Stabilitatea statică a navelor

Maritime Biblioteca România nr

Stabilitatea navei la unghiuri mici de înclinare (θ mai mic de 120) este numit primar, caz în care cuplul este restaurarea liniar dependentă de unghiul nominal.

Luați în considerare înclinația coextensivă navei în plan transversal.

În acest caz, presupunem că:

unghiul de înclinare este mic (sub 12 °);

CC1 portiune curba traiectoriei CV este un arc de cerc situată într-un plan de înclinare;

linia de acțiune a forțelor de flotabilitate într-o poziție înclinată a vasului trece prin inițial metacentru m.

În aceste ipoteze, momentul total de cuplu de forțe (greutatea și forța flotabilitate) acționează în planul de înclinare pe GK umăr, care se numește stabilitate umăr statică, iar momentul - cuplul reducător și este desemnat Mw.

Această formulă se numește formula metacentric stabilitate transversală.

Când înclinațiile transversale ale vasului, cu un unghi mai mare de 12 °, folosind expresia de mai sus nu este posibilă, deoarece centrul de greutate al liniei de plutire înclinată este deplasat de planul central și valoarea centrului este deplasat nu printr-un arc de cerc, o curbă de curbură variabilă, r. F. metacentric raza își modifică valoarea.

Pentru a aborda problemele de stabilitate la unghiuri mari de călcâi utilizând diagrama de stabilitate statică (DSO). este un grafic care exprimă relația dintre unghiul static rola stabilitate umăr.

Construit folosind pantokaren de redresare - parcele umeri formează o stabilitate Dacă deplasarea volumetrică a vasului și unghiul nominal. vas special Pantokareny fiind construit în biroul de proiectare pentru unghiuri rola de la 0 la 900 pentru deplasările navei goale la deplasarea navei în sarcină totală (situată în vas - un tabel de curbe ale elementelor de desen teoretice).

Rice - a - pantokareny; b - grafice pentru a determina statice umeri stabilitate l

Pentru a construi un DSO ar trebui:

pe pantokaren axa x amâna punctul corespunzător deplasarea volumetrică a navei în momentul finalizării încărcării;

obținut dintr-un punct perpendicular pentru a recupera și elimina din valorile curbelor lf pentru rola unghiuri de 10, 200 și așa mai departe d..;

calcula umerii stabilității statice cu formula:

Dacă l = - o * sinθ = lf - (Zg - Zc) * sinθ,

unde a = Zg - Zc (sarcină în care vasul applicate DH Zg se calculează ce corespunde unei deplasări - este umplut cu o masă specială și CV applicate Zc - curbele teoretice din tabelele de elemente de desen);

Dacă o sinusoidă curbă și un * sinθ, unde diferența ordonatelor sunt statice umeri stabilitate l.

Pentru a construi diagrama de stabilitate statică pe axa x reprezintă θ unghiuri de înclinare în grade și axa ordonatei - umerii de stabilitate statică în metri. Construirea diagrama pentru o anumită deplasare.

îndreptare

Fig. prezintă anumite condiții a navei în diferite înclinații:

Poziția I (θ = 00) corespunde unei poziții de echilibru static (l = 0);

poziția II (θ = 200) - a apărut umăr stabilitate statică (1 = 0,2 m);

Poziția III (θ = 370) - umăr stabilitate statică a atins punctul culminant (I = 0,35 m);

Poziția IV (θ = 600) - umăr scade stabilitatea statică (I = 0,22 m);

Poziția V (θ = 830) - umăr stabilitate statică este zero. Nava se află în poziția statică de echilibru instabil, deoarece chiar și o mică creștere în rola de răsturnare a navei;

Poziția VI (θ = 1000) - umăr stabilitate statică devine negativ și vasul este înclinat.

Pornind de la o poziție mai înaltă decât poziția a III-a, nava nu va fi în măsură să se întoarcă la propria lor poziție de echilibru, fără aplicarea forței externe pentru ea.

Astfel, stabilitatea navei în interiorul unghiului băncii de la zero la 83 °. Punctul de intersecție cu abscisa curbei corespunzătoare vasului colț de înclinare (θ = 830) este o diagramă punct a unui apus de soare, iar unghiul - diagrama unghiului apus.

maxim momentul de bandare Mcr max. care poate rezista nava nu este de cotitură peste umăr corespunde stabilității statică maximă.

Utilizarea cuplului de redresare poate fi determinată de unghiul de înclinare cunoscut al momentului de bandare M1, efectuată prin acțiunea vântului, a valurilor, sarcina offset, etc. Pentru determinarea sa efectuat linia orizontală care se extinde din punctul M1 să intersecteze graficul curbei, iar din punctul obținut este coborât perpendicular pe axa x (θ = 260). În același fel problema inversă este rezolvată.

Prin diagrama de stabilitate statică poate determina înălțimea metacentrică inițială, ceea ce este necesar pentru constatarea:

din punct de pe abscisă care corespunde unghiului rolei 57,3 ° (un radian) perpendicular restabili;

de la origine la o tangentă la partea inițială a curbei;

măsurată perpendicular pe segmentul cuprins între axa orizontală și tangenta, care este egal cu umerii de stabilitate la scară înălțimii metacentrice a navei.