для контроля какой характеристики судна вычисляется критерий погоды

Критерии остойчивости

Правила Регистра ввели следующие критерии остойчивости для всех транспортных судов длиной 20 м и более:

1) критерий погоды К должен быть более или равен единице, т. е. отношение опрокидывающего момента Мопр к моменту кренящему Мкр больше или равно 1;

2) максимальное плечо диаграммы статической остойчивости должно быть не менее 0,25 м для судов длиной L 105 м при угле крена θ > 30°. Для промежуточных длин судна величина lmax определяется линейной интерполяцией;

3) угол крена, при котором плечо остойчивости достигает максимума, должен быть не менее 30°;

4) угол заката диаграммы статической остойчивости должен быть не менее 60°;

5) начальная метацентрическая высота h при всех вариантах нагрузки, за исключением судна порожнем, должна быть положительной. Случай отрицательной h для варианта нагрузки «судно порожнем» является в каждом случае предметом специального рассмотрения Регистром;

6) критерий ускорения К* должен быть не менее единицы. Критерий ускорения рассчитывается при вариантах сложной загрузки судна, либо при частичной или полной загрузке трюмов грузами с малым удельным погрузочным объемом (свинец и т. п.).

Порядок расчета критериев остойчивости приведен в «Правила классификации и постройки морских судов». Том.1, часть IV «Остойчивость».

Остойчивость с учетом обледенения

Для судов, плавающих в зимнее время в зимних сезонных зонах, помимо основных вариантов нагрузки, должна быть проверена остойчивость с учетом обледенения. При расчете обледенения следует учитывать изменения водоизмещения, возвышения центра тяжести и площади парусности от обледенения.
Расчет в отношении остойчивости при обледенении должен проводиться для наихудшего, в отношении остойчивости расчетного варианта нагрузки. Масса льда при проверке остойчивости для случая обледенения засчитывается в перегрузку и не включается в состав дедвейта судна.

Массу льда на квадратный метр площади общей горизонтальной проекции открытых палуб следует принимать, согласно требований Регистра, равной 30 кг. В общую горизонтальную проекцию палуб должна входить сумма горизонтальных проекций всех открытых палуб и переходов независимо от наличия над ними навесов.
Момент по высоте от этой нагрузки определяется по возвышению центра тяжести соответствующих участков палубы и переходов.

Массу льда на квадратный метр парусности следует принимать равной 15 кг.

Источник

Оценка остойчивости судна по критерию погоды

Все условные обозначения написаны так же как и в вышеуказанной конвенции.
По критерию погоды оценивают способность судна противостоять совместному воздействию ветра с траверза и бортовой качки.
Под действием волн судно испытывает бортовую качку и от угла крена , вызванного постоянным ветром, наклоняется в наветренную сторону до угла крена, равного амплитуде качки .

Алгоритм для оценки остойчивости судна по критерию погоды.

1. Вычисляют амплитуду качки судна , плечо кренящего момента от воздействия постоянного ветра , плечо кренящего момента при шквальном ветре .

2. Строят диаграмму статической остойчивости, при этом должно учитываться влияние свободной поверхности жидких грузов в судовых цистернах.

3. На диаграмме статической остойчивости выполняют построения, как показано на рис. 1.

4. Вычисляют площади a и b. Площадь b должна быть больше или равна площади a.

Для того чтобы избегать чрезмерных результирующих углов крена, угол крена от воздействия постоянного ветра не должен быть больше 16° или 80% от угла, при котором кромка палубы погружается в воду, в зависимости от того, какой угол меньше.

Амплитуда качки судна вычисляется по следующим формулам:

— Для судна без скуловых килей с острой скулой:

— Для судна без скуловых килей с круглой скулой:

— Для судна со скуловыми килями:

— Коэффициент из таблицы 1.
— Коэффициент из таблицы 2.
k — Коэффициент из таблицы 3 для судна, имеющего скуловые кили.
s — Коэффициент из таблицы 4, в зависимости от периода качки T.
r — Параметр.

