В курсовой работе необходимо получить значение дифферента, заданное в листе задания для порта погрузки. Кроме этого, расчет величины дифферента требуется выполнить и для порта выгрузки [4, 24].
Последовательность определения дифферента на момент отхода из порта погрузки рекомендуется следующая:
1. Определяют значение статического момента водоизмещения судна относительно миделя (Mx) от суммарного воздействия всех нагрузок, соответствующих водоизмещению судна:
,
где: – моменты, создаваемые судном порожнем; i- ми грузами и j- ми запасами относительно миделя (соответственно);
Более подробно:
;
;
,
где: – абсцисса ЦТ порожнего судна; i -ой партии груза; j -го вида запаса соответственно, м;
Qi – масса i- ой партии груза, т;
Pj –масса j -го вида запаса, в соответствии с учетом его распределения по танкам и цистернам, т.
Распределение всех видов запасов по судовым танкам и цистернам выполняется в табличной форме (табл.6.3).
Таблица 6.3 – Размещение судовых запасов для расчета статических моментов относительно миделя и основной плоскости
Вид за- пасов и наимено-вание танков и цистерн | Вмести-мость поме- щений, т | Масса запасов, Pj, т | Координаты, м (плечи) | Моменты, тм | Поправка Dmh, тм | |||
zj | ||||||||
топливо танк№5, ЛБ ...... | ||||||||
Всего: | ||||||||
смазочн. масло цистерна №15 ... | ||||||||
Всего: | ||||||||
Продолжение табл. 6.3
Вода цистерна №3 ... ... | ||||||||
Всего: | ||||||||
Итого | ||||||||
По схеме, приведенной в таблице 6.4, рассчитывают статические моменты от постоянных и переменных нагрузок относительно миделя и основной плоскости с целью определения водоизмещения (D) и координат центра тяжести судна (ЦТ) по заданной загрузке.
Таблица 6.4 – Вычисление водоизмещения и координат центра тяжести судна
Наимено-вание грузовых помещений | Наимено-вание груза | Масса, Qi т | Координаты (плечи), м | Моменты, тм | |||
, xj | , zj | ||||||
Судно порожнем | D 0 | ||||||
Трюм 1 Твиндек 1 ………. Твиндек 6 | Металл Табак Сахар ……. Цемент | ||||||
Всего по грузам | S =Q общ | ||||||
Всего по запасам | |||||||
Судно после загрузки | D | ||||||
Абсциссу центра тяжести груза (xi) принимают равной абсциссе ЦТ объема грузового помещения, если груз равномерно распределен по длине помещения, если же груз расположен на ограниченном участке длины трюма или твиндека – то его ЦТ принимают на середине длины этого участка.
Аппликату ЦТ груза (zi) рекомендуется определять, пользуясь чертежом размещения грузов, на котором представлены зависимости объемов и координат ЦТ грузов соответственно уровню заполнения грузовых помещений. Для каждого грузового помещения имеются шкалы: f – по которой определяют уровень объема принятого груза и с – положение центра тяжести объема, занятого грузом. Зная объем i- го груза , можно с помощью этих шкал определить уровень груза в трюме и аппликату его центра тяжести – .
Обычно шкалы с и f построены для навалочного груза, поэтому при размещении генерального (кипового) груза в чертеж входят с условным объемом , равным объему навалочного груза, который расположился бы в n- ом помещении по тот же уровень, что и киповый:
,
где: и – грузовместимость n -го грузового помещения насыпью и киповая соответственно.
Если в грузовом помещении размещены два различных груза с объемами V1 и V2 один поверх другого, то аппликату ЦТ нижнего груза () снимают непосредственно по шкале с для объема V1, а ЦТ верхнего груза принимают расположенным на середине высоты его слоя или для более точного определения составляют уравнение статических моментов объемов грузов относительно основной плоскости:
и решают его относительно :
,
где: – аппликата ЦТ суммарного объема грузов,которую снимают по шкале с для объема, равного V 1 +V 2.
2. Для составленного варианта грузового плана находят абсциссу ЦТ груженного судна:
3. Пользуясь кривыми элементов теоретического чертежа, по значению полученного водоизмещения D определяют абсциссу центра величины груженного судна xc
4. Вычисляют дифферентующий момент:
.
5. Рассчитывают значение дифферента судна на отход:
,
где: Mуд – удельный дифферентующий момент, тм/см.
Если в кривых элементов теоретического чертежа нет кривой Mуд, а есть кривая продольного метацентрического радиуса (R), можно применять формулу:
или использовать соотношение:
.
В курсовой работе исправление дифферента в случае получения значения, отличающегося от заданной величины, выполняют только при помощи переноса грузов, т.е. при помощи соответствующей корректировки первоначальной комплектации грузов (поменяв местами в равных объемах «легкие» и «тяжелые» грузы). Используемые варианты перемещения грузов с целью удифферентовки судна в курсовой работе не показывают, а приводят только окончательное размещение грузов по грузовым помещениям судна.
6. Осадки судна носом и кормой (на перпендикулярах) рассчитывают по выражениям:
;
,
где: Тср –снимается с грузовой шкалы в соответствии со значением объемного водоизмещения судна:
Результаты расчета параметров посадки судна представляют в табличной форме (табл. 6.5).
Таблица 6.5 – Расчет посадки судна
№ п/п | Параметры посадки | Обозначения | Значение параметра |
1. | Расчетное водоизмещение, т | D | |
2. | Момент водоизмещения, тм | Мх | |
3. | Осадка носом, м | Tн | |
4. | Осадка кормой, м | Tк | |
5. | Дифферент, м | d= Tн – Tк |