Изменение посадки и остойчивости при грузовых операциях
Грузовой операцией будем называть любое перемещение груза p, его прием, снятие или расходование. Вначале рассмотрим простейшую операцию — перенос груза, что в силу (1.19) не вызывает изменения водоизмещения и средней осадки.
Общий случай перемещения груза из точки А в точку В(хР , уР , z Р ) можно рассматривать как последовательное чередование перемещений его ЦТ вдоль соответствующих координатных осей.
Вертикальный перенос груза. Эта грузовая операция не влечет за собой изменения посадки судна, поскольку не сопровождается появлением моментов, поворачивающих судно относительно осей ох и оу. Однако при этом изменится начальная остойчивость, так как перемещение груза массой т вдоль оси oz на расстояние zp 2 — zp \ = zp приведет к изменению возвышения ЦТ судна (см. (1.25)) на величину
, (2.33)
Что в свою очередь, приведет к соответствующему приращению и метацентрической высоты. Действительно, в (2.10) элементы объемного водоизмещения - метацентрический радиус r и аппликата ЦВ остаются неизменными, следовательно,
(2.34)
Такие же рассуждения приведут к подобному же выражению для продольной остойчивости
(2-35)
Таким образом вертиккальный перенос груза изменяет только начальную остойчивость, повышая ее при перемещении ЦТ груза сверху вниз и наоборот.|
Измененные значения метацентрической высоты запишутся как
|
|
Как правило, для водоизмещающих судов грузовые операции подобного рода оказывают слабое влияние на продольную остойчивость поскольку Н>> однако они должны обязательно учитываться при анализе остойчивости поперечной, если величины h и имеют один порядок.
Перенос груза в горизонтальной плоскости. При такой грузовой операции положение ЦТ судна по высоте не изменяется, сохраняются неизменными показатели продольной и поперечной остойчивости - метацентрические высоты h и H. Иначе обстоит дело с посадкой. При переносе груза массой m в поперечном направлении на расстояние возникает кренящий момент , наклоняющий судно до тех пор, пока не наступит статическое равновесие (2.21).
Угол крена при этом определится в виде
(2.37)
Аналогичные рассуждения приведут к формуле для определения угла дифферента при продольно-горизонтальном переносе груза на расстояние
(2.38)
Поскольку рассматриваются относительно малые равнообъемные наклонения, поперечная ось проходит через ЦТ площади ВЛ, расположенный на расстоянии Xf от плоскости мидельшпангоута. С учетом этого обстоятельства запишем выражения для определения осадки судна носом и кормой:
|
|
(2.39)
В (2.39) фигурирует Т — средняя осадка, измеряемая по вертикали, проходящей через ЦТ площади действующей ВЛ. Осадка на миделе, где наносится грузовая марка (см. § 1.4), строго говоря, будет отличаться от средней на величину которой можно пренебречь в силу того, что Xf < Т и < 1). Соответственно, для многих практических расчетов, связанных с определением осадки в оконечностях, формулу (2.39) можно упростить, приведя к виду
(2.40)
Мы поможем в написании ваших работ! |