În ceea ce privește navele de suprafață (nave), datorită extinderii formei corpului navei stabilitate longitudinală Mult peste transversală, astfel încât pentru siguranța înotului este cel mai important pentru a asigura o stabilitate transversală adecvată.

• În funcție de dimensiunea înclinării, stabilitatea la unghiuri mici de înclinare ( stabilitate primară) Și stabilitatea la unghiuri mari de înclinații.

• În funcție de natura forțelor actuale, stabilitatea statică și dinamică distinge.

Stabilitate statică - Se consideră sub acțiunea forțelor statice, adică forța aplicată nu se schimbă în magnitudine. Stabilitate dinamică - este considerată sub acțiunea schimbării forțelor (adică dinamice), de exemplu, vânt, tulburări mării, mișcării de marfă etc.

Stabilitate transversală primară

În timpul rolei, stabilitatea este considerată ca fiind inițială la unghiuri de până la 10-15 °. În aceste limite, forța reducătoare este proporțională cu colțul rolei și poate fi determinată folosind dependențe liniare simple.

În același timp, se presupune că abaterile de la poziția echilibrului sunt cauzate de forțe externe, care nu schimbă greutatea navei, nici furnizarea centrului său de greutate (CT). Apoi, volumul imersat nu se schimbă în magnitudine, ci schimbări în formă. Obiectele egale corespund unei linii de plutire echivalente, tăierea egală în magnitudinea volumelor de carcasă submersă. Intersecția liniei de avioane a rozinelor se numește axa aprinderii, care cu înclinație echidală trece prin centrul de greutate al zonei liniei de plutire. Cu înclinație transversală, se află în planul diametral.

Suprafețe gratuite

Toate cazurile discutate mai sus presupun că centrul severității vasului este încă, adică nu există bunuri care se mișcă când se înclină. Dar când există astfel de bunuri, influența lor asupra stabilității este mult mai mare decât restul.

Un caz tipic este încărcătura lichidă (combustibil, ulei, balast și apă de cazan) în rezervoare, umplut parțial, care este, având suprafețe libere. Astfel de sarcini sunt capabile să depășească atunci când înclinațiile. Dacă cargo lichid umple complet rezervorul, acesta este echivalent cu încărcătura solidă fixată.

Dacă lichidul umple rezervorul nu este complet, acesta este, are o suprafață liberă care ocupă întotdeauna o poziție orizontală, atunci când vasul este înclinat spre unghi θ Fluidul depășește spre aprindere. Suprafața liberă va lua același unghi relativ la QL.

Nivelurile de mărfuri lichide sunt tăiate de amploarea volumului de tancuri, adică sunt similare cu linia de plutire echivalentă. Prin urmare, momentul cauzat de transfuzia mărfurilor lichide în timpul rolului Δm θ.pot fi reprezentate similar cu momentul stabilității formularului m. F, numai Δm θ. Opus m. f prin semn:

Δm θ \u003d - γ g i x θ

unde i X. - momentul zonei de inerție a suprafeței libere a încărcăturii lichide față de axa longitudinală care trece prin centrul de greutate din această zonă, γ J. - Proporția încărcăturii lichide

Apoi, momentul regenerativ în prezența încărcăturii lichide cu o suprafață liberă:

m θ1 \u003d m θ + Δm θ \u003d ppθ - γ g и x θ \u003d p (H - γ x / γv) θ \u003d pH 1 θ,

unde h. - înălțimea meticenterului transversal în absența transfuziei, h 1 \u003d H - γ W I x / γv - înălțimea reală a meticenterului transversal.

Efectul încărcăturii irizante oferă o corecție la înălțimea metoxenterului transversal Δ h \u003d - γ x i x / γv

Densitatea încărcăturii de apă și lichide este relativ stabilă, adică efectul de bază asupra corecției are o formă de suprafață liberă sau mai degrabă momentul de inerție. Deci, stabilitatea transversală este afectată în principal de lățime și pe lungimea longitudinală a suprafeței libere.

Sensul fizic al valorii negative a amendamentului este că prezența suprafețelor libere este întotdeauna reduce stabilitate. Prin urmare, sunt luate măsuri organizaționale și constructive pentru a le reduce:

1. completați rezervoare de apăsare pentru a preveni suprafețele libere
2. dacă este imposibil, umplerea sub gât sau invers, numai în partea de jos. În acest caz, orice înclinație reduce brusc suprafața liberă.
3. controlul numărului de tancuri având suprafețe libere
4. defalcarea rezervoarelor pe pereți impermeabili interni, pentru a reduce momentul inerției suprafeței libere i X.

Stabilitate dinamică

Spre deosebire de impactul static, dinamic al forțelor și momentelor raportează vasul de viteze și accelerații unghiulare semnificative. Prin urmare, influența lor este considerată în energii, sau mai degrabă sub forma de muncă a forțelor și momentelor și nu în eforturile înseși. În acest caz, teorema energiei cinetice este utilizată, conform căreia creșterea energiei cinetice a intrării navei este egală cu activitatea forțelor care acționează asupra acesteia.

Când declanșatorul este aplicat navei m kr.Cel mai mare permanent, primește o accelerație pozitivă, cu care începe să se rostogolească. Pe măsură ce momentul restaurării crește, dar la început, la unghi θ Artin care m k \u003d m θ, Va fi mai puțin neclar. La atingerea unui unghi de echilibru static θ Art, energia cinetică a mișcării de rotație va fi maximă. Prin urmare, nava nu va rămâne în poziția de echilibru, iar în detrimentul energiei cinetice vor fi etichetate în continuare, dar încet, deoarece momentul regenerantului este mai delicat. Energia cinetică acumulată anterior este rambursată de o activitate excesivă a punctului de restaurare. De îndată ce amploarea acestei lucrări este suficientă pentru rambursarea integrală a energiei cinetice, viteza unghiulară va deveni egală cu zero și nava va înceta să se rostogolească.

Cel mai mare unghi de înclinare pe care nava primește din momentul dinamic se numește colțul dinamic al rolei θ Dean.. În contrast, colțul rolei, cu care nava va pluti sub acțiunea aceluiași moment (cu condiție m k \u003d m θ) se numește un unghi static de rulare θ Art.

Dacă vă întoarceți la diagrama de stabilitate statică, lucrarea este exprimată într-o zonă sub curba momentului regenerativ m B.. În consecință, colțul dinamic al rolei θ Dean. pot fi determinate din egalitatea spațiului Oab. și BCD.corespunzătoare muncii redundante a punctului de restaurare. Analical, aceeași lucrare este calculată ca:

A θ \u003d ∫ 0 θ m θ ∂ θ (\\ displaystyle a _ (\\ eta) \u003d \\ int _ (0) ^ (\\ theta) M _ (\\ theta) \\ parțial \\ theta) ,

pe intervalul de la 0 la θ Dean..

Ajungând la colțul dinamic al rolei θ Dean.Nava nu intră în echilibru, iar sub acțiunea unui impuls excesiv începe să fie accelerată. În absența rezistenței la apă, vasul va intra în oscilațiile nefericite în apropierea poziției echilibrului în timpul rolului θ Art cu amplitudine de la 0 la θ Dean.. Dar, practic, rezistența la oscilație este rapid estompată și rămâne să înotați cu un colț static al rolei θ Art.

Efectul dinamic al momentului rădăcinii este întotdeauna mai periculos decât static, deoarece duce la o înclinație mai semnificativă. În cadrul Partei rectilinie a diagramei statice de stabilitate, colțul dinamic al rolei este de aproximativ două ori mai static: θ dyn ≈ 2 θ.

Vezi si

• Teoria navelor
: [În 18 tone] / ed. , 1911-1915.
• ISO 16155: 2006. Nave și tehnologia marină. Aplicarea tehnologiei informației. Încărcarea dispozitivelor de control

§ 12. Calitățile nautice ale navelor. Partea 1

Calitățile majore ar trebui să aibă atât nave civile, cât și nave de război.

Studiul acestor calități cu utilizarea analizei matematice este angajat în disciplina științifică specială - teoria navelor.

