Практическое задание № 3 определение положения центра тяжести судна путем кренования

Цель работы – изучить метод определения положения центра тяжести судна опытным путем согласно требованиям Правил классификации и постройки морских судов Регистра Украины.

В работе используются:

1/ ванна, заполненная водой;

2/ модель судна;

3/ грузы для кренования;

4/ устройство для измерения углов крена;

5/ весы и линейка /рис. 7/.

Для теоретических расчетов и сравнения результатов опыта с расчетными данными используются:

1/ паспорт модели судна;

2/ кривые элементов теоретического чертежа судна;

3/ диаграмма посадок;

4/ диаграмма начальной остойчивости.

Рис. 7. Схема оборудования модели для проведения опыта кренования

Краткие теоретические сведения

Испытанию на кренование с последующим расчетом положения центра тяжести судна и его остойчивости должны подвергаться суда после постройки, капитального ремонта, переоборудования, модернизации и т.п.

С помощью кренования определяют начальную метацентрическую высоту h. Для этого на судно принимается груз в таком количестве, чтобы можно было накренить его в пределах 1...3°. На малотоннажных и среднетоннажных судах можно использовать экипаж судна. Груз (или экипаж) равномерно распределяется на верхней палубе по бортам симметрично относительно центра тяжести площади ватерлинии (снятого с КЭТЧ).

При накренении судна в поперечной плоскости под действием креняoего момента М _кр угол крена будет увеличиваться до тех пор, пока не наступит положение статического равновесия, при котором восстанавливающий момент М_о, образованный парой сил плавучести и веса судна Δ, станет равным кренящему моменту, т.е. (рис. 8)

М_кр = М_о

где

откуда

Рис. 8. Схема действия сил при проведении опыта кренования

Угол крена θ^о в период кренования должен измеряться с особой тщательностью различными способами (по отвесу, кренометру, инклинографу и т.п.). Согласно требованию Регистра , на судах длиной более 30 м необходимо устанавливать не менее трех весков длиной не менее 3 м. Приращение угла крена судна, соответствующее перемещению одной из групп крен-балласта.

,

где К – расстояние на линейке, мм; – расстояние от точки крепления до линейки, мм.

По найденному значению h определяем

Значение r , Z_c и Z_m определяют согласно КЭТЧ для соответствующих средних осадок судна:

,

или с помощью других судовых документов, учитывающих дифферент судна:

Задание на лабораторную работу № 3

На одной из моделей судов выполнить опыт кренования и рассчитать водоизмещение и координаты центра тяжести модели порожнем с оценкой погрешностей и качества опыта /см. таблицу/.

Порядок выполнения работы и обработки результатов измерений.

Порядок выполнения практической работы, а также расчет водоизмещения и координат центра тяжести модели по данным кренования с оценкой погрешностей и качества опыта приведены в Протоколе производства опыта кренования /приложение 1/ и в расчете Δ, X_g , У_g, Z_g /приложение 2/.

Порядок переноса груза (крен-балласта) при проведении опыта кренования

Таблица 4

Положение груза до креновanия		Грузы располагать симметрично относительно ДП
Наблюдение № 1		Груз № 2 перенести на правый борт
Наблюдение № 2		Груз № 4 перенести на правый борт
Наблюдение № 3		Груз № 1 перенести на левый борт
Наблюдение № 4		Груз № 3 перенести на левый борт
Наблюдение № 5		Груз № 2 перенести на левый борт
Наблюдение № 6		Груз № 4 перенести на левый борт
Наблюдение № 7		Грузы № 1 и 2 перенести на правый борт
Наблюдение № 8		Грузы № 3, 4 перенести на правый борт
Наблюдение № 9		Грузы № 1, 2, 3, 4 перенести на левый борт
Наблюдение № 10		Грузы № 1, 2, 3, 4 перенести на правый борт
Наблюдение № 11		Грузы № 2, 4 перенести на левый борт