Расчет весовых нагрузок судна Ладога, проект 2-85.

2.5.3. Расчет дифферента и осадок судна.

2.5.3.1. Расчет дифферента и осадок судна планируемой загрузки.

Полученный вариант предварительной загрузки необходимо проверить на дифферент и определить значение осадок судна в носовой и кормовой части.

Дифферент определяется по формуле:

ψ=(x_g-x_с)•Δ^ф/100M_1см , м

где: Δ^ф– весовое водоизмещение судна насреднюю осадку судна, т ;

x_с – абсцисса центра величины судна, м;

x_g – абсцисса центра тяжести судна (отстояние центра тяжести груза от миделя судна),м;

M_1см -момент, дифферентующий судно на 1 сантиметр осадки, см .

После определения дифферента необходимо определить осадку судна кормой (в кормовой оконечности судна) d_к и осадку судна носом (в носовой оконечности судна) d_н.

Осадка судна кормой определяется по формуле:

d_к = d^п_ср –( ψ (0,5 L + X_f))/L, м

где:d^п_ср - средняя осадка судна (осадка на миделе) в пресной воде, м.

ψ - дифферент судна, м

X_f - абсцисса центра тяжести ватерлинии

L - длина судна, м

Осадка судна носом определяется по формуле:

d_н=d^п_ср+(ψ (0,5 L - X_f))/L, м

Лимитирующим участком на водном пути из Москвы (Сев. порт) в Измир (Турция) является проходная осадка на участке Нижнего Дона. Лимитирующая осадка на данном участке составляет 3,3 м. Значение dк превышает лимитирующую осадку как для судна Амур, проект 92-040 (3,5 м > 3,3 м), так и для судна Ладога, проект 2-85 (3,95 м > 3,3 м). Проанализировав результаты получившихся величин Ψ, d_к, d_н , делаем вывод о необходимости изменения дифферента судна.

2.5.3.2 Расчет дифферента и осадок судна при фактической загрузке

Оптимальным размещением груза по трюмам является наличие дифферента судна в корму (при разности между носовой и кормовой осадкой в интервале от 0 до - 40 см). При наличии дифферента в нос для получения требуемого дифферента рекомендуется переместить некоторое количество груза из одного трюма в другой трюм, в отдельном трюме. Требуемый дифферент определяется также с учетом расхода судовых запасов.

В течение рейса судна происходит уменьшение судовых запасов (топливо, вода). Поэтому в речных условиях плавания судно необходимо погрузить таким образом, чтобы при проходе мелководных или лимитирующих участков пути дифферент приближался к нулю или же максимальная осадка (осадка судна кормой/носом) при наличии дифферента не превышала проходную осадку на участках с ограниченными глубинами.

От Северного речного порта Москвы до лимитирующего участка Нижнего Дона 2543 км. За прохождение этого километража происходит уменьшение судовых запасов. Поэтому нам необходимо рассчитать изменение дифферента.

Время следования судна от порта погрузки до лимитирующего участка расчетного пути (t^or) находится по нормам следования судов смешанного плавания по внутренним водным путям для соотвествующего направления.

t^or =t^or_x+t^or_ст , сут.

Где: t^or –время следования судна от порта погрузки до лимитирующего участка пути, сут.

t^or_x – ходовое время от порта до лимитирующего участка пути, сут.

t^or_ст – стояночное время в пути от порта погрузки до лимитирующего участка, сут.

Количество топлива (р^or_т) и воды (р^or_в), израсходованное при следовании судна от порта погрузки до лимитирующего участка ручного пути.

Где: р^or_т – количество топлива, израсходованного за время следования судна от порта погрузки до лимитирующего участка, тонн.

Р^or_в - количество пресной воды, израсходованной за время следования судна от порта погрузки до лимитирующего участка, тонн.

- суточный расход топлива на ходу, т/сут.

- суточный расход топлива на стоянке, т/сут.

- суточный расход воды, т/сут.

Общее количество судовых запасов, израсходованных за время следования судна от порта погрузки до лимитирующего участка (р^оr_з).

р^оr_з = р^or_т + Р^or_{в ,} тонн

Далее определяется весовое возоизмещение судна при прохождении участка пути с ограниченными глубинами, с учетом расходования судовых запасов:

Зная общее весовое водоизмещение судна при прохождении участка пути с ограниченными глубинами ( ) находим среднюю осадку судна при прохождении лимитирующего участка (d^or_ср).

Отсюда, определяем изменение средней осадки на момент подхода к участку пути с ограниченными глубинами (∂dср):

∂dср= d^or_ср – dср , м

Далее необходимо определить суммарный статистический момент судна от количества израсходованного запаса таплива и воды

М^из_х= р^or_т *х^т_g+ Р^or_в * х^в_g , тм

Где: М^из_х – суммарный статистический момент относительно миделя судна от количества израсходованного запаса топлива и воды, тм

х^т_g – абсцисса центра тяжести расходной цисцерны топлива, м

х^в_g - абсцисса центра тяжести расходной цистерны пресной воды, м

изменение дифферента судна при проходе к участку пути с ограниченными глубинами рассчитывается путем деления суммарного статистического момента израсходованного судового запаса топлива и воды на момент, дифференцирующий на 1см осадки (М^or_1см)

Где: - изменение дифферента судна при подходе к участку пути с ограниченными глубинами, м

- момент, дифференцирующий судно на 1 см осадки.

Амур 92-040	Ладога 285
tor =torx+torст torx=136 ч, torст =37 ч, tor =(136+37)/24=7,2 сут роrз = рorт + Рorв рorт =4,5*136+0,5*37=644,1, тонн Рorв =1,9*7,2=13,68 тонн роrз = 644,1+13,68=657,78, тонн Δф=3841 т 3841-657,78=3183, т ∂dср= dorср – dср,dorср=2,68 м, dср=3,2 м ∂dср=2,68-3,2=-0,52 м Мизх= рorт *хтg+ Рorв * хвg хтg = -25,9, хвg =-20,3 Мизх=644,1*-25,9+13,68*-20,3=-16960 тм =95 Ψ= -16960/9500=-1,8, м	tor =torx+torст torx=135 ч, torст =37 ч, tor =(135+37)/24=7,1 сут роrз = рorт + Рorв рorт =3,6*135+0,4*37=500,8, тонн Рorв =2,1*7,1=14,91 тонн роrз = 500,8+14,91=515,7, тонн Δф=2244,5 т 2244,5-515,71=1729, т ∂dср= dorср – dср,dorср=2,58 м, dср=3,27 м ∂dср=2,58-3,27=-0,7 м Мизх= рorт *хтg+ Рorв * хвg хтg =-25,4, хвg =-36,3 Мизх=500,8*-25,4+14,91 *-36,3 =-13262 тм =34,5 Ψ= -13262/3450=-3,8 м

Из расчетов получилось, что суммарное значение статистического момента от количества израсходованного топлива и воды и значение изменения дифферента при подходе к участку пути с ограниченными глубинами отрицательно, значит, необходимо уменьшить осадку судна кормой и увеличить осадку судна носом.

Для того, чтобы судно могло пройти через лимитирующий участок (Нижний Дон), необходимо погрузить его «на ровный киль», то есть принять дифферент равный нулю: Ψ¹=0.

Установив необходимый дифферент, определяем новую абсциссу центра тяжести системы судно-груз (х¹_g) по формуле:

x¹_g=(x_с•Δ^ф+100M_1см•ψ¹)/Δ^ф , м

Отсюда определяем статический момент нагрузок относительно миделя судна (М¹_х) , необходимый для нормальной посадки судна:

М¹_х=Δ^ф•x¹_g , тм

Находим разность между статическим моментом нагрузок относительно миделя по предварительной загрузке судна (М⁰_х) и статическим моментом нагрузок относительно миделя (М¹_х), необходимым для нормальной посадки судна ∂М¹_х

∂М¹_х =М⁰_х -М¹_х , тм

Если ∂М¹_х ≠ 0, то требуется корректировка таблицы весовых нагрузок по трюмам. Это достигается следующим образом: Грузовместимость трюмов используется не полностью, и груз размещается только в грузовых трюмах. Следует переместить такое количество груза из одних трюмов в другие, чтобы сумма статистических моментов равнялась ∂М¹_х. Если величина ∂М¹_х незначительна, допускается перемещение груза в отдельном трюме, путем изменения x_g по этому трюму, на величину не более ½ длины трюма.

Таблица 3.2.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: