Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

46
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ КРЫМСКИЙ ФИЛИАЛ МОРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ АКАДЕМИИ им. адмирала Ф.Ф.УШАКОВА МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению курсового проекта по теории судна «РАСЧЕТ МОРЕХОДНЫХ КАЧЕСТВ И ОБЩЕЙ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ СУДНА В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ» Дисциплина: ″Теория и устройство судна″ специальность "Судовождение" Разработана: доцент Собольков В.В., доцент Путий Л.Д.
  • Upload

    -
  • Category

    Documents

  • view

    1.100
  • download

    7

Transcript of Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Page 1: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ

КРЫМСКИЙ ФИЛИАЛ МОРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙАКАДЕМИИ им адмирала ФФУШАКОВА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению курсового проекта по теории судна

laquoРАСЧЕТ МОРЕХОДНЫХ КАЧЕСТВ И ОБЩЕЙ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ СУДНА В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИraquo

Дисциплина PrimeТеория и устройство суднаPrime

специальность Судовождение

Разработанадоцент Собольков ВВ

доцент Путий ЛД

Севастополь2009

Методические указания являются своеобразным руководством для работы с ldquoИнформацией об остойчивости и прочности грузового суднаrdquo при расчете вручную Они содержат краткие сведения о судовой документации используемой в расчетах мореходных качеств на рейс судна пояснения к решению задач курсового проекта определяют порядок выполнения оформления и защиты работы

Пособие предназначено для оказания помощи курсантам дневного факультета в подготовке и выполнению курсового проекта по расчету мореходных качеств судна и его общей продольной прочности с использованием типовой laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового суднаraquo

2

СОДЕРЖАНИЕ

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

2 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО РАЗДЕЛАМ ПРОЕКТА21 Определение необходимых на рейс запасов и их размещение на судне22 Размещение грузов пропорционально объему судовых помещений23 Расчет параметров мореходности судна в первом приближении24 Анализ исходного варианта загрузки судна25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении26 Построение диаграммы статической остойчивости27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека 210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей

хода на заданном курсе

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАЩИТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА

ПРИЛОЖЕНИЯ

ЛИТЕРАТУРА

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект laquoРасчет мореходных качеств и продольной прочности судна в процессе эксплуатацииraquo по дисциплине laquoТеория и устройство суднаraquo выполняется согласно учебному плану специальности laquoСудовождениеraquo в шестом семестре при изучении 2 раздела учебной программы laquoТеория суднаraquo

Задачи курсового проектаКурсовой проект включает в себя задачи по важнейшим разделам курса теории и устройства

судов Изучение этих разделов дает курсанту закрепить полученные знания которые необходимы для квалифицированного обеспечения безопасности мореплавания удовлетворения нормам Регистра по запасу плавучести судна его остойчивости непотопляемости прочности и плавании на попутном волнении

Назначение курсового проекта состоит в том чтобы будущий судоводитель представлял как обеспечить безопасность человеческой жизни на море контролируя мореходность расчетными методами по судовым документам а также безопасность грузов и пассажиров в соответствии с требованиями ПДНВ-7895

Компетентность судоводителей должна соответствовать уровню эксплуатации что подразумевает умение квалифицированно выполнять обязанности вахтенного помощника капитана при наличии соответствующего диплома

Цели курсового проекта приобретение навыков по выполнению эксплуатационных расчетов мореходных качеств судна по

судовым документам закрепление знаний по нормированию плавучести остойчивости прочности непотопляемости в

соответствии с требованиями Правил Российского Регистра судоходства способов достижения норм в случае их невыполнения

Все расчеты в проекте выполняются на основе ldquoИнформации об остойчивости и прочности грузового суднаrdquo которая составлена в соответствии с требованиями Правил Российского Морского Регистра судоходства

Наличие современной вычислительной техники на борту судна рациональное выполнение расчетов по безопасности и экономичности эксплуатации судна не исключают необходимости уметь выполнять расчет без применения компьютера

3

2 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО РАЗДЕЛАМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект по теории судна выполняются с использованием типовой судовой документации теплохода laquoНовгородraquo (приложения 1-15)

21 Определение необходимых на рейс запасов и их размещение на судне211 Определение необходимых на рейс запасов для заданной дальности перехода Масса необходимых на рейс запасов определяется пропорционально дальности плавания В приложении 4 ldquoРасположение запасов на 6000 миль для тх ldquoНовгородrdquo указано

рекомендованное количество запасов на дальность перехода 6000 мильo тяжелого топлива 5030 тo дизельного топлива 1070 тo масла 303 тo питьевой воды 390 т o воды мытьевой 384 т o воды котельной 611 т (всего воды 1385 т) На заданную дальность перехода D необходимую массу запаса определяют пропорционально

дальности плавания по формулам o количество тяжелого топлива

Ртт = 5030middotD 6000 тo количество дизельного топлива

Рдт = 1070middotD 6000 тo количество масла

Рм = 303middotD 6000 тo количество воды котельной

Рвк = 611middotD 6000 тo количество воды питьевой

Рвп = 390middotD 6000 тo количество воды мытьевой

Рвм = 384middotD 6000 т

212 Размещение запасов по танкам на тхНеобходимые на рейс запасы размещаются по танкам с использованием laquoДанных по танкам тх

ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 7) При этом необходимо соблюдать следующие требования o запасы размещаются только в танках предназначенных для данного вида запасов o запасы топлива обычно распределяют в такой последовательности расходные цистерны танки расположенные в районе МКО танки двойного дна и носовые диптанкиo для каждого вида запасов свободная поверхность жидкого груза может быть только в одном

из загруженных танков Наличие свободных поверхностей запасов в танках расходных и отстойных допустимо сверх этого правила

o судно с запасами не должно иметь заметного крена что обеспечивается с помощью примерно равного размещения запасов по правому и левому борту При этом нет необходимости стремиться разместить симметрично каждый из видов запасов

Записать в какие танки и в каком количестве необходимо разместить запасы на рейс213 Составление таблицы размещения судовых запасовДанные по выбранной схеме размещения запасов заносятся в таблицу размещения судовых

запасов (таблица 1) В графу 1 таблицы 1 записывают выбранные для размещения запасов танкиВо вторую графу заносят количество принятого в данный танк запасаДля каждой из цистерн где расположены запасы на рейс определяются координаты Z и X

центров масс запасов подсчитываются статические моменты относительно основной плоскости M z и миделя Mx и записывают их значения в соответствующие графы Для полностью заполненных танков отстояние центров масс от основной плоскости Z и от миделя X определяются по таблице приложения 7 При частичном заполнении танков корректируется координата Z с использованием данных из колонки ldquoСнижение ЦТ на δ Z м от уменьшения запаса на 10 т от полногоrdquo (приложение 7) Расчет выполняется по формуле

Z = Z100 δ Zmiddot(Р100 Р) 10 м

4

где Z100 и P100 ndash координаты и масса запасов из колонок таблицы при 100-ом заполнении танкаР ndash количество принятого в танк запасаМоменты относительно основной плоскости Мz и относительно миделя Мx для каждого танка с

запасами при его частичном заполнении определяются как произведение массы P на координату Z и на координату X соответственно

Mz = PmiddotZ тmiddotмMx = PmiddotX тmiddotм

При 100-ом заполнении танка значения моментов Мz и Мx можно взять из таблицы приложения 7

В нижней части таблицы в строке ldquoПоправка δmh (запасы)rdquo в колонке Mz вписывается значение δmh ndash поправочное значение момента относительно основной плоскости учитывающее влияние свободных поверхностей на начальную остойчивость (кратко эту величину называют поправкой на свободные поверхности) Значение поправки δmh (запасы) определяется суммированием поправок δmh

таблицы laquoДанные по танкам тх ldquoНовгородrdquoraquo (прил 7) для танков со свободной поверхностью Допустимо во всех случаях принимать поправку на свободные поверхности на весь рейс как

расчетную комбинацию поправок (крайняя правая колонка приложения 7 δmh = 989 тmiddotм)Следующая строка таблицы ldquoЗапасы rdquo заполняется суммарными значениями в колонках P Mz

Мx Сумма Mz должна включать поправку δmh (запасы) Нижняя строка таблицы ldquoСумма моментов Мхзн

заполняется в колонке Мх суммой только положительных значений моментов из колонки Мх запасов

22 Размещение грузов пропорционально объему судовых помещенийВ курсовом проекте рассматривается нетиповой вариант загрузки судна только однородным

грузом Это несколько упрощает решение задачи о загрузке судна но позволяет достаточно полно оценивать влияние нагрузки на мореходные качества

Таблица 1Запасы и их размещение

Количествопринятых запасов т

Координаты м Моменты тmiddotм

Хi м Zi м Mxiтmiddotм Mziтmiddotм1 2 3 4 5 6

Тяжелое топливоДиптанк 1 прбДиптанк 1 лбДиптанк 1 ДПТанк отстойный пб лбТанк расходный пб лб

Дизельное топливоТанк 5 ДПТанк 7 прбТанк расходный пб лб

МаслоТанк 78 ДПТанк 12 и прочие прбТанк 6 прбТанк расходный пб лб

ВодаТанк 6 лбТанк 7 лбТанк 8 лбТанк 8 пбТанк 9 пбТанк (питьевая) пб лбТанк (мытьевая) пб лб

Поправка mh

(запасы)Запасы Сумма моментов Мхз

н

Поиск рационального грузового плана осуществляется методом последовательных приближений

5

Порядок размещения221 Определяется количество груза которое необходимо разместить в пределах каждого из

отсеков Для этогоа) Определяется величину груза приходящегося на 1 м3 грузовых помещений для заданного

количества груза Pгра = Ргр Vгп т м3

где Vгп = 17900 м3 ndash суммарный объем судовых помещений указанный в ldquoСхеме размещения грузов тх ldquoНовгородrdquordquo (приложение 8)

б) Определяется масса груза Pi приходящегося на каждое i-е из судовых помещений по зависимости

Рi = a ∙Vi тгде Vi ndash объем i-го грузового помещения м3 (приложение 8)в) Оценивается объем груза Vгрi приходящегося на каждое грузовое помещение

Vгрi = μ PiГруз можно разместить в помещении если объем грузового помещения Vi больше или равен

объему груза VгрiVi ge Vгрi

Иначе объем груза в каждом из грузовых отсеков принимается равным объему соответствующего грузового отсека а избыточный объем Vпалi = Vгрi ndash Vi размещается на палубе

г) Определяется масса груза в каждом грузовом помещении Масса груза в каждом из грузовых помещений которое заполнено полностью Vгрi = Vi

определяется делением объема помещения на удельно- погрузочный объем (УПО) груза μ Например масса груза в твиндеке 1

Ртв1 = V тв1 μ тПри расположении палубного груза на верхней палубе его масса над каждым из отсеков

определяется по зависимости Рпал i = V пал i μ т

При неполном заполнении отсека VigtVгрi масса груза в отсеке определяется по зависимости Рi = a ∙Vi т

222 Определяются координаты центров масс груза Хгрi Zгрi в каждом из грузовых помещений и на палубе

Координаты снимаются со схемы размещения грузов (приложение 8) Вертикальные шкалы для грузовых помещений выражают зависимость объема V (м3) и координаты центра масс Z (м) от высоты уровня заполнения Значения V Z и X соответствуют заполнению помещений генеральным грузом Например если в трюм 3 поместить 2400 м3 однородного груза то координаты его центра масс будут X = 410 м Z = 435 мПолученные значения координат Х и Z заносятся в таблицу 2

223 Вычисляются статические моменты масс грузов каждого грузового помещения относительно миделя Mx и относительно основной плоскости Mz перемножением масс P на координаты Х и Z Результаты заносятся в таблицу 1 нагрузки Аналогично поступают с грузом на палубе если таковой имеется

224 Составление таблицы размещения грузов на суднеРезультаты расчета объемов груза массы координаты их центров масс моментов Mx и Mz по всем

грузовым помещениям заносятся в соответствующие колонки таблицы 2Суммируем по столбцам таблицы 2 массу груза и моменты груза относительно плоскостей миделя

и ОП в отсеках и на палубе судна В итоге получим статью нагрузки судна по перевозимому грузуНижняя строка таблицы ldquoСумма моментов Мхгр

н заполняется в колонке Мх суммой только положительных значений моментов из колонки Мх грузов

225 Составление итоговой таблицы нагрузки судна (таблица 3)Первой строкой в таблицу 3 заносится итоговое значение необходимых на рейс запасов из

таблицы 1Второй строкой заносится итоговое значение таблицы размещения грузов на судне из таблицы 2

Таблица 2

Помещение

Объ

ем

груз

овог

опо

мещ

ен

Vi м

3

Объ

ем з

анят

ый

груз

ом V

грi

м3

Мас

са г

руза

Ргр

т

Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi Zгрi Mxi Mzi

6

трюм 1твиндек 1твиндек 1 верхнийгруз на палубе

трюм 2твиндек 2груз на палубе

трюм 3твиндек 3груз на палубе

трюм 4твиндек 4груз на палубе

трюм 5твиндек 5твиндек 5 верхнийгруз на палубе

Всего Сумма моментов Мхгр

н

Следующей строкой в таблицу нагрузки судна заносят массу и моменты экипажа со снабжением (приложение 1) В сумме первые три строки дают дедвейт DW и его моменты относительно миделя М хDW

и ОП М zDW Добавив к дедвейту массу и моменты судна порожнем получают водоизмещение судна после

погрузки = DW + п где п ndash водоизмещение судна порожнем (из приложения 1)

Таблица 3

Наименованиестатьи нагрузки М

асса

т Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi

Zгрi Mxi Mzi

Судовые запасы(из табл1)

Грузы (из табл2)

Экипаж снабжение(приложение 1)

Дедвейт

Судно порожнем(приложение 1)

Водоизмещение суднапосле погрузки

Сумма моментов Мх

н

Рз

Ргр

Рэк

DW

п

Хп

Хg

Zп

Zg

Мхз

Мхгр

Мхэк

МхDW

Мхп

Мх

Мхзн +Мхгр

н

Мzз

Мzгр

Мzэк

МzDW

Мz п

Мz

Отдельной строкой в колонку Mx вносится сумма положительных моментов M xн

части дедвейта расположенного в нос от миделя M x

н = Мхз

н + Мхгрн (Мхз

н и Мхгрн из таблиц 1 и 2

соответственно) которая используется для оценки общей прочности корпуса судна после погрузки

226 Определение координат ЦТ судна после погрузки Координаты ЦТ судна определяются делением моментов водоизмещения Мх и Мz на

водоизмещение судна после погрузкиХg = Мх Zg = Мz

Значения координат Хg и Zg заносятся в строку водоизмещение судна после погрузки таблицы 3

7

23 Расчет параметров мореходности судна в первом приближении231 Определение посадки судна после погрузкиЗначения осадок носом dн и кормой dк и дифферент Df определяются по laquoДиаграмме осадок

носом и кормой тх ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 2) В диаграмму входят со своими значениями дедвейта DW момента дедвейта относительно миделя МхDW и плотности забортной воды ρ Осадки носом и кормой и дифферент по диаграмме определяют следующим способом

o по нижней шкале откладывают значение дедвейта DW с учетом плотности морской воды и проводят вертикаль

o на вертикальной шкале откладывают значение момента дедвейта относительно миделя М х DW

и ставят точкуo по этой точке интерполируя между кривыми постоянных значений осадок определяют

осадки носом кормой и дифферентЧтобы избежать ошибок выбор осадок производят с одновременным контролем по дифференту

Например если через искомую точку проходит линия дифферента на корму то меньшая из осадок ndash d н большая ndash dк

По значениям осадок dн и dк вычисляют среднюю осадкуdср = 05(dн + dк) м

и дифферентDf = dн ndash dк м

Сравниваем полученное значение дифферента с его значением снятым с диаграммы При правильной оценке осадок носом и кормой значения дифферентов должно совпасть

232 Оценка общей прочности корпуса судна после погрузкиОбщая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение

10) С диаграммы снимается стрелка перегиба корпуса по известным DW Мхн Df (см таблицу 3)

Для определения перегиба корпуса необходимо o на горизонтальной шкале дедвейта для нулевого дифферента (нанесен в тысячах тонн)

отметить точку соответствующую дедвейту DW o затем вдоль наклонной линии проходящей через дедвейт провести от этой отметки отрезок

до уровня соответствующего дифференту Dfo из полученной точки провести вертикаль и на ней отложить отрезок равный моменту Мх

н (на вертикальной шкале значения Мх

н нанесены в тысячах тонно-метров) и поставить точку

o по расположению точки на диаграмме определить значение стрелки перегиба корпуса f (см) Общая прочность корпуса будет обеспечена если полученная на диаграмме точка будет

находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

233 Оценка начальной остойчивости судна после погрузкиМерой начальной остойчивости и одним из критериев остойчивости является метацентрическая

высота Согласно Нормам остойчивости Регистра она всегда должна быть положительнойПриближенное значение h снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по

известным DW и его моменту относительно основной плоскости MzDW включающего поправки на свободные поверхности в танках

По оси абсцисс диаграммы откладывают величину дедвейта или соответствующую ему величину средней осадки Осадку можно отложить на прямой параллельной оси дедвейта laquoОсадка d мraquo На оси ординат нанесено значение метацентрической высоты На диаграмме проведены наклонные кривые момента дедвейта MzDW Для определения значений метацентрической высоты минимально допустимой для данной загрузки судна на диаграмме имеются несколько контрольных кривых соответствующих минимальным (критическим) значениям метацентрической высоты по различным критериям остойчивости Кривые 1 и 2 соответствуют допустимому значению метацентрической высоты по кри-терию погоды laquoКv=1raquo Таких кривых может быть несколько Например кривая 1 для судна с генеральным грузом кривая 2 для перевозки двух ярусов контейнеров на палубе Верхние пунктирная и штрихпунктирные кривые отвечают требованиям предъявляемым к диаграмме статической остойчивости соответственно по величине максимального плеча lmax = 02 м углу заката диаграммы статической остойчивости θv= 60deg и θv = 55deg (для судов которым разрешено плавать при уменьшенном угле заката диаграммы) Кривая 3 ограничивает метацентрическую высоту по максимальной величине hmax для исключения нежелательных ускорений возникающих при резкой качке с большой амплитудой

8

Проверку соответствия остойчивости судна нормам Регистра по диаграмме контроля остойчивости выполняют следующим порядком Например дедвейт равен 13660 т (осадка 95 м) MzDW

= 86850 т∙м для судна с генеральным грузом и 100-ным запасом На диаграмме для данного значения дедвейта (осадки) проводят вертикаль На этой вертикали откладывают величину расчетного момента MZDW = 86850 т∙м (точка А) По шкале ординат определяется расчетная метацентрическая высота hр=16 м Допустимые значения hmin hmax MzDW max и MzDW min определяют на диаграмме по точке пересечения вертикальной прямой с предельными кривыми 1 и 3 В результате для данного примера из диаграммы контроля остойчивости видно что остойчивость судна при данной загрузке удовлетворяет требованиям правил Регистра так как точка А лежит между предельной кривой минимально допустимой остойчивости laquoКv=1raquo (кривая 1) (hmin = hдоп1 =03м при MzDWmax=11000 т∙м) и кривой максимально допу-стимой остойчивости (кривая 3) (hmax= hдоп3 = 332 м при MzDW min= 54300 т∙м)

Более точно метацентрическая высота рассчитывается с использованием табл 31 (приложение 14) По DW выбираем два значения zm из соседних строк для меньшего значения дедвейта DW1 lt DW zml и большего DW2 gt DW zm2 и интерполируем zm по формуле

zm = zm1+ (zm2 ndash zml)(DW-DW1) (DW2ndash DW1 ) м

По формуле h = zm ndash zG м находим hгде zG = MZ Δ м

24 Анализ исходного варианта загрузки судна

Комплексный анализ исходного варианта загрузки судна выполняется по плавучести начальной остойчивости и общей прочности

Посадка влияет на мореходные качества судна заливаемость остойчивость управляемость скорость хода а также на обеспечение прочности корпуса и избежание слеминга и оголения винта Согласно ldquoПравилам о грузовой марке морских судовrdquo Регистра средняя осадка загруженного судна не должна быть больше осадки по грузовую марку соответствующую времени и району плавания Необходимо полученную в расчете среднюю осадку d сравнить со средней осадкой по грузовую марку (приложение 1)

Кроме того осадка носом должна быть не менее 0025 L = 345 м для обеспечения безопасности по слемингу

Для обеспечения наименьшей потери скорости на волнении и предотвращения перегрузки двигателя из-за оголения гребного винта осадка кормой должна быть не менее 555 м

Судно в полном грузу для обеспечения наилучших ходовых качеств должно иметь посадку на ровный киль или с дифферентом на корму не более 05 м

Выполнив сравнение расчетных параметров посадки с указанными ограничениями необходимо сделать итоговые записи в расчетной работе о степени удовлетворения требований к посадке или о необходимости корректировки грузового плана для удовлетворения этих требований

Остойчивость загруженного тх ldquoНовгородrdquo должна удовлетворять требованиям Правил Регистра предъявляемым к грузовым сухогрузным судам неограниченного района плавания

Общая оценка удовлетворения Нормам выполняется путем сравнения исправленной метацентрической высоты h с допустимыми значениями по условиям безопасности плавания hдоп3 и hдоп1

hдоп3 ge h ge hдоп1

где hдоп1 minus минимально допустимая остойчивость судна hдоп3 minus максимально допустимая остойчивость судна (по нежелательным ускорениям

возникающим при резкой качке с большой амплитудой)Параметры этого неравенства определяются по диаграмме контроля остойчивости (приложение

12) или по таблице 31 (приложение 14)Сравнивая значения h с допустимыми hдоп1 и hдоп3 записать предложения об изменении грузового

плана для изменения метацентрической высоты повысить для повышения остойчивости или понизить для снижения ускорений на качке

Общая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение 10) Перегиб корпуса должен находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

Выполнив комплексную оценку параметров исходного грузового плана по осадке остойчивости прочности наметить мероприятия по его улучшению Стратегия улучшения мореходности путем

9

изменения грузового плана основывается на непротиворечивых мероприятиях по переносу приему снятию груза Непротиворечивость мероприятий обеспечивается тогда когда улучшая параметры мореходности безусловно требующие улучшения удается улучшить (или по крайней мере не ухудшать) остальные показатели

Качественно наметив мероприятия по улучшению грузового плана переходят к их реализации в следующем разделе курсового проекта

25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

В соответствии с принятым решением об изменении грузового плана количественно перераспределяют груз в отсеках а если необходимо принимают балласт или отказываются от части заданного груза Составляют новый грузовой план и просчитывают его параметры DW M z Mx Мх

н По этим параметрам и документам как это было сделано в разделе 23 определяют посадку остойчивость прочность судна Затем выполняют комплексный анализ второго варианта загрузки судна

по плавучести начальной остойчивости и общей прочности Если грузовой план второго приближения снова не удовлетворяет по каким-то параметрам требованиям Правил Регистра то формируют и просчитывают еще один грузовой план Такие операции проделывают до тех пор пока не получат приемлемого варианта грузового плана Обычно бывает достаточно выполнить два-три приближения Окончательный вариант грузового плана вносят в пояснительную записку курсового проекта

26 Построение диаграммы статической остойчивости

Диаграмма контроля остойчивости служит для определения допустимых значений метацентрической высоты при заданной загрузке судна удовлетворяющих нормируемым Регистром характеристикам остойчивости по

критерию погоды максимальному плечу диаграммы статической остойчивости углу заката диаграммы статической остойчивостиДиаграмма статической остойчивости представляет собой график плеча статической остойчивости

l в зависимости от угла крена θ при фиксированных значениях DW и hДля построения диаграммы статической остойчивости используют универсальную диаграмму

статической остойчивости (приложение 13) 261 Определение плеч статической остойчивости судна при его наклонении При работе с универсальной диаграммой статической остойчивости рис 1 в нее входят с

