7. Определение веса судна и координат его центра тяжести.

При выполнении проектных расчетов вес всех частей корпуса, механизмов, устройств, систем и прочих грузов, составляющих в совокупности вес судна, определяют непосредственным расчетом по чертежам с использованием справочных материалов и результатов взвешивания отдельных деталей и установок. Составляется таблица нагрузки масс судна:

Р_К – масса корпуса, в которую входят сам корпус, оборудование судовых помещений, судовые устройства и системы, электрооборудование, средства связи и управления, инвентарь и снабжение;

Р_М – масса механизмов, включающая главные двигатели, валопроводы и винты, вспомогательные механизмы и трубопроводы МО, зап.части и машинный инвентарь;

Р_Г – масса груза и пассажиров с багажом и запасами для пассажиров (провизия, питьевая и мытьевая вода);

Р_Т – масса запасов топлива и смазочного масла;

Р_Э – масса экипажа с багажом и запасами для экипажа (провизия, питьевая и мытьевая вода).

Сумма всех составляющих определяет массу судна или его водоизмещение с полным грузом

Р= Р_К + Р_М+ Р_Г+ Р_Т+ Р_Э

Также в таблицу заносят координаты каждого элемента нагрузки р_i , координаты его центра тяжести x_i, y_i, z_i.

Координаты центра тяжести вычисляют по формулам:

Подводный объем судна симметричен относительно диаметральной плоскости (y_C=0), поэтому ордината ЦТ y_G также д.б. равна нулю или близка к нулю. В противном случае судно будет плавать с креном.

8.Изменение осадки при приеме (снятии) малого груза. Усл-е крена и дифферента.

После приема на судно некоторого груза р осадка судна изменится, причем в общем случае возникает крен и дифферент. Рассмотрим частный случай, когда судно до приема груза плавает прямо и на ровный киль с осадкой по ВЛ WL, а прием груза вызывает лишь увеличение осадки судна без появления крена или дифферента и новая ВЛ W₁L₁ остается параллельной первоначальной.

В результате увеличения осадки судна возникает дополнительная сила плавучести γδV, приложенная в центре тяжести слоя между ВЛ-ми WL и W₁L₁. Для равновесия судна необходимо и достаточно, чтобы точки приложения равных по абсолютному значению силы веса р и силы плавучести γδV располагались на одной вертикали. Но если вес принятого груза р мал по сравнению с весом судна, то можно принять допущение, что борта судна вертикальны в пределах изменения осадки и в этом случае вертикаль, проходящая через ЦТ объема δV, будет совпадать с вертикалью, проходящей через ЦТ площади ВЛ WL. Изложенные выше соображения справедливы и для снятия малого груза с судна.

Т.е. получаем, что при приеме (снятии) малого груза судно не получит крена или дифферента, если ЦТ принятого (снятого) груза будет расположен на одной вертикали с ЦТ площади ВЛ.

Это приближенное условие становится точным для прямобортного судна, т.е. для судна с вертикальными бортами в районе ВЛ.

Для определения приращения осадки судна δТ после приема груза используем условие равновесия судна, выражающееся равенством дополнительных сил веса и плавучести: р= γδV (1)

Приняв допущение о прямобортности судна в пределах изменения осадки, вошедший в воду объем δV можно определить как объем призматического тела, основанием которого служит площадь ВЛ S, а высотой – искомое приращение осадки δТ: δV= SδТ (2). Подставив выражение 2 в уравнение 1 и решив последнее относительно δТ, получим (3)

Если груз снимается с судна, то вес груза р подставляют в формулу 3 со знаком “-”; следовательно, приращение осадки будет также отрицательным, т.е. осадка судна уменьшится на величину δТ.

Формула 3 является точной для прямобортного судна и приближенной для непрямобортного судна. В последнем случае она определяет приращение осадки с достаточной для практических целей точностью, если вес принимаемого груза не превышает 15-20 % веса судна.