Trim için düzeltmelerin hesaplanması. Pruvada trim - pruva draftı kıç draftından daha büyük olduğunda geminin konumu
Bir geminin draftı ve trimi nasıl belirlenir?
Baş ve kıçtaki draft ve trimi belirlemek için, her iki tarafta Arap rakamlarıyla desimetre cinsinden çöküntü işaretleri uygulanır. Rakamların alt kenarları gösterdikleri taslağa karşılık gelir. Kıç draftı pruva draftından büyükse, geminin kıçta bir trimi vardır ve bunun tersine, kıç draftı pruva draftından küçükse pruva trimlenir.
Pruva draftı kıç draftına eşit olduğunda, “gemi düz omurgada” derler. Ortalama draft, pruva ve kıç draftlarının toplamının yarısıdır.
Geminin yer değiştirmesi ve tamlık katsayısı nedir?
Geminin boyutunu karakterize eden ana değer, hacimsel yer değiştirme olarak adlandırılan, onun tarafından yer değiştiren suyun hacmidir. Kütle birimleriyle ifade edilen aynı miktarda suya kütle yer değiştirmesi denir. Şekil 5'te gösterilen duba için hacimsel yer değiştirme V, 10 x 5 x 2 = 100 metreküp olacaktır. Bununla birlikte, gemilerin büyük çoğunluğunun su altı hacmi, paralel borunun hacminden önemli ölçüde farklıdır (Şek. 6). Sonuç olarak, geminin yer değiştirmesi, ana boyutları ve draftı üzerine inşa edilen paralel borunun hacminden daha azdır.
Şekil 5
Sualtı yüzeyinin tamlık derecesini değerlendirmek için, toplam tamlık katsayısı g kavramı, gemi teorisine dahil edildi ve belirtilen paralel borunun hacminin ne kadarının geminin V hacimsel yer değiştirmesi olduğunu gösterdi. : V = gx U x B x T
Genel tamlık katsayısı g değişim sınırları
Kütle yer değiştirmesini belirlemek için, V değerini suyun belirli kütlesinin değeri ile çarpmak yeterlidir (tatlı su - 1000 kg m3, Dünya Okyanusunda - 1023 ila 1028 kg m3 arasında). Aralarındaki farka denir. taşınan yükün, yakıt rezervlerinin, yağlama yağlarının, suyun, erzakların, mürettebatın ve bagajlı yolcuların, yani tüm değişken kargoların kütlesi olan ölü ağırlık.
Net tonaj, gemiye alınabilecek taşınan yük kütlesidir.
Bazı durumlarda standart yer değiştirme, tam, normal ve maksimum yer değiştirme gibi kavramlar kullanılır.
Standart yer değiştirme, tamamen hazır, tamamen insanlı, tüm mekanizma ve cihazlarla donatılmış ve ayrılmaya hazır bir geminin yer değiştirmesidir. Bu yer değiştirme, yakıt, yağlayıcılar ve kazan suyu hariç, harekete hazır GES ekipmanı, yiyecek ve tatlı su kütlesini içerir.
Tam yer değiştirme, belirli bir seyir aralığını tam ve ekonomik hareketlerle sağlayan miktarlarda standart yakıt, yağlayıcı ve kazan suyu rezervlerine eşittir.
Normal yer değiştirme, standart yer değiştirme ile tam yer değiştirme için sağlanan rezervlerin yarısı kadar yakıt, yağlayıcı ve kazan suyu rezervlerine eşittir.
En büyük yer değiştirme, bu amaç için özel olarak donatılmış tanklarda (tanklarda) standart artı yakıt, yağlayıcılar ve kazan suyu stoklarına eşittir.