Dacă soluția matematică este imposibilă, apoi recurge la experiență pentru a găsi dependența necesară și pentru a verifica constatările teoriei în practică. Numai după un studiu cuprinzător și o verificare a experienței tuturor calităților navigabile, nava este îmbarcată la creația sa.

Calitățile nautice în subiectul "Teoria navei" sunt studiate în două secțiuni: statică și dinamică a navei. Studiul Studiilor Legile de echilibru al navei plutitoare și calitatea asociată: flotabilitatea, stabilitatea și ne-optimitatea. Vorbitorul studiază nava în mișcare și consideră calitățile sale, cum ar fi manipularea, leagăn și horditatea.

Ne vom familiariza cu vasul navei.

Nava de flotabilitate Se numește capacitatea sa de a rămâne pe apă printr-un anumit sediment, purtând încărcăturile destinate în conformitate cu numirea navei.

Două forțe acționează întotdeauna pe o navă plutitoare: a) pe de o parte, forțe de greutateegală cu suma greutății navei în sine și a tuturor bunurilor pe ea (calculate în tone); Forțele de greutate eduction este aplicată în centrul severității navei (CT) la punctul G și întotdeauna îndreptat vertical în jos; b) pe de altă parte mențineți puterea, sau puterea plutitoare (pronunțată în tone), adică presiunea apei pe partea scufundată a cazului, determinată de produsul unei părți scufundate a corpului la greutatea volumetrică a apei în care nava plutește. Dacă aceste forțe sunt exprimate de egal, aplicate în centrul gravității volumului subacvatic al navei la un punct cu, numit centrul de Măsurare (CV), atunci acest referindu-se la toate pozițiile vasului plutitor va fi întotdeauna îndreptat vertical (figura 10).

Displaie volumetrică Se numește volumul unei părți scufundate a cazului, exprimată în metri cubi. Deplasarea volumetrică servește ca măsură de flotabilitate, iar greutatea apei deplasată de acesta este numită cântărind deplasarea D) și exprimată în tone.

Conform legii Arhimedes, greutatea corpului plutitor este egală cu greutatea volumului lichidului deplasat de acest corp,

În cazul în care Y este greutatea în vrac a apelor, T / M3, luată în calcule egale cu 1000 pentru apă proaspătă și 1,025 - pentru apa de mare.

Smochin. 10. Forțele care acționează asupra unei nave plutitoare și a unui punct de aplicare al egalității acestor forțe.

Deoarece greutatea vasului plutitor P este întotdeauna egală cu deplasarea în greutate D, iar rudele lor sunt opuse reciproc pe un vertical și dacă desemnează coordonatele punctului G și C de-a lungul lungimii vasului, respectiv, XG și XC, în lățimea G și C și înălțimea ZG și ZC, condițiile de echilibru ale vasului plutitor pot fi formulate prin următoarele ecuații:

P \u003d d; x g \u003d x c.

Datorită simetriei navei în raport cu DP, este evident că punctele G și C ar trebui să se afle în acest avion, atunci

Y g \u003d y c \u003d 0.

În mod tipic, centrul de greutate al vaselor de suprafață G se află deasupra centrului valorii cu, în acest caz

Uneori, volumul părții subacvatice a cazului este mai convenabil pentru a se exprima prin dimensiunile principale ale navei și coeficientul total de completare, adică

Apoi, deplasarea în greutate poate fi reprezentată ca

Dacă desemnați prin V N, volumul complet al carcasei la puntea superioară, sub rezerva închiderii impermeabile a tuturor găurilor de la bord, apoi ajungem

Diferența V N-V, reprezentând un volum de locuințe impermeabile deasupra liniei de plutire a încărcăturii, se numește stoc de flotabilitate. În caz de injectare de urgență a apei, sedimentul său va crește în interiorul corpului vasului, dar vasul va rămâne pe linia de plutire datorită furnizării de flotabilitate. Astfel, furnizarea de flotabilitate va fi cu atât mai mare este mai mare înălțimea părții impermeabile de suprafață. În consecință, stocul de flotabilitate este o caracteristică importantă a navei care oferă non-optimabilitate. Acesta este exprimat ca procent din deplasarea normală și are următoarele valori minime: pentru vasele fluviale 10-15%, pentru cisternele 10-25%, pentru navele de marfă uscate 30-50%, pentru Icebreakers 80-90%, și pentru navele de pasageri 80-100%.

Smochin. 11. Clădirea prin spline

Greutatea navei P (încărcare în greutate) și coordonatele centrului de greutate sunt determinate de calcul, care ia în considerare greutatea fiecărei părți a cazului, mecanisme, echipamente, consumabile, stocuri, încărcături, persoane, lor bagajele și toate pe navă. Pentru a simplifica calculele, este prevăzută combinarea articolelor individuale într-o specialitate în articole, subgrupuri, grupuri și secțiuni de încărcare. Pentru fiecare dintre ele, se calculează greutatea și momentul static.

Având în vedere că momentul forței rezultate este egal cu suma momentelor componentelor forțelor în ceea ce privește același plan, după însumarea întregului vas al scalelor și momentelor statice, determinați coordonatele centrului de greutate al Navele G. deplasarea volumetrică, precum și coordonatele centrului valorii de la mijlocul C și C și înălțimea de la linia principală Zc este determinată de desenul teoretic prin metoda de trapezing în formă tabulară.

În același scop, sunt utilizate curbe auxiliare, așa-numitele clădiri, trase de desenul teoretic.

Două curbe se disting: ansamblurile de splint și sistemele de udare.

Construirea de-a lungul swarthumului (Fig.11) caracterizează distribuția volumului părții subacvatice a carcasei de-a lungul lungimii vasului. Acesta este construit în felul următor. Folosind metoda de calcule aproximative, determinați desenul teoretic al zonei părții scufundate a fiecărui spline (W). Pe axa Abscisa, lungimea vasului este depusă pe scara selectată și poziția desenului teoretic al desenului teoretic este aplicată. Cu privire la comenzile restabile din aceste puncte, zonele corespunzătoare ale activelor de splint calculate sunt depuse pe o anumită scară.

Capetele ordonatelor sunt combinate cu o curbă netedă, care este un șir de stricte.

Smochin. 12. Bazându-se pe udare.

Building pe Hidlinia. (Fig.12) caracterizează distribuția volumului părții subacvatice a carcasei în înălțimea vasului. Pentru construcția sa pe desen teoretic, se calculează zonele de plată (5). Aceste zone într-o scară selectată sunt amânate pe orizontalele adecvate, amplasate de sedimentarea vasului, în funcție de poziția acestei apă. Punctele obținute sunt combinate cu o curbă netedă, care este construcția de udare.

Smochin. 13. Curba de marfă.

Aceste curbe sunt după cum urmează:

1) Zona fiecărei clădiri este exprimată într-o deplasare volumetrică de scară adecvată a vasului;

2) abscisța centrului de greutate a zonei spark-urilor, măsurată pe lungimea vasului, este egală cu abscisa a centrului vasului vasului X C;

3) Ordinea centrului de greutate a zonei zonei de plutire, măsurată în scara precipitatului, este egală cu centrul de ordonare a valorii vasului Z C. Dimensiunea mărfurilor Este o curbă (figura 13), care caracterizează deplasarea volumetrică a vasului V, în funcție de sedimentul său, această curbă poate determina deplasarea recipientului în funcție de precipitațiile sale sau poate rezolva sarcina opusă.

Această curbă este construită în sistemul de coordonate dreptunghiulare pe baza deplasării volumetrice pre-calculate pentru fiecare linie de apă a desenului teoretic. La axa, ordonatele din scara selectată se îndreaptă spre sedimentul vasului în funcție de fiecare linie de plutire și prin ele se efectuează orizontal, pe care, de asemenea, la o anumită scală, valoarea deplasării obținută pentru linia de plutire corespunzătoare este depusă. Capetele segmentelor segmentelor sunt combinate cu o curbă netedă, numită dimensiune a încărcăturii.

Profitând de dimensiunea mărfurilor, puteți determina modificarea precipitațiilor medii din recepția sau cheltuielile de încărcare sau pentru deplasarea predeterminată pentru a determina sedimentul vasului și așa mai departe.

