Курсовая работа: расчёт грузового плана судна

UREX / Справочник / О катамаранах

Водоизмещение и грузоподъемность катамарана. Как эти понятия использовать на практике? (Статья-помощь при выборе катамарана)

(Статья-помощь при выборе катамарана)

Водоизмещение и грузоподъёмность является важнейшей характеристикой любого судна.

Рабочее водоизмещение – это объем погружённой части   корпуса судна,  при его погружении до определенной линии осадки. (Ватерлинии). 

Масса судна (закон Архимеда) при таком погружении равна   М=плотность воды х объём погр. части корпуса. Плотность воды 1т/куб.м. Значит водоизмещение и масса  судна при этом погружении равны, только выражены в разных еденицах измерения. (Если рабочее водоизмещение равно  1000 литров (1куб м.), то масса судна при этом равна 1000кг. (1 тонна)

Водоизмещение измеряется в объемных величинах – кубических метрах (м3) или в весовых величинах (в тоннах или кг).

По водоизмещению возможно судить о величине судна, его вместимости, его возможностях и мореходных качествах

Полное водоизмещение надувного катамарана это полный объем двух гондол. (надувных баллонов)

   О чем это нам говорит?  Что это нам даёт на практике?

  1. Полное водоизмещение катамарана в весовых величинах  это  величина   общего веса катамарана (собственный вес судна +  груза),  под давлением,  которого наши гондолы скроются под водой,  но будут находиться всё равно на поверхности, т. к.  плавучесть не потеряна, объём гондол замкнутый  (герметичный).

Рассмотрим  пример:  Предположим, водоизмещение катамарана — 1500л , вес катамарана — 30кг.  Это означает следующее: чтобы наш катамаран (гондолы) ушел полностью под воду, нужно чтобы вес судна был 1500кг.  Значит необходимо доложить  на него груз весом 1500-30=1470 кг.  Если положить груз весом 1455кг, то  катамаран еще останется виден над поверхностью воды.

    2.  Оптимальная грузоподъёмность (рабочее водоизмещение) надувного катамарана  — это  оптимальный вес гружённого судна  (собственный вес судна + груз) при котором судно будет идти, соответствуя заложенным конструктивным мореходным  характеристикам.

 Обычно,  его берут равным 1/3 части полного водоизмещения. Зная полное водоизмещение, можно найти оптимальную грузоподъемность судна.

Рассмотрим  пример:  Предположим,  полное водоизмещение катамарана — 1500л.   Рассчитываем  1500 : 3 = 500 кг.  Итого оптимальная  грузоподъёмность судна 500 кг.  —  вес самого судна + вес экипажа + вес груза экспедиции.

Итак,  мы связали между собой две важные величины: общее водоизмещение и оптимальную грузоподъемность катамарана.

Применим наши познания дальше на практике.

1.Зная диаметр,  длину,  форму гондол судна вы уже можете теоретически  определить  оптимальную глубину погружения катамарана (определение ватерлинии).

Пример: Если диаметр судна 60см, водоизмещение 1500л,  грузоподъемность  судна 500кг (третья часть полного водоизмешения), то судно погрузится приблизительно на 1/3 диаметра  на 20см  (60/3=20см),  с учетом подкаяченности носа и кормы ≈22÷24 см.  (если посчитать объём погруженной части то получим  500л.).

Увеличивая полный вес катамарана выше его оптимальной грузоподъёмности,  у вас катамаран погрузится глубже оптимальной глубины погружения,  на надувном катамаране это возможно и не возбраняется  (это не лодка с открытым объёмом), только ухудшаться  немного мореходные качества, и наоборот  уменьшая вес,  вы улучшаете  мореходные свойства катамарана. А глубину погружения  зная полный вес  судна вы теоретически вычислить уже сможете.

2.Итак, зная общий вес катамарана,  вы теоретически можете определить глубину погружения судна  (Рабочую ватерлинию судна).

В зависимости от глубины реки, будете принимать решение, идти по ней или нет  или какой общий вес катамарана должен быть,  чтобы пройти.  Глубина реки 18-20см,  значит  судно должно погрузится на  15см.   Рассчитывайте.

Пример:   Глубина реки примерно 50см. Если общий вес судна 750кг, водоизмещение 1500л,  диаметр гондол 60см . Расчётная глубина погружения получается примерно 30-32см, глубина реки 50см. Всё нормально проходим.

Для принятия окончательного решения нужно учитывать еще и характер реки, так как при изменении оптимальной грузоподъемности  изменяются характеристики катамарана, его  ходкость и маневренность.

