Влияние жидких грузов на остойчивость. Если цистерна заполнена не доверху, т. е. в ней имеется свободная поверхность жидкости, то при наклонении жидкость перельется в сторону крена и центр тяжести судна сместится в ту же сторону. Это приведет к уменьшению плеча остойчивости, а следовательно, к уменьшению восстанавливающего момента. При этом чем шире цистерна, в которой имеется свободная поверхность жидкости, тем значительнее будет уменьшение поперечной остойчивости. Для уменьшения влияния свободной поверхности целесообразно уменьшать ширину цистерн и стремиться к тому, чтобы во время эксплуатации было минимальное количество цистерн со свободной поверхностью жидкости.
Рис.147. Влияние жидких грузов на остойчивость.
Если жидкий груз заполняет цистерну полностью, т. е. цистерна запрессована, то в задачах статики он ничем не отличается от любого твердого груза той же массы. Однако если жидкий груз заполняет лишь часть цистерны и имеет свободную поверхность, то он получает возможность переливаться при наклонении судна. В результате этого изменяется форма жидкости в цистерне и перемещается центр тяжести судна, что отражается на его остойчивости.
Влияние свободных поверхностей в цистернах жидких грузов (топлива, мытьевой и питьевой воды, масла, а также жидкого балласта) на начальную поперечную остойчивость судна учитывается в табл. 1 поправочным моментом Мж (FSM, FSW), который определяется по формуле:
Мж = Σ ρж ix;
FSM= Σ ρж ix
где ix — центральный момент инерции свободной поверхности жидкости в цистерне относительно продольной оси, м4; ρж — плотность жидкости в цистерне, т/м3.
В Информации об остойчивости рассчитаны значения ρж ix для всех цистерн судовых запасов и балласта (каждой цистерны, расположенной в диаметральной плоскости, и каждой пары цистерн правого и левого борта). Для каждого вида жидкости (мазут, дизельное топливо и т. п.) выделено одно наибольшее значение этой величины.
Суммируя все выделенные значения ρж ix, получают так называемую расчетную комбинацию, т. е. сумму Σ ρж ix, входящую в формулу.
Изменение метацентрической высоты, возникающее в результате появления в какой-либо цистерне свободной поверхности жидкости, определяется формулами:
dh = - (ρж ix / Δ);
dH = - (ρж iy / Δ)
где, кроме приведенных выше обозначений, iy — центральный момент инерции свободной поверхности жидкости в цистерне относительно поперечной оси, м4.
В действительных условиях эксплуатации судов цистерны или отсеки по различным причинам оказываются заполненными не полностью.
Поправка Δh к метацентрической высоте, учитывающая влияние свободной поверхности жидкости, будет:
Δh = P*r ж/ D,
где Р = ρж. Vж – масса жидкости в цистерне;
Vж – объем, занимаемый жидкостью;
ρж – плотность жидкости.
Значение метацентрического радиуса для этого случая можно определить с помощью формулы: rж = iх / Vж, где ix – момент инерции свободной поверхности жидкости относительно продольной оси, проходящей через Ц.Т. площади этой поверхности.
Δh = - ρж/ ρ* ix/V = - ρж* ix/D
Из формулы видно, что поправка на влияние свободной поверхности жидкости всегда имеет отрицательный знак, т.е. свободная поверхность жидкого груза, перетекая в сторону наклонения судна, уменьшает метацентрическую высоту и отрицательно сказывается на остойчивости/
Если длина отсека l, а ширина b то момент инерции площади всего отсека относительно продольной оси, проходящей через центр тяжести этой площади, будет: ix = l*b3/12.
3.1.-29.2. Измерительные инструменты – это средства измерений для предоставления результатов измеряемых физических величин в строгом диапазоне. Если инструмент помимо физических параметров позволяет определить находятся ли размеры объекта в пределах допустимых значений, то он является контрольно-измерительным.
По ГОСТ измерительные приборы делятся на 8 групп:
· Калибры гладкие Калибры резьбовые Калибры комплексные и профильные Меры и поверочный инструмент Приборы, инструмент и приспособления нониусные Приборы, инструмент и приспособления механические Приборы, инструмент и приспособления оптикомеханические и электромеханические Пневматические приборы и приспособления
·
Первые 3 группы относятся к специальным типам измерительных инструментов, 5 следующих к универсальному типу. Универсальные инструменты используются для измерения разных линейных параметров изделия, независимо от его конфигурации.
Они включают в себя следующие широко распространенные виды измерительного инструмента:
1. Штангенинструменты, действие которых основано на применении нониуса, позволяющего отсчитывать дробные деления.
2. Штангенциркуль, применяется для высокоточных измерений наружных и внутренних измерений, а также глубины отверстий.
3. Штангенглубиномер, нужен для измерения глубины отверстий с высокой точностью.
4. Штангенрейсмас, используется для разметки деталей, глубины пазов и выемок.
5. Уровень, позволяет измерить отклонение деталей конструкции по горизонтали и вертикали.
6. Микрометр, который позволяет с высокой точностью измерять малые размеры.
7. Нутромер измеряет размер отверстий, пазов и других внутренних поверхностей.
8. Угольники и угломеры, позволяющие визуализировать и измерять углы.
9. Щупы, предназначенные для контроля зазоров между поверхностями.
10. Шаблоны, в зависимости от вида, используемые для измерения радиуса поверхности или шага профиля резьбы.