Grajd Capacitatea navei de a rezista, forțelor care au provocat înclinația sa și după oprirea acțiunii acestor forțe pentru a reveni la poziția inițială.

Intrarea navei este posibilă din diverse motive: de la acțiunea undelor primite, datorită inundațiilor asimetrice ale compartimentelor în timpul plutonului, de la mișcarea mărfurilor, presiunea vântului, datorită recepției sau a cheltuielilor de bunuri, etc.

Se numește intrarea navei în plan transversal krenom. , și în planul longitudinal - D ifferentom. ; Unghiurile formate în același timp sunt indicate de O și Y, respectiv,

Distinge stabilitatea inițială , adică stabilitatea cu colțuri mici, în care marginea punții superioare începe să intre în apă (dar nu mai mult de 15 ° pentru vasele de suprafață de mare viteză); stabilitate la înclinații mari .

Imaginați-vă că, sub acțiunea forțelor externe, nava a primit o rolă la un unghi 9 (fig.14). Ca rezultat, volumul părții subacvatice a navei și-a păstrat amploarea, dar a schimbat formularul; În partea dreaptă, un volum suplimentar a fost introdus în apă și pe partea stângă este egală cu volumul IT din apă. Centrul de magnitudine sa mutat din poziția inițială de la rola de navă, la centrul de greutate al noului volum - punct de la 1. Cu poziția înclinată a navei, forța gravitației P, aplicată la punctul G și puterea de întreținere d, aplicată la punctul C, rămânând perpendicular pe noua linie de plutire în 1 l 1 formează o pereche de forțe cu Umărul GK, care este perpendicular, coborât de la punctul G la direcția forțelor de întreținere.

Dacă continuați direcția de întreținere a puterii de la punctul de la 1 la intersecția cu direcția inițială de la punctul C, apoi la colțurile mici ale rolei corespunzătoare condițiilor de stabilitate inițială, aceste două direcții vor trece la punctul M, numit meticenter transversal .

Distanța dintre meticenter și centrul MS se numește raza centrată de meta transversală notat de P, și distanța dintre punctul M și centrul de severitate a vasului G - Înălțimea metriței transversale H 0. Pe baza datelor Fig. 14 pot fi identificate

H 0 \u003d P + Z C - Z g.

În triunghiul dreptunghiular GMR, unghiul de la vârful m va fi egal cu unghiul de 0. În conformitate cu hipotenuzul său și colțul opus, puteți determina Catat GK, care este umăr M perechi de nave restaurative GK \u003d H 0 SIN 8, iar momentul regenerativ va fi egal cu MVOSST \u003d DGK. Înlocuind valorile umărului, obținem expresie

Mvosst \u003d dh 0 * păcat 0,

Smochin. 14. Forțele care acționează în timpul paguberii navei.

Poziția reciprocă a punctelor M și G vă permite să setați semnul următor care caracterizează stabilitatea transversală: dacă meticenterul este situat deasupra centrului gravității, atunci momentul regenerativ este pozitiv și încearcă să returneze nava în poziția inițială, adică atunci când nava va fi stivuită, dimpotrivă, dacă punctul M este sub punctul G, atunci cu o valoare negativă de H 0, momentul este negativ și se va strădui să crească rola, adică în acest caz, Nava este nesaturată. Un caz este posibil atunci când punctele M și G coincid, forțele P și D acționează pe o linie dreaptă verticală, nu apare perechea de forțe, iar momentul de regenerare este zero: atunci vasul ar trebui să fie considerat nedorit, deoarece nu Căutați să reveniți la poziția inițială a echilibrului (figura cincisprezece).

Înălțimea meticenterului pentru cazurile caracteristice de sarcini se calculează în procesul de proiectare a vasului și servește drept stabilitate. Valoarea transversală Înălțimea metiei Pentru principalele tipuri de nave se află în termen de 0,5-1,2 m și numai la Icereaks ajunge la 4,0 m.

Pentru a crește stabilitatea transversală a navei, este necesar să se reducă centrul de greutate. Acest factor extrem de important ar trebui să fie întotdeauna amintit, în special în timpul funcționării navei și să contabilizeze stricte cheltuielile de combustibil și apă stocate în rezervoare interdiconale.

Înălțimea meticenterului longitudinal H 0 Se calculează similar cu transversal, dar deoarece valoarea sa este exprimată în zeci sau chiar în sute de metri, este întotdeauna foarte mare - de la unu la unu și jumătate de an a vasului, apoi după calcularea testului, stabilitatea longitudinală a Nava este practic calculată, valoarea sa este interesantă numai în cazul nasului de precipitare a unui vas sau al furajelor cu mișcări longitudinale de bunuri sau în timpul inundațiilor compartimentelor de-a lungul lungimii vasului.

Smochin. 15. Stabilitatea transversală a navei, în funcție de amplasarea mărfurilor: stabilitate pozitivă; B - poziția de echilibru - nava este nesaturată; B - Stabilitate negativă.

Problemele de stabilitate a navei sunt extrem de importante și, prin urmare, în plus față de toate computerele teoretice, după construirea navei, adevărata poziție a centrului său de greutate este realizată prin amortizarea experimentală, adică leul transversal al vasul prin mutarea încărcăturii unei anumite greutăți, numită krenballast. .

Toate concluziile obținute anterior, după cum sa menționat deja, sunt aproape corecte în stabilitatea inițială, adică, cu o rolă pe unghiuri mici.

La calcularea stabilității transversale la colțurile mari de role (înclinația longitudinală în practică nu este mare) determină variabilele centrului de magnitudine, meticenter, raza meticenterului transversal și umărul punctului de regenerare GK pentru diferite colțuri ale rolei vasului. Un astfel de calcul este fabricat dintr-o poziție directă după 5-10 ° față de unghiul rolei, când umărul de restaurare se transformă în zero și vasul dobândește o stabilitate negativă.

Conform acestui calcul, pentru ideea vizuală a stabilității navei la colțurile mari a rolei este construită diagramă de stabilitate statică (Se numește și diagrama roșie), arătând dependența umărului stabilității statice (GK) sau a momentului de regenerare a MVOST din unghiul de rolă 8 (fig.16). Pe această diagramă de-a lungul axei Abscisa, unghiurile RHOP sunt depozitate și, conform axei ordonate, valoarea momentelor de restaurare sau a umerilor perechii de reducere, deoarece cu înclinație echidă, în care deplasarea vasului D rămâne constantă , momentele de restaurare sunt proporționale cu umerii de stabilitate.

Smochin. 16. Diagrama statică de stabilitate.

Diagrama de stabilitate statică este construită pentru fiecare caz caracteristic al încărcăturii navei și este după cum urmează caracterizează stabilitatea navei:

1) În toate unghiurile în care curba este situată deasupra axei abscisa, umerii de restaurare și momentele sunt pozitive, iar vasul are o stabilitate pozitivă. Cu acele colțuri ale rolei, când curba este situată sub axa Abscisa, vasul va fi dispus;

2) maximul diagramei determină unghiul extrem al rolului de 0 max și momentul limitator cu ridicarea statică a vasului;

3) unghiul 8, în care ramura descendentă a curbei traversează axa Abscisa, se numește un unghi de grafică de soare . În acest cărbune de carbon, umărul de regenerare devine zero;

4) Dacă pe axa Abscisa este de a amâna un unghi egal cu 1 radian (57,3 °) și din acest punct restabili perpendicular la intersecția cu un tangen condus la curbă de la începutul coordonatelor, atunci această perpendiculară pe scara Diagrama va fi egală cu înălțimea inițială de metrou a H 0.

Influența mare Mobil, adică, completat, precum și mărfuri lichide și în vrac care au o suprafață liberă (deschisă). Atunci când trăim vasul, aceste bunuri încep să se deplaseze spre rolă și, ca urmare, centrul de greutate al întregului vas nu va mai fi într-un punct fix G, dar va începe să se deplaseze în aceeași parte, provocând o scădere a umărul stabilității transversale, echivalent cu o scădere a înălțimii meticenterului cu toate consecințele care decurg din acest lucru. Pentru a preveni astfel de cazuri, toate mărfurile pe nave trebuie să fie fixate, iar lichidul sau în vrac ar trebui să fie scufundate în recipiente, cu excepția oricărei transfuzii sau expedierii mărfurilor.

