4.3 Определение угла крена от шквала, создающего кренящий момент 500 тм при совместном действии волнения с амплитудой 15.

Угол крена определяется с помощью диаграмм статической и динамической остойчивости.

Плечо кренящего момента находят по формуле:

,м (4.10)

=500тм/5024,84=0,1 м

Рисунок 4. 1,2 – Диаграммы статической и динамической остойчивости при положении судна «прямо».

Рисунок 4. 3,4– Диаграммы статической и динамической остойчивости при крене судна на подветренный борт.

Рисунок 4. 5,6 – Диаграммы статической и динамической остойчивости при крене судна на наветренный борт.

Примем направление шквального ветра слева направо.

По Рисунку 4. 1,3 – Шквал ветра действует на судно, стоящее прямо.

По ДСО θ_д = 8⁰ , по ДДО θ_д = 8⁰ .

По Рисунку 4. 2,3 – Шквал ветра действует на судно, стоящее с креном на правый подветренный борт (θ_ст = 15⁰ ).

По ДСО θ_д = -7⁰ , по ДДО θ_д = -7⁰ .

По Рисунку 4. 5,6 – Шквал ветра действует на судно, стоящее с креном на левый наветренный борт (θ_ст = -15⁰ ).

По ДСО θ_д = 23⁰ , по ДДО θ_д = 23⁰ .

Таким образом, можем сделать вывод, что во время шквального ветра динамические углы будут больше в том случае, когда на волнении судно накреняется на наветренный борт. Определенные во всех трёх случаях углы динамического крена оказались меньше угла заливания _зал = 29,12 ^О .

4.4 Проверка удовлетворения требований остойчивости судна в соответствии с Правилами Регистра судоходства в случае смещений груза зерна во всех трюмах одновременно.

а) Рассмотрим первый случай, когда трюма заполнены «под крышки», т.е. высота пустоты в соответствии с Правилами Регистра для данного судна должна приниматься равной 100 мм. В случае полного заполнения трюмов условный расчётный угол смещения поверхности зерна принимается равным 15⁰.

Рисунок 4. 7 - Схема перемещения зерна в случае полного заполнения трюма.

Расчётный поперечный объёмный кренящий момент от поперечного смещения зерна, отнесённый к единице длины грузового помещения, в соответствии с Правилами Регистра судоходства, определяется по формуле:

,м³ (4.11)

где S_пуст – площадь перемещающейся пустоты, м²,

у_пуст - поперечное перемещение пустот, м

По Рисунку 4. 8 имеем:

, м² (4.12)

B_тр - ширина трюма, B_тр = 10,1 м.

S_пуст = 1,01 м² .

,м (4.13)

y_пуст = 4,13 м.

4,17 м³

Плечо расчётного кренящего момента определяется по формуле:

,м (4.14)

k = 1,06 – для полностью загруженного трюма.

М = 5024,84 т - водоизмещение судна.

L_тр - длина всех трюмов, L_тр = 65 м

_зерн - удельный погрузочный объём зернового груза, м³/т. Удельный погрузочный объём _зерн кукурузы равен 1,4 м³/т

= 0.041 м.

График кренящего момента в соответствии с Правилами Регистра судоходства представляется прямой линией, проведённой через точки с координатами θ = 0; = и θ = 40; = 0,8

Статический угол крена от смещения зерна определяется по диаграмме статической остойчивости.

Рисунок 4. 9 – Диаграмма статической остойчивости судна в случае полного заполнения трюма.

б) Рассмотрим второй случай, когда предусматривается частичное заполнение трюмов. В случае частичной загрузки трюмов условный расчётный угол смещения поверхности зерна принимается равным 25⁰.

Расчётный поперечный объёмный кренящий момент от поперечного смещения зерна, отнесённый к единице длины грузового помещения, в соответствии с Правилами Регистра судоходства, определяется по формуле:

,м³ (4.15)

Рисунок 4. 10 - Схема перемещения зерна в случае частичного заполнения трюма.

Вычислим S_пуст воспользуемся формулой:

, м² (4.16)

S_пуст = 7,9 м²

Теперь вычислим у_пуст по формуле:

,м (4.17)

y_пуст = 6,73м, тогда:

53,17м³

Для расчёта , нужно учесть, что для частично загруженного трюма k =1,12:

= 0.55 м.

Рисунок 4. 11 – Диаграмма статической остойчивости судна в случае частичного заполнения трюма.

Проверка требований остойчивости судна в соответствии с Правилами Регистра судоходства:

Согласно «Международного зернового кодекса» и отечественным правилам перевозки зерна характеристики остойчивости судна, после смещения зерна, должны удовлетворять следующим требованиям:

• угол статического крена судна _ст от смещения зерна не должен превышать 12 или угла входа палубы в воду, если он меньше 12.

• остаточная площадь S_ост диаграммы статической остойчивости между кривыми

восстанавливающих и кренящих плеч до угла крена, соответствующего максимальной разности между ординатами двух кривых _max или 40, или угла заливания _f в зависимости от того, какой из них меньше, при всех условиях загрузки должна быть не менее 0,075 м/рад.

У судов типа «Амур» угол заливания равен _зал = 29,12^о.

В случае полного заполнения трюмов угол статического крена судна θ_д равен 1,7⁰. Остаточная площадь диаграммы статической остойчивости приблизительно равна 0,31 м/рад. Следовательно, можно сделать вывод, что в случае полного заполнения трюмов характеристики остойчивости судна после смещения зерна удовлетворяют всем требованиям.

В случае частичной загрузки трюмов угол статического крена судна θ_д равен 19,3⁰, а остаточная площадь диаграммы статической остойчивости приблизительно равна 0,017 м/рад. Делаем вывод, что в случае частичного заполнения трюмов характеристики остойчивости судна после смещения зерна требованиям не удовлетворяют. Одним из способов решения данной проблемы является установление дополнительных переборок в трюмах.