величиной поперечной метацентрической высоты с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов h (исправленной МЦВ) откладывая ее значение на правой вертикальной оси диаграммы от нуля Полученную точку соединяют с началом координат На вертикалях проведенными через заданные углы (через 100) измерителем снимают длину отрезков от проведенной наклонной прямой до линии соответствующей заданному дедвейту судна DW Положение линии заданного дедвейта DW определяют линейной интерполяцией между ближайшими линиями DW

Длина полученных отрезков (l0 l10l20l30 l40helliphellip) в масштабе вертикальной оси поперечной метацентрической высоты h определяет величину плеч статической остойчивости судна при его наклонении через каждые 100 от положения равновесия 00 Эти значения заносятся в таблицу 5 и используются для построения ДСО судна при заданной нагрузке

Таким образом диаграмма статической остойчивости может быть построена без расчетов только с использованием измерителя и линейки

262 Построение диаграммы статической остойчивости Данные для построения ДСО берутся из таблицы 4 По вертикальной оси откладывают значения

плеча остойчивости l а по горизонтальной ndash угла крена θ0 Для углов крена 100 и 200 откладывают

величину l10 и l20 в сторону отрицательных значений плеча

10

Рис1 Использование универсальной диаграммы статической остойчивости при построении ДСО для заданного DW

Таблица 4

θ0 - 20 - 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

lθ м

Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге разместив так чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см а отрицательный ndash на 5-7 см соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см

Для проверки правильности построения ДСО на ней строится проверочный треугольник на горизонтальной оси ДСО откладывается угол θ = 1 рад (573deg) из полученной точки восстанавливается перпендикуляр на котором откладывается отрезок

равный начальной метацентрической высоте h м полученная на перпендикуляре точка соединяется отрезком с началом координат

При правильно построенной диаграмме этот отрезок должен пройти по касательной в точке 0 к начальному участку диаграммы

263 Определяются характеристики ДСО Оценивается соответствие ДСО судна при данной нагрузке нормам Регистра и требованию Кодекса остойчивости ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра Судоходства содержатся в части IV laquoПравил классификации и постройки морских судовraquo том 1 Санкт-Петербург 2007г Эти требования соответствуют рекомендациям ИМО по остойчивости для судов выполняющих международные рейсы

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A749(18)) 1993 года и определяют предельные значения следующих величин для судов всех типов критерий погоды угол крена от действия постоянного ветра наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 30deg площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 40deg площадь диаграммы статической остойчивости между 30deg и 40deg исправленная начальная метацентрическая высота

Сравнивая характеристики ДСО с нормативами делается вывод о соответствии ДСО требованиям Регистра

27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 2: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Методические указания являются своеобразным руководством для работы с ldquoИнформацией об остойчивости и прочности грузового суднаrdquo при расчете вручную Они содержат краткие сведения о судовой документации используемой в расчетах мореходных качеств на рейс судна пояснения к решению задач курсового проекта определяют порядок выполнения оформления и защиты работы

Пособие предназначено для оказания помощи курсантам дневного факультета в подготовке и выполнению курсового проекта по расчету мореходных качеств судна и его общей продольной прочности с использованием типовой laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового суднаraquo

2

СОДЕРЖАНИЕ

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

2 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО РАЗДЕЛАМ ПРОЕКТА21 Определение необходимых на рейс запасов и их размещение на судне22 Размещение грузов пропорционально объему судовых помещений23 Расчет параметров мореходности судна в первом приближении24 Анализ исходного варианта загрузки судна25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении26 Построение диаграммы статической остойчивости27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека 210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей

хода на заданном курсе

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАЩИТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА

ПРИЛОЖЕНИЯ

ЛИТЕРАТУРА

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект laquoРасчет мореходных качеств и продольной прочности судна в процессе эксплуатацииraquo по дисциплине laquoТеория и устройство суднаraquo выполняется согласно учебному плану специальности laquoСудовождениеraquo в шестом семестре при изучении 2 раздела учебной программы laquoТеория суднаraquo

Задачи курсового проектаКурсовой проект включает в себя задачи по важнейшим разделам курса теории и устройства

судов Изучение этих разделов дает курсанту закрепить полученные знания которые необходимы для квалифицированного обеспечения безопасности мореплавания удовлетворения нормам Регистра по запасу плавучести судна его остойчивости непотопляемости прочности и плавании на попутном волнении

Назначение курсового проекта состоит в том чтобы будущий судоводитель представлял как обеспечить безопасность человеческой жизни на море контролируя мореходность расчетными методами по судовым документам а также безопасность грузов и пассажиров в соответствии с требованиями ПДНВ-7895

Компетентность судоводителей должна соответствовать уровню эксплуатации что подразумевает умение квалифицированно выполнять обязанности вахтенного помощника капитана при наличии соответствующего диплома

Цели курсового проекта приобретение навыков по выполнению эксплуатационных расчетов мореходных качеств судна по

судовым документам закрепление знаний по нормированию плавучести остойчивости прочности непотопляемости в

соответствии с требованиями Правил Российского Регистра судоходства способов достижения норм в случае их невыполнения

Все расчеты в проекте выполняются на основе ldquoИнформации об остойчивости и прочности грузового суднаrdquo которая составлена в соответствии с требованиями Правил Российского Морского Регистра судоходства

Наличие современной вычислительной техники на борту судна рациональное выполнение расчетов по безопасности и экономичности эксплуатации судна не исключают необходимости уметь выполнять расчет без применения компьютера

3

2 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО РАЗДЕЛАМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект по теории судна выполняются с использованием типовой судовой документации теплохода laquoНовгородraquo (приложения 1-15)

21 Определение необходимых на рейс запасов и их размещение на судне211 Определение необходимых на рейс запасов для заданной дальности перехода Масса необходимых на рейс запасов определяется пропорционально дальности плавания В приложении 4 ldquoРасположение запасов на 6000 миль для тх ldquoНовгородrdquo указано

рекомендованное количество запасов на дальность перехода 6000 мильo тяжелого топлива 5030 тo дизельного топлива 1070 тo масла 303 тo питьевой воды 390 т o воды мытьевой 384 т o воды котельной 611 т (всего воды 1385 т) На заданную дальность перехода D необходимую массу запаса определяют пропорционально

дальности плавания по формулам o количество тяжелого топлива

Ртт = 5030middotD 6000 тo количество дизельного топлива

Рдт = 1070middotD 6000 тo количество масла

Рм = 303middotD 6000 тo количество воды котельной

Рвк = 611middotD 6000 тo количество воды питьевой

Рвп = 390middotD 6000 тo количество воды мытьевой

Рвм = 384middotD 6000 т

212 Размещение запасов по танкам на тхНеобходимые на рейс запасы размещаются по танкам с использованием laquoДанных по танкам тх

ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 7) При этом необходимо соблюдать следующие требования o запасы размещаются только в танках предназначенных для данного вида запасов o запасы топлива обычно распределяют в такой последовательности расходные цистерны танки расположенные в районе МКО танки двойного дна и носовые диптанкиo для каждого вида запасов свободная поверхность жидкого груза может быть только в одном

из загруженных танков Наличие свободных поверхностей запасов в танках расходных и отстойных допустимо сверх этого правила

o судно с запасами не должно иметь заметного крена что обеспечивается с помощью примерно равного размещения запасов по правому и левому борту При этом нет необходимости стремиться разместить симметрично каждый из видов запасов

Записать в какие танки и в каком количестве необходимо разместить запасы на рейс213 Составление таблицы размещения судовых запасовДанные по выбранной схеме размещения запасов заносятся в таблицу размещения судовых

запасов (таблица 1) В графу 1 таблицы 1 записывают выбранные для размещения запасов танкиВо вторую графу заносят количество принятого в данный танк запасаДля каждой из цистерн где расположены запасы на рейс определяются координаты Z и X

центров масс запасов подсчитываются статические моменты относительно основной плоскости M z и миделя Mx и записывают их значения в соответствующие графы Для полностью заполненных танков отстояние центров масс от основной плоскости Z и от миделя X определяются по таблице приложения 7 При частичном заполнении танков корректируется координата Z с использованием данных из колонки ldquoСнижение ЦТ на δ Z м от уменьшения запаса на 10 т от полногоrdquo (приложение 7) Расчет выполняется по формуле

Z = Z100 δ Zmiddot(Р100 Р) 10 м

4

где Z100 и P100 ndash координаты и масса запасов из колонок таблицы при 100-ом заполнении танкаР ndash количество принятого в танк запасаМоменты относительно основной плоскости Мz и относительно миделя Мx для каждого танка с

запасами при его частичном заполнении определяются как произведение массы P на координату Z и на координату X соответственно

Mz = PmiddotZ тmiddotмMx = PmiddotX тmiddotм

При 100-ом заполнении танка значения моментов Мz и Мx можно взять из таблицы приложения 7

В нижней части таблицы в строке ldquoПоправка δmh (запасы)rdquo в колонке Mz вписывается значение δmh ndash поправочное значение момента относительно основной плоскости учитывающее влияние свободных поверхностей на начальную остойчивость (кратко эту величину называют поправкой на свободные поверхности) Значение поправки δmh (запасы) определяется суммированием поправок δmh

таблицы laquoДанные по танкам тх ldquoНовгородrdquoraquo (прил 7) для танков со свободной поверхностью Допустимо во всех случаях принимать поправку на свободные поверхности на весь рейс как

расчетную комбинацию поправок (крайняя правая колонка приложения 7 δmh = 989 тmiddotм)Следующая строка таблицы ldquoЗапасы rdquo заполняется суммарными значениями в колонках P Mz

Мx Сумма Mz должна включать поправку δmh (запасы) Нижняя строка таблицы ldquoСумма моментов Мхзн

заполняется в колонке Мх суммой только положительных значений моментов из колонки Мх запасов

22 Размещение грузов пропорционально объему судовых помещенийВ курсовом проекте рассматривается нетиповой вариант загрузки судна только однородным

грузом Это несколько упрощает решение задачи о загрузке судна но позволяет достаточно полно оценивать влияние нагрузки на мореходные качества

Таблица 1Запасы и их размещение

Количествопринятых запасов т

Координаты м Моменты тmiddotм

Хi м Zi м Mxiтmiddotм Mziтmiddotм1 2 3 4 5 6

Тяжелое топливоДиптанк 1 прбДиптанк 1 лбДиптанк 1 ДПТанк отстойный пб лбТанк расходный пб лб

Дизельное топливоТанк 5 ДПТанк 7 прбТанк расходный пб лб

МаслоТанк 78 ДПТанк 12 и прочие прбТанк 6 прбТанк расходный пб лб

ВодаТанк 6 лбТанк 7 лбТанк 8 лбТанк 8 пбТанк 9 пбТанк (питьевая) пб лбТанк (мытьевая) пб лб

Поправка mh

(запасы)Запасы Сумма моментов Мхз

н

Поиск рационального грузового плана осуществляется методом последовательных приближений

5

Порядок размещения221 Определяется количество груза которое необходимо разместить в пределах каждого из

отсеков Для этогоа) Определяется величину груза приходящегося на 1 м3 грузовых помещений для заданного

количества груза Pгра = Ргр Vгп т м3

где Vгп = 17900 м3 ndash суммарный объем судовых помещений указанный в ldquoСхеме размещения грузов тх ldquoНовгородrdquordquo (приложение 8)

б) Определяется масса груза Pi приходящегося на каждое i-е из судовых помещений по зависимости

Рi = a ∙Vi тгде Vi ndash объем i-го грузового помещения м3 (приложение 8)в) Оценивается объем груза Vгрi приходящегося на каждое грузовое помещение

Vгрi = μ PiГруз можно разместить в помещении если объем грузового помещения Vi больше или равен

объему груза VгрiVi ge Vгрi

Иначе объем груза в каждом из грузовых отсеков принимается равным объему соответствующего грузового отсека а избыточный объем Vпалi = Vгрi ndash Vi размещается на палубе

г) Определяется масса груза в каждом грузовом помещении Масса груза в каждом из грузовых помещений которое заполнено полностью Vгрi = Vi

определяется делением объема помещения на удельно- погрузочный объем (УПО) груза μ Например масса груза в твиндеке 1

Ртв1 = V тв1 μ тПри расположении палубного груза на верхней палубе его масса над каждым из отсеков

определяется по зависимости Рпал i = V пал i μ т

При неполном заполнении отсека VigtVгрi масса груза в отсеке определяется по зависимости Рi = a ∙Vi т

222 Определяются координаты центров масс груза Хгрi Zгрi в каждом из грузовых помещений и на палубе

Координаты снимаются со схемы размещения грузов (приложение 8) Вертикальные шкалы для грузовых помещений выражают зависимость объема V (м3) и координаты центра масс Z (м) от высоты уровня заполнения Значения V Z и X соответствуют заполнению помещений генеральным грузом Например если в трюм 3 поместить 2400 м3 однородного груза то координаты его центра масс будут X = 410 м Z = 435 мПолученные значения координат Х и Z заносятся в таблицу 2

223 Вычисляются статические моменты масс грузов каждого грузового помещения относительно миделя Mx и относительно основной плоскости Mz перемножением масс P на координаты Х и Z Результаты заносятся в таблицу 1 нагрузки Аналогично поступают с грузом на палубе если таковой имеется

224 Составление таблицы размещения грузов на суднеРезультаты расчета объемов груза массы координаты их центров масс моментов Mx и Mz по всем

грузовым помещениям заносятся в соответствующие колонки таблицы 2Суммируем по столбцам таблицы 2 массу груза и моменты груза относительно плоскостей миделя

и ОП в отсеках и на палубе судна В итоге получим статью нагрузки судна по перевозимому грузуНижняя строка таблицы ldquoСумма моментов Мхгр

н заполняется в колонке Мх суммой только положительных значений моментов из колонки Мх грузов

225 Составление итоговой таблицы нагрузки судна (таблица 3)Первой строкой в таблицу 3 заносится итоговое значение необходимых на рейс запасов из

таблицы 1Второй строкой заносится итоговое значение таблицы размещения грузов на судне из таблицы 2

Таблица 2

Помещение

Объ

ем

груз

овог

опо

мещ

ен

Vi м

3

Объ

ем з

анят

ый

груз

ом V

грi

м3

Мас

са г

руза

Ргр

т

Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi Zгрi Mxi Mzi

6

трюм 1твиндек 1твиндек 1 верхнийгруз на палубе

трюм 2твиндек 2груз на палубе

трюм 3твиндек 3груз на палубе

трюм 4твиндек 4груз на палубе

трюм 5твиндек 5твиндек 5 верхнийгруз на палубе

Всего Сумма моментов Мхгр

н

Следующей строкой в таблицу нагрузки судна заносят массу и моменты экипажа со снабжением (приложение 1) В сумме первые три строки дают дедвейт DW и его моменты относительно миделя М хDW

и ОП М zDW Добавив к дедвейту массу и моменты судна порожнем получают водоизмещение судна после

погрузки = DW + п где п ndash водоизмещение судна порожнем (из приложения 1)

Таблица 3

Наименованиестатьи нагрузки М

асса

т Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi

Zгрi Mxi Mzi

Судовые запасы(из табл1)

Грузы (из табл2)

Экипаж снабжение(приложение 1)

Дедвейт

Судно порожнем(приложение 1)

Водоизмещение суднапосле погрузки

Сумма моментов Мх

н

Рз

Ргр

Рэк

DW

п

Хп

Хg

Zп

Zg

Мхз

Мхгр

Мхэк

МхDW

Мхп

Мх

Мхзн +Мхгр

н

Мzз

Мzгр

Мzэк

МzDW

Мz п

Мz

Отдельной строкой в колонку Mx вносится сумма положительных моментов M xн

части дедвейта расположенного в нос от миделя M x

н = Мхз

н + Мхгрн (Мхз

н и Мхгрн из таблиц 1 и 2

соответственно) которая используется для оценки общей прочности корпуса судна после погрузки

226 Определение координат ЦТ судна после погрузки Координаты ЦТ судна определяются делением моментов водоизмещения Мх и Мz на

водоизмещение судна после погрузкиХg = Мх Zg = Мz

Значения координат Хg и Zg заносятся в строку водоизмещение судна после погрузки таблицы 3

7

23 Расчет параметров мореходности судна в первом приближении231 Определение посадки судна после погрузкиЗначения осадок носом dн и кормой dк и дифферент Df определяются по laquoДиаграмме осадок

носом и кормой тх ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 2) В диаграмму входят со своими значениями дедвейта DW момента дедвейта относительно миделя МхDW и плотности забортной воды ρ Осадки носом и кормой и дифферент по диаграмме определяют следующим способом

o по нижней шкале откладывают значение дедвейта DW с учетом плотности морской воды и проводят вертикаль

o на вертикальной шкале откладывают значение момента дедвейта относительно миделя М х DW

и ставят точкуo по этой точке интерполируя между кривыми постоянных значений осадок определяют

осадки носом кормой и дифферентЧтобы избежать ошибок выбор осадок производят с одновременным контролем по дифференту

Например если через искомую точку проходит линия дифферента на корму то меньшая из осадок ndash d н большая ndash dк

По значениям осадок dн и dк вычисляют среднюю осадкуdср = 05(dн + dк) м

и дифферентDf = dн ndash dк м

Сравниваем полученное значение дифферента с его значением снятым с диаграммы При правильной оценке осадок носом и кормой значения дифферентов должно совпасть

232 Оценка общей прочности корпуса судна после погрузкиОбщая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение

10) С диаграммы снимается стрелка перегиба корпуса по известным DW Мхн Df (см таблицу 3)

Для определения перегиба корпуса необходимо o на горизонтальной шкале дедвейта для нулевого дифферента (нанесен в тысячах тонн)

отметить точку соответствующую дедвейту DW o затем вдоль наклонной линии проходящей через дедвейт провести от этой отметки отрезок

до уровня соответствующего дифференту Dfo из полученной точки провести вертикаль и на ней отложить отрезок равный моменту Мх

н (на вертикальной шкале значения Мх

н нанесены в тысячах тонно-метров) и поставить точку

o по расположению точки на диаграмме определить значение стрелки перегиба корпуса f (см) Общая прочность корпуса будет обеспечена если полученная на диаграмме точка будет

находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

233 Оценка начальной остойчивости судна после погрузкиМерой начальной остойчивости и одним из критериев остойчивости является метацентрическая

высота Согласно Нормам остойчивости Регистра она всегда должна быть положительнойПриближенное значение h снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по

известным DW и его моменту относительно основной плоскости MzDW включающего поправки на свободные поверхности в танках

По оси абсцисс диаграммы откладывают величину дедвейта или соответствующую ему величину средней осадки Осадку можно отложить на прямой параллельной оси дедвейта laquoОсадка d мraquo На оси ординат нанесено значение метацентрической высоты На диаграмме проведены наклонные кривые момента дедвейта MzDW Для определения значений метацентрической высоты минимально допустимой для данной загрузки судна на диаграмме имеются несколько контрольных кривых соответствующих минимальным (критическим) значениям метацентрической высоты по различным критериям остойчивости Кривые 1 и 2 соответствуют допустимому значению метацентрической высоты по кри-терию погоды laquoКv=1raquo Таких кривых может быть несколько Например кривая 1 для судна с генеральным грузом кривая 2 для перевозки двух ярусов контейнеров на палубе Верхние пунктирная и штрихпунктирные кривые отвечают требованиям предъявляемым к диаграмме статической остойчивости соответственно по величине максимального плеча lmax = 02 м углу заката диаграммы статической остойчивости θv= 60deg и θv = 55deg (для судов которым разрешено плавать при уменьшенном угле заката диаграммы) Кривая 3 ограничивает метацентрическую высоту по максимальной величине hmax для исключения нежелательных ускорений возникающих при резкой качке с большой амплитудой

8

Проверку соответствия остойчивости судна нормам Регистра по диаграмме контроля остойчивости выполняют следующим порядком Например дедвейт равен 13660 т (осадка 95 м) MzDW

= 86850 т∙м для судна с генеральным грузом и 100-ным запасом На диаграмме для данного значения дедвейта (осадки) проводят вертикаль На этой вертикали откладывают величину расчетного момента MZDW = 86850 т∙м (точка А) По шкале ординат определяется расчетная метацентрическая высота hр=16 м Допустимые значения hmin hmax MzDW max и MzDW min определяют на диаграмме по точке пересечения вертикальной прямой с предельными кривыми 1 и 3 В результате для данного примера из диаграммы контроля остойчивости видно что остойчивость судна при данной загрузке удовлетворяет требованиям правил Регистра так как точка А лежит между предельной кривой минимально допустимой остойчивости laquoКv=1raquo (кривая 1) (hmin = hдоп1 =03м при MzDWmax=11000 т∙м) и кривой максимально допу-стимой остойчивости (кривая 3) (hmax= hдоп3 = 332 м при MzDW min= 54300 т∙м)

Более точно метацентрическая высота рассчитывается с использованием табл 31 (приложение 14) По DW выбираем два значения zm из соседних строк для меньшего значения дедвейта DW1 lt DW zml и большего DW2 gt DW zm2 и интерполируем zm по формуле

zm = zm1+ (zm2 ndash zml)(DW-DW1) (DW2ndash DW1 ) м

По формуле h = zm ndash zG м находим hгде zG = MZ Δ м

24 Анализ исходного варианта загрузки судна

Комплексный анализ исходного варианта загрузки судна выполняется по плавучести начальной остойчивости и общей прочности

Посадка влияет на мореходные качества судна заливаемость остойчивость управляемость скорость хода а также на обеспечение прочности корпуса и избежание слеминга и оголения винта Согласно ldquoПравилам о грузовой марке морских судовrdquo Регистра средняя осадка загруженного судна не должна быть больше осадки по грузовую марку соответствующую времени и району плавания Необходимо полученную в расчете среднюю осадку d сравнить со средней осадкой по грузовую марку (приложение 1)

Кроме того осадка носом должна быть не менее 0025 L = 345 м для обеспечения безопасности по слемингу

Для обеспечения наименьшей потери скорости на волнении и предотвращения перегрузки двигателя из-за оголения гребного винта осадка кормой должна быть не менее 555 м

Судно в полном грузу для обеспечения наилучших ходовых качеств должно иметь посадку на ровный киль или с дифферентом на корму не более 05 м

Выполнив сравнение расчетных параметров посадки с указанными ограничениями необходимо сделать итоговые записи в расчетной работе о степени удовлетворения требований к посадке или о необходимости корректировки грузового плана для удовлетворения этих требований

Остойчивость загруженного тх ldquoНовгородrdquo должна удовлетворять требованиям Правил Регистра предъявляемым к грузовым сухогрузным судам неограниченного района плавания

Общая оценка удовлетворения Нормам выполняется путем сравнения исправленной метацентрической высоты h с допустимыми значениями по условиям безопасности плавания hдоп3 и hдоп1

hдоп3 ge h ge hдоп1

где hдоп1 minus минимально допустимая остойчивость судна hдоп3 minus максимально допустимая остойчивость судна (по нежелательным ускорениям

возникающим при резкой качке с большой амплитудой)Параметры этого неравенства определяются по диаграмме контроля остойчивости (приложение

12) или по таблице 31 (приложение 14)Сравнивая значения h с допустимыми hдоп1 и hдоп3 записать предложения об изменении грузового

плана для изменения метацентрической высоты повысить для повышения остойчивости или понизить для снижения ускорений на качке

Общая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение 10) Перегиб корпуса должен находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

Выполнив комплексную оценку параметров исходного грузового плана по осадке остойчивости прочности наметить мероприятия по его улучшению Стратегия улучшения мореходности путем

9

изменения грузового плана основывается на непротиворечивых мероприятиях по переносу приему снятию груза Непротиворечивость мероприятий обеспечивается тогда когда улучшая параметры мореходности безусловно требующие улучшения удается улучшить (или по крайней мере не ухудшать) остальные показатели

Качественно наметив мероприятия по улучшению грузового плана переходят к их реализации в следующем разделе курсового проекта

25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

В соответствии с принятым решением об изменении грузового плана количественно перераспределяют груз в отсеках а если необходимо принимают балласт или отказываются от части заданного груза Составляют новый грузовой план и просчитывают его параметры DW M z Mx Мх