Cu o acțiune lentă a forțelor care creează un moment de amortizare, vasul, plecarea, se oprește atunci când se apropie de momentele de regenerare. În cazul unei acțiuni bruște de forțe externe, cum ar fi rafalele vântului, tensionarea unui remorcher la bord, un pithing, volei de la bord de arme etc., vasul, plecând, dobândește o viteză unghiulară și chiar cu încetarea Din aceste forțe vor continua să fie închiriate pe unghiul de inerție până când toată energia sa cinetică (puterea viu) a mișcării de rotație a vasului și viteza sa unghiulară nu se transformă în zero. Un astfel de stil de viață sub acțiunea forțelor aplicate brusc se numește Înclinație dinamică . Dacă, cu un moment static de închidere, vasul plutește, având doar o rolă 0 ST, atunci în cazul unei acțiuni dinamice a aceluiași punct de distrugere, se poate vârf.

Când se analizează stabilitatea dinamică pentru fiecare deplasare a navei construi diagrame de stabilitate dinamiceOrdinii care sunt la o anumită scară a zonei, formate de curba momentelor de stabilitate statică pentru unghiurile de rulare corespunzătoare, adică exprimă lucrarea perechii de restaurare atunci când vasul este înclinat la un unghi 0, exprimat în radiani. Cu mișcare de rotație, așa cum este cunoscută, lucrarea este egală cu punctul momentului în unghiul de rotație, exprimat în radiani,

T 1 \u003d m kp 0.

Conform acestei diagrame, toate aspectele legate de definiția stabilității dinamice pot fi soluționate după cum urmează (fig.17).

Unghiul de rulare cu un cuplu de închidere aplicat dinamic poate fi găsit, aplicând o diagramă a perechii de amortizare la diagrama la aceeași scală; Abscisa punctelor de intersecție ale acestor două grafice oferă unghiul dorit 0 decan.

Dacă într-un anumit caz, momentul de fixare are o valoare constantă, adică M kr \u003d const, atunci munca va fi exprimată

T 2 \u003d m kp 0.

Iar graficul va avea forma unei linii drepte care trece prin originea coordonatelor.

Pentru a construi acest lucru direct pe diagrama de stabilitate dinamică, este necesar să amâne unghiul egal cu radiana de-a lungul axei Abscisa și să-și petreacă ordinea de la punctul rezultat. Având amânarea pe ea pe scara ordinii, valoarea lui M Cr sub formă de segment NN (fig.17), este necesar să se petreacă direct, ceea ce este programul dorit al perechii de amortizare.

Smochin. 17. Determinarea colțului rolei și înclinația dinamică limită în diagrama stabilității dinamice.

Pe aceeași diagramă arată unghiul de înclinare dinamică 0 decan, definit ca abscisa punctelor de intersecție ale ambelor grafice.

Cu o creștere a momentului Mr, securizarea poate lua poziția limită prin contactarea tangentului extern din originea coordonatelor la diagrama de stabilitate dinamică. Astfel, Abscisa din punct de vedere la atingere va fi codinamme cu un unghi maxim de înclinații dinamice 0 din ordonarea acestui tangențial, corespunzătoare lui Radiane, exprimă momentul limită strict la înclinația dinamică M KRM.

Când înotați, nava este adesea supusă expunerii dinamice la forțele externe. Prin urmare, capacitatea de a determina momentul de plimbare dinamică la rezolvarea problemei de stabilitate a navei este de mare importanță practică.

Studiul cauzelor deceselor navelor conduce la concluzia că în instanța principală a murit din cauza pierderii de stabilitate. Pentru a limita pierderea stabilității în conformitate cu diverse etaje, registrul Uniunii SSR a elaborat norme de stabilitate a navelor de transport și de pescuit. În aceste norme, indicatorul principal este capacitatea navei de a menține o stabilitate pozitivă atunci când pitching-ul bordului și vântul și vântul sunt în curs de desfășurare. Nava îndeplinește cerința de bază a normelor de stabilitate dacă cea mai proastă versiune Încărcarea lui M KRI rămâne mai puțin m ord.

În același timp, momentul minim de vârf al navei este determinat în conformitate cu diagramele stabilității statice sau dinamice, luând în considerare influența suprafeței libere a încărcăturii lichide, pitching la bord și elemente de calculare a navei a navei pentru diferite încărcături de navă .

Normele prevăd o serie de cerințe pentru stabilitate, de exemplu: m kr

Înălțimea specifică trebuie să fie pozitivă, unghiul apusului unui grafic static de stabilitate trebuie să fie de cel puțin 60 ° și luând în considerare înghețarea - cel puțin 55 ° etc., respectarea obligatorie a acestor cerințe pentru toate cazurile de încărcare Dreptul de a număra nava este radiantă.

Frecvența nepică a navei Se numește capacitatea sa de a menține flotabilitatea și stabilitatea după inundarea unei părți a interiorului cu apă primită din străinătate.

Unprofitabilitatea navei este asigurată de rezerva de flotabilitate și de păstrarea stabilității pozitive cu camere parțial inundate.

Dacă vasul a obținut orificiul din carcasa exterioară, cantitatea de apă Q, care este închisă prin acesta este caracterizată printr-o expresie

unde S este spațiul eșantioanelor, m²;

G - 9,81 m / s²

N - Distribuția centrului de eșantioane din Hidlinia, M.

Chiar și cu o pantă minoră, cantitatea de apă care intră în interiorul corpului va fi atât de mare încât nu este capabilă să facă față cu ea. Prin urmare, afinele de apă au pus pe vasul pe baza calculului numai a îndepărtării apei care sosesc după etanșarea găurilor sau prin slăbirea compușilor.

Pentru a preveni distribuirea navei de apă, care curge în gaură, asigură activități constructive: cazul este împărțit în compartimente separate impermeabil și punți. Cu această diviziune, în cazul primirii probelor, una sau mai multe compartimente limitate vor fi inundate, ceea ce va crește sedimentul navei și înălțimea plăcii de suprafață și rezerva de salarizare va scădea în consecință.

Redirecţiona
Cuprins
Înapoi

Vasul Stabilitatea sa longitudinală este semnificativ mai mare decât transversala, deci pentru siguranța înotului, este cel mai important pentru a asigura o stabilitate transversală adecvată.

• În funcție de dimensiunea înclinării, stabilitatea la unghiuri mici de înclinare ( stabilitate primară) Și stabilitatea la unghiuri mari de înclinații.

• În funcție de natura forțelor actuale, stabilitatea statică și dinamică distinge.

Stabilitate statică - Se consideră sub acțiunea forțelor statice, adică forța aplicată nu se schimbă în magnitudine. Stabilitate dinamică - este considerată sub acțiunea schimbării forțelor (adică dinamice), cum ar fi vântul, neliniștea mării, navele de marfă etc.

Stabilitate transversală primară

Stabilitatea transversală inițială. Sistemul de forțe care acționează pe navă

În timpul rolei, stabilitatea este considerată ca fiind inițială la unghiuri de până la 10-15 °. În aceste limite, forța reducătoare este proporțională cu colțul rolei și poate fi determinată folosind dependențe liniare simple.

În același timp, se presupune că abaterile de la poziția echilibrului sunt cauzate de forțe externe, care nu schimbă greutatea navei, nici furnizarea centrului său de greutate (CT). Apoi, volumul scufundat nu se schimbă decât valoarea, dar se schimbă în formă. Închiderile egale corespund volumului egal de linia de plutire, care taie volumul corpului indobil egal cu magnitudinea. Intersecția liniei a planurilor liniei de plutire se numește axa aprinderii, care, cu o înclinație echivalentă, trece prin centrul de greutate al zonei de plasă. Cu înclinație transversală, se află în planul diametral.

Suprafețe gratuite

Toate cazurile discutate mai sus presupun că centrul severității vasului este încă, adică nu există bunuri care se mișcă când se înclină. Dar când există astfel de bunuri, influența lor asupra stabilității este mult mai mare decât restul.