Также к универсальным измерительным инструментам можно добавить привычные линейки и рулетки.
К специализированным измерительным инструментам относятся различные калибры, которые предназначены для проверки правильности размеров и форм изделий и позволяют установить, что изделия соберутся друг с другом, а сборка будет правильной. Калибры позволяют измерить какой-то один определенный размер изделия. Они не измеряют фактический размер, а позволяют проверить, что изделие не вышло за пределы указанных в чертеже границ.
3.2. Алюминиевые, медные и латунные трубы и листовой металл для изготовления фасонных деталей трубопроводов, обрабатывают механическим способом (на дисковых и ножовочных пилах, трубоотрезных и токарных станках, гильотинных ножницах), а также газоэлектрической резкой в среде защитных газов (аргона или азота).
Гнутье этих труб как в холодном, так и горячем состоянии производят с наполнителем. При горячем гнутье температура нагрева медных труб 850° С, латуных 800° С, алюминиевых 450° С. При горячем гнутье в качестве наполнителя рекомендуется сухой просеянный речной песок. Раднус изгиба труб при гнутье с набивкой песком должен быть не менее 3,5 DB. Для нагрева алюминиевых труб следует пользоваться древесным углем.
При гнутье в холодном состоянии требуется предварительный отжиг. Отжиг медных и латунных труб выполняют в специальных печах при 600—700° С с последующим охлаждением: медных труб — в воде, латунных — на воздухе. Как исключение допускается отжиг мест погибов в горнах или форсунками с обязательным контролем режима.
Трубы из алюминиевого сплава подвергают термической обработке в селитровых ваннах.
Режимы отжига указываются в технических условиях. Алюминиевые трубы необходимо подвергать гнутью не позже, чем через четыре часа после термической обработки.
При гнутье медных и латунных труб в качестве наполнителя применяют также расплавленную канифоль. Радиус изгиба труб в холодном состоянии принимается не менее 4 DН. После холодного гнутья латунные трубы всех марок для снятия остаточных напряжений подвергают низкотемпературному отжигу при температуре 400—450° С с последующим охлаждением на воздухе. После гнутья внутреннюю поверхность труб тщательно очищают от песка и других загрязнений продувкой чистым азотом, а для малых диаметров — протаскиванием пыжа из хлопчатобумажной ткани.
3.3. СПОСОБЫОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ
Непотопляемость, которая является одним из важнейших качеств судна, обеспечивается конструктивными и предупредительными организационно-техническими мероприятиями.
Конструктивно непотопляемость обеспечиваю, разделяя корпус судна на ряд отсеков с помощью водонепроницаемых переборок, палуб и платформ. Палубу, до которой доходят главные водонепроницаемые переборки, принято называть палубой переборок. Конструктивно непотопляемость судна обеспечивается также устройством на судне осушительных систем, мерительных труб, водонепроницаемых закрытий и т.п. Большое значение дпя обеспечения запаса плавучести, остойчивости и прочности судна после затопления отсеков имеет также правильный выбор соотношений главных размерений судна.
Не менее важное значение для обеспечения непотопляемости имеют предупредительные организационно-технические мероприятия. Наиболее важными из них являются: правильная организация личного состава в борьбе за непотопляемость; систематическая и тщательная подготовка по вопросам непотопляемости; поддержание в исправном состоянии всех водонепроницаемых закрытий (дверей, люков, горловин, иллюминаторов); строгое соблюдение инструкции по приему и расходованию жидких грузов, балластировки судна в условиях штормовой погоды и устранению свободных поверхностей жидких грузов; регулярный контроль водонепроницаемости корпуса судна путем замеров уровней жидкости в льяльных колодцах и танках двойного дна.
В аварийной ситуации личный состав борется с распространением воды и добивается восстановления остойчивости и спрямления поврежденного судна (уменьшение его крена и дифферента). Особенно важно сохранить достаточную положительную остойчивость после аварии. Известно, что потеря судном плавучести в результате постепенного затопления является процессом относительно медленным; опрокидывание же судна вследствие потери остойчивости происходит неожиданно и обычно влечет за собой гибель судна и человеческие жертвы.
Таким образом, обеспечение непотопляемости транспортного судна охватывает большой комплекс вопросов как теоретического, так и практического характера, решение которых представляет значительные трудности.
В зависимости от характера затопления различают три категории затопленных отсеков: отсек первой категории, затопленный полностью; отсек второй категории, затопленный частично (имеющий свободную поверхность жидкости), но не сообщающийся с забортной водой; отсек третьей категории, затопленный частично и сообщающийся с забортной водой через пробоину в наружной обшивке.
Наиболее просто выполняются расчеты посадки и остойчивости поврежденного судна после затопления отсеков первой и второй категории. Так при затоплении отсеков первой категории проникшая в них забортная вода может рассматриваться как принятый на судно твердый груз; тогда элементы посадки и остойчивости судна могут быть определены по формулам, по которым определяют эти элементы при приеме твердого груза.
В случае затопления отсеков второй категории вода в них может рассматриваться как жидкий груз, принятый на судно. При этом должно быть учтено влияние его свободной поверхности на остойчивость.
Особенно сложны расчеты при затоплении отсека третьей категории, имеющего свободную поверхность и сообщающегося с забортной водой через пробоину. В этом случае количество воды в отсеке изменяется при изменении посадки судна, а посадка, в свою очередь, зависит от количества влившейся воды. Такие расчеты выполняются только в процессе проектирования судна.