н По этим параметрам и документам как это было сделано в разделе 23 определяют посадку остойчивость прочность судна Затем выполняют комплексный анализ второго варианта загрузки судна

по плавучести начальной остойчивости и общей прочности Если грузовой план второго приближения снова не удовлетворяет по каким-то параметрам требованиям Правил Регистра то формируют и просчитывают еще один грузовой план Такие операции проделывают до тех пор пока не получат приемлемого варианта грузового плана Обычно бывает достаточно выполнить два-три приближения Окончательный вариант грузового плана вносят в пояснительную записку курсового проекта

26 Построение диаграммы статической остойчивости

Диаграмма контроля остойчивости служит для определения допустимых значений метацентрической высоты при заданной загрузке судна удовлетворяющих нормируемым Регистром характеристикам остойчивости по

критерию погоды максимальному плечу диаграммы статической остойчивости углу заката диаграммы статической остойчивостиДиаграмма статической остойчивости представляет собой график плеча статической остойчивости

l в зависимости от угла крена θ при фиксированных значениях DW и hДля построения диаграммы статической остойчивости используют универсальную диаграмму

статической остойчивости (приложение 13) 261 Определение плеч статической остойчивости судна при его наклонении При работе с универсальной диаграммой статической остойчивости рис 1 в нее входят с

величиной поперечной метацентрической высоты с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов h (исправленной МЦВ) откладывая ее значение на правой вертикальной оси диаграммы от нуля Полученную точку соединяют с началом координат На вертикалях проведенными через заданные углы (через 100) измерителем снимают длину отрезков от проведенной наклонной прямой до линии соответствующей заданному дедвейту судна DW Положение линии заданного дедвейта DW определяют линейной интерполяцией между ближайшими линиями DW

Длина полученных отрезков (l0 l10l20l30 l40helliphellip) в масштабе вертикальной оси поперечной метацентрической высоты h определяет величину плеч статической остойчивости судна при его наклонении через каждые 100 от положения равновесия 00 Эти значения заносятся в таблицу 5 и используются для построения ДСО судна при заданной нагрузке

Таким образом диаграмма статической остойчивости может быть построена без расчетов только с использованием измерителя и линейки

262 Построение диаграммы статической остойчивости Данные для построения ДСО берутся из таблицы 4 По вертикальной оси откладывают значения

плеча остойчивости l а по горизонтальной ndash угла крена θ0 Для углов крена 100 и 200 откладывают

величину l10 и l20 в сторону отрицательных значений плеча

10

Рис1 Использование универсальной диаграммы статической остойчивости при построении ДСО для заданного DW

Таблица 4

θ0 - 20 - 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

lθ м

Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге разместив так чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см а отрицательный ndash на 5-7 см соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см

Для проверки правильности построения ДСО на ней строится проверочный треугольник на горизонтальной оси ДСО откладывается угол θ = 1 рад (573deg) из полученной точки восстанавливается перпендикуляр на котором откладывается отрезок

равный начальной метацентрической высоте h м полученная на перпендикуляре точка соединяется отрезком с началом координат

При правильно построенной диаграмме этот отрезок должен пройти по касательной в точке 0 к начальному участку диаграммы

263 Определяются характеристики ДСО Оценивается соответствие ДСО судна при данной нагрузке нормам Регистра и требованию Кодекса остойчивости ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра Судоходства содержатся в части IV laquoПравил классификации и постройки морских судовraquo том 1 Санкт-Петербург 2007г Эти требования соответствуют рекомендациям ИМО по остойчивости для судов выполняющих международные рейсы

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A749(18)) 1993 года и определяют предельные значения следующих величин для судов всех типов критерий погоды угол крена от действия постоянного ветра наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 30deg площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 40deg площадь диаграммы статической остойчивости между 30deg и 40deg исправленная начальная метацентрическая высота

Сравнивая характеристики ДСО с нормативами делается вывод о соответствии ДСО требованиям Регистра

27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 3: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

СОДЕРЖАНИЕ

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

2 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО РАЗДЕЛАМ ПРОЕКТА21 Определение необходимых на рейс запасов и их размещение на судне22 Размещение грузов пропорционально объему судовых помещений23 Расчет параметров мореходности судна в первом приближении24 Анализ исходного варианта загрузки судна25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении26 Построение диаграммы статической остойчивости27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека 210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей

хода на заданном курсе

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАЩИТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА

ПРИЛОЖЕНИЯ

ЛИТЕРАТУРА

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект laquoРасчет мореходных качеств и продольной прочности судна в процессе эксплуатацииraquo по дисциплине laquoТеория и устройство суднаraquo выполняется согласно учебному плану специальности laquoСудовождениеraquo в шестом семестре при изучении 2 раздела учебной программы laquoТеория суднаraquo

Задачи курсового проектаКурсовой проект включает в себя задачи по важнейшим разделам курса теории и устройства

судов Изучение этих разделов дает курсанту закрепить полученные знания которые необходимы для квалифицированного обеспечения безопасности мореплавания удовлетворения нормам Регистра по запасу плавучести судна его остойчивости непотопляемости прочности и плавании на попутном волнении

Назначение курсового проекта состоит в том чтобы будущий судоводитель представлял как обеспечить безопасность человеческой жизни на море контролируя мореходность расчетными методами по судовым документам а также безопасность грузов и пассажиров в соответствии с требованиями ПДНВ-7895

Компетентность судоводителей должна соответствовать уровню эксплуатации что подразумевает умение квалифицированно выполнять обязанности вахтенного помощника капитана при наличии соответствующего диплома

Цели курсового проекта приобретение навыков по выполнению эксплуатационных расчетов мореходных качеств судна по

судовым документам закрепление знаний по нормированию плавучести остойчивости прочности непотопляемости в

соответствии с требованиями Правил Российского Регистра судоходства способов достижения норм в случае их невыполнения

Все расчеты в проекте выполняются на основе ldquoИнформации об остойчивости и прочности грузового суднаrdquo которая составлена в соответствии с требованиями Правил Российского Морского Регистра судоходства

Наличие современной вычислительной техники на борту судна рациональное выполнение расчетов по безопасности и экономичности эксплуатации судна не исключают необходимости уметь выполнять расчет без применения компьютера

3

2 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО РАЗДЕЛАМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект по теории судна выполняются с использованием типовой судовой документации теплохода laquoНовгородraquo (приложения 1-15)

21 Определение необходимых на рейс запасов и их размещение на судне211 Определение необходимых на рейс запасов для заданной дальности перехода Масса необходимых на рейс запасов определяется пропорционально дальности плавания В приложении 4 ldquoРасположение запасов на 6000 миль для тх ldquoНовгородrdquo указано

рекомендованное количество запасов на дальность перехода 6000 мильo тяжелого топлива 5030 тo дизельного топлива 1070 тo масла 303 тo питьевой воды 390 т o воды мытьевой 384 т o воды котельной 611 т (всего воды 1385 т) На заданную дальность перехода D необходимую массу запаса определяют пропорционально

дальности плавания по формулам o количество тяжелого топлива

Ртт = 5030middotD 6000 тo количество дизельного топлива

Рдт = 1070middotD 6000 тo количество масла

Рм = 303middotD 6000 тo количество воды котельной

Рвк = 611middotD 6000 тo количество воды питьевой

Рвп = 390middotD 6000 тo количество воды мытьевой

Рвм = 384middotD 6000 т

212 Размещение запасов по танкам на тхНеобходимые на рейс запасы размещаются по танкам с использованием laquoДанных по танкам тх

ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 7) При этом необходимо соблюдать следующие требования o запасы размещаются только в танках предназначенных для данного вида запасов o запасы топлива обычно распределяют в такой последовательности расходные цистерны танки расположенные в районе МКО танки двойного дна и носовые диптанкиo для каждого вида запасов свободная поверхность жидкого груза может быть только в одном

из загруженных танков Наличие свободных поверхностей запасов в танках расходных и отстойных допустимо сверх этого правила

o судно с запасами не должно иметь заметного крена что обеспечивается с помощью примерно равного размещения запасов по правому и левому борту При этом нет необходимости стремиться разместить симметрично каждый из видов запасов

Записать в какие танки и в каком количестве необходимо разместить запасы на рейс213 Составление таблицы размещения судовых запасовДанные по выбранной схеме размещения запасов заносятся в таблицу размещения судовых

запасов (таблица 1) В графу 1 таблицы 1 записывают выбранные для размещения запасов танкиВо вторую графу заносят количество принятого в данный танк запасаДля каждой из цистерн где расположены запасы на рейс определяются координаты Z и X

центров масс запасов подсчитываются статические моменты относительно основной плоскости M z и миделя Mx и записывают их значения в соответствующие графы Для полностью заполненных танков отстояние центров масс от основной плоскости Z и от миделя X определяются по таблице приложения 7 При частичном заполнении танков корректируется координата Z с использованием данных из колонки ldquoСнижение ЦТ на δ Z м от уменьшения запаса на 10 т от полногоrdquo (приложение 7) Расчет выполняется по формуле

Z = Z100 δ Zmiddot(Р100 Р) 10 м

4

где Z100 и P100 ndash координаты и масса запасов из колонок таблицы при 100-ом заполнении танкаР ndash количество принятого в танк запасаМоменты относительно основной плоскости Мz и относительно миделя Мx для каждого танка с

запасами при его частичном заполнении определяются как произведение массы P на координату Z и на координату X соответственно

Mz = PmiddotZ тmiddotмMx = PmiddotX тmiddotм

При 100-ом заполнении танка значения моментов Мz и Мx можно взять из таблицы приложения 7

В нижней части таблицы в строке ldquoПоправка δmh (запасы)rdquo в колонке Mz вписывается значение δmh ndash поправочное значение момента относительно основной плоскости учитывающее влияние свободных поверхностей на начальную остойчивость (кратко эту величину называют поправкой на свободные поверхности) Значение поправки δmh (запасы) определяется суммированием поправок δmh

таблицы laquoДанные по танкам тх ldquoНовгородrdquoraquo (прил 7) для танков со свободной поверхностью Допустимо во всех случаях принимать поправку на свободные поверхности на весь рейс как

расчетную комбинацию поправок (крайняя правая колонка приложения 7 δmh = 989 тmiddotм)Следующая строка таблицы ldquoЗапасы rdquo заполняется суммарными значениями в колонках P Mz

Мx Сумма Mz должна включать поправку δmh (запасы) Нижняя строка таблицы ldquoСумма моментов Мхзн

заполняется в колонке Мх суммой только положительных значений моментов из колонки Мх запасов

22 Размещение грузов пропорционально объему судовых помещенийВ курсовом проекте рассматривается нетиповой вариант загрузки судна только однородным

грузом Это несколько упрощает решение задачи о загрузке судна но позволяет достаточно полно оценивать влияние нагрузки на мореходные качества

Таблица 1Запасы и их размещение

Количествопринятых запасов т

Координаты м Моменты тmiddotм

Хi м Zi м Mxiтmiddotм Mziтmiddotм1 2 3 4 5 6

Тяжелое топливоДиптанк 1 прбДиптанк 1 лбДиптанк 1 ДПТанк отстойный пб лбТанк расходный пб лб

Дизельное топливоТанк 5 ДПТанк 7 прбТанк расходный пб лб

МаслоТанк 78 ДПТанк 12 и прочие прбТанк 6 прбТанк расходный пб лб

ВодаТанк 6 лбТанк 7 лбТанк 8 лбТанк 8 пбТанк 9 пбТанк (питьевая) пб лбТанк (мытьевая) пб лб

Поправка mh

(запасы)Запасы Сумма моментов Мхз

н

Поиск рационального грузового плана осуществляется методом последовательных приближений

5

Порядок размещения221 Определяется количество груза которое необходимо разместить в пределах каждого из

отсеков Для этогоа) Определяется величину груза приходящегося на 1 м3 грузовых помещений для заданного

количества груза Pгра = Ргр Vгп т м3

где Vгп = 17900 м3 ndash суммарный объем судовых помещений указанный в ldquoСхеме размещения грузов тх ldquoНовгородrdquordquo (приложение 8)

б) Определяется масса груза Pi приходящегося на каждое i-е из судовых помещений по зависимости

Рi = a ∙Vi тгде Vi ndash объем i-го грузового помещения м3 (приложение 8)в) Оценивается объем груза Vгрi приходящегося на каждое грузовое помещение

Vгрi = μ PiГруз можно разместить в помещении если объем грузового помещения Vi больше или равен

объему груза VгрiVi ge Vгрi

Иначе объем груза в каждом из грузовых отсеков принимается равным объему соответствующего грузового отсека а избыточный объем Vпалi = Vгрi ndash Vi размещается на палубе

г) Определяется масса груза в каждом грузовом помещении Масса груза в каждом из грузовых помещений которое заполнено полностью Vгрi = Vi

определяется делением объема помещения на удельно- погрузочный объем (УПО) груза μ Например масса груза в твиндеке 1

Ртв1 = V тв1 μ тПри расположении палубного груза на верхней палубе его масса над каждым из отсеков

определяется по зависимости Рпал i = V пал i μ т

При неполном заполнении отсека VigtVгрi масса груза в отсеке определяется по зависимости Рi = a ∙Vi т

222 Определяются координаты центров масс груза Хгрi Zгрi в каждом из грузовых помещений и на палубе

Координаты снимаются со схемы размещения грузов (приложение 8) Вертикальные шкалы для грузовых помещений выражают зависимость объема V (м3) и координаты центра масс Z (м) от высоты уровня заполнения Значения V Z и X соответствуют заполнению помещений генеральным грузом Например если в трюм 3 поместить 2400 м3 однородного груза то координаты его центра масс будут X = 410 м Z = 435 мПолученные значения координат Х и Z заносятся в таблицу 2

223 Вычисляются статические моменты масс грузов каждого грузового помещения относительно миделя Mx и относительно основной плоскости Mz перемножением масс P на координаты Х и Z Результаты заносятся в таблицу 1 нагрузки Аналогично поступают с грузом на палубе если таковой имеется

224 Составление таблицы размещения грузов на суднеРезультаты расчета объемов груза массы координаты их центров масс моментов Mx и Mz по всем

грузовым помещениям заносятся в соответствующие колонки таблицы 2Суммируем по столбцам таблицы 2 массу груза и моменты груза относительно плоскостей миделя

и ОП в отсеках и на палубе судна В итоге получим статью нагрузки судна по перевозимому грузуНижняя строка таблицы ldquoСумма моментов Мхгр

н заполняется в колонке Мх суммой только положительных значений моментов из колонки Мх грузов

225 Составление итоговой таблицы нагрузки судна (таблица 3)Первой строкой в таблицу 3 заносится итоговое значение необходимых на рейс запасов из

таблицы 1Второй строкой заносится итоговое значение таблицы размещения грузов на судне из таблицы 2

Таблица 2

Помещение

Объ

ем

груз

овог

опо

мещ

ен

Vi м

3

Объ

ем з

анят

ый

груз

ом V

грi

м3

Мас

са г

руза

Ргр

т

Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi Zгрi Mxi Mzi

6

трюм 1твиндек 1твиндек 1 верхнийгруз на палубе

трюм 2твиндек 2груз на палубе

трюм 3твиндек 3груз на палубе

трюм 4твиндек 4груз на палубе

трюм 5твиндек 5твиндек 5 верхнийгруз на палубе

Всего Сумма моментов Мхгр

н

Следующей строкой в таблицу нагрузки судна заносят массу и моменты экипажа со снабжением (приложение 1) В сумме первые три строки дают дедвейт DW и его моменты относительно миделя М хDW

и ОП М zDW Добавив к дедвейту массу и моменты судна порожнем получают водоизмещение судна после

погрузки = DW + п где п ndash водоизмещение судна порожнем (из приложения 1)

Таблица 3

Наименованиестатьи нагрузки М

асса

т Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi

Zгрi Mxi Mzi

Судовые запасы(из табл1)

Грузы (из табл2)

Экипаж снабжение(приложение 1)

Дедвейт

Судно порожнем(приложение 1)

Водоизмещение суднапосле погрузки

Сумма моментов Мх

н

Рз

Ргр

Рэк

DW

п

Хп

Хg

Zп

Zg

Мхз

Мхгр

Мхэк

МхDW

Мхп

Мх

Мхзн +Мхгр

н

Мzз

Мzгр

Мzэк

МzDW

Мz п

Мz

Отдельной строкой в колонку Mx вносится сумма положительных моментов M xн

части дедвейта расположенного в нос от миделя M x

н = Мхз

н + Мхгрн (Мхз

н и Мхгрн из таблиц 1 и 2

соответственно) которая используется для оценки общей прочности корпуса судна после погрузки

226 Определение координат ЦТ судна после погрузки Координаты ЦТ судна определяются делением моментов водоизмещения Мх и Мz на

водоизмещение судна после погрузкиХg = Мх Zg = Мz

Значения координат Хg и Zg заносятся в строку водоизмещение судна после погрузки таблицы 3

7

23 Расчет параметров мореходности судна в первом приближении231 Определение посадки судна после погрузкиЗначения осадок носом dн и кормой dк и дифферент Df определяются по laquoДиаграмме осадок

носом и кормой тх ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 2) В диаграмму входят со своими значениями дедвейта DW момента дедвейта относительно миделя МхDW и плотности забортной воды ρ Осадки носом и кормой и дифферент по диаграмме определяют следующим способом

o по нижней шкале откладывают значение дедвейта DW с учетом плотности морской воды и проводят вертикаль

o на вертикальной шкале откладывают значение момента дедвейта относительно миделя М х DW

и ставят точкуo по этой точке интерполируя между кривыми постоянных значений осадок определяют

осадки носом кормой и дифферентЧтобы избежать ошибок выбор осадок производят с одновременным контролем по дифференту

Например если через искомую точку проходит линия дифферента на корму то меньшая из осадок ndash d н большая ndash dк

По значениям осадок dн и dк вычисляют среднюю осадкуdср = 05(dн + dк) м

и дифферентDf = dн ndash dк м

Сравниваем полученное значение дифферента с его значением снятым с диаграммы При правильной оценке осадок носом и кормой значения дифферентов должно совпасть

232 Оценка общей прочности корпуса судна после погрузкиОбщая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение

10) С диаграммы снимается стрелка перегиба корпуса по известным DW Мхн Df (см таблицу 3)

Для определения перегиба корпуса необходимо o на горизонтальной шкале дедвейта для нулевого дифферента (нанесен в тысячах тонн)

отметить точку соответствующую дедвейту DW o затем вдоль наклонной линии проходящей через дедвейт провести от этой отметки отрезок

до уровня соответствующего дифференту Dfo из полученной точки провести вертикаль и на ней отложить отрезок равный моменту Мх

н (на вертикальной шкале значения Мх

н нанесены в тысячах тонно-метров) и поставить точку

o по расположению точки на диаграмме определить значение стрелки перегиба корпуса f (см) Общая прочность корпуса будет обеспечена если полученная на диаграмме точка будет

находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

233 Оценка начальной остойчивости судна после погрузкиМерой начальной остойчивости и одним из критериев остойчивости является метацентрическая

высота Согласно Нормам остойчивости Регистра она всегда должна быть положительнойПриближенное значение h снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по

известным DW и его моменту относительно основной плоскости MzDW включающего поправки на свободные поверхности в танках

По оси абсцисс диаграммы откладывают величину дедвейта или соответствующую ему величину средней осадки Осадку можно отложить на прямой параллельной оси дедвейта laquoОсадка d мraquo На оси ординат нанесено значение метацентрической высоты На диаграмме проведены наклонные кривые момента дедвейта MzDW Для определения значений метацентрической высоты минимально допустимой для данной загрузки судна на диаграмме имеются несколько контрольных кривых соответствующих минимальным (критическим) значениям метацентрической высоты по различным критериям остойчивости Кривые 1 и 2 соответствуют допустимому значению метацентрической высоты по кри-терию погоды laquoКv=1raquo Таких кривых может быть несколько Например кривая 1 для судна с генеральным грузом кривая 2 для перевозки двух ярусов контейнеров на палубе Верхние пунктирная и штрихпунктирные кривые отвечают требованиям предъявляемым к диаграмме статической остойчивости соответственно по величине максимального плеча lmax = 02 м углу заката диаграммы статической остойчивости θv= 60deg и θv = 55deg (для судов которым разрешено плавать при уменьшенном угле заката диаграммы) Кривая 3 ограничивает метацентрическую высоту по максимальной величине hmax для исключения нежелательных ускорений возникающих при резкой качке с большой амплитудой

8

Проверку соответствия остойчивости судна нормам Регистра по диаграмме контроля остойчивости выполняют следующим порядком Например дедвейт равен 13660 т (осадка 95 м) MzDW

= 86850 т∙м для судна с генеральным грузом и 100-ным запасом На диаграмме для данного значения дедвейта (осадки) проводят вертикаль На этой вертикали откладывают величину расчетного момента MZDW = 86850 т∙м (точка А) По шкале ординат определяется расчетная метацентрическая высота hр=16 м Допустимые значения hmin hmax MzDW max и MzDW min определяют на диаграмме по точке пересечения вертикальной прямой с предельными кривыми 1 и 3 В результате для данного примера из диаграммы контроля остойчивости видно что остойчивость судна при данной загрузке удовлетворяет требованиям правил Регистра так как точка А лежит между предельной кривой минимально допустимой остойчивости laquoКv=1raquo (кривая 1) (hmin = hдоп1 =03м при MzDWmax=11000 т∙м) и кривой максимально допу-стимой остойчивости (кривая 3) (hmax= hдоп3 = 332 м при MzDW min= 54300 т∙м)

Более точно метацентрическая высота рассчитывается с использованием табл 31 (приложение 14) По DW выбираем два значения zm из соседних строк для меньшего значения дедвейта DW1 lt DW zml и большего DW2 gt DW zm2 и интерполируем zm по формуле

zm = zm1+ (zm2 ndash zml)(DW-DW1) (DW2ndash DW1 ) м

По формуле h = zm ndash zG м находим hгде zG = MZ Δ м

24 Анализ исходного варианта загрузки судна

Комплексный анализ исходного варианта загрузки судна выполняется по плавучести начальной остойчивости и общей прочности

Посадка влияет на мореходные качества судна заливаемость остойчивость управляемость скорость хода а также на обеспечение прочности корпуса и избежание слеминга и оголения винта Согласно ldquoПравилам о грузовой марке морских судовrdquo Регистра средняя осадка загруженного судна не должна быть больше осадки по грузовую марку соответствующую времени и району плавания Необходимо полученную в расчете среднюю осадку d сравнить со средней осадкой по грузовую марку (приложение 1)

Кроме того осадка носом должна быть не менее 0025 L = 345 м для обеспечения безопасности по слемингу

Для обеспечения наименьшей потери скорости на волнении и предотвращения перегрузки двигателя из-за оголения гребного винта осадка кормой должна быть не менее 555 м

Судно в полном грузу для обеспечения наилучших ходовых качеств должно иметь посадку на ровный киль или с дифферентом на корму не более 05 м

Выполнив сравнение расчетных параметров посадки с указанными ограничениями необходимо сделать итоговые записи в расчетной работе о степени удовлетворения требований к посадке или о необходимости корректировки грузового плана для удовлетворения этих требований

Остойчивость загруженного тх ldquoНовгородrdquo должна удовлетворять требованиям Правил Регистра предъявляемым к грузовым сухогрузным судам неограниченного района плавания

Общая оценка удовлетворения Нормам выполняется путем сравнения исправленной метацентрической высоты h с допустимыми значениями по условиям безопасности плавания hдоп3 и hдоп1

hдоп3 ge h ge hдоп1

где hдоп1 minus минимально допустимая остойчивость судна hдоп3 minus максимально допустимая остойчивость судна (по нежелательным ускорениям

возникающим при резкой качке с большой амплитудой)Параметры этого неравенства определяются по диаграмме контроля остойчивости (приложение

12) или по таблице 31 (приложение 14)Сравнивая значения h с допустимыми hдоп1 и hдоп3 записать предложения об изменении грузового

плана для изменения метацентрической высоты повысить для повышения остойчивости или понизить для снижения ускорений на качке

Общая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение 10) Перегиб корпуса должен находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

Выполнив комплексную оценку параметров исходного грузового плана по осадке остойчивости прочности наметить мероприятия по его улучшению Стратегия улучшения мореходности путем

9

изменения грузового плана основывается на непротиворечивых мероприятиях по переносу приему снятию груза Непротиворечивость мероприятий обеспечивается тогда когда улучшая параметры мореходности безусловно требующие улучшения удается улучшить (или по крайней мере не ухудшать) остальные показатели

Качественно наметив мероприятия по улучшению грузового плана переходят к их реализации в следующем разделе курсового проекта

25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

В соответствии с принятым решением об изменении грузового плана количественно перераспределяют груз в отсеках а если необходимо принимают балласт или отказываются от части заданного груза Составляют новый грузовой план и просчитывают его параметры DW M z Mx Мх

н По этим параметрам и документам как это было сделано в разделе 23 определяют посадку остойчивость прочность судна Затем выполняют комплексный анализ второго варианта загрузки судна

по плавучести начальной остойчивости и общей прочности Если грузовой план второго приближения снова не удовлетворяет по каким-то параметрам требованиям Правил Регистра то формируют и просчитывают еще один грузовой план Такие операции проделывают до тех пор пока не получат приемлемого варианта грузового плана Обычно бывает достаточно выполнить два-три приближения Окончательный вариант грузового плана вносят в пояснительную записку курсового проекта

26 Построение диаграммы статической остойчивости

Диаграмма контроля остойчивости служит для определения допустимых значений метацентрической высоты при заданной загрузке судна удовлетворяющих нормируемым Регистром характеристикам остойчивости по

критерию погоды максимальному плечу диаграммы статической остойчивости углу заката диаграммы статической остойчивостиДиаграмма статической остойчивости представляет собой график плеча статической остойчивости

l в зависимости от угла крена θ при фиксированных значениях DW и hДля построения диаграммы статической остойчивости используют универсальную диаграмму

статической остойчивости (приложение 13) 261 Определение плеч статической остойчивости судна при его наклонении При работе с универсальной диаграммой статической остойчивости рис 1 в нее входят с

величиной поперечной метацентрической высоты с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов h (исправленной МЦВ) откладывая ее значение на правой вертикальной оси диаграммы от нуля Полученную точку соединяют с началом координат На вертикалях проведенными через заданные углы (через 100) измерителем снимают длину отрезков от проведенной наклонной прямой до линии соответствующей заданному дедвейту судна DW Положение линии заданного дедвейта DW определяют линейной интерполяцией между ближайшими линиями DW

Длина полученных отрезков (l0 l10l20l30 l40helliphellip) в масштабе вертикальной оси поперечной метацентрической высоты h определяет величину плеч статической остойчивости судна при его наклонении через каждые 100 от положения равновесия 00 Эти значения заносятся в таблицу 5 и используются для построения ДСО судна при заданной нагрузке

Таким образом диаграмма статической остойчивости может быть построена без расчетов только с использованием измерителя и линейки

262 Построение диаграммы статической остойчивости Данные для построения ДСО берутся из таблицы 4 По вертикальной оси откладывают значения

плеча остойчивости l а по горизонтальной ndash угла крена θ0 Для углов крена 100 и 200 откладывают

величину l10 и l20 в сторону отрицательных значений плеча

10

Рис1 Использование универсальной диаграммы статической остойчивости при построении ДСО для заданного DW

Таблица 4

θ0 - 20 - 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

lθ м

Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге разместив так чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см а отрицательный ndash на 5-7 см соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см

Для проверки правильности построения ДСО на ней строится проверочный треугольник на горизонтальной оси ДСО откладывается угол θ = 1 рад (573deg) из полученной точки восстанавливается перпендикуляр на котором откладывается отрезок

равный начальной метацентрической высоте h м полученная на перпендикуляре точка соединяется отрезком с началом координат

При правильно построенной диаграмме этот отрезок должен пройти по касательной в точке 0 к начальному участку диаграммы

263 Определяются характеристики ДСО Оценивается соответствие ДСО судна при данной нагрузке нормам Регистра и требованию Кодекса остойчивости ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра Судоходства содержатся в части IV laquoПравил классификации и постройки морских судовraquo том 1 Санкт-Петербург 2007г Эти требования соответствуют рекомендациям ИМО по остойчивости для судов выполняющих международные рейсы

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A749(18)) 1993 года и определяют предельные значения следующих величин для судов всех типов критерий погоды угол крена от действия постоянного ветра наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 30deg площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 40deg площадь диаграммы статической остойчивости между 30deg и 40deg исправленная начальная метацентрическая высота

Сравнивая характеристики ДСО с нормативами делается вывод о соответствии ДСО требованиям Регистра

27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 4: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

2 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО РАЗДЕЛАМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект по теории судна выполняются с использованием типовой судовой документации теплохода laquoНовгородraquo (приложения 1-15)

21 Определение необходимых на рейс запасов и их размещение на судне211 Определение необходимых на рейс запасов для заданной дальности перехода Масса необходимых на рейс запасов определяется пропорционально дальности плавания В приложении 4 ldquoРасположение запасов на 6000 миль для тх ldquoНовгородrdquo указано

рекомендованное количество запасов на дальность перехода 6000 мильo тяжелого топлива 5030 тo дизельного топлива 1070 тo масла 303 тo питьевой воды 390 т o воды мытьевой 384 т o воды котельной 611 т (всего воды 1385 т) На заданную дальность перехода D необходимую массу запаса определяют пропорционально

дальности плавания по формулам o количество тяжелого топлива

Ртт = 5030middotD 6000 тo количество дизельного топлива

Рдт = 1070middotD 6000 тo количество масла

Рм = 303middotD 6000 тo количество воды котельной

Рвк = 611middotD 6000 тo количество воды питьевой

Рвп = 390middotD 6000 тo количество воды мытьевой

Рвм = 384middotD 6000 т

212 Размещение запасов по танкам на тхНеобходимые на рейс запасы размещаются по танкам с использованием laquoДанных по танкам тх

ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 7) При этом необходимо соблюдать следующие требования o запасы размещаются только в танках предназначенных для данного вида запасов o запасы топлива обычно распределяют в такой последовательности расходные цистерны танки расположенные в районе МКО танки двойного дна и носовые диптанкиo для каждого вида запасов свободная поверхность жидкого груза может быть только в одном

из загруженных танков Наличие свободных поверхностей запасов в танках расходных и отстойных допустимо сверх этого правила

o судно с запасами не должно иметь заметного крена что обеспечивается с помощью примерно равного размещения запасов по правому и левому борту При этом нет необходимости стремиться разместить симметрично каждый из видов запасов

Записать в какие танки и в каком количестве необходимо разместить запасы на рейс213 Составление таблицы размещения судовых запасовДанные по выбранной схеме размещения запасов заносятся в таблицу размещения судовых

запасов (таблица 1) В графу 1 таблицы 1 записывают выбранные для размещения запасов танкиВо вторую графу заносят количество принятого в данный танк запасаДля каждой из цистерн где расположены запасы на рейс определяются координаты Z и X

центров масс запасов подсчитываются статические моменты относительно основной плоскости M z и миделя Mx и записывают их значения в соответствующие графы Для полностью заполненных танков отстояние центров масс от основной плоскости Z и от миделя X определяются по таблице приложения 7 При частичном заполнении танков корректируется координата Z с использованием данных из колонки ldquoСнижение ЦТ на δ Z м от уменьшения запаса на 10 т от полногоrdquo (приложение 7) Расчет выполняется по формуле

Z = Z100 δ Zmiddot(Р100 Р) 10 м

4

где Z100 и P100 ndash координаты и масса запасов из колонок таблицы при 100-ом заполнении танкаР ndash количество принятого в танк запасаМоменты относительно основной плоскости Мz и относительно миделя Мx для каждого танка с

запасами при его частичном заполнении определяются как произведение массы P на координату Z и на координату X соответственно

Mz = PmiddotZ тmiddotмMx = PmiddotX тmiddotм

При 100-ом заполнении танка значения моментов Мz и Мx можно взять из таблицы приложения 7

В нижней части таблицы в строке ldquoПоправка δmh (запасы)rdquo в колонке Mz вписывается значение δmh ndash поправочное значение момента относительно основной плоскости учитывающее влияние свободных поверхностей на начальную остойчивость (кратко эту величину называют поправкой на свободные поверхности) Значение поправки δmh (запасы) определяется суммированием поправок δmh

таблицы laquoДанные по танкам тх ldquoНовгородrdquoraquo (прил 7) для танков со свободной поверхностью Допустимо во всех случаях принимать поправку на свободные поверхности на весь рейс как

расчетную комбинацию поправок (крайняя правая колонка приложения 7 δmh = 989 тmiddotм)Следующая строка таблицы ldquoЗапасы rdquo заполняется суммарными значениями в колонках P Mz

Мx Сумма Mz должна включать поправку δmh (запасы) Нижняя строка таблицы ldquoСумма моментов Мхзн

заполняется в колонке Мх суммой только положительных значений моментов из колонки Мх запасов

22 Размещение грузов пропорционально объему судовых помещенийВ курсовом проекте рассматривается нетиповой вариант загрузки судна только однородным

грузом Это несколько упрощает решение задачи о загрузке судна но позволяет достаточно полно оценивать влияние нагрузки на мореходные качества

Таблица 1Запасы и их размещение

Количествопринятых запасов т

Координаты м Моменты тmiddotм

Хi м Zi м Mxiтmiddotм Mziтmiddotм1 2 3 4 5 6

Тяжелое топливоДиптанк 1 прбДиптанк 1 лбДиптанк 1 ДПТанк отстойный пб лбТанк расходный пб лб

Дизельное топливоТанк 5 ДПТанк 7 прбТанк расходный пб лб

МаслоТанк 78 ДПТанк 12 и прочие прбТанк 6 прбТанк расходный пб лб

ВодаТанк 6 лбТанк 7 лбТанк 8 лбТанк 8 пбТанк 9 пбТанк (питьевая) пб лбТанк (мытьевая) пб лб

Поправка mh

(запасы)Запасы Сумма моментов Мхз

н

Поиск рационального грузового плана осуществляется методом последовательных приближений

5

Порядок размещения221 Определяется количество груза которое необходимо разместить в пределах каждого из

отсеков Для этогоа) Определяется величину груза приходящегося на 1 м3 грузовых помещений для заданного

количества груза Pгра = Ргр Vгп т м3

где Vгп = 17900 м3 ndash суммарный объем судовых помещений указанный в ldquoСхеме размещения грузов тх ldquoНовгородrdquordquo (приложение 8)

б) Определяется масса груза Pi приходящегося на каждое i-е из судовых помещений по зависимости

Рi = a ∙Vi тгде Vi ndash объем i-го грузового помещения м3 (приложение 8)в) Оценивается объем груза Vгрi приходящегося на каждое грузовое помещение

Vгрi = μ PiГруз можно разместить в помещении если объем грузового помещения Vi больше или равен

объему груза VгрiVi ge Vгрi

Иначе объем груза в каждом из грузовых отсеков принимается равным объему соответствующего грузового отсека а избыточный объем Vпалi = Vгрi ndash Vi размещается на палубе

г) Определяется масса груза в каждом грузовом помещении Масса груза в каждом из грузовых помещений которое заполнено полностью Vгрi = Vi

определяется делением объема помещения на удельно- погрузочный объем (УПО) груза μ Например масса груза в твиндеке 1

Ртв1 = V тв1 μ тПри расположении палубного груза на верхней палубе его масса над каждым из отсеков

определяется по зависимости Рпал i = V пал i μ т

При неполном заполнении отсека VigtVгрi масса груза в отсеке определяется по зависимости Рi = a ∙Vi т

222 Определяются координаты центров масс груза Хгрi Zгрi в каждом из грузовых помещений и на палубе

Координаты снимаются со схемы размещения грузов (приложение 8) Вертикальные шкалы для грузовых помещений выражают зависимость объема V (м3) и координаты центра масс Z (м) от высоты уровня заполнения Значения V Z и X соответствуют заполнению помещений генеральным грузом Например если в трюм 3 поместить 2400 м3 однородного груза то координаты его центра масс будут X = 410 м Z = 435 мПолученные значения координат Х и Z заносятся в таблицу 2

223 Вычисляются статические моменты масс грузов каждого грузового помещения относительно миделя Mx и относительно основной плоскости Mz перемножением масс P на координаты Х и Z Результаты заносятся в таблицу 1 нагрузки Аналогично поступают с грузом на палубе если таковой имеется

224 Составление таблицы размещения грузов на суднеРезультаты расчета объемов груза массы координаты их центров масс моментов Mx и Mz по всем

грузовым помещениям заносятся в соответствующие колонки таблицы 2Суммируем по столбцам таблицы 2 массу груза и моменты груза относительно плоскостей миделя

и ОП в отсеках и на палубе судна В итоге получим статью нагрузки судна по перевозимому грузуНижняя строка таблицы ldquoСумма моментов Мхгр

н заполняется в колонке Мх суммой только положительных значений моментов из колонки Мх грузов

225 Составление итоговой таблицы нагрузки судна (таблица 3)Первой строкой в таблицу 3 заносится итоговое значение необходимых на рейс запасов из

таблицы 1Второй строкой заносится итоговое значение таблицы размещения грузов на судне из таблицы 2

Таблица 2

Помещение

Объ

ем

груз

овог

опо

мещ

ен

Vi м

3

Объ

ем з

анят

ый

груз

ом V

грi

м3

Мас

са г

руза

Ргр

т

Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi Zгрi Mxi Mzi

6

трюм 1твиндек 1твиндек 1 верхнийгруз на палубе

трюм 2твиндек 2груз на палубе

трюм 3твиндек 3груз на палубе

трюм 4твиндек 4груз на палубе

трюм 5твиндек 5твиндек 5 верхнийгруз на палубе

Всего Сумма моментов Мхгр

н

Следующей строкой в таблицу нагрузки судна заносят массу и моменты экипажа со снабжением (приложение 1) В сумме первые три строки дают дедвейт DW и его моменты относительно миделя М хDW

и ОП М zDW Добавив к дедвейту массу и моменты судна порожнем получают водоизмещение судна после

погрузки = DW + п где п ndash водоизмещение судна порожнем (из приложения 1)

Таблица 3

Наименованиестатьи нагрузки М

асса

т Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi

Zгрi Mxi Mzi

Судовые запасы(из табл1)

Грузы (из табл2)

Экипаж снабжение(приложение 1)

Дедвейт

Судно порожнем(приложение 1)

Водоизмещение суднапосле погрузки

Сумма моментов Мх

н

Рз

Ргр

Рэк

DW

п

Хп

Хg

Zп

Zg

Мхз

Мхгр

Мхэк

МхDW

Мхп

Мх

Мхзн +Мхгр

н

Мzз

Мzгр

Мzэк

МzDW

Мz п

Мz

Отдельной строкой в колонку Mx вносится сумма положительных моментов M xн

части дедвейта расположенного в нос от миделя M x

н = Мхз

н + Мхгрн (Мхз

н и Мхгрн из таблиц 1 и 2

соответственно) которая используется для оценки общей прочности корпуса судна после погрузки

226 Определение координат ЦТ судна после погрузки Координаты ЦТ судна определяются делением моментов водоизмещения Мх и Мz на

водоизмещение судна после погрузкиХg = Мх Zg = Мz

Значения координат Хg и Zg заносятся в строку водоизмещение судна после погрузки таблицы 3

7

23 Расчет параметров мореходности судна в первом приближении231 Определение посадки судна после погрузкиЗначения осадок носом dн и кормой dк и дифферент Df определяются по laquoДиаграмме осадок

носом и кормой тх ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 2) В диаграмму входят со своими значениями дедвейта DW момента дедвейта относительно миделя МхDW и плотности забортной воды ρ Осадки носом и кормой и дифферент по диаграмме определяют следующим способом

o по нижней шкале откладывают значение дедвейта DW с учетом плотности морской воды и проводят вертикаль

o на вертикальной шкале откладывают значение момента дедвейта относительно миделя М х DW

и ставят точкуo по этой точке интерполируя между кривыми постоянных значений осадок определяют

осадки носом кормой и дифферентЧтобы избежать ошибок выбор осадок производят с одновременным контролем по дифференту

Например если через искомую точку проходит линия дифферента на корму то меньшая из осадок ndash d н большая ndash dк

По значениям осадок dн и dк вычисляют среднюю осадкуdср = 05(dн + dк) м

и дифферентDf = dн ndash dк м

Сравниваем полученное значение дифферента с его значением снятым с диаграммы При правильной оценке осадок носом и кормой значения дифферентов должно совпасть

232 Оценка общей прочности корпуса судна после погрузкиОбщая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение

10) С диаграммы снимается стрелка перегиба корпуса по известным DW Мхн Df (см таблицу 3)

Для определения перегиба корпуса необходимо o на горизонтальной шкале дедвейта для нулевого дифферента (нанесен в тысячах тонн)

отметить точку соответствующую дедвейту DW o затем вдоль наклонной линии проходящей через дедвейт провести от этой отметки отрезок

до уровня соответствующего дифференту Dfo из полученной точки провести вертикаль и на ней отложить отрезок равный моменту Мх

н (на вертикальной шкале значения Мх

н нанесены в тысячах тонно-метров) и поставить точку

o по расположению точки на диаграмме определить значение стрелки перегиба корпуса f (см) Общая прочность корпуса будет обеспечена если полученная на диаграмме точка будет

находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

233 Оценка начальной остойчивости судна после погрузкиМерой начальной остойчивости и одним из критериев остойчивости является метацентрическая

высота Согласно Нормам остойчивости Регистра она всегда должна быть положительнойПриближенное значение h снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по

известным DW и его моменту относительно основной плоскости MzDW включающего поправки на свободные поверхности в танках

По оси абсцисс диаграммы откладывают величину дедвейта или соответствующую ему величину средней осадки Осадку можно отложить на прямой параллельной оси дедвейта laquoОсадка d мraquo На оси ординат нанесено значение метацентрической высоты На диаграмме проведены наклонные кривые момента дедвейта MzDW Для определения значений метацентрической высоты минимально допустимой для данной загрузки судна на диаграмме имеются несколько контрольных кривых соответствующих минимальным (критическим) значениям метацентрической высоты по различным критериям остойчивости Кривые 1 и 2 соответствуют допустимому значению метацентрической высоты по кри-терию погоды laquoКv=1raquo Таких кривых может быть несколько Например кривая 1 для судна с генеральным грузом кривая 2 для перевозки двух ярусов контейнеров на палубе Верхние пунктирная и штрихпунктирные кривые отвечают требованиям предъявляемым к диаграмме статической остойчивости соответственно по величине максимального плеча lmax = 02 м углу заката диаграммы статической остойчивости θv= 60deg и θv = 55deg (для судов которым разрешено плавать при уменьшенном угле заката диаграммы) Кривая 3 ограничивает метацентрическую высоту по максимальной величине hmax для исключения нежелательных ускорений возникающих при резкой качке с большой амплитудой

8

Проверку соответствия остойчивости судна нормам Регистра по диаграмме контроля остойчивости выполняют следующим порядком Например дедвейт равен 13660 т (осадка 95 м) MzDW

= 86850 т∙м для судна с генеральным грузом и 100-ным запасом На диаграмме для данного значения дедвейта (осадки) проводят вертикаль На этой вертикали откладывают величину расчетного момента MZDW = 86850 т∙м (точка А) По шкале ординат определяется расчетная метацентрическая высота hр=16 м Допустимые значения hmin hmax MzDW max и MzDW min определяют на диаграмме по точке пересечения вертикальной прямой с предельными кривыми 1 и 3 В результате для данного примера из диаграммы контроля остойчивости видно что остойчивость судна при данной загрузке удовлетворяет требованиям правил Регистра так как точка А лежит между предельной кривой минимально допустимой остойчивости laquoКv=1raquo (кривая 1) (hmin = hдоп1 =03м при MzDWmax=11000 т∙м) и кривой максимально допу-стимой остойчивости (кривая 3) (hmax= hдоп3 = 332 м при MzDW min= 54300 т∙м)

Более точно метацентрическая высота рассчитывается с использованием табл 31 (приложение 14) По DW выбираем два значения zm из соседних строк для меньшего значения дедвейта DW1 lt DW zml и большего DW2 gt DW zm2 и интерполируем zm по формуле

zm = zm1+ (zm2 ndash zml)(DW-DW1) (DW2ndash DW1 ) м

По формуле h = zm ndash zG м находим hгде zG = MZ Δ м

24 Анализ исходного варианта загрузки судна

Комплексный анализ исходного варианта загрузки судна выполняется по плавучести начальной остойчивости и общей прочности

Посадка влияет на мореходные качества судна заливаемость остойчивость управляемость скорость хода а также на обеспечение прочности корпуса и избежание слеминга и оголения винта Согласно ldquoПравилам о грузовой марке морских судовrdquo Регистра средняя осадка загруженного судна не должна быть больше осадки по грузовую марку соответствующую времени и району плавания Необходимо полученную в расчете среднюю осадку d сравнить со средней осадкой по грузовую марку (приложение 1)

Кроме того осадка носом должна быть не менее 0025 L = 345 м для обеспечения безопасности по слемингу

Для обеспечения наименьшей потери скорости на волнении и предотвращения перегрузки двигателя из-за оголения гребного винта осадка кормой должна быть не менее 555 м

Судно в полном грузу для обеспечения наилучших ходовых качеств должно иметь посадку на ровный киль или с дифферентом на корму не более 05 м

Выполнив сравнение расчетных параметров посадки с указанными ограничениями необходимо сделать итоговые записи в расчетной работе о степени удовлетворения требований к посадке или о необходимости корректировки грузового плана для удовлетворения этих требований

Остойчивость загруженного тх ldquoНовгородrdquo должна удовлетворять требованиям Правил Регистра предъявляемым к грузовым сухогрузным судам неограниченного района плавания

Общая оценка удовлетворения Нормам выполняется путем сравнения исправленной метацентрической высоты h с допустимыми значениями по условиям безопасности плавания hдоп3 и hдоп1

hдоп3 ge h ge hдоп1

где hдоп1 minus минимально допустимая остойчивость судна hдоп3 minus максимально допустимая остойчивость судна (по нежелательным ускорениям

возникающим при резкой качке с большой амплитудой)Параметры этого неравенства определяются по диаграмме контроля остойчивости (приложение

12) или по таблице 31 (приложение 14)Сравнивая значения h с допустимыми hдоп1 и hдоп3 записать предложения об изменении грузового

плана для изменения метацентрической высоты повысить для повышения остойчивости или понизить для снижения ускорений на качке

Общая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение 10) Перегиб корпуса должен находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

Выполнив комплексную оценку параметров исходного грузового плана по осадке остойчивости прочности наметить мероприятия по его улучшению Стратегия улучшения мореходности путем

9

изменения грузового плана основывается на непротиворечивых мероприятиях по переносу приему снятию груза Непротиворечивость мероприятий обеспечивается тогда когда улучшая параметры мореходности безусловно требующие улучшения удается улучшить (или по крайней мере не ухудшать) остальные показатели

Качественно наметив мероприятия по улучшению грузового плана переходят к их реализации в следующем разделе курсового проекта

25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

В соответствии с принятым решением об изменении грузового плана количественно перераспределяют груз в отсеках а если необходимо принимают балласт или отказываются от части заданного груза Составляют новый грузовой план и просчитывают его параметры DW M z Mx Мх

н По этим параметрам и документам как это было сделано в разделе 23 определяют посадку остойчивость прочность судна Затем выполняют комплексный анализ второго варианта загрузки судна

по плавучести начальной остойчивости и общей прочности Если грузовой план второго приближения снова не удовлетворяет по каким-то параметрам требованиям Правил Регистра то формируют и просчитывают еще один грузовой план Такие операции проделывают до тех пор пока не получат приемлемого варианта грузового плана Обычно бывает достаточно выполнить два-три приближения Окончательный вариант грузового плана вносят в пояснительную записку курсового проекта

26 Построение диаграммы статической остойчивости

Диаграмма контроля остойчивости служит для определения допустимых значений метацентрической высоты при заданной загрузке судна удовлетворяющих нормируемым Регистром характеристикам остойчивости по

критерию погоды максимальному плечу диаграммы статической остойчивости углу заката диаграммы статической остойчивостиДиаграмма статической остойчивости представляет собой график плеча статической остойчивости

l в зависимости от угла крена θ при фиксированных значениях DW и hДля построения диаграммы статической остойчивости используют универсальную диаграмму

статической остойчивости (приложение 13) 261 Определение плеч статической остойчивости судна при его наклонении При работе с универсальной диаграммой статической остойчивости рис 1 в нее входят с

величиной поперечной метацентрической высоты с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов h (исправленной МЦВ) откладывая ее значение на правой вертикальной оси диаграммы от нуля Полученную точку соединяют с началом координат На вертикалях проведенными через заданные углы (через 100) измерителем снимают длину отрезков от проведенной наклонной прямой до линии соответствующей заданному дедвейту судна DW Положение линии заданного дедвейта DW определяют линейной интерполяцией между ближайшими линиями DW

Длина полученных отрезков (l0 l10l20l30 l40helliphellip) в масштабе вертикальной оси поперечной метацентрической высоты h определяет величину плеч статической остойчивости судна при его наклонении через каждые 100 от положения равновесия 00 Эти значения заносятся в таблицу 5 и используются для построения ДСО судна при заданной нагрузке

Таким образом диаграмма статической остойчивости может быть построена без расчетов только с использованием измерителя и линейки

262 Построение диаграммы статической остойчивости Данные для построения ДСО берутся из таблицы 4 По вертикальной оси откладывают значения

плеча остойчивости l а по горизонтальной ndash угла крена θ0 Для углов крена 100 и 200 откладывают

величину l10 и l20 в сторону отрицательных значений плеча

10

Рис1 Использование универсальной диаграммы статической остойчивости при построении ДСО для заданного DW

Таблица 4

θ0 - 20 - 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

lθ м

Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге разместив так чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см а отрицательный ndash на 5-7 см соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см

Для проверки правильности построения ДСО на ней строится проверочный треугольник на горизонтальной оси ДСО откладывается угол θ = 1 рад (573deg) из полученной точки восстанавливается перпендикуляр на котором откладывается отрезок

равный начальной метацентрической высоте h м полученная на перпендикуляре точка соединяется отрезком с началом координат

При правильно построенной диаграмме этот отрезок должен пройти по касательной в точке 0 к начальному участку диаграммы

263 Определяются характеристики ДСО Оценивается соответствие ДСО судна при данной нагрузке нормам Регистра и требованию Кодекса остойчивости ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра Судоходства содержатся в части IV laquoПравил классификации и постройки морских судовraquo том 1 Санкт-Петербург 2007г Эти требования соответствуют рекомендациям ИМО по остойчивости для судов выполняющих международные рейсы

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A749(18)) 1993 года и определяют предельные значения следующих величин для судов всех типов критерий погоды угол крена от действия постоянного ветра наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 30deg площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 40deg площадь диаграммы статической остойчивости между 30deg и 40deg исправленная начальная метацентрическая высота

Сравнивая характеристики ДСО с нормативами делается вывод о соответствии ДСО требованиям Регистра

27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 5: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

где Z100 и P100 ndash координаты и масса запасов из колонок таблицы при 100-ом заполнении танкаР ndash количество принятого в танк запасаМоменты относительно основной плоскости Мz и относительно миделя Мx для каждого танка с

запасами при его частичном заполнении определяются как произведение массы P на координату Z и на координату X соответственно

Mz = PmiddotZ тmiddotмMx = PmiddotX тmiddotм

При 100-ом заполнении танка значения моментов Мz и Мx можно взять из таблицы приложения 7

В нижней части таблицы в строке ldquoПоправка δmh (запасы)rdquo в колонке Mz вписывается значение δmh ndash поправочное значение момента относительно основной плоскости учитывающее влияние свободных поверхностей на начальную остойчивость (кратко эту величину называют поправкой на свободные поверхности) Значение поправки δmh (запасы) определяется суммированием поправок δmh

таблицы laquoДанные по танкам тх ldquoНовгородrdquoraquo (прил 7) для танков со свободной поверхностью Допустимо во всех случаях принимать поправку на свободные поверхности на весь рейс как

расчетную комбинацию поправок (крайняя правая колонка приложения 7 δmh = 989 тmiddotм)Следующая строка таблицы ldquoЗапасы rdquo заполняется суммарными значениями в колонках P Mz

Мx Сумма Mz должна включать поправку δmh (запасы) Нижняя строка таблицы ldquoСумма моментов Мхзн

заполняется в колонке Мх суммой только положительных значений моментов из колонки Мх запасов

22 Размещение грузов пропорционально объему судовых помещенийВ курсовом проекте рассматривается нетиповой вариант загрузки судна только однородным

грузом Это несколько упрощает решение задачи о загрузке судна но позволяет достаточно полно оценивать влияние нагрузки на мореходные качества

Таблица 1Запасы и их размещение

Количествопринятых запасов т

Координаты м Моменты тmiddotм

Хi м Zi м Mxiтmiddotм Mziтmiddotм1 2 3 4 5 6

Тяжелое топливоДиптанк 1 прбДиптанк 1 лбДиптанк 1 ДПТанк отстойный пб лбТанк расходный пб лб

Дизельное топливоТанк 5 ДПТанк 7 прбТанк расходный пб лб

МаслоТанк 78 ДПТанк 12 и прочие прбТанк 6 прбТанк расходный пб лб

ВодаТанк 6 лбТанк 7 лбТанк 8 лбТанк 8 пбТанк 9 пбТанк (питьевая) пб лбТанк (мытьевая) пб лб

Поправка mh

(запасы)Запасы Сумма моментов Мхз

н

Поиск рационального грузового плана осуществляется методом последовательных приближений

5

Порядок размещения221 Определяется количество груза которое необходимо разместить в пределах каждого из

отсеков Для этогоа) Определяется величину груза приходящегося на 1 м3 грузовых помещений для заданного

количества груза Pгра = Ргр Vгп т м3

где Vгп = 17900 м3 ndash суммарный объем судовых помещений указанный в ldquoСхеме размещения грузов тх ldquoНовгородrdquordquo (приложение 8)

б) Определяется масса груза Pi приходящегося на каждое i-е из судовых помещений по зависимости

Рi = a ∙Vi тгде Vi ndash объем i-го грузового помещения м3 (приложение 8)в) Оценивается объем груза Vгрi приходящегося на каждое грузовое помещение

Vгрi = μ PiГруз можно разместить в помещении если объем грузового помещения Vi больше или равен

объему груза VгрiVi ge Vгрi

Иначе объем груза в каждом из грузовых отсеков принимается равным объему соответствующего грузового отсека а избыточный объем Vпалi = Vгрi ndash Vi размещается на палубе

г) Определяется масса груза в каждом грузовом помещении Масса груза в каждом из грузовых помещений которое заполнено полностью Vгрi = Vi

определяется делением объема помещения на удельно- погрузочный объем (УПО) груза μ Например масса груза в твиндеке 1

Ртв1 = V тв1 μ тПри расположении палубного груза на верхней палубе его масса над каждым из отсеков

определяется по зависимости Рпал i = V пал i μ т

При неполном заполнении отсека VigtVгрi масса груза в отсеке определяется по зависимости Рi = a ∙Vi т

222 Определяются координаты центров масс груза Хгрi Zгрi в каждом из грузовых помещений и на палубе

Координаты снимаются со схемы размещения грузов (приложение 8) Вертикальные шкалы для грузовых помещений выражают зависимость объема V (м3) и координаты центра масс Z (м) от высоты уровня заполнения Значения V Z и X соответствуют заполнению помещений генеральным грузом Например если в трюм 3 поместить 2400 м3 однородного груза то координаты его центра масс будут X = 410 м Z = 435 мПолученные значения координат Х и Z заносятся в таблицу 2

223 Вычисляются статические моменты масс грузов каждого грузового помещения относительно миделя Mx и относительно основной плоскости Mz перемножением масс P на координаты Х и Z Результаты заносятся в таблицу 1 нагрузки Аналогично поступают с грузом на палубе если таковой имеется

224 Составление таблицы размещения грузов на суднеРезультаты расчета объемов груза массы координаты их центров масс моментов Mx и Mz по всем

грузовым помещениям заносятся в соответствующие колонки таблицы 2Суммируем по столбцам таблицы 2 массу груза и моменты груза относительно плоскостей миделя

и ОП в отсеках и на палубе судна В итоге получим статью нагрузки судна по перевозимому грузуНижняя строка таблицы ldquoСумма моментов Мхгр

н заполняется в колонке Мх суммой только положительных значений моментов из колонки Мх грузов

225 Составление итоговой таблицы нагрузки судна (таблица 3)Первой строкой в таблицу 3 заносится итоговое значение необходимых на рейс запасов из

таблицы 1Второй строкой заносится итоговое значение таблицы размещения грузов на судне из таблицы 2

Таблица 2

Помещение

Объ

ем

груз

овог

опо

мещ

ен

Vi м

3

Объ

ем з

анят

ый

груз

ом V

грi

м3

Мас

са г

руза

Ргр

т

Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi Zгрi Mxi Mzi

6

трюм 1твиндек 1твиндек 1 верхнийгруз на палубе

трюм 2твиндек 2груз на палубе

трюм 3твиндек 3груз на палубе

трюм 4твиндек 4груз на палубе

трюм 5твиндек 5твиндек 5 верхнийгруз на палубе

Всего Сумма моментов Мхгр

н

Следующей строкой в таблицу нагрузки судна заносят массу и моменты экипажа со снабжением (приложение 1) В сумме первые три строки дают дедвейт DW и его моменты относительно миделя М хDW

и ОП М zDW Добавив к дедвейту массу и моменты судна порожнем получают водоизмещение судна после

погрузки = DW + п где п ndash водоизмещение судна порожнем (из приложения 1)

Таблица 3

Наименованиестатьи нагрузки М

асса

т Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi

Zгрi Mxi Mzi

Судовые запасы(из табл1)

Грузы (из табл2)

Экипаж снабжение(приложение 1)

Дедвейт

Судно порожнем(приложение 1)

Водоизмещение суднапосле погрузки

Сумма моментов Мх

н

Рз

Ргр

Рэк

DW

п

Хп

Хg

Zп

Zg

Мхз

Мхгр

Мхэк

МхDW

Мхп

Мх

Мхзн +Мхгр

н

Мzз

Мzгр

Мzэк

МzDW

Мz п

Мz

Отдельной строкой в колонку Mx вносится сумма положительных моментов M xн

части дедвейта расположенного в нос от миделя M x

н = Мхз

н + Мхгрн (Мхз

н и Мхгрн из таблиц 1 и 2

соответственно) которая используется для оценки общей прочности корпуса судна после погрузки

226 Определение координат ЦТ судна после погрузки Координаты ЦТ судна определяются делением моментов водоизмещения Мх и Мz на

водоизмещение судна после погрузкиХg = Мх Zg = Мz

Значения координат Хg и Zg заносятся в строку водоизмещение судна после погрузки таблицы 3

7

23 Расчет параметров мореходности судна в первом приближении231 Определение посадки судна после погрузкиЗначения осадок носом dн и кормой dк и дифферент Df определяются по laquoДиаграмме осадок

носом и кормой тх ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 2) В диаграмму входят со своими значениями дедвейта DW момента дедвейта относительно миделя МхDW и плотности забортной воды ρ Осадки носом и кормой и дифферент по диаграмме определяют следующим способом

o по нижней шкале откладывают значение дедвейта DW с учетом плотности морской воды и проводят вертикаль

o на вертикальной шкале откладывают значение момента дедвейта относительно миделя М х DW

и ставят точкуo по этой точке интерполируя между кривыми постоянных значений осадок определяют

осадки носом кормой и дифферентЧтобы избежать ошибок выбор осадок производят с одновременным контролем по дифференту

Например если через искомую точку проходит линия дифферента на корму то меньшая из осадок ndash d н большая ndash dк

По значениям осадок dн и dк вычисляют среднюю осадкуdср = 05(dн + dк) м

и дифферентDf = dн ndash dк м

Сравниваем полученное значение дифферента с его значением снятым с диаграммы При правильной оценке осадок носом и кормой значения дифферентов должно совпасть

232 Оценка общей прочности корпуса судна после погрузкиОбщая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение

10) С диаграммы снимается стрелка перегиба корпуса по известным DW Мхн Df (см таблицу 3)

Для определения перегиба корпуса необходимо o на горизонтальной шкале дедвейта для нулевого дифферента (нанесен в тысячах тонн)

отметить точку соответствующую дедвейту DW o затем вдоль наклонной линии проходящей через дедвейт провести от этой отметки отрезок

до уровня соответствующего дифференту Dfo из полученной точки провести вертикаль и на ней отложить отрезок равный моменту Мх

н (на вертикальной шкале значения Мх

н нанесены в тысячах тонно-метров) и поставить точку

o по расположению точки на диаграмме определить значение стрелки перегиба корпуса f (см) Общая прочность корпуса будет обеспечена если полученная на диаграмме точка будет

находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

233 Оценка начальной остойчивости судна после погрузкиМерой начальной остойчивости и одним из критериев остойчивости является метацентрическая

высота Согласно Нормам остойчивости Регистра она всегда должна быть положительнойПриближенное значение h снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по

известным DW и его моменту относительно основной плоскости MzDW включающего поправки на свободные поверхности в танках

По оси абсцисс диаграммы откладывают величину дедвейта или соответствующую ему величину средней осадки Осадку можно отложить на прямой параллельной оси дедвейта laquoОсадка d мraquo На оси ординат нанесено значение метацентрической высоты На диаграмме проведены наклонные кривые момента дедвейта MzDW Для определения значений метацентрической высоты минимально допустимой для данной загрузки судна на диаграмме имеются несколько контрольных кривых соответствующих минимальным (критическим) значениям метацентрической высоты по различным критериям остойчивости Кривые 1 и 2 соответствуют допустимому значению метацентрической высоты по кри-терию погоды laquoКv=1raquo Таких кривых может быть несколько Например кривая 1 для судна с генеральным грузом кривая 2 для перевозки двух ярусов контейнеров на палубе Верхние пунктирная и штрихпунктирные кривые отвечают требованиям предъявляемым к диаграмме статической остойчивости соответственно по величине максимального плеча lmax = 02 м углу заката диаграммы статической остойчивости θv= 60deg и θv = 55deg (для судов которым разрешено плавать при уменьшенном угле заката диаграммы) Кривая 3 ограничивает метацентрическую высоту по максимальной величине hmax для исключения нежелательных ускорений возникающих при резкой качке с большой амплитудой

8

Проверку соответствия остойчивости судна нормам Регистра по диаграмме контроля остойчивости выполняют следующим порядком Например дедвейт равен 13660 т (осадка 95 м) MzDW

= 86850 т∙м для судна с генеральным грузом и 100-ным запасом На диаграмме для данного значения дедвейта (осадки) проводят вертикаль На этой вертикали откладывают величину расчетного момента MZDW = 86850 т∙м (точка А) По шкале ординат определяется расчетная метацентрическая высота hр=16 м Допустимые значения hmin hmax MzDW max и MzDW min определяют на диаграмме по точке пересечения вертикальной прямой с предельными кривыми 1 и 3 В результате для данного примера из диаграммы контроля остойчивости видно что остойчивость судна при данной загрузке удовлетворяет требованиям правил Регистра так как точка А лежит между предельной кривой минимально допустимой остойчивости laquoКv=1raquo (кривая 1) (hmin = hдоп1 =03м при MzDWmax=11000 т∙м) и кривой максимально допу-стимой остойчивости (кривая 3) (hmax= hдоп3 = 332 м при MzDW min= 54300 т∙м)

Более точно метацентрическая высота рассчитывается с использованием табл 31 (приложение 14) По DW выбираем два значения zm из соседних строк для меньшего значения дедвейта DW1 lt DW zml и большего DW2 gt DW zm2 и интерполируем zm по формуле

zm = zm1+ (zm2 ndash zml)(DW-DW1) (DW2ndash DW1 ) м

По формуле h = zm ndash zG м находим hгде zG = MZ Δ м

24 Анализ исходного варианта загрузки судна

Комплексный анализ исходного варианта загрузки судна выполняется по плавучести начальной остойчивости и общей прочности

Посадка влияет на мореходные качества судна заливаемость остойчивость управляемость скорость хода а также на обеспечение прочности корпуса и избежание слеминга и оголения винта Согласно ldquoПравилам о грузовой марке морских судовrdquo Регистра средняя осадка загруженного судна не должна быть больше осадки по грузовую марку соответствующую времени и району плавания Необходимо полученную в расчете среднюю осадку d сравнить со средней осадкой по грузовую марку (приложение 1)

Кроме того осадка носом должна быть не менее 0025 L = 345 м для обеспечения безопасности по слемингу

Для обеспечения наименьшей потери скорости на волнении и предотвращения перегрузки двигателя из-за оголения гребного винта осадка кормой должна быть не менее 555 м

Судно в полном грузу для обеспечения наилучших ходовых качеств должно иметь посадку на ровный киль или с дифферентом на корму не более 05 м

Выполнив сравнение расчетных параметров посадки с указанными ограничениями необходимо сделать итоговые записи в расчетной работе о степени удовлетворения требований к посадке или о необходимости корректировки грузового плана для удовлетворения этих требований

Остойчивость загруженного тх ldquoНовгородrdquo должна удовлетворять требованиям Правил Регистра предъявляемым к грузовым сухогрузным судам неограниченного района плавания

Общая оценка удовлетворения Нормам выполняется путем сравнения исправленной метацентрической высоты h с допустимыми значениями по условиям безопасности плавания hдоп3 и hдоп1

hдоп3 ge h ge hдоп1

где hдоп1 minus минимально допустимая остойчивость судна hдоп3 minus максимально допустимая остойчивость судна (по нежелательным ускорениям

возникающим при резкой качке с большой амплитудой)Параметры этого неравенства определяются по диаграмме контроля остойчивости (приложение

12) или по таблице 31 (приложение 14)Сравнивая значения h с допустимыми hдоп1 и hдоп3 записать предложения об изменении грузового

плана для изменения метацентрической высоты повысить для повышения остойчивости или понизить для снижения ускорений на качке

Общая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение 10) Перегиб корпуса должен находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

Выполнив комплексную оценку параметров исходного грузового плана по осадке остойчивости прочности наметить мероприятия по его улучшению Стратегия улучшения мореходности путем

9

изменения грузового плана основывается на непротиворечивых мероприятиях по переносу приему снятию груза Непротиворечивость мероприятий обеспечивается тогда когда улучшая параметры мореходности безусловно требующие улучшения удается улучшить (или по крайней мере не ухудшать) остальные показатели

Качественно наметив мероприятия по улучшению грузового плана переходят к их реализации в следующем разделе курсового проекта

25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

В соответствии с принятым решением об изменении грузового плана количественно перераспределяют груз в отсеках а если необходимо принимают балласт или отказываются от части заданного груза Составляют новый грузовой план и просчитывают его параметры DW M z Mx Мх

н По этим параметрам и документам как это было сделано в разделе 23 определяют посадку остойчивость прочность судна Затем выполняют комплексный анализ второго варианта загрузки судна

по плавучести начальной остойчивости и общей прочности Если грузовой план второго приближения снова не удовлетворяет по каким-то параметрам требованиям Правил Регистра то формируют и просчитывают еще один грузовой план Такие операции проделывают до тех пор пока не получат приемлемого варианта грузового плана Обычно бывает достаточно выполнить два-три приближения Окончательный вариант грузового плана вносят в пояснительную записку курсового проекта

26 Построение диаграммы статической остойчивости

Диаграмма контроля остойчивости служит для определения допустимых значений метацентрической высоты при заданной загрузке судна удовлетворяющих нормируемым Регистром характеристикам остойчивости по

критерию погоды максимальному плечу диаграммы статической остойчивости углу заката диаграммы статической остойчивостиДиаграмма статической остойчивости представляет собой график плеча статической остойчивости

l в зависимости от угла крена θ при фиксированных значениях DW и hДля построения диаграммы статической остойчивости используют универсальную диаграмму

статической остойчивости (приложение 13) 261 Определение плеч статической остойчивости судна при его наклонении При работе с универсальной диаграммой статической остойчивости рис 1 в нее входят с

величиной поперечной метацентрической высоты с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов h (исправленной МЦВ) откладывая ее значение на правой вертикальной оси диаграммы от нуля Полученную точку соединяют с началом координат На вертикалях проведенными через заданные углы (через 100) измерителем снимают длину отрезков от проведенной наклонной прямой до линии соответствующей заданному дедвейту судна DW Положение линии заданного дедвейта DW определяют линейной интерполяцией между ближайшими линиями DW

Длина полученных отрезков (l0 l10l20l30 l40helliphellip) в масштабе вертикальной оси поперечной метацентрической высоты h определяет величину плеч статической остойчивости судна при его наклонении через каждые 100 от положения равновесия 00 Эти значения заносятся в таблицу 5 и используются для построения ДСО судна при заданной нагрузке

Таким образом диаграмма статической остойчивости может быть построена без расчетов только с использованием измерителя и линейки

262 Построение диаграммы статической остойчивости Данные для построения ДСО берутся из таблицы 4 По вертикальной оси откладывают значения

плеча остойчивости l а по горизонтальной ndash угла крена θ0 Для углов крена 100 и 200 откладывают

величину l10 и l20 в сторону отрицательных значений плеча

10

Рис1 Использование универсальной диаграммы статической остойчивости при построении ДСО для заданного DW

Таблица 4

θ0 - 20 - 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

lθ м

Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге разместив так чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см а отрицательный ndash на 5-7 см соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см

Для проверки правильности построения ДСО на ней строится проверочный треугольник на горизонтальной оси ДСО откладывается угол θ = 1 рад (573deg) из полученной точки восстанавливается перпендикуляр на котором откладывается отрезок

равный начальной метацентрической высоте h м полученная на перпендикуляре точка соединяется отрезком с началом координат

При правильно построенной диаграмме этот отрезок должен пройти по касательной в точке 0 к начальному участку диаграммы

263 Определяются характеристики ДСО Оценивается соответствие ДСО судна при данной нагрузке нормам Регистра и требованию Кодекса остойчивости ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра Судоходства содержатся в части IV laquoПравил классификации и постройки морских судовraquo том 1 Санкт-Петербург 2007г Эти требования соответствуют рекомендациям ИМО по остойчивости для судов выполняющих международные рейсы

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A749(18)) 1993 года и определяют предельные значения следующих величин для судов всех типов критерий погоды угол крена от действия постоянного ветра наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 30deg площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 40deg площадь диаграммы статической остойчивости между 30deg и 40deg исправленная начальная метацентрическая высота

Сравнивая характеристики ДСО с нормативами делается вывод о соответствии ДСО требованиям Регистра

27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 6: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Порядок размещения221 Определяется количество груза которое необходимо разместить в пределах каждого из

отсеков Для этогоа) Определяется величину груза приходящегося на 1 м3 грузовых помещений для заданного

количества груза Pгра = Ргр Vгп т м3

где Vгп = 17900 м3 ndash суммарный объем судовых помещений указанный в ldquoСхеме размещения грузов тх ldquoНовгородrdquordquo (приложение 8)

б) Определяется масса груза Pi приходящегося на каждое i-е из судовых помещений по зависимости

Рi = a ∙Vi тгде Vi ndash объем i-го грузового помещения м3 (приложение 8)в) Оценивается объем груза Vгрi приходящегося на каждое грузовое помещение

Vгрi = μ PiГруз можно разместить в помещении если объем грузового помещения Vi больше или равен

объему груза VгрiVi ge Vгрi

Иначе объем груза в каждом из грузовых отсеков принимается равным объему соответствующего грузового отсека а избыточный объем Vпалi = Vгрi ndash Vi размещается на палубе

г) Определяется масса груза в каждом грузовом помещении Масса груза в каждом из грузовых помещений которое заполнено полностью Vгрi = Vi