Un caz tipic este încărcătura lichidă (combustibil, ulei, balast și apă de cazan) în rezervoare, umplut parțial, care este, având suprafețe libere. Astfel de sarcini sunt capabile să depășească atunci când înclinațiile. Dacă încărcătura lichidă umple complet rezervorul, este echivalentă cu sarcina fixă \u200b\u200bsolidă.

Efectul suprafeței libere asupra stabilității

Dacă lichidul umple rezervorul nu este complet, adică. are o suprafață liberă care este întotdeauna poziție orizontală, atunci atunci când trăiește vasul la unghi θ Fluidul depășește spre aprindere. Suprafața liberă va lua același unghi relativ la QL.

Nivelurile de încărcare lichide sunt întrerupte de magnitudinea volumelor rezervorului, adică Acestea sunt similare cu linia de plutire echivalentă. Prin urmare, momentul cauzat de transfuzia mărfurilor lichide în timpul rolului Δm θ.pot fi reprezentate similar cu momentul stabilității formularului m. F, numai Δm θ. Opus m. f prin semn:

Δm θ \u003d - γ g i x θ

unde i X. - momentul zonei de inerție a suprafeței libere a încărcăturii lichide față de axa longitudinală care trece prin centrul de greutate din această zonă, γ J. - Proporția încărcăturii lichide

Apoi, momentul regenerativ în prezența încărcăturii lichide cu o suprafață liberă:

m θ1 \u003d m θ + Δm θ \u003d ppθ - γ g и x θ \u003d p (H - γ x / γv) θ \u003d pH 1 θ,

unde h. - înălțimea meticenterului transversal în absența transfuziei, h 1 \u003d H - γ W I x / γv - înălțimea reală a meticenterului transversal.

Efectul încărcăturii irizante oferă o corecție la înălțimea metoxenterului transversal Δ h \u003d - γ x i x / γv

Densitatea încărcăturii de apă și lichide este relativ stabilă, adică efectul de bază asupra corecției are o formă de suprafață liberă sau mai degrabă momentul de inerție. Deci, stabilitatea transversală este afectată în principal de lățime și pe lungimea longitudinală a suprafeței libere.

Sensul fizic al valorii negative a amendamentului este că prezența suprafețelor libere este întotdeauna reduce

Spre deosebire de impactul static, dinamic al forțelor și momentelor raportează vasul de viteze și accelerații unghiulare semnificative. Prin urmare, influența lor este considerată în energii, sau mai degrabă sub forma de muncă a forțelor și momentelor și nu în eforturile înseși. În acest caz, teorema energiei cinetice este utilizată, conform căreia creșterea energiei cinetice a intrării navei este egală cu activitatea forțelor care acționează asupra acesteia.

Când declanșatorul este aplicat navei m kr.Cel mai mare permanent, primește o accelerație pozitivă, cu care începe să se rostogolească. Pe măsură ce momentul restaurării crește, dar la început, la unghi θ T.in care m k \u003d m θ, Va fi mai puțin neclar. La atingerea unui unghi de echilibru static θ T., energia cinetică a mișcării de rotație va fi maximă. Prin urmare, nava nu va rămâne în poziția de echilibru, iar în detrimentul energiei cinetice vor fi etichetate în continuare, dar încet, deoarece momentul regenerantului este mai delicat. Energia cinetică acumulată anterior este rambursată de o activitate excesivă a punctului de restaurare. De îndată ce amploarea acestei lucrări este suficientă pentru rambursarea integrală a energiei cinetice, viteza unghiulară va deveni egală cu zero și nava va înceta să se rostogolească.

Cel mai mare unghi de înclinare pe care nava primește din momentul dinamic se numește colțul dinamic al rolei θ Dean.. În contrast, colțul rolei, cu care nava va pluti sub acțiunea aceluiași moment (cu condiție m k \u003d m θ) se numește un unghi static de rulare θ Art.

Dacă vă întoarceți la diagrama de stabilitate statică, lucrarea este exprimată într-o zonă sub curba momentului regenerativ m B.. În consecință, colțul dinamic al rolei θ Dean. pot fi determinate din egalitatea spațiului Oab. și BCD.corespunzătoare muncii redundante a punctului de restaurare. Analical, aceeași lucrare este calculată ca:

,

pe intervalul de la 0 la θ Dean..

Ajungând la colțul dinamic al rolei θ Dean.Nava nu intră în echilibru, iar sub acțiunea unui impuls excesiv începe să fie accelerată. În absența rezistenței la apă, vasul va intra în oscilațiile nefericite în apropierea poziției echilibrului în timpul rolului θ ART Dicționar de artă - Refrigerare FIVORY IVORIATII Stabilitate inițială Stabilitate negativă Capacitatea unui agent plutitor de a confrunta forțele externe, determinând rola sau o diferențiere și revenirea la starea de echilibru la sfârșitul perturbării ... ... Wikipedia

Vasul al cărui corp se ridică deasupra apei sub acțiunea forței de ridicare create de aripi scufundate în apă. Brevet pentru S. pe p. K. Eliberat în Rusia în 1891, dar aceste nave au fost aplicate din a doua jumătate a secolului al XX-lea ... ... ... Enciclopedia sovietică mare

Mașina de creștere a creșterii capabilă să se miște atât de pământ, cât și de apă. Mașina amfibiene are un volum crescut al corpului sigilat, care este uneori suplimentat cu plutele montate pentru o flotabilitate mai bună. Mișcare pe apă ... ... Enciclopedia Tehnica

- (Malaesk.) Tipul navei de navigație, stabilitatea transversală la Ryo este asigurată de un flotor ieger, atașat. la pământ Cazul grinzilor transversale. Nava este ca o catamaran navigabilă. În antichitate P. a servit ca un mijloc de comunicare pe liniște ... ... ... Dicționar politehnică enciclopedică mare

amfibiu Enciclopedia "Aviație"

amfibiu - (de la greacă. Amphíbios - un stil de viață dublu de conducere) - un hidrosapol, dotat cu un șasiu de teren și capabil să se bazeze pe o suprafață acvatică și pe aeroporturile de teren. Cele mai frecvente bărci A. Coboară din apă, ... ... Enciclopedia "Aviație"

Metode de determinare a centrului de magnitudinea (C.V.) și centrul de gravitate (Ts.t.) al navei

Pentru a determina poziția oricărui punct asupra navei, inclusiv C. t. și c. c., bucurați-vă de sistemul axelor de coordonate, legate nemișcat cu cazul navei.

Pentru axa verticală OZ, planul spațial de mijloc este luat pentru planul OZ, pentru oxul de axă longitudinală - orizontală - linia de intersecție a unui DP cu planul principal și pentru cea transversală - axa orizontală Oy este Middel -Spline cu planul principal. În același timp, direcțiile axei ale axei sunt luate pentru direcția pozitivă a axelor, Oy - la placa dreaptă, Oz este în sus. Poziția punctelor de interes pentru noi, G și C poate fi găsită pe dependențe aproximative și exacte. Metode aproximative pentru determinarea coordonatei C. în. Coordonează c. în. Prin lățimea vasului datorită simetriei navei în raport cu DP ar trebui să fie întotdeauna în planul diamell, adică. U c \u003d 0.

Dacă această egalitate nu este, nava va crește.

Coordonarea punctului de la lungimea vasului XC este întotdeauna aproape de mijlocul vasului, dacă nu există nici o diferentială pe nas sau pupa și își schimbă poziția de la mijloc - cea mai scăzută la limitele scăzute. De obicei, XC variază de la + 0.02L la -0.035L, unde L este lungimea vasului.

Coordonează c. în. În înălțimea vasului poate varia în limitele următoare: pentru navele cu o secțiune transversală dreptunghiulară Z C \u003d 0,5t, unde T - sedimentul vasului; Pentru navele cu o secțiune transversală triunghiulară Z C va fi egală? T de la planul principal, adică z C \u003d 0,66T, astfel încât această coordonată depinde de forma secțiunii transversale și, prin urmare, pe coeficienții de completare corespunzători.

Determinarea coordonatelor centrului mărimii (C.V.) și centrul de gravitate (t.) Centrul de greutate (g) al navei, care este fără înclinație, adică Floating într-o poziție de echilibru, ar trebui să fie întotdeauna pe o verticală cu centrul de mărime (c). Acest lucru se realizează prin locația corespunzătoare a mărfurilor pe vas și, în acest caz, c \u003d 0.

