Расчет крепления палубного груза, буксировка судна в море и при снятии с мели

1.

где W – вес палубного груза, кН; g – 9,81 м/с2; τ1 – период бортовой качки судна, с; Θmах – 30 град; Z – расстояние от ц.т. судна до ц.т. палубного груза, м; r – половина высоты волны, м (r = hв / 2 = 2,5)

Z= hб – Zc + hк + Zгр, м,

Где hб – высота борта судна (hб =6,0 м); Zc – центр тяжести судна (Zc = 3,4 м); hк – высота комингса (hк = 1 м); Zгр – центр тяжести груза (Zгр = 1,3)

Z = 6,0 – 3,4 + 1 + 1,3 = 4,9 м,

Ру = 182,4 (кН)

2.

где W – вес палубного груза, кН; g – 9,81 м/с2; τ1 – период бортовой качки судна, с; Θmах – 30 град; Y – расстояние от ДП до ц.т. палубного груза, м; r – половина высоты волны, м.

P1z = 242,5 (кН)

Суммарные силы действующие по осям ОХ и ОZ при килевой качке:

3.

где W – вес палубного груза, кН; g – 9,81 м/с2; τ2 – период килевой качки судна, с; Ψmах – 5 град; Z – расстояние от ц.т. судна до ц.т. палубного груза, м; r – половина высоты волны, м.

Px = 26,5 (кН)

4.

где W – вес палубного груза, кН; g – 9,81 м/с2; τ1 – период бортовой качки судна, с; Θmах – 30 град; Х – расстояние от мидель-шпангоута до ц.т. палубного груза, м; r – половина высоты волны, м.

P2z = 236,6 (кН)

Сила ветра, действующего на палубные грузы:

5.

где pv – величина равная 1,5 кПа; Аv x – площадь парусности палубного груза в поперечном направлении по отношению к судну, м2.

Avx = aг*hг,

Где аг – ширина груза (аг = 3 м); hг – высота груза (hг = 3 м);

Аvx = 3*3 = 9

Pвет х =13.5 (кН)

6.

где pv – величина равная 1,5 кПа; Аv у – площадь парусности палубного груза в продольном направлении по отношению к судну, м2.

Avy = bг*hг,

Где bг – длина груза (bг = 4 м); hг – высота груза (hг = 3 м);

Аvy = 4*3 = 12

Pвет у =18 (кН)

Сила удара волны:

7.

где pволн – величина равная 1 кПа; А’v x – площадь поверхности палубного груза в поперечном направлении по отношению к судну над фальшбортом, м2; hв – высота волны, м; hс – отстояние ц.т. этой площади от ватерлинии, м.

А’v x = Avx, т. к. высота комингса равна высоте фальшборта,

hc = hб – hос + hк + Zгр, м,

где hб – высота борта (hб = 6,0 м); hос – осадка судна в грузу (hос = 4,0 м); hк – высота комингса (hк = 1,0 м); Zгр – центр тяжести груза (Zгр = 1,3 м);

hc = 6,0 – 4,0 + 1,0 + 1,3 = 4,3 м

Pвол x = 28,8 (кН)

8.

где pволн – величина равная 1 кПа; А’v у – площадь поверхности палубного груза в продольном направлении по отношению к судну над фальшбортом, м2; hв – высота волны, м; hс – отстояние ц.т. этой площади от ватерлинии, м.

А’v y= Avy, т. к. высота комингса равна высоте фальшборта,

Pвол у = 38,4 (кН)

Реакция найтовов от усилий, направленных в плоскости шпангоута:

9.

где tп – число поперечных найтовов; a – угол наклона поперечного найтова к вертикали, град; b – угол наклона поперечного найтова к плоскости шпангоута, град.

Ry = 318,4 (кН)

Реакция найтовов от усилий в диаметральной плоскости:

10.

где tпр – число продольных найтовов; c – угол наклона продольного найтова к вертикали, град; d – угол наклона продольного найтова к диаметральной плоскости, град.

Rх = 137,6 (кН)

Размеры найтовов определяют по возникающим в них реакциях. Разрывное усилие троса для найтова:

11.

где k – коэффициент запаса прочности при расчёте усилий в найтовах, крепящих груз, равный 2; R – реакция найтова от усилий в плоскости шпангоута или в диаметральной плоскости, Н.

Rу разр = 636,8 (кН)

Rх разр = 275,2 (кН)

Длина груза L=4 м; ширина – 3 м; высота – 3 м