Оценка посадки, остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации

Определение ходового времени и судовых запасов на рейс. Параметры водоизмещения при начальной посадке судна. Распределение запасов и груза. Расчет посадки и начальной остойчивости судна по методу приема малого груза. Проверка продольной прочности корпуса.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Исходные данные

Скорость судна в рейсе v_s = 14,8 уз

Протяженность рейса S = 6600 м.миль

Осадка по носовой марке углубления перед погрузкой T^м_н0 = 0,76 м

Осадка по кормовой марке углубления перед погрузкой T^м_к0 = 5,92 м

Осадка по средней марке углубления перед погрузкой T^м_м0 = 3,33 м

Аппликата ЦТ судна перед погрузкой z_g0 = 8,79 м

Количество кипового груза Р_гр = 7000 т

Удельный погрузочный объем кипового груза m_гр = 0,75 м³/т

Массовая плотность забортной воды в порту погрузки r₀ = 1,010 т/м³

1. Расчет ходового времени и судовых запасов на рейс

1.1. Ходовое время рейса рассчитано по заданным расстоянию между портами и скорости судна:

t^х_р = S / (24 v_s) = 6600 / (24 · 14,8) = 14,8 сут

Для обеспечения разгрузки судна в порту прихода стояночное время принято равным:

t^с_р = 5,0 сут

1.2. Необходимое количество ходовых запасов с учетом штормового запаса (равным 10%) найдено по нормам суточных расходов на ходу:

моторное топливо

P^х_мт = 1,1 q^х_мт t^х_р = 1,1 · 32,1 · 14,8 = 522,6 т,

дизельное топливо

P^х_дт = 1,1 q^х_дт t^х_р = 1,1 · 2,2 · 14,8 = 35,8 т,

цилиндровое масло

P^х_цил = 1,1 q^х_цил t^х_р = 1,1 · 0,11 · 14,8 = 1,8 т,

циркуляционное масло

P^х_цир = 1,1 q^х_цир t^х_р = 1,1 · 0,11 · 14,8 = 1,8 т,

пресная вода

P^х_пв = 1,1 q^х_пв t^х_р = 1,1 · 3,4 · 14,8 = 55,4 т.

Всего ходовых запасов

P^х_зап = 522,6 + 35,8 + 1,8 + 1,8 + 55,4 = 617,4 т.

1.3. Необходимое количество стояночных запасов найдено по нормам суточных расходов на стоянке:

дизельное топливо

P^с_дт = q^с_дт t^с_р = 2,2 · 5,0 = 11,0 т,

циркуляционное масло

P^с_цир = q^с_цир t^с_р = 0,024 · 5,0 = 0,1 т,

пресная вода

P^с_пв = q^с_пв t^с_р = 3,4 · 5,0 = 17,0 т.

Всего стояночных запасов

P^с_зап = 11,0 + 0,1 + 17,0 = 28,1 т.

1.4. Количество запасов на отход:

моторное топливо

P^о_мт = P^х_мт = 522,6 т,

дизельное топливо

P^о_дт = P^х_дт + P^с_дт = 35,8 + 11,0 = 46,8 т,

цилиндровое масло

P^о_цил = P^х_цил = 1,8 т,

циркуляционное масло

P^о_цир = P^х_цир + P^с_цир = 1,8 + 0,1 = 1,9 т,

пресная вода

P^о_пв = Р^х_пв + Р^с_пв = 55,4 + 17,0 = 72,4 т.

Всего запасов на отход:

P^о_зап = 522,6 + 46,8 + 1,8 + 1,9 + 72,4 = 645,5 т.

1.5. Остаток запасов на приход:

моторное топливо

P^п_мт = P^о_мт - 0,9 P^х_мт = 522,6 - 0,9 · 522,6 = 52,3 т,

дизельное топливо

P^п_дт = P^о_дт - 0,9 P^х_дт = 47,8 - 0,9 · 35,8 = 15,6 т,

цилиндровое масло

P^п_цил = P^о_цил - 0,9 P^х_цил = 1,8 - 0,9 · 1,8 = 0,2 т,

циркуляционное масло

P^п_цир = P^о_цир - 0,9 P^х_цир = 1,9 - 0,9 · 1,8 = 0,2 т,

пресная вода

P^п_пв = P^о_пв - 0,9 P^х_пв = 72,4 - 0,9 · 55,4 = 22,5 т.