Poziție punct g în înălțime, adică Appliquet-ul său Zg depinde de localizarea mărfurilor pe vas în raport cu înălțimea sa și poate fi exprimată în acțiunile înălțimii plăcilor vasului.

În cazul în care K este un coeficient experimental, a căror valoare este recomandată pentru navele de marfă goale 0,35? 0,5, pentru șuruburile de remorcare 0,60? 0,70.

Pentru navele de marfă încărcate, precum și pentru navele de pasageri cu suprastructuri de supraveghere ridicate, valoarea lui Z poate fi mai mult, adică. K\u003e 1.0.

Pentru a determina cu precizie valorile coordonatelor Centrului de Gravitate - ZG și XG, nava este împărțită în articole de cântărire, determină distanțele centrelor acestor articole din greutate din planul principal și planul de mijloc .

După ce sunt definite toate încărcăturile de greutate, se găsesc umerii centrului lor de greutate și momentele de forțe, coordonatele centrului de greutate de-a lungul lungimii vasului XG, va fi determinată prin formula

În cazul în care mintea H este suma momentelor tuturor forțelor articolelor de greutate din partea nazală a navei în raport cu planul Middel - Spangout;

Mintea K este suma momentelor tuturor forțelor articolelor din greutate din partea pupa a vasului în raport cu planul Middel - Spantoot.

Semnul (+) va indica faptul că Abscissa din centrul de greutate este situată în partea nazală a navei, iar semnul (-) este situat în partea gustului vasului, deoarece axa X are o valoare negativă.

Coordonarea centrului de greutate în înălțime z g este determinată de formula

În cazul în care mintea este suma momentelor tuturor forțelor față de planul principal.

Regula de trapeziu, modalități de determinare a deplasării volumetrice a navei și a

Deplasarea volumetrică poate fi determinată în diferite moduri. Luați în considerare cele mai simple dintre ele, oferind o măsură suficientă de precizie pentru practică, o metodă bazată pe utilizarea regulilor de trapez.

Inițial, regula de urmărire pentru a determina zona de cifre limitate de liniile curbilineare.

Împărțim figura curbilinară (Figura 7) pe n părți egale. Durata fiecărei părți va fi, iar zona primei părți poate fi definită ca dimensiunile trapezoidelor, ale căror laturi sunt ordonate în I și înălțimea DL.

Figura 7 - Schema de calculare a zonei prin metoda trapezului

În consecință, S \u003d s \u003d sh 1 + sh 2 + ... UCH N-1 + UH N sau

Înlocuindu-se în formula valorile pentru etanșare sub formă de trapezi separate, ajungem

Această expresie este numită formula pentru regulile trapezului, în care Y 0 + Y 1 + Y 2 + Y 3 + ... + Y N-1 + Y N N - Se indică cantitatea de ordonată, este indicată? 0;

Numit modificare.

Întreaga dimensiune în paranteze pătrate este suma corectată și este indicată? Xar., Atunci expresia zonei cifrei curbilineară poate fi înregistrată abreviată în formularul de mai jos

Toate calculele sunt cele mai convenabile pentru a conduce în formă tabelar (Tabelul 1).

La calcularea deplasării volumetrice a vasului, este necesar să se calculeze volumul părții subacvatice, limitat de suprafața vasului și planul liniei de plutire activă.

Cunoscând dimensiunile navei și contururile sale la calcularea deplasării volumetrice, conform regulilor de trapez, acesta avansează din faptul că deplasarea volumetrică V este înlocuită cu cantitatea de volum V 1 + V 2 + V 3 + .... + V N-1 + VN, care este defalcat de partea subacvatică a navei este echival în mod echival din planul paralel al planurilor din Middel - cel mai mare sau planul liniei de plutire activă.

Tabelul 1 - Calculul zonei de către trapez

Luați în considerare cazul în cazul în care nava, având o lungime de linia de plutire l, precipitatul t, disecat pe compartimente N cu planuri paralele cu planul spanout-ului mediu, așa cum este indicat în Figura 8 cu o distanță între compartimente.

Figura 8 - Avioanele transversale ale navelor Planul paralel Middleshpangout

Desemnând volumul compartimentelor vasului între zero și prima secțiune transversală prin V 1, între prima și a doua VIA V2, etc., scriem expresia pentru volumul piesei subacvatice a navei

V \u003d V 1 + V2 + V 3 + ... + V N-1 + V N. (30)

Volumele compartimentelor selectate ale navei pot fi determinate ca un produs al semnelor zonelor de scurgere prin distanța dintre ele, după care ecuația ia forma

sau prin analogie cu precedentul

unde F 0 + F 1 + ... + F N - Suma spațiului de împrăștiere;

Amendament;

exprimarea în paranteze pătrate - o sumă corectată.

Pentru a determina zonele de scurgere F I (Figura 9), datorită simetriei, vasul în raport cu DP este determinat de numai jumătate din suprafața de spangout și apoi rezultatul este dublat. În același timp, sedimentul este împărțit în părțile egale și ordonatele sunt efectuate prin punctele de fisiune, în 1 ...., m limitate la aceste ordonate va fi F 1, F 2, ...., F m . Distanțe între handiganie

Figura 9 - Schema de calculare a pătratului pătrat

Prin analogie cu ecuația anterioară pentru determinarea spațiului splinelor, voi fi

În cazul în care - cantitatea fixă \u200b\u200bdublă obținută prin sumarul inițial al ordonării știfturilor, și apoi cu atitudinea pe lungimea vasului.

Deplasarea volumetrică poate fi obținută, un vas de tăiere cu planuri echitabile, paralel cu planul principal și apoi rezumă compartimentele formate de aceste avioane (Figura 10).

În acest caz, sedimentul este împărțit în părți egale, ca rezultat al unui număr de linii de apă, care sunt separate una de cealaltă la distanță.

Figura 10 - Avioanele secțiunilor transversale ale navei paralele cu planul principal

Similar cu expresia anterioară pentru a determina deplasarea volumetrică a vasului va fi

Zona fiecăruia dintre dispozitivele de robinere S 0, S 1, ... .S M este determinată de dependență

unde - suma dublă corectată obținută de sumarea inițială a ordonării pe linia de plutire și apoi linia de plutire prin sedimentul vasului.

Nu este dificil să vedem că rezultatul determinării deplasării volumetrice în două cazuri va fi același.

Calculele vasului de deplasare volumetric sunt întotdeauna efectuate în formă tabelară (Tabelul 2).

În acest tabel din desen teoretic al navei, sunt introduse valorile ordonate y pentru fiecare linie de plutire pentru fiecare spline pentru o singură placă. Rezumați ordinele orizontal și vertical, pentru fiecare sumă modificată ca sumele ordinii extreme, se găsesc sumele? Răspândire. În liniile orizontale, calculați zona fiecărui spline, multiplicând valoarea? Un DT (distanța dintre dispozitivele de apă) și în coloanele verticale, calculați zona fiecărei linii de plutire, înmulțirea valorilor corespunzătoare? Acționați pe DL (distanța dintre împărțirea calculată).

În colțul din dreapta jos al tabelului, se obține o cantitate corectată de sumele coloanei și, în același timp, cantități fixe ale cantității de Uu rând. Această valoare trebuie să fie aceeași ca verticală și orizontală, care este un fel de control al corectitudinii calculului deplasării volumetrice.

Tabelul 2 - Calculul zonelor de spargere, linia de plutire și deplasarea navei

Numărul de divizare	Nr. Hidlinia.		Amendament	Cantitate fixă?	Zona superioară f \u003d 2dt? Y
Amendament Cantitate fixă? Piața de melină

Calculați valoarea unei sume duble fixe? , determinați cantitatea de deplasare volumetrică cu formula

Folosind aceste valori ale zonelor de spangout obținute în tabel, construi de obicei o curbă de modificări în aceste zone de-a lungul lungimii vasului. O astfel de curbă se numește accident vascular cerebral prin împrăștieri. Pentru a face acest lucru, în orice scară, lungimea vasului L este întârziată, pe care se aplică poziția tuturor copiilor egale de calcul estimate de la F 0 la F N. La comenzile recuperate, la o scară corespunzătoare, valorile zonei submersibile a împrăștierii corespunzătoare F. Curba care leagă capetele acestor ordinii se numește ansamblul benzii (Figura 11).