определяется делением объема помещения на удельно- погрузочный объем (УПО) груза μ Например масса груза в твиндеке 1

Ртв1 = V тв1 μ тПри расположении палубного груза на верхней палубе его масса над каждым из отсеков

определяется по зависимости Рпал i = V пал i μ т

При неполном заполнении отсека VigtVгрi масса груза в отсеке определяется по зависимости Рi = a ∙Vi т

222 Определяются координаты центров масс груза Хгрi Zгрi в каждом из грузовых помещений и на палубе

Координаты снимаются со схемы размещения грузов (приложение 8) Вертикальные шкалы для грузовых помещений выражают зависимость объема V (м3) и координаты центра масс Z (м) от высоты уровня заполнения Значения V Z и X соответствуют заполнению помещений генеральным грузом Например если в трюм 3 поместить 2400 м3 однородного груза то координаты его центра масс будут X = 410 м Z = 435 мПолученные значения координат Х и Z заносятся в таблицу 2

223 Вычисляются статические моменты масс грузов каждого грузового помещения относительно миделя Mx и относительно основной плоскости Mz перемножением масс P на координаты Х и Z Результаты заносятся в таблицу 1 нагрузки Аналогично поступают с грузом на палубе если таковой имеется

224 Составление таблицы размещения грузов на суднеРезультаты расчета объемов груза массы координаты их центров масс моментов Mx и Mz по всем

грузовым помещениям заносятся в соответствующие колонки таблицы 2Суммируем по столбцам таблицы 2 массу груза и моменты груза относительно плоскостей миделя

и ОП в отсеках и на палубе судна В итоге получим статью нагрузки судна по перевозимому грузуНижняя строка таблицы ldquoСумма моментов Мхгр

н заполняется в колонке Мх суммой только положительных значений моментов из колонки Мх грузов

225 Составление итоговой таблицы нагрузки судна (таблица 3)Первой строкой в таблицу 3 заносится итоговое значение необходимых на рейс запасов из

таблицы 1Второй строкой заносится итоговое значение таблицы размещения грузов на судне из таблицы 2

Таблица 2

Помещение

Объ

ем

груз

овог

опо

мещ

ен

Vi м

3

Объ

ем з

анят

ый

груз

ом V

грi

м3

Мас

са г

руза

Ргр

т

Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi Zгрi Mxi Mzi

6

трюм 1твиндек 1твиндек 1 верхнийгруз на палубе

трюм 2твиндек 2груз на палубе

трюм 3твиндек 3груз на палубе

трюм 4твиндек 4груз на палубе

трюм 5твиндек 5твиндек 5 верхнийгруз на палубе

Всего Сумма моментов Мхгр

н

Следующей строкой в таблицу нагрузки судна заносят массу и моменты экипажа со снабжением (приложение 1) В сумме первые три строки дают дедвейт DW и его моменты относительно миделя М хDW

и ОП М zDW Добавив к дедвейту массу и моменты судна порожнем получают водоизмещение судна после

погрузки = DW + п где п ndash водоизмещение судна порожнем (из приложения 1)

Таблица 3

Наименованиестатьи нагрузки М

асса

т Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi

Zгрi Mxi Mzi

Судовые запасы(из табл1)

Грузы (из табл2)

Экипаж снабжение(приложение 1)

Дедвейт

Судно порожнем(приложение 1)

Водоизмещение суднапосле погрузки

Сумма моментов Мх

н

Рз

Ргр

Рэк

DW

п

Хп

Хg

Zп

Zg

Мхз

Мхгр

Мхэк

МхDW

Мхп

Мх

Мхзн +Мхгр

н

Мzз

Мzгр

Мzэк

МzDW

Мz п

Мz

Отдельной строкой в колонку Mx вносится сумма положительных моментов M xн

части дедвейта расположенного в нос от миделя M x

н = Мхз

н + Мхгрн (Мхз

н и Мхгрн из таблиц 1 и 2

соответственно) которая используется для оценки общей прочности корпуса судна после погрузки

226 Определение координат ЦТ судна после погрузки Координаты ЦТ судна определяются делением моментов водоизмещения Мх и Мz на

водоизмещение судна после погрузкиХg = Мх Zg = Мz

Значения координат Хg и Zg заносятся в строку водоизмещение судна после погрузки таблицы 3

7

23 Расчет параметров мореходности судна в первом приближении231 Определение посадки судна после погрузкиЗначения осадок носом dн и кормой dк и дифферент Df определяются по laquoДиаграмме осадок

носом и кормой тх ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 2) В диаграмму входят со своими значениями дедвейта DW момента дедвейта относительно миделя МхDW и плотности забортной воды ρ Осадки носом и кормой и дифферент по диаграмме определяют следующим способом

o по нижней шкале откладывают значение дедвейта DW с учетом плотности морской воды и проводят вертикаль

o на вертикальной шкале откладывают значение момента дедвейта относительно миделя М х DW

и ставят точкуo по этой точке интерполируя между кривыми постоянных значений осадок определяют

осадки носом кормой и дифферентЧтобы избежать ошибок выбор осадок производят с одновременным контролем по дифференту

Например если через искомую точку проходит линия дифферента на корму то меньшая из осадок ndash d н большая ndash dк

По значениям осадок dн и dк вычисляют среднюю осадкуdср = 05(dн + dк) м

и дифферентDf = dн ndash dк м

Сравниваем полученное значение дифферента с его значением снятым с диаграммы При правильной оценке осадок носом и кормой значения дифферентов должно совпасть

232 Оценка общей прочности корпуса судна после погрузкиОбщая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение

10) С диаграммы снимается стрелка перегиба корпуса по известным DW Мхн Df (см таблицу 3)

Для определения перегиба корпуса необходимо o на горизонтальной шкале дедвейта для нулевого дифферента (нанесен в тысячах тонн)

отметить точку соответствующую дедвейту DW o затем вдоль наклонной линии проходящей через дедвейт провести от этой отметки отрезок

до уровня соответствующего дифференту Dfo из полученной точки провести вертикаль и на ней отложить отрезок равный моменту Мх

н (на вертикальной шкале значения Мх

н нанесены в тысячах тонно-метров) и поставить точку

o по расположению точки на диаграмме определить значение стрелки перегиба корпуса f (см) Общая прочность корпуса будет обеспечена если полученная на диаграмме точка будет

находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

233 Оценка начальной остойчивости судна после погрузкиМерой начальной остойчивости и одним из критериев остойчивости является метацентрическая

высота Согласно Нормам остойчивости Регистра она всегда должна быть положительнойПриближенное значение h снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по

известным DW и его моменту относительно основной плоскости MzDW включающего поправки на свободные поверхности в танках

По оси абсцисс диаграммы откладывают величину дедвейта или соответствующую ему величину средней осадки Осадку можно отложить на прямой параллельной оси дедвейта laquoОсадка d мraquo На оси ординат нанесено значение метацентрической высоты На диаграмме проведены наклонные кривые момента дедвейта MzDW Для определения значений метацентрической высоты минимально допустимой для данной загрузки судна на диаграмме имеются несколько контрольных кривых соответствующих минимальным (критическим) значениям метацентрической высоты по различным критериям остойчивости Кривые 1 и 2 соответствуют допустимому значению метацентрической высоты по кри-терию погоды laquoКv=1raquo Таких кривых может быть несколько Например кривая 1 для судна с генеральным грузом кривая 2 для перевозки двух ярусов контейнеров на палубе Верхние пунктирная и штрихпунктирные кривые отвечают требованиям предъявляемым к диаграмме статической остойчивости соответственно по величине максимального плеча lmax = 02 м углу заката диаграммы статической остойчивости θv= 60deg и θv = 55deg (для судов которым разрешено плавать при уменьшенном угле заката диаграммы) Кривая 3 ограничивает метацентрическую высоту по максимальной величине hmax для исключения нежелательных ускорений возникающих при резкой качке с большой амплитудой

8

Проверку соответствия остойчивости судна нормам Регистра по диаграмме контроля остойчивости выполняют следующим порядком Например дедвейт равен 13660 т (осадка 95 м) MzDW

= 86850 т∙м для судна с генеральным грузом и 100-ным запасом На диаграмме для данного значения дедвейта (осадки) проводят вертикаль На этой вертикали откладывают величину расчетного момента MZDW = 86850 т∙м (точка А) По шкале ординат определяется расчетная метацентрическая высота hр=16 м Допустимые значения hmin hmax MzDW max и MzDW min определяют на диаграмме по точке пересечения вертикальной прямой с предельными кривыми 1 и 3 В результате для данного примера из диаграммы контроля остойчивости видно что остойчивость судна при данной загрузке удовлетворяет требованиям правил Регистра так как точка А лежит между предельной кривой минимально допустимой остойчивости laquoКv=1raquo (кривая 1) (hmin = hдоп1 =03м при MzDWmax=11000 т∙м) и кривой максимально допу-стимой остойчивости (кривая 3) (hmax= hдоп3 = 332 м при MzDW min= 54300 т∙м)

Более точно метацентрическая высота рассчитывается с использованием табл 31 (приложение 14) По DW выбираем два значения zm из соседних строк для меньшего значения дедвейта DW1 lt DW zml и большего DW2 gt DW zm2 и интерполируем zm по формуле

zm = zm1+ (zm2 ndash zml)(DW-DW1) (DW2ndash DW1 ) м

По формуле h = zm ndash zG м находим hгде zG = MZ Δ м

24 Анализ исходного варианта загрузки судна

Комплексный анализ исходного варианта загрузки судна выполняется по плавучести начальной остойчивости и общей прочности

Посадка влияет на мореходные качества судна заливаемость остойчивость управляемость скорость хода а также на обеспечение прочности корпуса и избежание слеминга и оголения винта Согласно ldquoПравилам о грузовой марке морских судовrdquo Регистра средняя осадка загруженного судна не должна быть больше осадки по грузовую марку соответствующую времени и району плавания Необходимо полученную в расчете среднюю осадку d сравнить со средней осадкой по грузовую марку (приложение 1)

Кроме того осадка носом должна быть не менее 0025 L = 345 м для обеспечения безопасности по слемингу

Для обеспечения наименьшей потери скорости на волнении и предотвращения перегрузки двигателя из-за оголения гребного винта осадка кормой должна быть не менее 555 м

Судно в полном грузу для обеспечения наилучших ходовых качеств должно иметь посадку на ровный киль или с дифферентом на корму не более 05 м

Выполнив сравнение расчетных параметров посадки с указанными ограничениями необходимо сделать итоговые записи в расчетной работе о степени удовлетворения требований к посадке или о необходимости корректировки грузового плана для удовлетворения этих требований

Остойчивость загруженного тх ldquoНовгородrdquo должна удовлетворять требованиям Правил Регистра предъявляемым к грузовым сухогрузным судам неограниченного района плавания

Общая оценка удовлетворения Нормам выполняется путем сравнения исправленной метацентрической высоты h с допустимыми значениями по условиям безопасности плавания hдоп3 и hдоп1

hдоп3 ge h ge hдоп1

где hдоп1 minus минимально допустимая остойчивость судна hдоп3 minus максимально допустимая остойчивость судна (по нежелательным ускорениям

возникающим при резкой качке с большой амплитудой)Параметры этого неравенства определяются по диаграмме контроля остойчивости (приложение

12) или по таблице 31 (приложение 14)Сравнивая значения h с допустимыми hдоп1 и hдоп3 записать предложения об изменении грузового

плана для изменения метацентрической высоты повысить для повышения остойчивости или понизить для снижения ускорений на качке

Общая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение 10) Перегиб корпуса должен находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

Выполнив комплексную оценку параметров исходного грузового плана по осадке остойчивости прочности наметить мероприятия по его улучшению Стратегия улучшения мореходности путем

9

изменения грузового плана основывается на непротиворечивых мероприятиях по переносу приему снятию груза Непротиворечивость мероприятий обеспечивается тогда когда улучшая параметры мореходности безусловно требующие улучшения удается улучшить (или по крайней мере не ухудшать) остальные показатели

Качественно наметив мероприятия по улучшению грузового плана переходят к их реализации в следующем разделе курсового проекта

25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

В соответствии с принятым решением об изменении грузового плана количественно перераспределяют груз в отсеках а если необходимо принимают балласт или отказываются от части заданного груза Составляют новый грузовой план и просчитывают его параметры DW M z Mx Мх

н По этим параметрам и документам как это было сделано в разделе 23 определяют посадку остойчивость прочность судна Затем выполняют комплексный анализ второго варианта загрузки судна

по плавучести начальной остойчивости и общей прочности Если грузовой план второго приближения снова не удовлетворяет по каким-то параметрам требованиям Правил Регистра то формируют и просчитывают еще один грузовой план Такие операции проделывают до тех пор пока не получат приемлемого варианта грузового плана Обычно бывает достаточно выполнить два-три приближения Окончательный вариант грузового плана вносят в пояснительную записку курсового проекта

26 Построение диаграммы статической остойчивости

Диаграмма контроля остойчивости служит для определения допустимых значений метацентрической высоты при заданной загрузке судна удовлетворяющих нормируемым Регистром характеристикам остойчивости по

критерию погоды максимальному плечу диаграммы статической остойчивости углу заката диаграммы статической остойчивостиДиаграмма статической остойчивости представляет собой график плеча статической остойчивости

l в зависимости от угла крена θ при фиксированных значениях DW и hДля построения диаграммы статической остойчивости используют универсальную диаграмму

статической остойчивости (приложение 13) 261 Определение плеч статической остойчивости судна при его наклонении При работе с универсальной диаграммой статической остойчивости рис 1 в нее входят с

величиной поперечной метацентрической высоты с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов h (исправленной МЦВ) откладывая ее значение на правой вертикальной оси диаграммы от нуля Полученную точку соединяют с началом координат На вертикалях проведенными через заданные углы (через 100) измерителем снимают длину отрезков от проведенной наклонной прямой до линии соответствующей заданному дедвейту судна DW Положение линии заданного дедвейта DW определяют линейной интерполяцией между ближайшими линиями DW

Длина полученных отрезков (l0 l10l20l30 l40helliphellip) в масштабе вертикальной оси поперечной метацентрической высоты h определяет величину плеч статической остойчивости судна при его наклонении через каждые 100 от положения равновесия 00 Эти значения заносятся в таблицу 5 и используются для построения ДСО судна при заданной нагрузке

Таким образом диаграмма статической остойчивости может быть построена без расчетов только с использованием измерителя и линейки

262 Построение диаграммы статической остойчивости Данные для построения ДСО берутся из таблицы 4 По вертикальной оси откладывают значения

плеча остойчивости l а по горизонтальной ndash угла крена θ0 Для углов крена 100 и 200 откладывают

величину l10 и l20 в сторону отрицательных значений плеча

10

Рис1 Использование универсальной диаграммы статической остойчивости при построении ДСО для заданного DW

Таблица 4

θ0 - 20 - 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

lθ м

Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге разместив так чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см а отрицательный ndash на 5-7 см соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см

Для проверки правильности построения ДСО на ней строится проверочный треугольник на горизонтальной оси ДСО откладывается угол θ = 1 рад (573deg) из полученной точки восстанавливается перпендикуляр на котором откладывается отрезок

равный начальной метацентрической высоте h м полученная на перпендикуляре точка соединяется отрезком с началом координат

При правильно построенной диаграмме этот отрезок должен пройти по касательной в точке 0 к начальному участку диаграммы

263 Определяются характеристики ДСО Оценивается соответствие ДСО судна при данной нагрузке нормам Регистра и требованию Кодекса остойчивости ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра Судоходства содержатся в части IV laquoПравил классификации и постройки морских судовraquo том 1 Санкт-Петербург 2007г Эти требования соответствуют рекомендациям ИМО по остойчивости для судов выполняющих международные рейсы

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A749(18)) 1993 года и определяют предельные значения следующих величин для судов всех типов критерий погоды угол крена от действия постоянного ветра наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 30deg площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 40deg площадь диаграммы статической остойчивости между 30deg и 40deg исправленная начальная метацентрическая высота

Сравнивая характеристики ДСО с нормативами делается вывод о соответствии ДСО требованиям Регистра

27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 7: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

трюм 1твиндек 1твиндек 1 верхнийгруз на палубе

трюм 2твиндек 2груз на палубе

трюм 3твиндек 3груз на палубе

трюм 4твиндек 4груз на палубе

трюм 5твиндек 5твиндек 5 верхнийгруз на палубе

Всего Сумма моментов Мхгр

н

Следующей строкой в таблицу нагрузки судна заносят массу и моменты экипажа со снабжением (приложение 1) В сумме первые три строки дают дедвейт DW и его моменты относительно миделя М хDW

и ОП М zDW Добавив к дедвейту массу и моменты судна порожнем получают водоизмещение судна после

погрузки = DW + п где п ndash водоизмещение судна порожнем (из приложения 1)

Таблица 3

Наименованиестатьи нагрузки М

асса

т Плечи м Моменты тmiddotм

Хгрi

Zгрi Mxi Mzi

Судовые запасы(из табл1)

Грузы (из табл2)

Экипаж снабжение(приложение 1)

Дедвейт

Судно порожнем(приложение 1)

Водоизмещение суднапосле погрузки

Сумма моментов Мх

н

Рз

Ргр

Рэк

DW

п

Хп

Хg

Zп

Zg

Мхз

Мхгр

Мхэк

МхDW

Мхп

Мх

Мхзн +Мхгр

н

Мzз

Мzгр

Мzэк

МzDW

Мz п

Мz

Отдельной строкой в колонку Mx вносится сумма положительных моментов M xн

части дедвейта расположенного в нос от миделя M x

н = Мхз

н + Мхгрн (Мхз

н и Мхгрн из таблиц 1 и 2

соответственно) которая используется для оценки общей прочности корпуса судна после погрузки

226 Определение координат ЦТ судна после погрузки Координаты ЦТ судна определяются делением моментов водоизмещения Мх и Мz на

водоизмещение судна после погрузкиХg = Мх Zg = Мz

Значения координат Хg и Zg заносятся в строку водоизмещение судна после погрузки таблицы 3

7

23 Расчет параметров мореходности судна в первом приближении231 Определение посадки судна после погрузкиЗначения осадок носом dн и кормой dк и дифферент Df определяются по laquoДиаграмме осадок

носом и кормой тх ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 2) В диаграмму входят со своими значениями дедвейта DW момента дедвейта относительно миделя МхDW и плотности забортной воды ρ Осадки носом и кормой и дифферент по диаграмме определяют следующим способом

o по нижней шкале откладывают значение дедвейта DW с учетом плотности морской воды и проводят вертикаль

o на вертикальной шкале откладывают значение момента дедвейта относительно миделя М х DW

и ставят точкуo по этой точке интерполируя между кривыми постоянных значений осадок определяют

осадки носом кормой и дифферентЧтобы избежать ошибок выбор осадок производят с одновременным контролем по дифференту

Например если через искомую точку проходит линия дифферента на корму то меньшая из осадок ndash d н большая ndash dк

По значениям осадок dн и dк вычисляют среднюю осадкуdср = 05(dн + dк) м

и дифферентDf = dн ndash dк м

Сравниваем полученное значение дифферента с его значением снятым с диаграммы При правильной оценке осадок носом и кормой значения дифферентов должно совпасть

232 Оценка общей прочности корпуса судна после погрузкиОбщая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение

10) С диаграммы снимается стрелка перегиба корпуса по известным DW Мхн Df (см таблицу 3)

Для определения перегиба корпуса необходимо o на горизонтальной шкале дедвейта для нулевого дифферента (нанесен в тысячах тонн)

отметить точку соответствующую дедвейту DW o затем вдоль наклонной линии проходящей через дедвейт провести от этой отметки отрезок

до уровня соответствующего дифференту Dfo из полученной точки провести вертикаль и на ней отложить отрезок равный моменту Мх

н (на вертикальной шкале значения Мх

н нанесены в тысячах тонно-метров) и поставить точку

o по расположению точки на диаграмме определить значение стрелки перегиба корпуса f (см) Общая прочность корпуса будет обеспечена если полученная на диаграмме точка будет

находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

233 Оценка начальной остойчивости судна после погрузкиМерой начальной остойчивости и одним из критериев остойчивости является метацентрическая

высота Согласно Нормам остойчивости Регистра она всегда должна быть положительнойПриближенное значение h снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по

известным DW и его моменту относительно основной плоскости MzDW включающего поправки на свободные поверхности в танках

По оси абсцисс диаграммы откладывают величину дедвейта или соответствующую ему величину средней осадки Осадку можно отложить на прямой параллельной оси дедвейта laquoОсадка d мraquo На оси ординат нанесено значение метацентрической высоты На диаграмме проведены наклонные кривые момента дедвейта MzDW Для определения значений метацентрической высоты минимально допустимой для данной загрузки судна на диаграмме имеются несколько контрольных кривых соответствующих минимальным (критическим) значениям метацентрической высоты по различным критериям остойчивости Кривые 1 и 2 соответствуют допустимому значению метацентрической высоты по кри-терию погоды laquoКv=1raquo Таких кривых может быть несколько Например кривая 1 для судна с генеральным грузом кривая 2 для перевозки двух ярусов контейнеров на палубе Верхние пунктирная и штрихпунктирные кривые отвечают требованиям предъявляемым к диаграмме статической остойчивости соответственно по величине максимального плеча lmax = 02 м углу заката диаграммы статической остойчивости θv= 60deg и θv = 55deg (для судов которым разрешено плавать при уменьшенном угле заката диаграммы) Кривая 3 ограничивает метацентрическую высоту по максимальной величине hmax для исключения нежелательных ускорений возникающих при резкой качке с большой амплитудой

8

Проверку соответствия остойчивости судна нормам Регистра по диаграмме контроля остойчивости выполняют следующим порядком Например дедвейт равен 13660 т (осадка 95 м) MzDW

= 86850 т∙м для судна с генеральным грузом и 100-ным запасом На диаграмме для данного значения дедвейта (осадки) проводят вертикаль На этой вертикали откладывают величину расчетного момента MZDW = 86850 т∙м (точка А) По шкале ординат определяется расчетная метацентрическая высота hр=16 м Допустимые значения hmin hmax MzDW max и MzDW min определяют на диаграмме по точке пересечения вертикальной прямой с предельными кривыми 1 и 3 В результате для данного примера из диаграммы контроля остойчивости видно что остойчивость судна при данной загрузке удовлетворяет требованиям правил Регистра так как точка А лежит между предельной кривой минимально допустимой остойчивости laquoКv=1raquo (кривая 1) (hmin = hдоп1 =03м при MzDWmax=11000 т∙м) и кривой максимально допу-стимой остойчивости (кривая 3) (hmax= hдоп3 = 332 м при MzDW min= 54300 т∙м)

Более точно метацентрическая высота рассчитывается с использованием табл 31 (приложение 14) По DW выбираем два значения zm из соседних строк для меньшего значения дедвейта DW1 lt DW zml и большего DW2 gt DW zm2 и интерполируем zm по формуле

zm = zm1+ (zm2 ndash zml)(DW-DW1) (DW2ndash DW1 ) м

По формуле h = zm ndash zG м находим hгде zG = MZ Δ м

24 Анализ исходного варианта загрузки судна

Комплексный анализ исходного варианта загрузки судна выполняется по плавучести начальной остойчивости и общей прочности

Посадка влияет на мореходные качества судна заливаемость остойчивость управляемость скорость хода а также на обеспечение прочности корпуса и избежание слеминга и оголения винта Согласно ldquoПравилам о грузовой марке морских судовrdquo Регистра средняя осадка загруженного судна не должна быть больше осадки по грузовую марку соответствующую времени и району плавания Необходимо полученную в расчете среднюю осадку d сравнить со средней осадкой по грузовую марку (приложение 1)

Кроме того осадка носом должна быть не менее 0025 L = 345 м для обеспечения безопасности по слемингу

Для обеспечения наименьшей потери скорости на волнении и предотвращения перегрузки двигателя из-за оголения гребного винта осадка кормой должна быть не менее 555 м

Судно в полном грузу для обеспечения наилучших ходовых качеств должно иметь посадку на ровный киль или с дифферентом на корму не более 05 м

