

 

 

 

 

 

8

 

12

 

 

 

2

 

 

 

2(ω8 − ω12 )

 

 

 

 

 

 

7

 

13

 

 

 

3

 

 

 

3(ω7 − ω13 )

 

 

 

 

 

 

6

 

14

 

 

 

4

 

 

 

4(ω6 − ω14 )

 

 

 

 

 

 

5

 

15

 

 

 

5

 

 

 

5(ω5 − ω15 )

 

 

 

 

 

 

4

 

16

 

 

 

6

 

 

 

6(ω4 − ω16 )

 

 

 

 

 

 

3

 

17

 

 

 

7

 

 

 

7(ω3 − ω15 )

 

 

 

 

 

 

2

 

18

 

 

 

8

 

 

 

8(ω2 − ω14 )

 

 

 

 

 

 

1

 

19

 

 

 

9

 

 

 

9(ω1 − ω13 )

 

 

 

 

 

 

0

 

20

 

 

 

10

 

 

10(ω0 − ω12 )

 

 

 

 

 

Сумма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m ω

 

 

 

 

 

 

Поправка

 

 

 

 

 

 

 

1

10(ω − ω

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

0

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исправленная сумма

 

 

 

 

 

m ω −

1

10(ω0 − ω20 )

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m ω −

1

10(ω

0

− ω

20

)

Абсцисса центра величины, м

 

 

Xc = L2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V