Figura 11 - Construirea de către SPANDS

Această construcție are următoarele proprietăți:

1. Zona din figura, limitată de linia L, ordonatele extreme și accidentele vasculare cerebrale în împrăștieri, calculată în conformitate cu regulile trapezului, este numeric egală cu deplasarea volumetrică a vasului;

2. Abstesive Ts.t. Această zonă exprimă abscissue C.V. navă, adică x cu

3. Coeficientul de exhaustivitate a zonei mai puternice din împrăștieri nu este altceva decât coeficientul de completare longitudinală a deplasării volumetrice a navei

4. Striparea împrăștierii oferă o idee vizuală despre natura distribuției deplasării volumetrice asupra lungimii vasului, pe care trebuie să o cunoașteți la calcularea rezistenței vasului.

În mod similar, curba se schimbă în zona liniei de plutire, în funcție de sedimentul vasului (Figura 12). O astfel de curbă se numește construcție de linia de plutire. Pentru a face acest lucru, într-o anumită scară există un sediment al navei T, pe care se aplică dispozițiile tuturor liniilor de apă echivalente de la S 0 la S M. În altă scală, pe fiecare abscisă, restaurată de la linia de plutire corespunzătoare, puneți amploarea zonei sale. Curba care leagă capetele acestor Abscisa se numește sistemul de udare. Are următoarele proprietăți:

1. Zona din figura, limitată de linia T, abscoarcerea extremă și construcția pe linia de plutire, calculată conform regulilor trapezului, este numeric egală cu deplasarea volumetrică a vasului;

Figura 12 - Clădirea pentru spălari

2. Ordonarea centrului de greutate a pătratului este egală cu ordinea centrului mărimii navei Z S.

3. Coeficientul de exhaustivitate a zonei sistemului de construcție pe linia de plutire este coeficientul de completare verticală a deplasării vasului

4. Curba oferă o idee vizuală despre natura distribuției deplasării volumetrice la înălțimea vasului, care este important să se cunoască pentru a caracteriza netezimea vasului.

1. Stabilitatea corpului plutitor de suprafață

2. Stabilitatea corpului plutitor de suprafață

Superwater - corpul plutitor sub acțiunea oricăror forțe externe poate fi înclinat într-o direcție sau altul. Capacitatea organismului de a reveni la poziția inițială este numită stabilă.

Corpul sau vasul plutitor are trei puncte caracteristice: Centrul de Greutate G, centrul valorii C și Meticenter M. Centrul de greutate G de navă de marfă nu își schimbă poziția la călărie. Centrul de magnitudinea navei este deplasată spre aprindere, în timp ce linia de rezistență arhimedeană traversează axa de navigație "0 - 0" la un punct numit Meticenter. Poziția meticenterului sub incidența navei nu rămâne constantă. Cu toate acestea, la unghiuri care nu depășesc și \u003d 15 o, poziția metauclearului aproape nu se schimbă și este luată neschimbată. În acest caz, centrul valorii cu se deplasează în jurul unui arc al cercului descris de la punctul M Radius R și se numește o rază de meticenter. Stabilitatea navei depinde de poziția relativă a centrelor C, G, M.

Să avem o navă care a primit o rolă la un unghi și< 15 о (рисунок 13). Для надводно - плавающих тел Архимедова сила D всегда равна силе веса G. Эти две силы образуют пару сил, стремящуюся вернуть судно в первоначальное (нормальное) положение. Таким образом, рассматриваемый случай является случаем остойчивого положения судна.

Voi arăta cel de-al doilea caz (figura 14) atunci când centrul de greutate G va fi amplasat pe axa navigației de deasupra centrului valorii cu. În acest caz, momentul rezultat în care nava este înclinată în unghi și încearcă să returneze vasul în poziție normală, adică. Și în acest caz, avem o poziție radiantă a vasului.

Figura 13 - Stabilitatea navei în poziția centrului de greutate sub centrul mărimii.

Figura 14 - Stabilitatea navei atunci când centrul de greutate este sub meticenter, dar deasupra centrului mărimii

Cu toate acestea, nu este dificil de observat că, în condiții egale, stabilitatea în cel de-al doilea caz este mai puțin stabilă în primul caz, de la umărul perechii de forțe și, prin urmare, și momentul regenerativ va fi în primul caz Mai Mult.

În cele din urmă, luați în considerare cel de-al treilea caz în care centrul de greutate va fi localizat deasupra Meticenterului M (Figura 15). Perechea de forțe rezultată încearcă să înclină și mai mult nava. În acest caz, nu există nici o putere capabilă să-și returneze poziția normală. Avem cazul de a nu cusui poziția navei. După ce au luat în considerare trei cazuri cu o navă care avea poziții diferite ale Centrului de Gravitate, putem spune că cu atât mai mare centrul severității navei este mai puțin stabilitatea acesteia. În consecință, pentru a crește stabilitatea organismelor, trebuie să vă deplasați întotdeauna să vă reduceți centrul de greutate.

Figura 15 - Stabilitatea navei atunci când centrul de greutate este mai mare decât meticentrul

Diferitele influențe ale perechii de forțe asupra stabilității corpurilor plutitoare depinde de poziția reciprocă a Centrului de Gravity G și de Meticenter M. Atunci când centrul metalului este situat deasupra centrului de greutate, corpul este radiant și la locația meticenterului sub centrul de greutate nu este stratificat. Acest lucru poate fi, de asemenea, caracterizat prin relația R și A, în cazul în care o distanță între centrul de greutate și centrul mărimii. Se crede că valoarea pozitivă a valorii A corespunde unei astfel de poziții reciproce a centrelor C și G atunci când centrul C se află pe axa de scufundări sub centru G.

În acest fel

la r\u003e a-nava este radiantă (1 și 2 cazuri),

la R.

Distanța dintre centrul de greutate și meticenterul pe axa de scufundări este considerată a fi o înălțime h. Între H, R și și există următoarea dependență

Dacă vă reamină acum atenția asupra cazurilor de mai sus ale poziției navei, observăm că pentru primul și al doilea caz H\u003e 0 și pentru cea de-a treia înălțime de meticenter< 0. Следовательно, знак при h характеризует остойчивость судна. Положительное значение метацентрической высоты характеризует остойчивое положение судна, а отрицательное значение метацентрической высоты - неостойчивое.

Și în cele din urmă, când Metcenter M coincide cu centrul de greutate al navei atunci când este înclinat la un unghi și, adică. Când H \u003d 0 sau R \u003d A, vom avea cazul unei poziții nedorite a navei, deoarece linia de acțiune a Forței Arhimede D și forțele severității vasului G va coincide și, prin urmare, fără restaurare punct se poate forma. Acest caz în teoria înotului este numit o stare indiferentă.

În procesul de funcționare a navelor, este necesar să se deplaseze de la o mișcare dreaptă la mișcarea de către curbă și viceversa. Acest lucru este posibil, cu condiția ca forțele externe să fie aplicate navei, momentele care vor forța vasul să se abată de la direcția inițială de mișcare.

Capacitatea navei de a schimba direcția de mișcare și de a se deplasa de-a lungul traiectoriei curbilineare se numește rotire.

Schimbarea cursului navei poate fi realizată printr-un mod în două moduri - sau cu ajutorul dispozitivelor de propulsie sau cu dispozitive speciale de direcție. Prima metodă poate fi aplicată numai pe vasele autopropulsate în prezența a două elice. Folosind dispozitivele de propulsie, vasul modifică cursul dacă opririle de la tone de propulsie sunt diferite sau dacă acestea sunt direcționate spre laturile opuse (Figura 16)

Figura 16 - Turnul navei

În acest caz, este creat un moment din perechea forțelor, valoarea numerică poate fi determinată prin formula:

unde t1 și t 2 - opririle driverelor stângi și drepte;

l - Distanța dintre axele driverelor.