Выполнив сравнение расчетных параметров посадки с указанными ограничениями необходимо сделать итоговые записи в расчетной работе о степени удовлетворения требований к посадке или о необходимости корректировки грузового плана для удовлетворения этих требований

Остойчивость загруженного тх ldquoНовгородrdquo должна удовлетворять требованиям Правил Регистра предъявляемым к грузовым сухогрузным судам неограниченного района плавания

Общая оценка удовлетворения Нормам выполняется путем сравнения исправленной метацентрической высоты h с допустимыми значениями по условиям безопасности плавания hдоп3 и hдоп1

hдоп3 ge h ge hдоп1

где hдоп1 minus минимально допустимая остойчивость судна hдоп3 minus максимально допустимая остойчивость судна (по нежелательным ускорениям

возникающим при резкой качке с большой амплитудой)Параметры этого неравенства определяются по диаграмме контроля остойчивости (приложение

12) или по таблице 31 (приложение 14)Сравнивая значения h с допустимыми hдоп1 и hдоп3 записать предложения об изменении грузового

плана для изменения метацентрической высоты повысить для повышения остойчивости или понизить для снижения ускорений на качке

Общая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение 10) Перегиб корпуса должен находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

Выполнив комплексную оценку параметров исходного грузового плана по осадке остойчивости прочности наметить мероприятия по его улучшению Стратегия улучшения мореходности путем

9

изменения грузового плана основывается на непротиворечивых мероприятиях по переносу приему снятию груза Непротиворечивость мероприятий обеспечивается тогда когда улучшая параметры мореходности безусловно требующие улучшения удается улучшить (или по крайней мере не ухудшать) остальные показатели

Качественно наметив мероприятия по улучшению грузового плана переходят к их реализации в следующем разделе курсового проекта

25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

В соответствии с принятым решением об изменении грузового плана количественно перераспределяют груз в отсеках а если необходимо принимают балласт или отказываются от части заданного груза Составляют новый грузовой план и просчитывают его параметры DW M z Mx Мх

н По этим параметрам и документам как это было сделано в разделе 23 определяют посадку остойчивость прочность судна Затем выполняют комплексный анализ второго варианта загрузки судна

по плавучести начальной остойчивости и общей прочности Если грузовой план второго приближения снова не удовлетворяет по каким-то параметрам требованиям Правил Регистра то формируют и просчитывают еще один грузовой план Такие операции проделывают до тех пор пока не получат приемлемого варианта грузового плана Обычно бывает достаточно выполнить два-три приближения Окончательный вариант грузового плана вносят в пояснительную записку курсового проекта

26 Построение диаграммы статической остойчивости

Диаграмма контроля остойчивости служит для определения допустимых значений метацентрической высоты при заданной загрузке судна удовлетворяющих нормируемым Регистром характеристикам остойчивости по

критерию погоды максимальному плечу диаграммы статической остойчивости углу заката диаграммы статической остойчивостиДиаграмма статической остойчивости представляет собой график плеча статической остойчивости

l в зависимости от угла крена θ при фиксированных значениях DW и hДля построения диаграммы статической остойчивости используют универсальную диаграмму

статической остойчивости (приложение 13) 261 Определение плеч статической остойчивости судна при его наклонении При работе с универсальной диаграммой статической остойчивости рис 1 в нее входят с

величиной поперечной метацентрической высоты с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов h (исправленной МЦВ) откладывая ее значение на правой вертикальной оси диаграммы от нуля Полученную точку соединяют с началом координат На вертикалях проведенными через заданные углы (через 100) измерителем снимают длину отрезков от проведенной наклонной прямой до линии соответствующей заданному дедвейту судна DW Положение линии заданного дедвейта DW определяют линейной интерполяцией между ближайшими линиями DW

Длина полученных отрезков (l0 l10l20l30 l40helliphellip) в масштабе вертикальной оси поперечной метацентрической высоты h определяет величину плеч статической остойчивости судна при его наклонении через каждые 100 от положения равновесия 00 Эти значения заносятся в таблицу 5 и используются для построения ДСО судна при заданной нагрузке

Таким образом диаграмма статической остойчивости может быть построена без расчетов только с использованием измерителя и линейки

262 Построение диаграммы статической остойчивости Данные для построения ДСО берутся из таблицы 4 По вертикальной оси откладывают значения

плеча остойчивости l а по горизонтальной ndash угла крена θ0 Для углов крена 100 и 200 откладывают

величину l10 и l20 в сторону отрицательных значений плеча

10

Рис1 Использование универсальной диаграммы статической остойчивости при построении ДСО для заданного DW

Таблица 4

θ0 - 20 - 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

lθ м

Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге разместив так чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см а отрицательный ndash на 5-7 см соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см

Для проверки правильности построения ДСО на ней строится проверочный треугольник на горизонтальной оси ДСО откладывается угол θ = 1 рад (573deg) из полученной точки восстанавливается перпендикуляр на котором откладывается отрезок

равный начальной метацентрической высоте h м полученная на перпендикуляре точка соединяется отрезком с началом координат

При правильно построенной диаграмме этот отрезок должен пройти по касательной в точке 0 к начальному участку диаграммы

263 Определяются характеристики ДСО Оценивается соответствие ДСО судна при данной нагрузке нормам Регистра и требованию Кодекса остойчивости ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра Судоходства содержатся в части IV laquoПравил классификации и постройки морских судовraquo том 1 Санкт-Петербург 2007г Эти требования соответствуют рекомендациям ИМО по остойчивости для судов выполняющих международные рейсы

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A749(18)) 1993 года и определяют предельные значения следующих величин для судов всех типов критерий погоды угол крена от действия постоянного ветра наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 30deg площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 40deg площадь диаграммы статической остойчивости между 30deg и 40deg исправленная начальная метацентрическая высота

Сравнивая характеристики ДСО с нормативами делается вывод о соответствии ДСО требованиям Регистра

27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 8: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

23 Расчет параметров мореходности судна в первом приближении231 Определение посадки судна после погрузкиЗначения осадок носом dн и кормой dк и дифферент Df определяются по laquoДиаграмме осадок

носом и кормой тх ldquoНовгородrdquoraquo (приложение 2) В диаграмму входят со своими значениями дедвейта DW момента дедвейта относительно миделя МхDW и плотности забортной воды ρ Осадки носом и кормой и дифферент по диаграмме определяют следующим способом

o по нижней шкале откладывают значение дедвейта DW с учетом плотности морской воды и проводят вертикаль

o на вертикальной шкале откладывают значение момента дедвейта относительно миделя М х DW

и ставят точкуo по этой точке интерполируя между кривыми постоянных значений осадок определяют

осадки носом кормой и дифферентЧтобы избежать ошибок выбор осадок производят с одновременным контролем по дифференту

Например если через искомую точку проходит линия дифферента на корму то меньшая из осадок ndash d н большая ndash dк

По значениям осадок dн и dк вычисляют среднюю осадкуdср = 05(dн + dк) м

и дифферентDf = dн ndash dк м

Сравниваем полученное значение дифферента с его значением снятым с диаграммы При правильной оценке осадок носом и кормой значения дифферентов должно совпасть

232 Оценка общей прочности корпуса судна после погрузкиОбщая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение

10) С диаграммы снимается стрелка перегиба корпуса по известным DW Мхн Df (см таблицу 3)

Для определения перегиба корпуса необходимо o на горизонтальной шкале дедвейта для нулевого дифферента (нанесен в тысячах тонн)

отметить точку соответствующую дедвейту DW o затем вдоль наклонной линии проходящей через дедвейт провести от этой отметки отрезок

до уровня соответствующего дифференту Dfo из полученной точки провести вертикаль и на ней отложить отрезок равный моменту Мх

н (на вертикальной шкале значения Мх

н нанесены в тысячах тонно-метров) и поставить точку

o по расположению точки на диаграмме определить значение стрелки перегиба корпуса f (см) Общая прочность корпуса будет обеспечена если полученная на диаграмме точка будет

находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

233 Оценка начальной остойчивости судна после погрузкиМерой начальной остойчивости и одним из критериев остойчивости является метацентрическая

высота Согласно Нормам остойчивости Регистра она всегда должна быть положительнойПриближенное значение h снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по

известным DW и его моменту относительно основной плоскости MzDW включающего поправки на свободные поверхности в танках

По оси абсцисс диаграммы откладывают величину дедвейта или соответствующую ему величину средней осадки Осадку можно отложить на прямой параллельной оси дедвейта laquoОсадка d мraquo На оси ординат нанесено значение метацентрической высоты На диаграмме проведены наклонные кривые момента дедвейта MzDW Для определения значений метацентрической высоты минимально допустимой для данной загрузки судна на диаграмме имеются несколько контрольных кривых соответствующих минимальным (критическим) значениям метацентрической высоты по различным критериям остойчивости Кривые 1 и 2 соответствуют допустимому значению метацентрической высоты по кри-терию погоды laquoКv=1raquo Таких кривых может быть несколько Например кривая 1 для судна с генеральным грузом кривая 2 для перевозки двух ярусов контейнеров на палубе Верхние пунктирная и штрихпунктирные кривые отвечают требованиям предъявляемым к диаграмме статической остойчивости соответственно по величине максимального плеча lmax = 02 м углу заката диаграммы статической остойчивости θv= 60deg и θv = 55deg (для судов которым разрешено плавать при уменьшенном угле заката диаграммы) Кривая 3 ограничивает метацентрическую высоту по максимальной величине hmax для исключения нежелательных ускорений возникающих при резкой качке с большой амплитудой

8

Проверку соответствия остойчивости судна нормам Регистра по диаграмме контроля остойчивости выполняют следующим порядком Например дедвейт равен 13660 т (осадка 95 м) MzDW

= 86850 т∙м для судна с генеральным грузом и 100-ным запасом На диаграмме для данного значения дедвейта (осадки) проводят вертикаль На этой вертикали откладывают величину расчетного момента MZDW = 86850 т∙м (точка А) По шкале ординат определяется расчетная метацентрическая высота hр=16 м Допустимые значения hmin hmax MzDW max и MzDW min определяют на диаграмме по точке пересечения вертикальной прямой с предельными кривыми 1 и 3 В результате для данного примера из диаграммы контроля остойчивости видно что остойчивость судна при данной загрузке удовлетворяет требованиям правил Регистра так как точка А лежит между предельной кривой минимально допустимой остойчивости laquoКv=1raquo (кривая 1) (hmin = hдоп1 =03м при MzDWmax=11000 т∙м) и кривой максимально допу-стимой остойчивости (кривая 3) (hmax= hдоп3 = 332 м при MzDW min= 54300 т∙м)

Более точно метацентрическая высота рассчитывается с использованием табл 31 (приложение 14) По DW выбираем два значения zm из соседних строк для меньшего значения дедвейта DW1 lt DW zml и большего DW2 gt DW zm2 и интерполируем zm по формуле

zm = zm1+ (zm2 ndash zml)(DW-DW1) (DW2ndash DW1 ) м

По формуле h = zm ndash zG м находим hгде zG = MZ Δ м

24 Анализ исходного варианта загрузки судна

Комплексный анализ исходного варианта загрузки судна выполняется по плавучести начальной остойчивости и общей прочности

Посадка влияет на мореходные качества судна заливаемость остойчивость управляемость скорость хода а также на обеспечение прочности корпуса и избежание слеминга и оголения винта Согласно ldquoПравилам о грузовой марке морских судовrdquo Регистра средняя осадка загруженного судна не должна быть больше осадки по грузовую марку соответствующую времени и району плавания Необходимо полученную в расчете среднюю осадку d сравнить со средней осадкой по грузовую марку (приложение 1)

Кроме того осадка носом должна быть не менее 0025 L = 345 м для обеспечения безопасности по слемингу

Для обеспечения наименьшей потери скорости на волнении и предотвращения перегрузки двигателя из-за оголения гребного винта осадка кормой должна быть не менее 555 м

Судно в полном грузу для обеспечения наилучших ходовых качеств должно иметь посадку на ровный киль или с дифферентом на корму не более 05 м

Выполнив сравнение расчетных параметров посадки с указанными ограничениями необходимо сделать итоговые записи в расчетной работе о степени удовлетворения требований к посадке или о необходимости корректировки грузового плана для удовлетворения этих требований

Остойчивость загруженного тх ldquoНовгородrdquo должна удовлетворять требованиям Правил Регистра предъявляемым к грузовым сухогрузным судам неограниченного района плавания

Общая оценка удовлетворения Нормам выполняется путем сравнения исправленной метацентрической высоты h с допустимыми значениями по условиям безопасности плавания hдоп3 и hдоп1

hдоп3 ge h ge hдоп1

где hдоп1 minus минимально допустимая остойчивость судна hдоп3 minus максимально допустимая остойчивость судна (по нежелательным ускорениям

возникающим при резкой качке с большой амплитудой)Параметры этого неравенства определяются по диаграмме контроля остойчивости (приложение

12) или по таблице 31 (приложение 14)Сравнивая значения h с допустимыми hдоп1 и hдоп3 записать предложения об изменении грузового

плана для изменения метацентрической высоты повысить для повышения остойчивости или понизить для снижения ускорений на качке

Общая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение 10) Перегиб корпуса должен находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

Выполнив комплексную оценку параметров исходного грузового плана по осадке остойчивости прочности наметить мероприятия по его улучшению Стратегия улучшения мореходности путем

9

изменения грузового плана основывается на непротиворечивых мероприятиях по переносу приему снятию груза Непротиворечивость мероприятий обеспечивается тогда когда улучшая параметры мореходности безусловно требующие улучшения удается улучшить (или по крайней мере не ухудшать) остальные показатели

Качественно наметив мероприятия по улучшению грузового плана переходят к их реализации в следующем разделе курсового проекта

25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

В соответствии с принятым решением об изменении грузового плана количественно перераспределяют груз в отсеках а если необходимо принимают балласт или отказываются от части заданного груза Составляют новый грузовой план и просчитывают его параметры DW M z Mx Мх

н По этим параметрам и документам как это было сделано в разделе 23 определяют посадку остойчивость прочность судна Затем выполняют комплексный анализ второго варианта загрузки судна

по плавучести начальной остойчивости и общей прочности Если грузовой план второго приближения снова не удовлетворяет по каким-то параметрам требованиям Правил Регистра то формируют и просчитывают еще один грузовой план Такие операции проделывают до тех пор пока не получат приемлемого варианта грузового плана Обычно бывает достаточно выполнить два-три приближения Окончательный вариант грузового плана вносят в пояснительную записку курсового проекта

26 Построение диаграммы статической остойчивости

Диаграмма контроля остойчивости служит для определения допустимых значений метацентрической высоты при заданной загрузке судна удовлетворяющих нормируемым Регистром характеристикам остойчивости по

критерию погоды максимальному плечу диаграммы статической остойчивости углу заката диаграммы статической остойчивостиДиаграмма статической остойчивости представляет собой график плеча статической остойчивости

l в зависимости от угла крена θ при фиксированных значениях DW и hДля построения диаграммы статической остойчивости используют универсальную диаграмму

статической остойчивости (приложение 13) 261 Определение плеч статической остойчивости судна при его наклонении При работе с универсальной диаграммой статической остойчивости рис 1 в нее входят с

величиной поперечной метацентрической высоты с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов h (исправленной МЦВ) откладывая ее значение на правой вертикальной оси диаграммы от нуля Полученную точку соединяют с началом координат На вертикалях проведенными через заданные углы (через 100) измерителем снимают длину отрезков от проведенной наклонной прямой до линии соответствующей заданному дедвейту судна DW Положение линии заданного дедвейта DW определяют линейной интерполяцией между ближайшими линиями DW

Длина полученных отрезков (l0 l10l20l30 l40helliphellip) в масштабе вертикальной оси поперечной метацентрической высоты h определяет величину плеч статической остойчивости судна при его наклонении через каждые 100 от положения равновесия 00 Эти значения заносятся в таблицу 5 и используются для построения ДСО судна при заданной нагрузке

Таким образом диаграмма статической остойчивости может быть построена без расчетов только с использованием измерителя и линейки

262 Построение диаграммы статической остойчивости Данные для построения ДСО берутся из таблицы 4 По вертикальной оси откладывают значения

плеча остойчивости l а по горизонтальной ndash угла крена θ0 Для углов крена 100 и 200 откладывают

величину l10 и l20 в сторону отрицательных значений плеча

10

Рис1 Использование универсальной диаграммы статической остойчивости при построении ДСО для заданного DW

Таблица 4

θ0 - 20 - 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

lθ м

Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге разместив так чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см а отрицательный ndash на 5-7 см соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см

Для проверки правильности построения ДСО на ней строится проверочный треугольник на горизонтальной оси ДСО откладывается угол θ = 1 рад (573deg) из полученной точки восстанавливается перпендикуляр на котором откладывается отрезок

равный начальной метацентрической высоте h м полученная на перпендикуляре точка соединяется отрезком с началом координат

При правильно построенной диаграмме этот отрезок должен пройти по касательной в точке 0 к начальному участку диаграммы

263 Определяются характеристики ДСО Оценивается соответствие ДСО судна при данной нагрузке нормам Регистра и требованию Кодекса остойчивости ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра Судоходства содержатся в части IV laquoПравил классификации и постройки морских судовraquo том 1 Санкт-Петербург 2007г Эти требования соответствуют рекомендациям ИМО по остойчивости для судов выполняющих международные рейсы

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A749(18)) 1993 года и определяют предельные значения следующих величин для судов всех типов критерий погоды угол крена от действия постоянного ветра наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 30deg площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 40deg площадь диаграммы статической остойчивости между 30deg и 40deg исправленная начальная метацентрическая высота

Сравнивая характеристики ДСО с нормативами делается вывод о соответствии ДСО требованиям Регистра

27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 9: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Проверку соответствия остойчивости судна нормам Регистра по диаграмме контроля остойчивости выполняют следующим порядком Например дедвейт равен 13660 т (осадка 95 м) MzDW

= 86850 т∙м для судна с генеральным грузом и 100-ным запасом На диаграмме для данного значения дедвейта (осадки) проводят вертикаль На этой вертикали откладывают величину расчетного момента MZDW = 86850 т∙м (точка А) По шкале ординат определяется расчетная метацентрическая высота hр=16 м Допустимые значения hmin hmax MzDW max и MzDW min определяют на диаграмме по точке пересечения вертикальной прямой с предельными кривыми 1 и 3 В результате для данного примера из диаграммы контроля остойчивости видно что остойчивость судна при данной загрузке удовлетворяет требованиям правил Регистра так как точка А лежит между предельной кривой минимально допустимой остойчивости laquoКv=1raquo (кривая 1) (hmin = hдоп1 =03м при MzDWmax=11000 т∙м) и кривой максимально допу-стимой остойчивости (кривая 3) (hmax= hдоп3 = 332 м при MzDW min= 54300 т∙м)

Более точно метацентрическая высота рассчитывается с использованием табл 31 (приложение 14) По DW выбираем два значения zm из соседних строк для меньшего значения дедвейта DW1 lt DW zml и большего DW2 gt DW zm2 и интерполируем zm по формуле

zm = zm1+ (zm2 ndash zml)(DW-DW1) (DW2ndash DW1 ) м

По формуле h = zm ndash zG м находим hгде zG = MZ Δ м

24 Анализ исходного варианта загрузки судна

Комплексный анализ исходного варианта загрузки судна выполняется по плавучести начальной остойчивости и общей прочности

Посадка влияет на мореходные качества судна заливаемость остойчивость управляемость скорость хода а также на обеспечение прочности корпуса и избежание слеминга и оголения винта Согласно ldquoПравилам о грузовой марке морских судовrdquo Регистра средняя осадка загруженного судна не должна быть больше осадки по грузовую марку соответствующую времени и району плавания Необходимо полученную в расчете среднюю осадку d сравнить со средней осадкой по грузовую марку (приложение 1)

Кроме того осадка носом должна быть не менее 0025 L = 345 м для обеспечения безопасности по слемингу

Для обеспечения наименьшей потери скорости на волнении и предотвращения перегрузки двигателя из-за оголения гребного винта осадка кормой должна быть не менее 555 м

Судно в полном грузу для обеспечения наилучших ходовых качеств должно иметь посадку на ровный киль или с дифферентом на корму не более 05 м

Выполнив сравнение расчетных параметров посадки с указанными ограничениями необходимо сделать итоговые записи в расчетной работе о степени удовлетворения требований к посадке или о необходимости корректировки грузового плана для удовлетворения этих требований

Остойчивость загруженного тх ldquoНовгородrdquo должна удовлетворять требованиям Правил Регистра предъявляемым к грузовым сухогрузным судам неограниченного района плавания

Общая оценка удовлетворения Нормам выполняется путем сравнения исправленной метацентрической высоты h с допустимыми значениями по условиям безопасности плавания hдоп3 и hдоп1

hдоп3 ge h ge hдоп1

где hдоп1 minus минимально допустимая остойчивость судна hдоп3 minus максимально допустимая остойчивость судна (по нежелательным ускорениям

возникающим при резкой качке с большой амплитудой)Параметры этого неравенства определяются по диаграмме контроля остойчивости (приложение

12) или по таблице 31 (приложение 14)Сравнивая значения h с допустимыми hдоп1 и hдоп3 записать предложения об изменении грузового

плана для изменения метацентрической высоты повысить для повышения остойчивости или понизить для снижения ускорений на качке

Общая прочность корпуса судна оценивается по ldquoДиаграмме контроля прочностиrdquo (приложение 10) Перегиб корпуса должен находиться между ограничивающими прямыми ldquoОпасно ndash прогиб в рейсеrdquo ldquoОпасно ndash перегиб в рейсеrdquo Если общая прочность не обеспечивается то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана Например если велик перегиб то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки

Выполнив комплексную оценку параметров исходного грузового плана по осадке остойчивости прочности наметить мероприятия по его улучшению Стратегия улучшения мореходности путем

9

изменения грузового плана основывается на непротиворечивых мероприятиях по переносу приему снятию груза Непротиворечивость мероприятий обеспечивается тогда когда улучшая параметры мореходности безусловно требующие улучшения удается улучшить (или по крайней мере не ухудшать) остальные показатели

Качественно наметив мероприятия по улучшению грузового плана переходят к их реализации в следующем разделе курсового проекта

25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

В соответствии с принятым решением об изменении грузового плана количественно перераспределяют груз в отсеках а если необходимо принимают балласт или отказываются от части заданного груза Составляют новый грузовой план и просчитывают его параметры DW M z Mx Мх

н По этим параметрам и документам как это было сделано в разделе 23 определяют посадку остойчивость прочность судна Затем выполняют комплексный анализ второго варианта загрузки судна

по плавучести начальной остойчивости и общей прочности Если грузовой план второго приближения снова не удовлетворяет по каким-то параметрам требованиям Правил Регистра то формируют и просчитывают еще один грузовой план Такие операции проделывают до тех пор пока не получат приемлемого варианта грузового плана Обычно бывает достаточно выполнить два-три приближения Окончательный вариант грузового плана вносят в пояснительную записку курсового проекта

26 Построение диаграммы статической остойчивости

Диаграмма контроля остойчивости служит для определения допустимых значений метацентрической высоты при заданной загрузке судна удовлетворяющих нормируемым Регистром характеристикам остойчивости по

критерию погоды максимальному плечу диаграммы статической остойчивости углу заката диаграммы статической остойчивостиДиаграмма статической остойчивости представляет собой график плеча статической остойчивости

l в зависимости от угла крена θ при фиксированных значениях DW и hДля построения диаграммы статической остойчивости используют универсальную диаграмму

статической остойчивости (приложение 13) 261 Определение плеч статической остойчивости судна при его наклонении При работе с универсальной диаграммой статической остойчивости рис 1 в нее входят с

величиной поперечной метацентрической высоты с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов h (исправленной МЦВ) откладывая ее значение на правой вертикальной оси диаграммы от нуля Полученную точку соединяют с началом координат На вертикалях проведенными через заданные углы (через 100) измерителем снимают длину отрезков от проведенной наклонной прямой до линии соответствующей заданному дедвейту судна DW Положение линии заданного дедвейта DW определяют линейной интерполяцией между ближайшими линиями DW