Параметр r вычисляется по формуле:

KG — Возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью.
d — Средняя осадка судна в метрах.

Значения промежуточных величин в таблицах 1 — 4 определяются линейной интерполяцией.
При отсутствии данных в Информации об остойчивости, коэффициент общей полноты судна , может быть рассчитан по формуле:

Период бортовой качки T (в секундах) вычисляется по формуле:

В — Ширина судна (в метрах).
d — Средняя осадка судна (в метрах).
GM — Поперечная метацентрическая высота, с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов (в метрах).
— Коэффициент общей полноты судна.
— Общая суммарная площадь скуловых килей или площадь проекции боковой поверхности брускового киля или сумма этих площадей (в квадратных метрах — м²).
— Длина судна в районе действующей ватерлинии (в метрах).

Порядок вычисления плеч ветровых кренящих моментов:

1. Плечо кренящего момента от воздействия постоянного ветра вычисляют по формуле:

2. Плечо кренящего момента при шквальном ветер находят по формуле:

P = 504 Па. – Давление ветра. Для судов в ограниченном плавании, значение Р может быть уменьшена с одобрения Администрации флага судна.
A — Площадь парусности судна и палубного груза (в квадратных метрах — м²).
Z — Плечо парусности, равное расстоянию по вертикали от центра парусности до центра погруженной площади боковой поверхности или до точки, приблизительно равной половине осадки (в метрах).
Δ — Весовое водоизмещение судна (в тоннах).
g — Ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с².

Плечи ветровых кренящих моментов и являются постоянными величинами при всех углах крена.

Пример диаграммы статической остойчивости.

Рисунок 1. Оценка остойчивости судна по критерию погоды

На рисунке 1 обозначены следующие углы крена:

— Угол крена от действия постоянного ветра.
— Угол крена в наветренную сторону от действия волн, равный амплитуде качки судна на спокойной воде.
— Угол крена, до которого измеряется площадь b, равен углу крена 50°, или углу заливания , или углу , в зависимости от того, какой угол меньше.
– Угол заливания, это угол крена, при котором погружаются отверстия в корпусе, надстройках или рубках судна, которые не могут быть герметично закрыты. Для целей настоящего критерия малые отверстия, через которые не может произойти прогрессирующего затопления судна, можно не рассматривать как открытые отверстия.

– угол, соответствующий второму пересечению плеча с кривой плеч статической остойчивости (GZ).

Порядок вычисления площадей a и b рассмотрен в разделе «Вычисление площади под кривой на диаграмме статической остойчивости».

Источник

Критерий погоды К

Остойчивость судов считается по критерию погоды К достаточной, если при наихудшем, в отношении остойчивости, варианте нагрузки динамически приложенный кренящий момент от давления ветра ( от шквала) M_v равен или меньше опрокидывающего момента М_с, т.е. если соблюдены условия M_v £ М_с или

К = ³ 1,0. (3.38)

Кренящий момент M_v, кНм, определяется выражением

где А_v, м 2 – площадь парусности (проекция надводной части корпуса судна и судовых конструкций на плоскость, параллельную ДП);

z, м – возвышение центра парусности (ЦТ площади парусности) над плоскостью действующей ватерлинии;

р_v , Па – давление ветра, принимается по табл. 3.2 в зависимости от района плавания и величины z.

Кренящий момент от шквала является постоянным за весь период накренения судна.

Динамический опрокидывающий момент М_с = gDl_c. Плечо опрокидывающего момента l_c определяется по ДСО или ДДО с учетом амплитуды качки q_r = q_1r или q_r = q_2r (рис. 3.21).

Амплитуда качки судна с круглой скулой, градусов, не снабженного скуловыми килями и брусковым килем, вычисляется по формуле

где X₁ – безразмерный множитель, определяемый по табл. 3.3 в зависимости от отношения B/d;

X₂ – безразмерный множитель, определяемый по табл. 3.4 в зависимости от значения коэффициента общей полноты С_В;

Y₁ – множитель, град., определяемый по табл. 3.5 в зависимости от отношения и района плавания;

h₀ – начальная МЦВ без поправки на свободные поверхности жидких грузов.

