Задание на работу

Путем испытаний модели судна построить его грузовой размер и кривую запаса плавучести в диапазоне осадок. Нагружение модели произ­водить ступенчато. Количество экспериментальных точек /пар величин D и T/ должно быть максимальным в рамках отведенного на работу време­ни, но не менее пяти.

Исходные данные:

• тип судна, размеры / L, В, d/ при плавании в полном грузу;

• масштаб длины модели К_е;

• вес порожней модели Δ_n.м /все исходные данные содержатся в паспорте модели/;

• плотность воды в условиях модельного эксперимента ρ_м = 1 т/м³;

• грузовой размер строится для ρ = 1 т/м³

В качестве заданного принимается дифферент, соответствующий по­садке порожней модели с минимальным выравнивающим крен грузом в трюме.

Порядок выполнения работы

1. Подлежащая испытаниям модель судна о достаточной точностью взвешивается на весах.

2. Модель судна помещается в ванну о водой.

3. В трюм модели опускается самый минимальный /взвешенный/ груз и производится выравнивание модели по крену.

4. Для полученной посадки модели определяют погрешность и находят дифферент модели:

(12)

который в дальнейшем рассматривается как заданный.

5. Путем ступенчатого нагружения модели с одновременным снятием осадок модели на миделе d_м и записи веса Р положенных в мо­дель грузов доводим нагрузку модели судна до положения, когда высота надводного борта на миделе будет не более b_x ≈ 3*10^-3 м, т.е. 3 мм.

6. Модель судна разгрузить до начального водоизмещения.

7. Вычислить исходные данные для построения грузового размера:

а/ водоизмещения и осадки судна, соответствующие нагружениям модели;

б/ все расчеты свести в таблицу.

8. Экспериментальные точки нанести на график Δ – d.

9. Найти максимальную случайную погрешность определения осадки δd и оценить ее существенное влияние на расчеты.

10. Построить грузовой размер и кривую запаса плавучести /см. рис. 3/.

11. Модель судна перевести в режим хранения.

12. Составить отчет о практической работе.

Практическое задание № 2

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ

СТАТИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ

Практическое задание выполняется с целью сопоставления расчетных и экспериментальных методов построения диаграммы статической остой­чивости судна.

Для испытаний используют модель судна – ванну с водой, устройст­во для нагружения модели креняцим моментом и из «зрения угла крена, а также набор грузов, весы.

Краткие теоретические сведения

Диаграммой статической остойчивости (ДСО) называют график зави­симости восстанавливающего момента судна (модели) М₀ или его пле­ча l₀ от угла крена судна θ_; т.е.

М₀ = Δ l_0; (13)

где Δ - водоизмещение (вес) судна, т ,

М₀ = Δ l₀ (рис.4).

Приложенный к судну кренящий момент М_кр накренит судно на угол крена θ₁; при кото­ром выполняется условие статического наклонения, т.е.

М_кр=М₀ (14)

Это условие соблюдается и при угле крена θ₂ . Поэтому и диаграмма кренящего момента построена как зависимость плеча кренящего момента l_кр от угла крена судна θ.

На устройстве, создающее кренящий момент, плечо креня­щего момента l постоян­но и не зависит от угла крена рис. 5.

К огда известны кренящий момент и угол статического крена, можно найти плечо восстанавливающего момента при данном угле крена:

М_кр = Рl (15)

Рис. 5 Устройство, создающее кренящий момент

Pl = Δl₀ (16)

, (17)

где Р – вес груза, создающего кренящий момент.

Первая точка пересечения ДСО с линией постоянного кренящего мо­мента, соответствующая углу крена θ₁, является точкой устойчивого положения равновесия судна(модели). Она находится на восходящей ветви ДСО. Модель, наклоняясь под действием М_кр, дойдет до угла θ_1, остановится и будет плавать с постоянным углом крена.

Вторая точка пересечения ДСО, соответствующая углу θ_2, нахо­дится на нисходящей ветви диаграммы и является точкой неустойчивого положения судна (модели).

Практически, если модель наклонить на угол, чуть меньший, чем θ₂, и освободить ее, то она вернется в положение θ₁ .Если наклонить модель на угол, больший, чем θ₂, и отпустить ее, то модель опро­кинется.

Задавая последовательный ряд значений кренящих моментов и опре­деляя в каждом случае соответствующую пару, углов крена θ₁ и θ₂, можно построить ДСО модели рис. 6.

Полученная в результате эксперимента диаграмма отличается от расчетной, определенной методом акад. А.Н. Крылова, за счет влияния сопутствующего дифферента, который не учитывается в подобных расчетах, а также за счет неточностей, допущенных при изготовлении модели, погрешности измерений.

Рис. 6. Схема измерения приращения угла крена судна:

1 - точка .крепления отвеса; 2 - нить отвеса;

3 - линейка с делениями; 4 - грузик отвеса.

Полученные в результате эксперимента плечи ДСО следует сравнить с расчетными,. полученными с использованием пантокарен, которые приве­дены в паспорте модели.