Banka Ve kırpmak insanların, eşyaların hareketi sonucu oluşabilen, atış, döner. Çalışan bir trim oluşumu küçük tekneler pruva veya kıç, dıştan takma motorun teknenin kıç aynalığındaki yanlış pozisyonundan (açısından) kaynaklanır. Özellikle gövdede su varsa ve taşarsa, yuvarlanma ve trim açıları tehlikeli derecede kritik seviyelere ulaşabilir. Suyun teknenin en küçük eğimine doğru taşması, daha da büyük bir yuvarlanma veya trim oluşumuna katkıda bulunur ve teknenin alabora olmasına neden olabilir. Kasada su olmamalıdır.
Eğilme sırasında, yanan tarafın direnci daha fazladır ve gemi ters yönde kaçma eğilimi gösterir, yani daha az direnç. Bu nedenle, gemiyi rotasında tutmak için dümeni meyil tarafına kaydırmak gerekir, bu da sürükleme kuvvetini arttırır ve buna bağlı olarak hızı azaltır.
Yer değiştirme gemilerinin keskin dönüşleri ile liste özellikle büyüktür ve dışa doğru yönlendirilir. Gemideki insanlar ani bir manevra ile liste yönünde hareket edebilir ve böylece geminin konumunu daha da kötüleştirebilir. Gerçek bir devrilme riski olabilir. Kayıkçı, güvenlik açısından dümen açısı açısından gemisinin hızı ile mümkün olan maksimum hız arasındaki ilişkiyi bilmelidir. Manevra yapmadan önce, insanların yerlerinde olduğundan ve onları ve eşyaları taşımak için herhangi bir ön koşul bulunmadığından emin olmanız gerekir.
Tekne hatlarının şekli nedeniyle, planya gemileri dönüşün içine doğru yuvarlanır. Bu daha güvenlidir çünkü atalet kuvveti dönüşün ters yönüne yönlendirilir ve yuvarlanmayı azaltma eğilimindedir. Kokpitte bulunan kişilerin özellikle ayaktayken düşebileceği veya denize düşebileceği unutulmamalıdır. Keskin dönüşlerden kaçınılmalı ve gerekirse gemideki insanları uyarmayı unutmayın.
Küçük bir deplasman teknesi için, kıçta 5 cm'den fazla trim veya “Eşit omurga” konumu normal kabul edilir. Kıçta 5 cm'den daha fazla bir trim yapıldığında, kıç tarafının önemli bir şekilde daldırılması, sürüklenen su kütlesini ve geminin sürüklenmesini arttırdığından hız azalır. Kıçta trim, geminin rotadaki stabilitesinin artmasına neden olur. Hareket yönünü değiştirmek gerekirse, dümen kaymasına iyi tepki vermez, rüzgara düşme eğilimi gösterir.
Buruna kadar trim yapıldığında su direnci de artar ve hız düşer. Pruvadaki trim, teknenin rotadaki dengesini kötüleştirir ve dümen kaymasına duyarlılığının artmasına neden olur. En ufak bir kaymada gemi düz bir rotadan sapmaya başlar ve yolun düz bölümlerinde kontrolü zorlaşır. Bu fenomenler, bir trim varlığında, gemi gövdesi üzerindeki hidrodinamik etkinin uzunluğu boyunca normal çalışma koşullarından önemli ölçüde farklı olduğu gerçeğiyle açıklanmaktadır.
Pruvaya trimlendiğinde, çevreleyen suya karşı daha az dirençli olan teknenin kıç tarafı, daha hareketli hale gelir ve dümen kaymasına aşırı duyarlı hale gelir ve kıç tarafına trimlendiğinde, bunun tersi de geçerlidir.
Planya yapan gemilerde, kıç tarafa yapılan trim, planlamayı zorlaştırır. Gemi, direnişin "kamburunu" aşamayabilir. Kayma sırasında, yayın periyodik dikey hareketleri olan "delphinization" fenomeni mümkündür.
Bu fenomen, yükün bir kısmını buruna kaydırarak kolayca durdurulur. Bir geminin aşırı yüklenmiş bir kıç ile plan yapması zorsa, yükün bir kısmının pruvaya geçici olarak hareketi bile yeterlidir. Bir planya gemisinin pruvasında budandığında, gövde neredeyse suyun üzerine çıkmaz. Bu, geminin ıslanan yüzeyini arttırır, dolayısıyla hız düşer. Ek olarak, dalgaya açılı bir rotada, geminin keskin bir şekilde aşılması mümkündür. Bunun nedeni, dalgaya girerken iskele tarafında dalganın büyük bir kısmı varsa, gemi sağa doğru yalpalayacaktır ve bunun tersi de geçerlidir.
Çekilmiş bir teknenin yakınında çekerken, pruvada trim yapılmasına izin verilmediği unutulmamalıdır. Bu durumda, gemi sürekli yalpalayacak ve orijinal rotasına döndüğü sırada alabora olması mümkün. Aynı zamanda, kıçtaki trim, teknenin çeken aracın arkasından kesinlikle gitmesine izin verir.
Bir deplasmanlı tekne çalıştırırken, seyir halindeki trimi izlemek, bir planya teknesinde olduğu kadar önemlidir.
Tasarım sırasında bir tekneyi ayarlamak ve seyir halindeyken en uygun merkezleme ve optimum trimin sağlanması için yüklemek her zaman mümkün değildir. Bildiğiniz gibi aşırı koşu trimi hız kaybına neden olur, ekonomik performansı kötüleştirir.
Küçük (No. 1) bir cankurtaran botundan (uzunluk - 4,5 m; genişlik - 1,85 m) dönüştürülen deplasman teknemi "Ördek" test etmeye başladığımda bu sorunla karşılaştım. SM-557L motoruna tam gaz verdiğimde, kıçtaki trim hemen izin verilen 5-6 ° 'yi açıkça aşan değerlere yükseldi: dalga oluşumu arttı, ancak hız artmadı.
Koşu trimini azaltmanın bir yolunu aramaya başladı. Yüksek hızlı teknelere benzeterek, trim plakaları kullanmaya karar verdim. Fırınlanmış kontrplaktan değişken eğim açısına sahip farklı şekillerde iki vasistas levhası kestim ve bunları Ördek üzerinde tek tek test ettim. İlk çıkışlar, küçük eğim açılarında plakaların etkisiz olduğunu ve büyük açılarda trimin gerçekten azaldığını, ancak aynı zamanda bir fren olarak çalışmaya başladıklarını gösterdi. Takip eden bir dalga üzerinde hareket ederken, plakalar nedeniyle güçlü bir yalpalama görülür; tersine, plaka pervaneye su akışını engeller. Her neyse, ancak 13,5 litre kapasiteli. ile, plakalı veya plakasız 10 km / s'nin üzerinde bir hız geliştirmek mümkün değildi. Göreceli hız - uzunluk boyunca Froude sayısı - 0,4 civarında bir yerde dalgalandı.
Trim tırnaklarını test edemedikten sonra, pervaneye özel şekilli bir halka meme takmayı denemeye karar verdim. Hesaplarıma göre, jeti pervaneden aşağıya doğru saptıran nozul, CM-557L motordan bu yana, yalnızca gövde üzerinde ek kaldırma oluşturarak çalışan trimi azaltmakla kalmamalı, aynı zamanda pervanenin verimliliğini de artırmalıdır. olası hız için çok yüksek devir sayısı geliştirir.
Pervane şaftı "Ördek Yavrusu", su hattına göre yaklaşık 8 ° 'lik bir eğime sahiptir. Nozulun ön kısmı - yay kenarından pervane disk düzlemine kadar - pervane şaftı ile eş eksenli olarak yapılmıştır. Pervane diski düzleminde, memenin eksenel hattında bir bükülme vardır - aşağı doğru 8° eğimlidir (burada su hattına olan eğim açısı zaten 16°'ye eşittir).