Район плавания судна
0,04 и менее	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,10	0,11	0,12	0,13 и более
Неограни-ченный	224,0	225,0	227,0	229,0	330,7	332,0	333,4	334,4	335,3	336,0
Ограни- ченный I и II	16,0	17,0	19,7	22,8	25,4	27,6	29,2	30,5	31,4	32,0

Если судно имеет скуловые и/или брусковый кили, то амплитуда качки q_2r, град. вычисляется по формуле

Скуловые кили не принимаются во внимание для судов, которые имеют в символе класса категории ледовых усилений УЛА,УЛи Л1.

Амплитуду качки судна с острой скулой следует принимать равной 70% амплитуды, вычисленной по формуле (3.40).

Расчетные значения амплитуды качки следует округлять до целых градусов.

Для судов, кили которых заложены 1 июля 2002 г. и позже, остойчивость по критерию погоды проверяется следующим образом:

остойчивость судна считается по критерию погоды достаточной, если оно в состоянии противостоять одновременному действию ветра и волнения в соответствии с указанным ниже:

1) Судно находится под воздействием постоянного ветра, направленного перпендикулярно ДП судна, которому соответствует плечо ветрового кренящего момента l_w1 (рис. 3.22).

2) От угла крена q₀, вызванного постоянным ветром, судно под воздействием волн кренится на наветренный борт на угол, равный амплитуде q_r.

3) На накрененное судно действует порыв ветра, которому соответствует плечо l_w2.

4) Сравниваются площади a и b, заштрихованные на рис. 3.22.

Площадь b ограничена кривой восстанавливающих плеч, прямой, соответствующей плечу l_w2, и углом крена 50° либо углом крена q_с, соответствующим точке второго пересечения прямой l_w2 с кривой восстанавливающих плеч, в зависимости от того, какой из них меньше.

Площадь а ограничена кривой восстанавливающих плеч, прямой l_w2 и углом крена, соответствующим амплитуде качки q_r.

Остойчивость судна считается достаточной по критерию погоды, если площадь b равна или больше площади а.

5) Допустимый угол крена от действия постоянного ветра q₀ согласовывается с Регистром. Для ориентировочной оценки предлагается, чтобы угол q₀ не превышал 0,8 угла входа палубы в воду или 15°, в зависимости от того, что меньше.

Остойчивость лесовоза по данному критерию не проверяется.

6) Кренящее плечо l_w1, м, принимается постоянным для всех углов крена и рассчитывается по формуле

где p_v = 504 Па – давление ветра;

z_v – плечо парусности; принимается равным измеренному по вертикали расстоянию от центра парусности до центра площади проекции подводной части корпуса на диаметральную плоскость, или, приближенно, до середины осадки судна;

7) Для рыболовных судов длиной от 24 до 45 м давление ветра в формуле (3.42) принимается по табл. 3.7 в зависимости от расстояния z от центра площади парусности до ватерлинии.

8) Амплитуда качки судна с круглой скулой, град., определяется по формуле

q_1r = 109X₁X₂ , (3.43)

где X₁ и X₂ – коэффициенты, определяемые по табл. 4 и 5;

S – коэффициент, определяемый по табл. 3.8 в зависимости от периода качки t = 2сВ/ , где с = 0,373 + 0,023В/d – 0,043L/100.

9) Для судна, имеющего скуловые кили, амплитуда качки q_2r определяется по (3.37).

10) Амплитуду качки судна с острой скулой следует принимать равной 10 % амплитуды, рассчитанной по (3.43).

11) Амплитуда качки судов, снабженных успокоителями качки, должна определяться без учета их работы.

Дата добавления: 2014-12-29 ; просмотров: 4801 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник