2 9. Метацентрические высоты( поперечная и продольная)

Для расчета метацентрической высоты обратимся к рис на котором на­несено расположение ЦВ, ЦТ и метацентров т и М, а также указаны обозначе­ния различных величин. Используя эти обозначения, для поперечной hи продо­льной H метацентрических высот можно написать следующие равенства:

30. Расчет метацентричных высот

Одни из них, а именно , определяются формой корпуса и для данного судна зависят от его осадки. Они вычисляются по теорети­ческому чертежу при проекти­ровании судна и изображаются графически в виде кривых в функции от осадки Т на диаг­рамме кривых элементов тео­ретического чертежа Пользуясь этими кривыми, все указанные выше величины мо­гут быть определены для лю­бой осадки судна. Численные значения метацентрйческих высот Л и Я зависят от главных размерений судна, их соотношений и формы корпуса, которые различны для су­дов разных типов. На поперечную метацентрическую высоту также существенно влияет род перевозимого груза, его количество и размещение по высоте. Даже для одного и того же судна поперечная метацентрическая высота значительно изме­няется от состояний его нагрузки.

С редние значения поперечной метацентрической высоты для разных типов судов находятся в следующих пределах:

морские пассажирские суда 1,0 - 1,8 м;

пассажирские суда прибрежного плавания 0,6 - 1,0 м;

сухогрузные суда 0,4 - 1,6 м;

грузовые лайнеры 0,6 - 0,9 м;

танкеры 1,0 — 2,5 м;

нефтерудовозы 2,0 - 5,0 м;

лесовозы 0,15 - 1,0 м;

рыболовные траулеры 0,7 - 1,4 м;

ледоколы 1,5 — 2,5 м;

суда спасатели 0,8 - 1,0 м.

Продольная метацентрическая высота лежит в пределах

H=(1.0-1.3)L

где L - длина судна, и распределение на судне грузов по высоте на величину H влияет незначительно.

31.Изменение посадки и остойчивости поперечном перемещении груза

Перенесем теперь груз по горизонтали в поперечной плоскости судна А₁¹(x₁y₁z₁) из точки А₁²(x₁y₁z₁). Как было сказано выше, горизон­тальный перенос груза равносилен приложению к судну пары сил, момент кото­рой в рассматриваемом случае расположен в поперечной плоскости. Такой мо­мент вызовет крен судна, поэтому он называется кренящим моментом. Величина кренящего момента от переноса груза будет:

Мкр=mg(у₂-у₁)cosѲ~mg(у₂-у₁)

Здесь соsѲ заменен единицей, так как рассматриваются малые углы крена. При наклонении судна поя­вится восстанавливающий момент М_в, определяемый формулой (3.14). Очевидно, что судно на­кренится на такой угол <9, при ко­тором восстанавливающий момент уравновесит кренящий: Мкр =М_в или mg(у₂-у₁)Dg(h+δh) Ѳ откуда угол крена Ѳ=

32. Изменение посадки и остойчивости продольное перемещении груза

П еренос груза по горизонтали вдоль судна из точки А₁¹(x₁y₁z₁) в точку А₂(x₂y₂z₂рис равносилен приложению пары сил в продольной плоскости, которая вызовет дифферент судна, в связи с чем ее момент называется дифферентующим. Величина этого момента определится выражением М_диф =mg (у₂-у₁) cosψ~mg(x₂-x₁)

Аналогично предыдущему, условием равновесия будет равенство диффе- рентующего и продольного восстанавливающего моментов:

М_диф=М_в1 или тg(х2-х{)=DgHψ

откуда найдется угол дифферента: ψ=

П ри продольных наклонениях кроме угла дифферента необходимо также определить изменение осадок носом и кормой. Согласно теореме Эйлера ось рав­нообъемного наклонения проходит через точку F (ЦТ площади ватерлинии), абс­цисса которой ху определится по диаграмме элементов теоретического чертежа.

Из треугольников FLL₁ и FWW₁ найдем

Новые осадки носом и кормой а изменение дифферента будет