  Ещё пример: При разведке сложного участка порога вы видите, что глубина реки уменьшается до 15см. Нужно рассчитать, сколько веса нужно снять с катамарана, чтобы катамаран прошел по такой глубине  или при невозможности облегчения судна, организовывать обнос препятствия.

Иногда это необходимо при прохождении сложных участков.

Исходя из вышесказанного,  становится ясно,  какое важное  значение  при выборе катамарана имеет характеристика  «полное водоизмещение»

Объемное водоизмещение

Ласт — единица измерения водоизмещения торговых судов России, применявшаяся до начала XX века; ласт объемного водоизмещения равен 5 663 м3, весового — около 2 тонн.

Тело, погруженное в покоящуюся жидкость, находится под действием двух сил: силы тяжести G pTgV, приложенной в центре тяжести тела, и архимедовой силы P, fxgV, приложенной в центре объемного водоизмещения.

Одной из основных характеристик судна является его весовое водоизмещение, которое равно весу воды, вытесненной судном при погружении его в воду до грузовой ватерлинии. Объем вытесненной воды называется объемным водоизмещением судна.

К расчету плавания тел.

На тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, называемая архимедовой силой Рв; она направлена вверх и равна весу вытесненной телом жидкости. Объем жидкости W, вытесненной плавающим телом, называется объемным водоизмещением. Если вес тела GPB, тело тонет. При G PB тело плавает в погруженном состоянии. Если GPB, тело всплывает на поверхность жидкости.

К расчету давле — К расчету давления на ния на вальцовый затвор сегментный затвор.

На тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, называемая архимедовой силой РВ; она направлена вверх и равна весу вытесненной телом жидкости. Объем жидкости W, вытесненной плавающим телом, называется объемным водоизмещением. Если вес тела G РВ, тело тонет. При G Рв тело плавает в погруженном состоянии. Если G Рв, тело всплывает на поверхность жидкости.

Он был настолько уверен в правильности своих расчетов весовой нагрузки и объемного водоизмещения судна, что еще на стапеле приказал прорезать в бортовой обшивке пушечные порты ( отверстия для выхода стволов орудий), которые после спуска корабля на воду возвышались над се поверхностью на том именно расстоянии, какое было заранее вычислено строителем.

Валовая регистровая вместимость дает представление о размерах судна в целом и является основанием для взимания соответствующих портовых и других сборов. Чистая регистровая вместимость указывает на объем помещений, используемых для перевозки грузов и пассажиров, и характеризует судно с точки зрения целесообразности его коммерческой эксплуатации. К весовой и объемной характеристике судна относится водоизмещение ( displacement draught) — количество воды, вытесненной судном. Объемное водоизмещение ( volume displacement) — объем подводной части судна ниже ватерлинии и весовое водоизмещение ( weight displacement), равное весу судна. Различают валовое и чистое весовое водоизмещение. Валовое, или полное, весовое водоизмещение равно весу вытесненной судном воды при загрузке судна до максимально допустимой осадки. Чистое весовое водоизмещение судна равно весу вытесненной судном воды при отсутствии на судне людей, грузов, топлива, воды и судовых припасов. При вычете из дедвейта веса топлива, воды и судовых припасов, находящихся на судне, полученная разность составит чистую грузоподъемность — дедвейт-карго ( dead weight cargo), т.е. вес груза, который может быть погружен на судно.

Со школьных лет читатель знаком с законом Архимеда. О плавающих в жидкости телах доказал основные предложения — теоремы, одна из которых приведена ниже в том виде, в каком она была им сформулирована: Предложение пятое. Если более легкое, нежели жидкость, тело будет в нее помещено, то оно погрузится настолько, что объем жидкости, равный объему погруженной части, будет весить столько же, как и все тело. V вытесненной им воды, называемый объемным водоизмещением корабля ( объем подводной части) и измеряемый в кубических метрах.

Размеры и форма корпуса корабля оказывают существенное влияние на важнейшие механические характеристики. Рассмотрим сначала движение корабля с определенной формой корпуса. Все геометрические размеры определяются значением длины корабля L. Различным L соответствуют геометрически подобные корпусы. Для обычных кораблей тяжелого типа можно считать, что общий вес вполне определяет положение корпуса относительно воды. Вместо водоизмещения А, выраженного в тоннах, можно взять объемное водоизмещение D, выраженное в кубических метрах, так как А pgD, где р есть плотность воды.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий