Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Определение положения ЦТ судна опытным путем. Методика прове-дения опыта кренования и обработки его результатов
Положение ЦТ по высоте и длине судна, т. е. его абсцисса xg и аппликата zg определяется из расчета нагрузки масс по формулам (1.30). Однако подсчет всех масс и их статических моментов представляет крайне трудоемкую операцию, связанную с заметной погрешностью вычислений, прежде всего потому, что невозможно точно определить координаты ЦТ всех составляющих нагрузки судна. Поэтому рассчитанные в проекте значения zg и xg проверяют и корректируют экспериментальным путем посредством проведения опыта кренования. Опыту кренования должны подвергаться:
Дополнительные указания по перечисленным случаям проведения опыта кренования и некоторые изъятия содержатся в разделе 1 части IV Правил [16] и в “Кодексе” ИМО [28]. Опыт кренования заключается в искусственном создании крена судна с помощью специального груза, называемого крен-балластом, и регистрации углов крена. Обычно опыт кренования проводится для порожнего судна, однако в условиях опыта практически всегда есть небольшое допустимое Правилами количество излишних и недостающих грузов. Для них составляется ведомость в форме обычной таблицы нагрузки масс с указанием координат ЦТ отдельных грузов. Имея эту таблицу, можно подсчитать суммарную массу излишних и недостающих грузов и координаты ее ЦТ, а затем пересчитать по лученные из опыта водоизмещение и координаты ЦТ судна на состояние нагрузки порожнего судна. При проведении опыта кренования необходимо соблюдать ряд условий, которые могут повлиять на точность результатов. В частности, должны быть закреплены все подвижные грузы, ликвидированы свободные поверхности жидких грузов, для чего цистерны осушаются или запрессовываются. Подробно эти условия оговариваются в Инструкции по кренованию судов Морского Регистра. В начале опыта замеряют посадку судна; замер осадок в носу и корме производят со шлюпки или с плота по маркам углубления каждого борта. Кроме того, полезно провести контрольные замеры высоты надводного борта и сопоставить их с замерами осадок. По результатам этих измерений можно определить водоизмещение и абсциссу ЦТ. Нанеся на масштаб Бонжана след действующей ватер линии, снимают значения площадей шпангоутов и вычисляют водоизмещение V и абсциссу ЦВ xc. При достаточно малом угле дифферента согласно условию равновесия (1.28) xg = xc. Если дифферент значителен, абсциссу xg определяют по формуле
, (4.13) т. е. для ее вычисления необходимо предварительно найти аппликату ЦТ zg, для чего крен-балласт, сила тяжести p которого известна, переносят горизонтально поперек судна на расстояние l, создавая кренящий момент M кр = pl. Угол крена, вызванный этим моментом, определяют с помощью веска-грузика, подвешенного на длинной нити и перемещающегося при наклонении судна вдоль градуированной шкалы (рис. 4.10), или с помощью специального прибора — инклинографа, описанного в работе [21]. Весков должно быть не менее трех (для судов длиной менее 30 м допускается два веска), располагаются они в разных местах по длине судна, а их длина должна быть достаточно большой — от двух-трех метров на небольших судах до четырех-шести — на крупных. Для гашения колебаний веска, возникающих при наклонении судна, он снабжается крылаткой, опущенной в бачок с машинным маслом или мазутом. Угол крена определяется выражением . (4.14)
Рис. 4.10. Весок
При равновесии кренящий момент M кр равен восстанавливающему M в; определяя M в по метацентрической формуле остойчивости (2.14а), имеем , откуда легко найти поперечную метацентрическую высоту: , (4.15) которая имеет определенную степень точности. Для повышения степени точности определения величин, входящих в (4.15), кренование судна повторяют несколько раз (обычно от восьми до шестнадцати). С этой целью переносимый груз разбивают на четыре или шесть примерно одинаковых по массе групп, каждую из которых тщательно взвешивают на весах и маркируют. Группы размещают на палубе в широкой части судна, в местах, где удобен перенос груза, по две или три группы на каждом борту (рис. 4.11). Место для укладки крен-балласта по группам отмечают мелом, и тщательно замеряют плечи переноса. Первый отсчет по вескам производят при исходном расположении груза по обоим бортам, после чего грузы переносят по одной группе сначала на один борт, потом на другой и наконец снова в исходное положение; после каждого переноса делают отсчет по вескам.
Запись отсчетов и обработку по каждому веску, а также вычисление соответствующих кренящих моментов производят в табличной форме. Затем вычисляют средние значения углов крена по показаниям всех трех весков для каждого из наблюдений и составляют итоговую таблицу определения метацентрической высоты в соответствии с формулой (4.15). Она содержит ряд значений hi, отвечающих каждому наблюдению (замеру).
Рис. 4.11. Схема переноса крен-балласта в опыте кренования
При обработке результатов опыта кренования и использовании их на практике большое внимание уделяется учету погрешностей. Ошибки в определении метацентрической высоты подразделяются на систематические и случайные. К систематическим ошибкам, общим для всех наблюдений, относятся: неточность метацентрической формулы остойчивости, ошибка в определении водоизмещения по масштабу Бонжана, ошибка при взвешивании крен-балласта, в замерах осадки носом и кормой. Для уменьшения ошибки при использовании метацентрической формулы остойчивости согласно Правилам [16] необходимо, чтобы начальная метацентрическая высота судна во время опыта была не менее 0,2 м. Кроме того, угол крена следует ограничить значениями 2—4°, когда нелинейность начального участка диаграммы остойчивости, приближенный способ учета которой приведен в Справочнике [3], обычно ничтожна. При достаточно тщательном определении водоизмещения и взвешивании крен-балласта соответствующие ошибки не превышают 0,5 % и потому могут не учитываться. К случайным ошибкам, связанным с проведением отдельных опытов, относятся ошибки в определении углов крена вследствие неточности отсчетов по вескам, в определении плеч переноса крен-балласта, в замере осадок носом и кормой, а также ошибки, обусловленные действием дополнительных кренящих моментов от ветра, волн, натяжения швартовов и т. п. Наличие случайных ошибок приводит к тому, что значения метацентрической высоты, полученные по результатам замеров в каждом отдельном креновании, будут отличаться от ее среднеарифметического значения, найденного в результате всего опыта: , (4.16) где n — количество замеров. Для оценки точности как отдельных замеров, так и опыта в целом используют понятие среднеквадратичной ошибки; вычисляя эту ошибку по экспери-ментальным данным и сопоставляя рассчитанное значение с нормированными Правилами [16], оценивают качество опыта кренования. Кренование признается качественным, если для каждого наблюдения и для всего опыта удовлетворяются условия, изложенные в разделе 1 части IV Правил. В этом случае значение метацентрической высоты, полученное из опыта по формуле (4.16), принимают в расчет без вычета из него вероятной ошибки опыта. Если же требования Правил не выполняются, то в расчетах следует использовать полученное при креновании значение метацентрической высоты за вычетом из нее вероятной ошибки опыта, равной
где — коэффициент, зависящий от количества замеров и уменьшающийся от 5,4 при n = 8 до 4,0 при n = 16. Промежуточные значения определяют по таблице, приведенной в Правилах [16]. Найденное значение метацентрической высоты используют для определения аппликаты ЦТ судна. При малом дифференте аппликату zg находят по формуле . (4.17) Если же угол дифферента рад, то расчет производят по формуле , (4.18) где zc и r 0 — величины, определяемые также с учетом дифферента: r 0 по теоретическому чертежу для наклонной действующей ватерлинии, а zc по интегральным кривым Власова или по масштабу Бонжана (см. гл. 1). Материалы опыта кренования принято оформлять в виде специального протокола, типовые бланки которого приведены, например, в Справочнике [4]. Расчеты водоизмещения и координат ЦТ судна по данным опыта кренования удобно проводить в табличной форме, рекомендуемой в том же справочнике. Результаты этих расчетов и принимают в качестве окончательных при оценке соответствия остойчивости судна требованиям Правил, а также при составлении Информации об остойчивости для капитана.
ГЛАВА 5. НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; просмотров: 879; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.141.0.61 (0.015 с.) |