Как найти длину корабля

2.1 Главные размерения судна

Главными размерениями
судна называется совокупность
конструктивных, расчетных наибольших
и габаритных линейных размеров судна:
длины L,
ширины В, осадки Т и высоты борта Н,
измеряемых по ГОСТ 1062 – 80 в определенных
местах корпуса судна, как показано на
рис. 1.1.

Рис. 1.1 Главные
размерения судна

Форму судна наиболее
полно определяет теоретический чертеж
судна м (рис. 1.2), а количественную оценку
его элементов дают коэффициенты полноты
погруженных площадей и объемов ()
и соотношения главных размерений ().

Рис. 1.2 Теоретический
чертеж судна

Коэффициент
полноты КВЛ «𝛼»
– отношение площади ватерлинии 𝑆_квл
к площади, описанного вокруг нее
прямоугольника, со сторонами 𝐿
и 𝐵.

(1.1)

Коэффициент
полноты мидель – шпангоута
«β»
– отношение
погруженной площади мидель – шпангоута

к площади описанного вокруг него
прямоугольника:

.
(1.2)

Коэффициент
полноты водоизмещения (общей полноты)
«δ»
– отношение
объемного водоизмещения D
подводной части судна к объему
параллелепипеда со сторонами L,
B
и T:

или
.
(1.3)

Коэффициент
продольной полноты
«φ»
–
отношение объемного водоизмещения D
подводной части судна к объему цилиндра,
имеющему основанием площадь мидель –
шпангоута ()
и высоту L:

(1.4)

Коэффициент
вертикальной полноты
«χ»
–
отношение
объемного водоизмещения D
подводной части судна к объему цилиндра,
имеющему основанием площадь

и высоту T:

(1.5)

Численные
значения элементов погруженной части
корпуса судна при различных осадках
приведены в судовой документации в виде
графиков кривых элементов теоретического
чертежа (гидростатических кривых) –
рис. 1.3, или в виде таблиц гидростатических
элементов корпуса табл. 1.1.

Рис. 1.3 Кривые
элементов теоретического чертежа

Таблица 1.1 –
Гидростатическая таблица

𝑑, м	Δ, т	∇, м3	Хс, м	𝑍с, м	𝑆, м2	Х𝑓 , м
0,50	235	229	1,23	0,250	685,5	1,05
1,00	478	466	1,37	0,506	713,9	1,16
1.5	…	…	…	…	…	…
2.0	…	…	…	…	…	…
2.5	…	…	…	…	…	…
3,00	2197	2144	1,00	1,540	885,6	0,80

1.2 Примеры решения задач

Задача №1.
Определить длину L,
ширину B
и осадку судна d,
если известны: объемное водоизмещение

= 20690 м³,
соотношения главных
размерений

= 7,50,
2,41,
и коэффициент полноты водоизмещения
=
0,773.

Решение:
Из соотношений главных размерений в
безразмерном виде находим ширину и
длину

,
B=
d∙2.41,

При помощи формулы
(1.4) определяем осадку, подставив ранее
найденные безразмерные значения ширины
и длины

Затем находим
ширину и длину

Задача 2. Вычислить
коэффициенты вертикальной полноты

и продольной полноты

судна, если известны: объемное водоизмещение
=
6000 м³,
осадка

d
= 6,50 м, коэффициент полноты ватерлинии
=
0,815, коэффициент полноты мидель-шпангоута
=0,950
и соотношения главных размерений
.

Решение: Из
соотношений главных размерений находим
ширину и длину

При помощи формул
(2.4), (2.5), (2.6) определяем коэффициенты
полноты водоизмещения, вертикальной
полноты, и продольной полноты

Задача
№3. Найти
угол дифферента 𝜓
и осадку
носом 𝑑_н
судна, если
известны: ширина 𝐵
= 15,8 м,
осадка кормой 𝑑_к
= 5,85 м и
соотношения главных размерений
.

Решение: Из
соотношений главных размерений находим
длину и среднюю осадку

При помощи формул
(2.9), (2.10), (2.11) определяем осадку носом,
дифферент и угол дифферента

Задача
№4.
Рассчитать высоту надводного борта 𝑓
и
весовое водоизмещение,
используя кривые элементов теоретического
чертежа т/х «Славянск» (рис. А.1 приложения
А), если известны: высота борта 𝐷
=
12,0 м, дифферент 𝑑𝜓
=
— 0,28 м и осадка кормой 𝑑к
=
6,08 м при плотности забортной воды 𝜌
=
1,018 т/м³.

Решение:
Из формулы (2.10) находим осадку носом

При помощи формулы
(2.9) определяем среднюю осадку

На
(рис. А.1 приложения А) при помощи шкалы
осадок по вертикали отсчитываем найденное
значение средней осадки 𝑑ср
и
проводим горизонталь до кривой объемного
водоизмещения 𝑉.
Определенный таким образом горизонтальный
отрезок в сантиметрах умножаем на
масштаб этой кривой и получаем объемное
водоизмещение V
=21,8∙ 500=10900 м3.

При
помощи формулы (2.1) и уравнения плавучести
находим высоту надводного борта и
весовое водоизмещение

Задача
№5.
Вычислить по таблице гидростатических
элементов т/х «Славянск» (табл. А.1
приложения А) аппликаты центра величины
𝑧𝑐
и
поперечного метацентра 𝑧m,
если известны: дифферент 𝑑𝜓
=
0,10 м и осадка кормой 𝑑к
=
6,32 м.

Решение:
При помощи формул (2.10), (2,9) находим осадку
носом и среднюю осадку

Так
как найденная величина средней осадки
является промежуточной, то для определения
искомых значений аппликат применяем
метод линейной интерполяции, и из (табл.
А.1 приложения А) выбираем граничные
значения аппликат для осадок 𝑑₁
=
6,30 м, 𝑧_𝑐1=
3,42 м, 𝑧_m1
=
8,62 м, 𝑑₂=
6,40 м, 𝑧_𝑐2
=
3,47 м, 𝑧_m2
=
8,60 м.

Затем
определяем искомые значения аппликаты
центра величины

Соседние файлы в предмете Теория и устройство судна

• #
• #
• #
• #
• #
• #

36.1. Главные плоскости, система координат и основные сечения корпуса

Главными плоскостями для судовых чертежей являются (рис.1):
• диаметральная плоскость (ДП) – продольная вертикальная плоскость, проходящая по середине ширины судна;

• плоскость мидель-шпангоута ( )– вертикальная поперечная плоскость перпендикулярная (ДП) и проходящая по середине длины судна;

• основная плоскость (ОП) – горизонтальная плоскость, проходящая по верхней кромке горизонтального киля, параллельная поверхности воды для судна без крена и дифферента.

Линии пересечения главных плоскостей образуют систему координат 0 X Y Z,
с началом координат «0» на днище судна в плоскости мидель-шпангоута (рис. 1.).
Ось ОХ

положительна в нос от мидель-шпангоута

,
ось ОY – положительна на правый борт.

Рис.1. Координатные плоскости и оси координат

Сечение корпуса судна тремя взаимно перпендикулярными плоскостями показаны на рис.2. и образуют три основных сечения корпуса судна: диаметраль, мидель — шпангоут и конструктивную ватерлинию.

Рис. 2. Сечение корпуса судна тремя взаимно-перпендикулярными плоскостями

Сечение корпуса диаметральной плоскостью ДП делит судно на две симметричные части и образует сечение, называемое диаметралью судна.

Диаметраль дает представление о форме штевней, палубы и килевой линии.

Сечение корпуса плоскостью мидель — шпангоута делит судно на две части – носовую и кормовую и образует сечение, называемое мидель – шпангоутом.

Мидель- шпангоут дает представление о форме палубы (погибь), бортов (развал, завал) и днища (килеватость).

Сечение корпуса плоскостью ватерлинии ВЛ, параллельной ОП, дает ватерлинию и представление о форме левого и правого борта судна. (рис. 3.).
Ватерлинии бывают конструктивными (КВЛ) и грузовыми (ГВЛ).

Рис.3. Основные сечения корпуса

Главные размерения судов определяются ГОСТ 1062-80. Размерения надводных кораблей и судов главные. Термины, определения и буквенные обозначения и представляют совокупность конструктивных, расчетных, наибольших и габаритных линейных размеров корпуса судна.

Под конструктивными размерениями судна понимают размерения судна, соответствующие положению конструктивной ватерлинии (КВЛ), а расчетные размерения судна соответствуют расчетной ватерлинии, причем обычно КВЛ является расчетной ватерлинией.