Длина полученных отрезков (l0 l10l20l30 l40helliphellip) в масштабе вертикальной оси поперечной метацентрической высоты h определяет величину плеч статической остойчивости судна при его наклонении через каждые 100 от положения равновесия 00 Эти значения заносятся в таблицу 5 и используются для построения ДСО судна при заданной нагрузке

Таким образом диаграмма статической остойчивости может быть построена без расчетов только с использованием измерителя и линейки

262 Построение диаграммы статической остойчивости Данные для построения ДСО берутся из таблицы 4 По вертикальной оси откладывают значения

плеча остойчивости l а по горизонтальной ndash угла крена θ0 Для углов крена 100 и 200 откладывают

величину l10 и l20 в сторону отрицательных значений плеча

10

Рис1 Использование универсальной диаграммы статической остойчивости при построении ДСО для заданного DW

Таблица 4

θ0 - 20 - 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

lθ м

Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге разместив так чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см а отрицательный ndash на 5-7 см соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см

Для проверки правильности построения ДСО на ней строится проверочный треугольник на горизонтальной оси ДСО откладывается угол θ = 1 рад (573deg) из полученной точки восстанавливается перпендикуляр на котором откладывается отрезок

равный начальной метацентрической высоте h м полученная на перпендикуляре точка соединяется отрезком с началом координат

При правильно построенной диаграмме этот отрезок должен пройти по касательной в точке 0 к начальному участку диаграммы

263 Определяются характеристики ДСО Оценивается соответствие ДСО судна при данной нагрузке нормам Регистра и требованию Кодекса остойчивости ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра Судоходства содержатся в части IV laquoПравил классификации и постройки морских судовraquo том 1 Санкт-Петербург 2007г Эти требования соответствуют рекомендациям ИМО по остойчивости для судов выполняющих международные рейсы

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A749(18)) 1993 года и определяют предельные значения следующих величин для судов всех типов критерий погоды угол крена от действия постоянного ветра наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 30deg площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 40deg площадь диаграммы статической остойчивости между 30deg и 40deg исправленная начальная метацентрическая высота

Сравнивая характеристики ДСО с нормативами делается вывод о соответствии ДСО требованиям Регистра

27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 10: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

изменения грузового плана основывается на непротиворечивых мероприятиях по переносу приему снятию груза Непротиворечивость мероприятий обеспечивается тогда когда улучшая параметры мореходности безусловно требующие улучшения удается улучшить (или по крайней мере не ухудшать) остальные показатели

Качественно наметив мероприятия по улучшению грузового плана переходят к их реализации в следующем разделе курсового проекта

25 Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

В соответствии с принятым решением об изменении грузового плана количественно перераспределяют груз в отсеках а если необходимо принимают балласт или отказываются от части заданного груза Составляют новый грузовой план и просчитывают его параметры DW M z Mx Мх

н По этим параметрам и документам как это было сделано в разделе 23 определяют посадку остойчивость прочность судна Затем выполняют комплексный анализ второго варианта загрузки судна

по плавучести начальной остойчивости и общей прочности Если грузовой план второго приближения снова не удовлетворяет по каким-то параметрам требованиям Правил Регистра то формируют и просчитывают еще один грузовой план Такие операции проделывают до тех пор пока не получат приемлемого варианта грузового плана Обычно бывает достаточно выполнить два-три приближения Окончательный вариант грузового плана вносят в пояснительную записку курсового проекта

26 Построение диаграммы статической остойчивости

Диаграмма контроля остойчивости служит для определения допустимых значений метацентрической высоты при заданной загрузке судна удовлетворяющих нормируемым Регистром характеристикам остойчивости по

критерию погоды максимальному плечу диаграммы статической остойчивости углу заката диаграммы статической остойчивостиДиаграмма статической остойчивости представляет собой график плеча статической остойчивости

l в зависимости от угла крена θ при фиксированных значениях DW и hДля построения диаграммы статической остойчивости используют универсальную диаграмму

статической остойчивости (приложение 13) 261 Определение плеч статической остойчивости судна при его наклонении При работе с универсальной диаграммой статической остойчивости рис 1 в нее входят с

величиной поперечной метацентрической высоты с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов h (исправленной МЦВ) откладывая ее значение на правой вертикальной оси диаграммы от нуля Полученную точку соединяют с началом координат На вертикалях проведенными через заданные углы (через 100) измерителем снимают длину отрезков от проведенной наклонной прямой до линии соответствующей заданному дедвейту судна DW Положение линии заданного дедвейта DW определяют линейной интерполяцией между ближайшими линиями DW

Длина полученных отрезков (l0 l10l20l30 l40helliphellip) в масштабе вертикальной оси поперечной метацентрической высоты h определяет величину плеч статической остойчивости судна при его наклонении через каждые 100 от положения равновесия 00 Эти значения заносятся в таблицу 5 и используются для построения ДСО судна при заданной нагрузке

Таким образом диаграмма статической остойчивости может быть построена без расчетов только с использованием измерителя и линейки

262 Построение диаграммы статической остойчивости Данные для построения ДСО берутся из таблицы 4 По вертикальной оси откладывают значения

плеча остойчивости l а по горизонтальной ndash угла крена θ0 Для углов крена 100 и 200 откладывают

величину l10 и l20 в сторону отрицательных значений плеча

10

Рис1 Использование универсальной диаграммы статической остойчивости при построении ДСО для заданного DW

Таблица 4

θ0 - 20 - 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

lθ м

Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге разместив так чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см а отрицательный ndash на 5-7 см соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см

Для проверки правильности построения ДСО на ней строится проверочный треугольник на горизонтальной оси ДСО откладывается угол θ = 1 рад (573deg) из полученной точки восстанавливается перпендикуляр на котором откладывается отрезок

равный начальной метацентрической высоте h м полученная на перпендикуляре точка соединяется отрезком с началом координат

При правильно построенной диаграмме этот отрезок должен пройти по касательной в точке 0 к начальному участку диаграммы

263 Определяются характеристики ДСО Оценивается соответствие ДСО судна при данной нагрузке нормам Регистра и требованию Кодекса остойчивости ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра Судоходства содержатся в части IV laquoПравил классификации и постройки морских судовraquo том 1 Санкт-Петербург 2007г Эти требования соответствуют рекомендациям ИМО по остойчивости для судов выполняющих международные рейсы

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A749(18)) 1993 года и определяют предельные значения следующих величин для судов всех типов критерий погоды угол крена от действия постоянного ветра наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 30deg площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 40deg площадь диаграммы статической остойчивости между 30deg и 40deg исправленная начальная метацентрическая высота

Сравнивая характеристики ДСО с нормативами делается вывод о соответствии ДСО требованиям Регистра

27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 11: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Рис1 Использование универсальной диаграммы статической остойчивости при построении ДСО для заданного DW

Таблица 4

θ0 - 20 - 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

lθ м

Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге разместив так чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см а отрицательный ndash на 5-7 см соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см

Для проверки правильности построения ДСО на ней строится проверочный треугольник на горизонтальной оси ДСО откладывается угол θ = 1 рад (573deg) из полученной точки восстанавливается перпендикуляр на котором откладывается отрезок

равный начальной метацентрической высоте h м полученная на перпендикуляре точка соединяется отрезком с началом координат

При правильно построенной диаграмме этот отрезок должен пройти по касательной в точке 0 к начальному участку диаграммы

263 Определяются характеристики ДСО Оценивается соответствие ДСО судна при данной нагрузке нормам Регистра и требованию Кодекса остойчивости ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра Судоходства содержатся в части IV laquoПравил классификации и постройки морских судовraquo том 1 Санкт-Петербург 2007г Эти требования соответствуют рекомендациям ИМО по остойчивости для судов выполняющих международные рейсы

Требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (IMO) содержатся в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A749(18)) 1993 года и определяют предельные значения следующих величин для судов всех типов критерий погоды угол крена от действия постоянного ветра наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 30deg площадь диаграммы статической остойчивости до углов крена 40deg площадь диаграммы статической остойчивости между 30deg и 40deg исправленная начальная метацентрическая высота

Сравнивая характеристики ДСО с нормативами делается вывод о соответствии ДСО требованиям Регистра

27 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 12: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается что судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно к его диаметральной плоскости На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра 271 Определяется плечо lwl постоянного кренящего момента

lwl =( Zp + d2)middot Av middot Pv Δ∙1000g

где Zp м ndash возвышение центра парусности над действующей ватерлинией соответствующей осадке d Av м2ndash площадь парусности тх ldquoНовгородrdquo при осадке d

Pv Па ndash расчетное давление ветра которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ ndash водоизмещение судна при заданном варианте загрузкиg ndash ускорение свободного падения принимается равным 981 мс2

Величины Zp и Av рассчитываются по формуламZp =[Av0 Zp0 minus( Av0 δA2)(d minusd0)]( Av0 minusδA)

δA= L(d minusd0) Av = Av0 minus δA

где d0 = 31 м ndash средняя осадка порожнего судна Zp0 = 884 м ndash возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией для тх ldquoНовгородrdquoAv0 = 2040 м2ndash площадь парусности судна порожнем для тх ldquoНовгородrdquo L ndash длина действующей ватерлинии на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м

272 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw1 определяется статический угол крена θs вызванный постоянным ветром

273 Определяется плечо lw2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра lw2 = 15 lwl

274 Определяется условная амплитуда бортовой качки судна

θ2r = 109k X1X2

Коэффициенты определяются по таблицам А-ГМножитель X1 определяют из таблицы А

Таблица А

Вd le24 26 28 30 32 34 35 36 40 45 50 55 60 ge65

X1 100 096 093 09 086 082 08 079 078 076 072 068 064 062Множитель X2 определяют из таблицы Б

12

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 13: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Таблица Б

Величину k выбирают из табл В Аk LB =

Таблица В

Аk LB 0 10 15 20 25 30 36 40 и выше

k 100 098 095 088 079 074 072 070

В таблицах А-Г d - осадка судна Св - коэффициент общей полноты Аk - общая площадь килей (Аk =360м2 для тх laquoНовгородraquo)Для определения коэффициента общей полноты используется Δ ndash водоизмещение судна

при заданном варианте загрузкиρ ndash плотность забортной воды Параметр r определяется по формуле

r = 073+06(zgmdashd)d Значение r не должно приниматься больше 1 S mdash безразмерный множитель определяемый по табл Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т который рассчитывается по формуле

Т=2СВ где С = 0373+0023 Вd minus 0043 L100 h mdash исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель SТаблица Г

Районплавания

судна

Т с

le5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Неограни-ченный

01 01 0098 0093 0079 0065 0053 0044 0038 0035

Полученное значение угла θ2r откладывается влево от угла θS и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча lw2Вычисляются и сравниваются площади а и b заштрихованные см рис 2) Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч горизонтальной прямой соответствующей кренящему плечу lw2 и углом крена θ w2 = 50deg либо углом заливания θ f либо углом крена θС соответствующим точке второго пересечения прямой lw2 с кривой восстанавливающих плеч в зависимости от того какой из этих углов меньше

Величины площадей а и b(мрад) определяются как площадей треугольников где углы крена переводятся в радианы

Остойчивость судна по Критерию погоды К = bа считается достаточной если площадь b равна или больше площади а те К gt1

28 Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К

281 Вычисляется величина

Св 045 и менее

050 055 060 065 070 и более

X2 075 082 089 095 097 100

13

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 14: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

где ndash объемное водоизмещение судна м3 Zg ndash возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью м h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности мВ ndash ширина судна (В = 206 м) Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл 7)

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ т на плотность забортной воды ρ тм3

= Δ ρ м3 Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h0 = h + δ mh Δ м282 Выбирается значение коэффициента mо из таблицы Д

Таблица Д

283 Рассчитывается ускорение арас (в долях g) по формуле

арас = 00011middot Bmiddotm2middotθ2rгде θ2r ndash расчетная амплитуда качки в градусах которая уже была определена ранее m ndash нормируемая частота собственных колебаний судна определяется так

m = m0 где h0 ndash метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

284 Определяется критерий ускорения К К = 030 а рас

В этой формуле в числителе значение 030 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза расположенного у борта Это соответствует расчетному ускорению 03 g (в долях g)

Остойчивость считается приемлемой по критерию ускорения если соблюдается условиеК ge 1

285 Данные расчетов сводятся в таблицу 5 и делаются общие выводы о соответствии требований Регистра судоходства и Кодекса ИМО к остойчивости неповрежденного судна

Проверка остойчивости по требованиям ИМО Таблица 5

Наименования величинОбознач

ения Значения величин

нормативное

отход

Площадь ДСО при крене до 30deg м∙рад А30 ge 0055Площадь ДСО при крене до 40deg м∙рад А40 ge 0090Площадь ДСО между 30deg и 40deg м∙рад А30-40 ge 003

Наибольшее плечо статической остойчивости мl30 ge 020

Угол максимума диаграммы deg θm ge25Исправленная начальная МЦ высота м h ge015Критерий погоды KIMO ge 1Угол крена от постоянного ветра deg θ0 le160

29 Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека

Исходными данными для расчета являются дедвейт неаварийного судна DW т его моменты Мх Мz т∙м

mо mо

010 и менее 034 100 196

015 042 150 246025 084 200 289050 113 250 288075 158 300 и более 294

14

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 15: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

поперечная метацентрическая высота h м осадка судна до аварии dн и dк м плотность забортной воды ρ тм3 коэффициент проницаемости отсека ηгр номер поврежденного отсека аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше

палубы твиндека291 Изображают схему судна выбрав произвольный масштаб размеров по горизонтали (рис 3)

Для получения более наглядной картины следует изобразить судно укороченным по горизонтали и вытянутым по вертикали

Наносят на схему ватерлинию неаварийного судна WL 292 Определяют объем затопленной части поврежденного помещения Для этого участки затопленного отсека залитые водой разобьем на характерные объемы v1 mdash занятый грузом в трюме v2 mdash между грузом и обшивкой трюма v3 mdash занятый грузом в твиндеке по уровень затопления v4 mdash между грузом и обшивкой твиндека по уровень затопленияv5 mdash над грузом в трюме до палубы твиндека

Рис 3 Схема судна

По схеме размещения грузов (приложение 8) определяемv1 м3 v3 м3 v5 м3Величины объемов v2 и v4 принимаются равными 2 от объема v1 и v3 соответственноv2 = 002 v1 м3 v4 = 002 v3 м3

Координаты центров объемов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов

z1= z 2 м z3 = z4 м z5 мх1 = x2 = х5 м х3 = х4 мКоэффициенты проницаемости объемов v2 v4 и v5 η2 = η4 = η5 =1 а объемов занятых грузом v1 и

v3 ηгp1 = ηгp3 = ηгр

293 Определяется масса влившейся в аварийный отсек воды Ра и ее моменты δMz δМх

Ра = ρΣηгрi vi = ρ (ηгp1middot v1 + η2middot v2 + ηгp3 middot v3 + η4 middot v4 + η5 middot v5) т

δMz = ρΣηгрi vi zi = ρ (ηгp1middotv1∙ z1+ η2middot v2 ∙ z2 + ηгp3 middot v3 ∙ z3 + η4 middot v4 ∙ z4 + η5 middot v5 ∙ z5) т middot м

δMx = ρΣηгрi vi xi = ρ (ηгp1middot v1 ∙ х1+ η2middot v2 ∙ x2 + ηгp3 middot v3 ∙ х3 + η4 middot v4 ∙ х4+ η5 middot v5 ∙ х5 ) т middot м

294 Определяются значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна

DWa = DW + Pa тMza = MzDW + δMz т∙мМха = МхDW + δM т∙м

15

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 16: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

295 По DWa и Мха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна

dнa м dкa м Dfа = dна ndash dка м

296 Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DWa и Мzа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности

ha м

297 Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна ha1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

ha1 = ha + δh мδh = mdash ρа middot ix (Δп +DWa) м

ρа = ηгр∙ ρ тм3ix = lmiddotb312 м4

δh поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсекеρа ndash условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндекеix момент инерции свободной поверхности l м mdash длина твиндека снимается со схемы размещения грузов b = В = 206 м mdash ширина твиндека принята равной ширине судна Выписываются полученные параметры аварийного судна дедвейт DWa поперечная метацентрическая высота ha1 осадка носом dна осадка кормой dка осадка средняя dcра = 05 (dна + dка) дифферент Dfа = dна ndash dка количество влившейся в поврежденный отсек воды Pа Наносится искомая ватерлиния аварийного судна WаLа на схему (рис 3) и заштриховывается

затопленный объем

298Строится ДСО аварийного судна для заданных DWa и ha1 Для построения ДСО используют универсальную диаграмму статической остойчивости тх

laquoНовгородraquo (приложение 13) Искомые плечи ДСО заносятся в таблицу 6Таблица 6

θ0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90lθ м

С помощью проверочного треугольника оценивается правильность построения ДСОНа построенной ДСО аварийного судна обозначаются ее характеристики и выписываются их

значения угол максимума ДСО θm 0 максимальное плечо ДСО lm м протяженность участка положительных плеч ДСО 0Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл 7)

Таблица 7 Наименование параметра Норматив Построенная ДСО1 МВ аварийного судна 005 м

2 Максимальное плечо ДСО 010 м 3 Протяженность участка

положительных плеч ДСО 30 град

299 Делается вывод о соответствии требований Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна

16

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 17: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше предельной линии погружения От-верстия через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 03 м

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 005 м Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не

менее 01 м а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30deg при симметричном затоплении

210 Определение резонансной зоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер а иногда даже опасный в режиме резонанса когда совпадают или близки кажущийся период волны к и период собственных колебаний судна θ

Параметры резонансной зоны определяются по штормовой диаграмме Ю В Ремеза (приложение 15) по известному значению длины волны λ (заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза) Штормовая диаграмма Ю В Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса

2101 Построение околорезонансной зоны при известной длине волны 1 Определяем период собственных колебаний судна τ θ (качка судна на тихой воде) для

заданной нагрузкиЗначение τ θ снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по DW т и Mz DW

тм 2 На верхней части диаграммы на оси длин волны откладываем заданное значение и через

полученную точку проведем горизонталь 3 Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом к равным периоду качки на тихой

воде τ θ (τ к = τ θ) проведем вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы) Эта вертикаль определяет условия резонанса качки Любое сочетание курсового угла и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки

4 Границы околорезонансной зоны выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали проведенной по с кажущимися периодами к1 = 07 θ и к2 = 13 θ Эти значения к

получим на номограмме которая расположена над диаграммой Для этого на средней шкале отложим значение θ а на верхней части и нижней снимем значения 07 и 13 от θ

Из точек пересечения горизонтали по заданной и линиями периодов к1 и к2 опускаем вертикали на планшет Полоса на планшете между полученными вертикалями ndash околорезонансная зона основного резонанса Если точка на планшете соответствующая заданным значениям курсового угла волнения и принятой скорости хода vs попадает в эту полосу то судно попадает в зону основного резонанса и будет подвергаться усиленной качке

5 Указать при каких скоростях хода на заданном курсе φ судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса а при каких скоростях не попадает

3 ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Расчеты пояснения а также обоснования принимаемые в курсовом проекте решений представляются в виде расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги (текст располагается на одной стороне листа) и должна иметь обложку из плотной бумаги На обложке чернилами вписывается название работы указываются фамилия имя отчество автора проекта номер зачетной книжки

Пояснительная записка должна содержать задание (получить у преподавателя) содержание включающее следующие разделы

1 Введение в котором кратко описывается цель курсовой работы2 Исходные данные Здесь приводятся индивидуальное задание варианта и соответствующие

ему значения D ndash дальность плавания мили ndash плотность забортной воды тм3 Pгр ndash количество груза т

17

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 18: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

ndash удельно-погрузочный объем груза м3т ndash коэффициент проницаемости груза ndash длина волны в рейсе м ndash курсовой угол к направлению бега волны град номер затопленного отсека грузовая марка - летняя

3 Расчет мореходных качеств тх ldquoНовгородrdquo В основном разделе курсового проекта по пунктам в соответствии с наименованием пунктов laquoСодержанияraquo 21 210 Методики выполняются расчеты и приводится анализ грузового плана

4 Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе

Изложение содержания курсового проекта в пояснительной записке должно быть кратким четким исключающим возможность субъективного толкования

В пояснительной записке при первом использовании того или иного судового документа необходимо описать методику работы с ним В дальнейшем если возникает необходимость в тексте пишут например ldquoметацентрическую высоту определяем по Диаграмме контроля остойчивость по DW и Mzrdquo не описывая самой процедуры определения

При использовании формулы запись выполняют так ha1 = h + δh = 12 + ( 03) = 09 м

Текстовая часть пояснительной записки выполняется разборчивым почерком черными или синими чернилами (пастой) Разрешается оформлять проект на компьютере

Каждый лист пояснительной записки должен иметь поля ndash слева 20мм остальные по 5мм колонтитулы - в нижнем указать фамилию инициалы варианта ndash слева и страницы ndash

справа

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

На выполнение курсовой работы в указанном объеме курсанту отводится 7 ndash 9 недель учебного семестра

Внимательное и вдумчивое прочтение методических указаний и знакомство с судовыми документами позволят вам избежать обидных ошибок и сократит время на решение задач

Выполненная работа сдается преподавателю на проверкуПосле проверки правильности выполнения расчетов и оформления пояснительной записки

исправления ошибок если таковые обнаружились преподаватель назначает время защиты курсовой работы

Защита курсовой работы представляет собой индивидуальное собеседование с преподавателем в ходе которого каждый студент

рисует схему возникновения восстанавливающего момента при малых наклонениях на сечении судна плоскостью мидель шпангоута показывает схему расположения

характерных центров расстояний между ними их название и значение для заданного варианта нагрузки

сдает терминологический минимум по ТУС демонстрирует умение быстро и правильно работать с судовыми документами

(Информацией) показывает знание норм Регистра по остойчивости непотопляемости прочности и

качки показывает соответствие теоретическим положениям ТУС изменений показателей

мореходности при изменении грузового плана и условий плавания

ПРИЛОЖЕНИЯ

18

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 19: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Извлечения из laquoИнформации об остойчивости и прочности грузового судна тх ldquoНовгородrdquoraquo

19

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 20: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Приложение 2

Диаграмма осадок носом и кормой тх laquoНовгородraquo

20

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 21: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Продолжение прилож 3

21

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 22: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Приложение 4Расположение запасов на 6000 миль для тх laquoНовгородraquo

22

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 23: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Приложение 5Тх laquoНовгородraquo с генеральным грузом в отсеках и 500 т на палубе

Запасы на 6000 миль

23

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 24: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

24

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 25: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

25

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 26: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

26

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 27: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

27

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 28: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

28

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 29: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

29

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 30: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Продолжение прилож 8

Схема размещения грузов тх laquoНовгородraquo

30

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 31: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

31

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 32: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Приложение 10

32

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 33: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Приложение 11

33

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 34: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

34

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 35: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Приложение 12

Диаграмма контроля остойчивости тх laquoНовгородraquo Приложение 13

Универсальная диаграмма статической остойчивости тх laquoНовгородraquo а ndash DW le 6600т в ndash 6600т le DW le 14600т

35

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 36: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Приложение 14

36

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 37: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Приложение 15

37

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 38: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

Универсальная диаграмма качки судна

ЛИТЕРАТУРА

1 ДВ Дорогостайский ФМ Кацман АВ Конов БП Коваленко laquoТеория и устройство судовraquo Л Судостроение 1991

2 БИ Друзь АИ Азовцев СА Огай laquoРасчет мореходных качеств морского судна тх laquoНовгородraquo по информации об остойчивости и прочности Владивосток 2001

3 Задачник по теории устройству судов и движителям под редакцией БИ Друзь Л Судостроение 1986

4 АИ Новиков Оценка посадки остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации ndash С 2005

5 Международная конвенция ПДНВ 7895 Мариуполь 20006 Правила классификации и постройки морских судов Российский морской Регистр Спб Транспорт

2007

38

39

Page 39: Методичка ТУС_КП_СВ_ДО_11

39