Морський освітній портал, контент сайту, 19) визначення мінімального перекидального

19) ВИЗНАЧЕННЯ МІНІМАЛЬНОГО перекидаються
МОМЕНТУ ПО діаграми статичної І ДИНАМІЧНОЇ
остійності

Граничні способу судна за допомогою діаграм статичної і динамічної остійності можна зобразити таким чином:

Ми бачимо, що граничний крениться момент, діючий статично, завжди більше граничного крениться моменту, діючого динамічно. Таким чином, для судна швидке наростання крениться моменту завжди більш небезпечно, ніж повільне.
Розглядаючи питання, пов'язані з дією раптово прикладеного крениться моменту, ми виходимо з припущення, що початкового стану судна відповідає кут крену, рівний нулю (пряме положення). Тим часом в практиці експлуатації суден бувають випадки, коли до початку раптового крениться моменту судно вже знаходиться в накрененном положенні в результаті дії якогось крениться моменту. У цій ситуації при вирішенні задач динамічної остійності можливі два випадки:
1) судно плаває з початковим кутом крену в тому ж напрямку, в якому прикладена раптовий крениться момент;
2) судно має початковий крен в сторону, протилежну дії раптового крениться моменту.
Обмежимося розглядом способу розв'язання задач по визначенню мінімального перекидаючого моменту для другого, більш небезпечного випадку.
Раптово прикладений крениться момент, при якому динамічний кут крену досягає значення статичного кута нестійкої рівноваги, називається мінімальним перекидаючим моментом Мопр.

Припустимо, що судно має крен -θСТ1. створений спочатку чинним моментом МКР. Крім того, на судно діє раптовий крениться момент Мкр.дін в напрямку, протилежному МКР. тобто судно має крен на той борт, з боку якого подіяв раптовий крениться момент.
В цьому випадку мінімальний перекидаючий момент визначають наступним чином. Діаграму статичної остійності продовжують в область негативних значень абсцис на ділянці, рівному кутку крену - θСТ1. Потім на осі абсцис відкладають у відповідному масштабі кут крену - θСТ1. через отриману точку Е проводять вертикальну лінію до перетину з діаграмою (точка F) і продовжують її вгору. Після цього підбирають такий стан по висоті лінії DК, паралельної осі абсцис, щоб заштриховані площі FDA і AВК виявилися рівними. Знайдена ордината ОС відповідає значенню мінімального перекидаючого моменту МКР max дин .. При наявності крену судна на кут - θСТ1. створеного первинним крениться момент МКР. абсциса точки К визначає, кут нахилу θmax дин .. який при цьому отримає судно.
За діаграмою динамічної остійності значення перекидаючого моменту і викликаний ним крену визначають наступним чином:

Продовжують діаграму в область негативних значень абсцис на ділянці, рівному кутку - θСТ1. Потім на лівій частині осі абсцис відзначають точку Е, відповідну початкового кутку крену - θСТ1. і через неї проводять вертикальну лінію до перетину з діаграмою (точка F). З точки F проводять дотичну FT і горизонтальну пряму, паралельну осі абсцис, на якій відкладають відрізок FP, рівний одному радіану (57,3 град.). З точки Р відновлюють перпендикуляр до перетину з дотичною FT в точці Q. Відрізок PQ в масштабі осі ординат дорівнює мінімальному перекидаючого моменту МКР max дин. При наявності початкового крену судна на кут - θСТ1. абсциса точки Т дає значення кута крену θmax дин. викликаного моментом МКР max дин.

Розрахунок плечей і посроеніе діаграм статичної і динамічної остійності за допомогою пантокарен.

Пантокарени - це криві плечей форми lф. виражають залежність значень плечей форми від водотоннажності судна і кута нахилу. Пантокарени мають такий вигляд:

За допомогою пантокарен визначаємо значення плечей форми lф для різних кутів нахилу θ при заданому водотоннажності судна, а потім знаходимо плечі статичної остійності за формулою:

де а = ZG - ZC.
Потім розраховуємо плечі динамічної остійності lg через lст і θ, враховуючи, що діаграма динамічної остійності є інтегральною кривою від діаграми статичної остійності.
Найпростіше необхідні розрахунки плечей статичної та динамічної остійності можна зробити в табличному вигляді:

На підставі отриманих значень плечей будуємо діаграми статичної та динамічної остійності.