Для металлических судов теоретическая поверхность судна – внутренняя поверхность обшивки или поверхность, проходящая по наружным кромкам набора (балок) корпуса.

Главными размерениями судна являются длина, ширина, осадка и высота борта.

Рис.4.Главные размерения судна: а — суда без постоянно выступающих частей; б — суда с постоянно выступающими частями; в — суда с транцевой кормой; г — главные размерения в поперечных сечениях корпуса; д — примеры определения теоретических линий и носового перпендикуляра

Длина судна, L.
Различают:
• длину по конструктивной ватерлинии L_КВЛ — расстояние между точками пересечения носовой и кормовой частей конструктивной ватерлинии с диаметральной плоскостью судна.
Аналогично определяется длина для любой расчетной ватерлинии LВЛ;

• длину между перпендикулярами L_{⟂ ⟂}. За носовой перпендикуляр (НП) принимают линию пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через крайнюю носовую точку конструктивной ватерлинии судна. За кормовой перпендикуляр (КП) принимают линию пересечения ДП судна с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через точку пересечения оси баллера с плоскостью конструктивной ватерлинии.
При отсутствии баллера за кормовой перпендикуляр судна принимается линия пересечения ДП судна с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей на расстоянии 97 % длины по КВЛ от носового перпендикуляра;

• длину наибольшую L_max — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками теоретической поверхности корпуса судна (без учета наружной обшивки) в носовой и кормовой оконечностях;

• длину габаритную L_габ — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей судна с учетом постоянно выступающих частей.

Ширина судна, В.
Различают:
• ширину по КВЛ В_квл — расстояние, измеренное в наиболее широкой части судна на уровне КВЛ перпендикулярно к ДП без учета наружной обшивки.
Аналогично определяют для любой расчетной ватерлинии ширину по ватерлинии ВВЛ;

• ширину на мидель-шпангоуте В — расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте на уровне КВЛ или расчетной ватерлинии

без учета наружной обшивки корпуса

;

• ширину наибольшую В_max — расстояние, измеренное в наиболее широкой части перпендикулярно к ДП между крайними точками корпуса

без учета наружной обшивки

;

• ширину габаритную В_габ — расстояние, измеренное в наиболее широкой части перпендикулярно к ДП между крайними точками корпуса

с учетом выступающих частей

.

Осадка судна, Т — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до плоскости расчетной ватерлинии (Т_вл) или до плоскости КВЛ (Г_квл).

Положения о грузовой марке разработаны на основе Международной конвенции о грузовой марке 1966 года.
Положения о грузовой марке применяются к каждому судну, которому назначен минимальный надводный борт.

Надводный борт – расстояние, измеренное по вертикали у борта на середине длины судна от верхней кромки палубной линии до верхней кромки соответствующей грузовой марки.

Палуба надводного борта – это самая верхняя непрерывная, не защищенная от воздействия моря и погоды палуба, которая имеет постоянные средства закрытия всех отверстий на ее открытых частях и ниже которой все отверстия в бортах судна снабжены постоянными средствами для водонепроницаемого закрытия.

Назначенный судну

надводный борт фиксируется путем

нанесения на каждом борту судна

отметки палубной линии, знака грузовой марки и марок углубления, отмечающих наибольшие осадки, до которых судно может быть максимально нагружено при различных условиях плавания.

Рис.5. Марка углубления на форштевне пассажирского судна

Грузовая марка, соответствующая сезону, не должна быть погружена в воду на протяжении всего периода от момента выхода из порта до прихода в следующий порт.

Судам, на борта которых нанесены грузовые марки, выдается Международное свидетельство о грузовой марке на срок не более чем на 5 лет.

Применяются следующие грузовые марки:
летняя грузовая марка – Л (S);
зимняя грузовая марка – З (W);
зимняя грузовая марка для Северной Атлантики – ЗСА (WNA);
тропическая грузовая марка – T (T);
грузовая марка для пресной воды – П (F);
тропическая марка для пресной воды – ТП (TF).

Обозначение организации, назначившей грузовую марку, наносится над горизонтальной линией, проходящей через центр кольца знака (диск Плимсоля).

Рис.6. Грузовая марка, диск Плимсоля и марка углубления на борту судна

Обозначение Регистра судоходства Российской федерации – РС.

Различают грузовые марки для лесовозов, пассажирских и парусных судов.

Контроль за посадкой судна (средней осадкой, дифферентом и креном) во время эксплуатации судна осуществляется по маркам углубления.

Марки углубления предназначены для определения осадки судна, наносятся на наружной обшивке обоих бортов судна в районе форштевня, ахтерштевня и на мидель-шпангоуте.

Марки углубления отмечаются арабскими цифрами высотой 10 см (расстояние между основаниями цифр 20 см) и определяют расстояние от действующей ватерлинии до нижней кромки горизонтального киля.

До 1969 года марки углубления на левом борту наносили римскими цифрами, высота которых равнялась 6 дюймам.
Расстояние между основаниями цифр равно 1 футу (1 фут = 12 дюймам = 30, 48 см; 1 дюйм = 2,54 см).

Грузовая шкала представляет собой таблицу для определения водоизмещения (дедвейта) по вычисленной или снятой средней осадке судна.

Обычно она рассчитывается для двух плотностей воды:
морской – 1,025 т/м3, пресной – 1,000 т/м3.

Для пользования грузовой шкалой необходимо провести через известную величину (например, осадку) горизонтальную линию и снять интересующие величины (например, водоизмещение).

Рис.7. Марка углубления на борту судна, определение осадки и грузовая шкала судна

Высота борта судна Н — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до бортовой линии верхней палубы судна.

Под бортовой линией понимается линия пересечения поверхности борта (без учета обшивки) и верхней палубы (без учета толщины настила).

Высота надводного борта F — это разность между высотой борта и осадкой

F = H — Т.

Главные размерения L, В, Н и Т определяют

только размеры судна

, а их соотношения L/B, В/Т, H/T, L/H и B/H в известной степени характеризуют форму корпуса судна и оказывают влияние на его навигационные качества и прочностные характеристики.

Например, увеличение L/B способствует быстроходности судна, чем больше B/T, тем оно остойчивее.

Дополнительное представление о форме корпуса судна дают безразмерные величины, называемые коэффициентами полноты судна.

Рис. 8. К определению коэффициентов полноты: а — площади ватерлинии; б — площади мидель-шпангоута; в — водоизмещения

Коэффициент полноты ватерлинии α — отношение площади ватерлинии S к площади описанного вокруг нее прямоугольника со сторонами L и В (рис.7):

α=S/LB

Рис. 9. К определению коэффициентов полноты площади ватерлинии α

Коэффициент полноты мидель-шпангоута β — это отношение погруженной части миделя к площади описанного вокруг нее прямоугольника со сторонами В и Т:

β = ω/BT

Рисунок 10. К определению коэффициента полноты площади мидель-шпангоута β

Коэффициент полноты водоизмещения δ — это отношение объемного водоизмещения V к объему параллелепипеда со сторонами L, В и Т:

δ=V/LBT

Рис. 11. К определению коэффициентов полноты водоизмещения δ

Коэффициент продольной полноты φ — отношение объемного водоизмещения V к объему призмы, имеющей основанием площадь мидель-шпангоута и высоту L:

ϕ=δLBT/βBTL=δ/β

Коэффициент вертикальной полноты χ — отношение объемного водоизмещения V к объему призмы, имеющей основанием площадь конструктивной ватерлинии S и высоту Т:

χ =V/ST=δ/α

Как и соотношения главных размерений, коэффициенты полноты влияют на навигационные качества судна.

Уменьшение δ, α и φ способствует быстроходности судна, а увеличение α повышает его остойчивость.

Судно характеризуется объемными и массовыми показателями, к числу которых относятся:
— водоизмещение объемное V, м3, — объем подводной части судна,
— водоизмещение D, т, — масса судна: D = ρV, где ρ — плотность воды, т/м3.

Каждой осадке судна соответствует определенное объемное водоизмещение и масса судна (водоизмещение).

Водоизмещение полностью построенного судна, но без запасов, расходных материалов, грузов и людей называется водоизмещением порожнего судна.

Водоизмещение судна, загруженного по грузовую марку, называется водоизмещением судна с полным грузом

Измерения парусного корабля

Модераторы:FreeLander, Valentin Demin

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---