Цель работы – Определить связь между метацентрической высотой и периодом бортовых колебаний.
Испытания проводят на модели судна, помещенной в наполненную водой ванну. В процессе выполнения работы используют тарированные грузы для их приема в трюм, с целью изменения метацентрической высоты.
Материалы и оборудование.
В работе используются (рис.1):
- ванна, заполненная водой;
- модель судна;
- грузы для кренования;
- грузы известной массы;
- инклинограф или секундомер
- весы и линейка.
Для теоретических расчетов и сравнения результатов опыта с расчетными данными используются:
- паспорт модели судна;
- кривые элементов теоретического чертежа судна;
- диаграмма посадок.
Краткие теоретические сведения
Определение начальной остойчивости по периоду бортовой качки производится на основе известной «капитанской» формулы:
,
где τΘ – период собственных бортовых колебаний судна;
СΘ – инерционный коэффициент;
В – ширина судна.
Определение периода бортовой качки судна рекомендуется производить при каждом опыте кренования, а для судов водоизмещением менее 300 т его определение является обязательным. Средством для определения τΘ является инклинограф или секундомеры (не менее трех наблюдающих).
Раскачивание судна осуществляется согласованными перебежками экипажа с борта на борт в такт колебаниям судна до наклонения судна на 5 ¸ 80 .
Капитанская формула позволяет при любом состоянии нагрузки судна приближенно определить метацентрическую высоту при нахождении его на волнении. При этом надо помнить, что для одного и того же судна величина инерционного коэффициента СΘ не одинакова, она зависит от его загрузки и размещения грузов. Как правило, инерционный коэффициент у порожнего судна больше, чем у загруженного.
Методика выполнения работы и оформление результатов
На одной из моделей судов с принятыми крен-балластами рассчитать метацентрическую высоту с оценкой погрешностей и качества опыта.
Исходные данные:
- вес порожней модели Δn.м (все исходные данные содержатся в паспорте модели);
- масса каждого из 4-х крен-балластов;
- величины 4-х плеч на которые перемещают крен-балласт;
- тарированные грузы для приема их в трюм.
Последовательность работы:
1. Подлежащая испытаниям модель судна с достаточной точностью взвешивается на весах.
2. Модель судна помещается в ванну с водой.
3. Определяется метацентрическая высота модели способом кренования (см. лабораторную работу №2).
4. Проводится раскачивание и замеряется период собственных колебаний по результатам 6-8 раскачиваний.
5. Определяется значение инерционного коэффициента, с использованием капитанской формулы и рассчитанной для данной нагрузки метацентрической высоты.
6. Модель судна разгружают до начального водоизмещения и устанавливают на кильблоки.
Рекомендации по обработке и оформлению полученных результатов:
Отчет должен содержать:
- задание на работу;
- необходимые теоретические сведения;
- данные о прямых измерениях необходимых величин и их погрешностях;
- данные о значениях снятые с информация из паспорта модели;
- расчеты с составлением таблиц, графиков;
- выводы по результатам проведенных опытов.
Вопросы для самоконтроля и защиты работы
1. В каких случаях проводится кренование судна?
2. Для проведения каких расчетов используются значения массы и координат центра тяжести порожнего судна?
3. Каким образом исправляют результаты кренования в случаях, если водоизмещение судна отличается от порожнего (в пределах ± 2 - 4%)?
4. Почему для судов водоизмещением более 300 т, раскачивание является только рекомендуемым опытом?
Литература: [1] стр.97-100,
[4] стр.129-148.
Список литературы
Основная литература:
1. Бендус И. И. Теория и устройство судна, часть 1: Учебное пособие – 2-е изд. / И. И Бендус. - Керчь.: КГМТУ, 2008. – 243с., ил.
2. Бендус И. И. Теория и устройство судна, часть 2: Учебное пособие / И. И Бендус. - Керчь.: КГМТУ, 2011. – 152с., ил.
3. Друзь Б.И. Задачник по теории, устройству судов и движителям: уч. пособие/ Б.И. Друзь. - Л.: Судостроение, 1986 . – 240 с.
4. Кулагин В.Д. Теория и устройство морских промысловых судов: уч. пособие/ В.Д. Кулагин. - Л.: Судостроение, 1986 . – 392 с.
Дополнительная литература
5. Донцов С.В. Основы теории судна. – Изд. 2-е, стереотипное.- О.: Феникс, 2007. – 142 с.
6. Кацман Ф.М. Теория и устройство судов: учебник/ Ф.М Кацман. - Л.: Судостроение, 1991. – 416 с.
7. Семенов-Тян-Шанский В.В. Статика и динамика корабля: уч. пособие/ В.В. Семенов-Тян-Шанский - Л.: Судостроение, 1973 . – 607 с.
8. Международная конвенция о грузовой марке 1966 года – М.: Транспорт, 1986. – 146 с. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 года (СОЛАС-74). (Консолидированный текст, измененный Протоколом 1988 года к ней, с поправками), - СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 2010 г. - 992 с. (2 экз.);
9. Международная Конвенция о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты 1978 г. (ПДМНВ-78) с поправками (консолидированный текст), - СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 2010 г. - 806 с. (4 экз.);
Информационные ресурсы
- библиотека КГМТУ // http://kgmtu.edu.ua/res_bibl;
- http://www.morkniga.ru;
- конструкция корпуса морского судна / компьютерная программа в среде Windows 98, 2000, XP, 7. http://hmurp.ucoz.ru/load/konstrukcija_korpusa_morskogo_sudna/1-1-0-32;
- судоводителям о плавучести и остойчивости судна (http://science.kamchatgtu.ru).
Игорь Иванович Бендус,
«ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА»
по выполнению лабораторных работ
для курсантов специальностей
26.05.05 «Судовождение» и
26.05.06 « Эксплуатация судовых энергетических установок»
очной и заочной формы обучения
Тираж_____экз. Подписано к печати____________
Заказ №_________ Объем 1,39 п.л.
Изд-во « Керченский государственный морской технологический университет»
98309 г. Керчь, ул. Орджоникидзе 82
Дата: 2018-11-18, просмотров: 1803.