Acest moment face ca nava să-și schimbe cursul.

În cazul în care T 1 \u003d T2, nava se va roti la fața locului fără a primi mișcarea translațională. Dacă T 1\u003e T2, vasul, cu excepția rotației sub acțiunea momentului, va avea o mișcare înainte și dacă T 1<Т 2 судна, кроме вращения, будет иметь и поступательное движение назад.

De obicei, vasul este utilizat pentru a roti vasul, care este o placă verticală (volan de pene într-un caz general) într-un curent pentru furajul vasului (Figura 17). Direcția de pene se poate întoarce în jurul axei. Plăcuța împreună cu alte dispozitive pentru atașarea și rândul său se numește volanul.

Figura 17 - Forțele care acționează pe navă la pornirea volanului

Dacă volanul este deformat din colțul B, apoi la viteza vasului V, în conformitate cu legile hidromecanicii, presiunea hidrodinamică a actelor de presiune asupra volanului, valoarea cărora poate fi determinată de formula Jossel

unde Ra este presiunea apei asupra direcției de stilouri;

F-suprafața părții subacvatice a volanului;

Viteza vasului;

b - unghiul etapei volanului (unghiul de deviere de la diametru);

k B este un coeficient experimental în funcție de unghiul B, este o presiune de 1 m 2 a zonei de direcție la viteza mișcării navei de 1 m / s.

Valoarea la B este determinată de formula EMEMPIC

Valoarea este recomandată pentru vasele simultane 400 N / m3 și pentru două șuruburi 225 n / m 3. Atunci când volanul este arătat în unghiul B la vas, cu excepția forței de rezistență R, opririle care sunt bătute reciproc (cu mișcare uniformă), următoarele forțe sunt încă valabile:

1. O pereche de forțe care generează M. Valoarea numerică a acestui moment este determinată de dependență

În această formulă, valoarea este semnificativ mai mică, în lungimea volanului de pene și L este lungimea vasului, în virtutea căreia semnificația neglijează. După înlocuirea la ecuația (48), valorile lui R și se poate observa că, dacă vasul se mișcă la o viteză constantă, punctul punctului depinde de lucrarea COSB SINB. Maximum Acest produs ajunge cu B \u003d 36 o. Rezultă că este necesar să se deflectă stiloul unui volan cu mai mult de 35-36 de sens, deoarece momentul rotației vasului nu crește.

2., aducând vasul în direcția opusă volanului. Pentru a vă asigura că se aplică la punctul G al puterii RA care vizează părțile opuse. Echilibrul navei nu sparge acest lucru. O forță a RA, atașată la punctul G împreună cu puterea RA, acționând pe peneul volanului, formează câteva forțe. Răspândiți pe componente și.

Forța crește rezistența la mișcarea vasului datorită acțiunii inhibitoare a penei volanului, care este la unghi B la direcția de mișcare. Forța determină demolarea laterală a vasului (drift), a cărei prezență determină apariția forței de rezistență laterală. Este forța care determină nava să-și schimbe cursul inițial. Schema complexă considerată a interacțiunii forțelor emergente datorită manipulării volanului la cauzele unghiului B și o cale foarte dificilă de mișcare a vasului. Este obișnuit să luați în considerare trei perioade de mișcare a navelor.

Primul este un manevrabil când se efectuează peneul volanului și când nava primește o demolare laterală sub acțiunea puterii.

Al doilea este o evoluție, care continuă până când nava începe să se rotească uniform în jurul axei staționare.

Al treilea este stabilit când toate forțele care acționează pe navă și momentele lor se îmbogățesc reciproc și nava începe să se miște în jurul cercului.

Curba descrisă de centrul de severitate a vasului atunci când este completă, se numește circulația vasului (Figura 21) și diametrul său - diametrul circulației. Timpul în care nava face o întoarcere completă, se numește o perioadă de circulație. Cu cât diametrul mai mic al circulației, cu atât este mai bună valabilă a navei, prin urmare, cifra de afaceri este una dintre cele mai importante calități ale aliajelor, care trebuie să lucreze la raidurile de ponderare în contextul structurilor de apă montate pe apă.

Diametrul de circulație poate fi determinat prin formula

unde S este zona volanului, M 2;

l, t - lungimea și sedimentul vasului, M;

Ov - o perioadă de manevră în care apare demolarea laterală, numerică egală cu;

Soarele este o perioadă de evoluție.

Caracteristica principală a stabilității este momentul de regenerareAr trebui să fie suficient pentru a se asigura că nava se opune efectului static sau dinamic al momentelor dăunătoare și diferențiale care decurg din deplasarea mărfurilor sub influența vântului, entuziasmului și din alte motive.

Amortizarea (diferențiatorul) și momentele de regenerare acționează în direcții opuse și la poziția de echilibru a vasului.

Distinge stabilitate transversalăcorespunzând leului vasului în plan transversal (ruloul vasului) și stabilitate longitudinală (Diferența navei).

Stabilitatea longitudinală a navelor este în mod evident asigurată, iar încălcarea sa este aproape imposibilă, în timp ce plasarea și mișcarea mărfurilor duce la modificări ale stabilității transversale.

Când nava este înclinată, centrul său de mărime (CV) se va mișca de-a lungul unei anumite curbe, numită traiectoria Col. Cu o mică înclinație a vasului (nu mai mult de 12 °), se presupune că gulerul de traiectorie coincide cu o curbă plată, care poate fi considerată un arc de rază R cu un centru la punctul M.

Radius numită raza de meticenter transversală a vasului, și centrul său m - Vase de meticenter inițial.

Meticenter - Centrul pentru curbura traiectoriei, conform căreia centrul valorii este mutat de la procesul de înclinare a navei. Dacă aprinderea are loc în planul transversal (rola), meticentrul se numește transversal sau mic, când se înclină în planul longitudinal (diferențial) - longitudinal sau mare.

În consecință, radienii meticiară transversală (mică) R și longitudinală (mare) r meticariană, reprezentând radiații de curbură a traiectoriei cu roll și diferențial.

Distanța dintre metaccenromul inițial și centrul severității vasului G este numită Înălțimea inițială de metalitină(sau pur și simplu. Înălțimea meticenterului) Și denotă litera H. Înălțimea inițială a metiei este contorul de stabilitate a vasului.

h \u003d zc + r - zg; h \u003d zm ~ zc; H \u003d R - A,

unde A este înălțimea centrului de gravitate (CT) deasupra culorii.

Înălțimea meticenterului (M.V.) - Distanța dintre meticenter și centrul severității vasului. M.v. Este o măsură a stabilității inițiale a navei care determină momentele regeneratoare la colțurile mici ale rolei sau a unui diferențial.
Ca o creștere a m.v. Stabilitatea navei crește. Pentru o stabilitate pozitivă a instanței, este necesar ca Meticenterul să fie deasupra navei CT. Dacă m.v. Negativ, adică Meticenterul este situat sub CT-ul navei, forțele care acționează asupra navei, formează, fără restaurare, și a momentului plutitor, iar vasul plutește cu rola inițială (stabilitate negativă), care nu este permisă.

Og - exaltarea centrului de greutate față de chilă; Om - înălțimea meticenterului peste chila;

GM - înălțimea meticenterului; Cm - raza meticenterului;

m - meticenter; G - Centrul de Gravitate; C - centrul de mărime

Trei cazuri de localizare a Meticenterului M față de centrul severității vasului G sunt posibile:

meticenter M este situat deasupra vasului CT (H\u003e 0). Cu o mică incidență de forță de gravitate și flotabilitate, ele creează câteva forțe, momentul căruia urmărește să returneze nava în poziția inițială de echilibru;

Vasul CT G este situat deasupra Meticenterului M (H< 0). В этом случае момент пары сил веса и плавучести будет стремиться увеличить крен судна, что ведет к его опрокидыванию;

Vasul CT G și Meticenter M coincid (H \u003d 0). Nava se va comporta instabili, deoarece nu există o pereche de forțe de umăr.

Semnificația fizică a meticentrului este că acest punct servește drept limită la care poate fi ridicată centrul navei, fără a privi vasul de stabilitate inițială pozitivă.