Всего запасов на приход

P^п_зап = 52,3 + 15,6 + 0,2 + 0,2 + 22,5 = 90,8 т.

2. Определение водоизмещения при начальной посадке судна

2.1. Дифферент судна рассчитан по замерам с марок углубления:

d^м₀ = Т^м_н0 - Т^м_к0 = 0,76 - 5,92 = - 4,91 м.

2.2. По чертежу оконечностей найдены отстояния марок углубления:

l_н = -3,85 м,

l_к = 0,70 м,

l_м = 1,20 м.

2.3. Длина судна между марками углубления, по которым сняты осадки носом и кормой, составила:

L^м = L + l_н - l_к = 140,0 - 3,85 - 0,70 = 135,45 м.

2.4. Тангенс угла дифферента судна и осадки на перпендикулярах и миделе найдены по формулам:

tg y₀ = d^м₀ / L^м = - 4,91 / 135,45 = - 0,0362 м,

Т_н0 = Т^м_н0 - l_н tg y₀ = 0,76 - 3,85 · 0,0362 = 0,61 м,

Т_к0 = Т^м_к0 - l_к tg y₀ = 5,92 + 0,70 · 0,0362 = 5,99 м,

Т_м0 = Т^м_м0 - l_м tg y₀ = 3,33 + 1,20 · 0,0362 = 3,43 м.

2.5. Приведенная (с учетом изгиба корпуса) средняя осадка найдена по формуле:

Т_ср0 = (Т_н0 + 6 Т_м0 + Т_к0) / 8 = (0,61 + 6 · 3,43 + 5,92) / 8 = 3,41 м.

По грузовой шкале для найденной приведенной осадке Т_ср0 определены:

водоизмещение судна при плотности морской воды r = 1,010 т/м³ D'₀=5827 т,

число тонн на сантиметр осадки q₀ = 19,98 т/см,

момент, дифферентующий судно на 1 сантиметр осадки М_см0 = 128,6 тм/см.

По кривым элементов теоретического чертежа определены:

абсцисса ЦВ x_c0 = 0,190 м,

абсцисса ЦТ площади ватерлинии x_f0 = 0,059 м,

аппликата ЦВ z_c0 = 1,815 м,

продольный метацентрический радиус R₀ = 301,6 м.

Продольная метацентрическая высота:

H₀ = R₀ + z_c0 - z_g0 = 301,6 + 1,815 - 8,65 = 294,8 м.

2.6. Для вычисления поправок на дифферент по грузовой шкале определены моменты, дифферентующие на 1 сантиметр осадки, а по кривым элементов теоретического чертежа определены продольный метацентрический радиус водоизмещение, для осадок:

T' = T_ср0 + 0,5 = 3,41 + 0,5 = 3,91 м,

M_см' = 133,5 тм/см,

D' = 6818 т,

R' = 267,5 м;

Т" = Т_ср0 - 0,5 = 3,41 - 0,5 = 2,91м,

M_см" = 99,4 тм/см,

D" = 5074 т,

R" = 359,4 м;

2.7. Поправки к водоизмещению на дифферент рассчитаны:

а) первая поправка

DD₁ = 100 q₀ x_f0 tg y₀ = 100 · 19,98 · 0,059 · (-0,0362) = - 4,30 т;

б) вторая поправка

DD₂ = 50 (М_см' - М_см") L tg²y₀ = 50 · (133,5 - 99,4) · 140,0 · 0,0362² = 312,7 т.

2.8. Исправленное водоизмещение определено:

D₀" = D₀' + DD₁ + DD₂ = 5827 - 4,30 + 312,7 = 6135 т.

2.9. Водоизмещение с учетом плотности забортной воды определено:

D₀ = D₀" (r₀ / 1,025) = 6135 · 1,010/ 1,025 = 6028 т.

2.10. Абсцисса ЦТ судна при начальной посадке определена:

x_g0 = x_c0 + H₀ tg y₀ = 0,190 - 301,6 · 0,0362 = - 10,73 м.