Diyagramdan da anlaşılacağı gibi, memenin üst kısmındaki vida diskinin düzleminin arkasında, iç generatrisi düz bir çizgi gibi görünmektedir. Ortaya çıkan kuvvet P c, itme kuvvetine ve kaldırma kuvvetine ayrıştırılır. Durdurma kuvveti bir dinamometre ile ölçüldü ve 200 kgf'ye eşitti. Hareketli trimi doğrudan azaltan kaldırma kuvveti P p, yaklaşık olarak 57 kgf'ye eşittir.
Şimdi memenin üretimi hakkında. Trapez çıtalar köpük plastikten kesildi ve daha sonra epoksi yapıştırıcı kullanılarak bir silindire yapıştırıldı. Şablonlara göre profil kontrolü ile keskin bir bıçak ve törpü ile işleme yapılmıştır. Dışarıda, bitmiş memenin üzerine epoksi yapıştırıcı üzerine iki kat cam elyafı yapıştırıldı. Nozulun iç yüzeyi, sürtünmeyi azaltmak için içine pul grafit sürülen epoksi macun ile kaplanmıştır.
Üstte ve altta iki alüminyum kare sabitlenir, M6 cıvatalarla sıkılır. Ø 2 mm çelik kablodan yapılmış bu cıvatalar ve yuvarlak sapanlar, memeyi ve köşeleri tek parça halinde sağlam bir şekilde sabitler. Karelerin ön uçları kıç direğine, arka uçları dümen direğine (dümen direği) bağlanır.
Pervane kanatlarının uçları, memenin iç çapı boyunca 2-3 mm'lik bir dairesel boşluk ile kesilir.
“Ördek Yavrusu” başlığı ile iki navigasyonu başarıyla tamamladım. Bu süre zarfında aşağıdakiler kurulmuştur:
- hız 10'dan 12 km/sa'e yükseltildi (Froude numarası yaklaşık 0,5);
- koşu trimi pratikte yoktur;
- dik bir dalgada bile, tekne dümene iyi uyuyor ve pervane neredeyse açıkta kalmıyor;
- tekne güvenilir bir şekilde hareket eder ve geriye doğru dümene tatmin edici bir şekilde uyar.
Herhangi bir su karıştıran tekneye bir dıştan takmalı motor takmak, ister fofan, sandal veya dört kürekli yalpa, her zaman kıçta artan hızla artan güçlü bir trime neden olur. Pella teknesi ile ilgili bir yazıda, Veterok motor (8 hp) altındaki hızının, sürücü kıç kıyıda otururken 9.16 km / s, burun üzerinde oturduğunda ise 11.2 km / s olduğu kaydedildi. İşte koşu triminin hızı nasıl etkilediğinin açık bir göstergesi. Ancak böyle bir inişin başka dezavantajları da var. Kıçta oturan dümencinin gözlerinden, öndeki sudaki nesnelerin kendisine görünmediğinden emin olmak için gövdenin üst noktasından ileriye doğru zihinsel olarak düz bir çizgi çizmek yeterlidir. Rotanın bu kadar kötü bir görünümü ile herhangi bir geminin işletilmesi yasaktır. İki çıkış önerilebilir; teknenin pruvasına balast koyun veya pervaneye bir nozul takın.
Dıştan takma motor üreten fabrikalar, profilli trim önleyici nozulların üretiminde ustalaşırsa, çok fazla benzin tasarrufu sağlanacak ve en önemlisi, teknelerin çalışma koşulları iyileşecek, seyir güvenliği artacak; her durumda, yüzen engellerle çarpışma riski azalacaktır.
Bir kargo gemisinin hareket sırasındaki dengesi, yüklemesinden büyük ölçüde etkilenir. Tam dolu olmadığında geminin kontrolü çok daha kolaydır. Yükü olmayan bir gemiyi yönlendirmek daha kolaydır, ancak geminin pervanesi su yüzeyine yakın olduğu için yalpayı arttırmıştır.
Yükü kabul ederken ve buna bağlı olarak drafttaki artış, gemi rüzgar ve dalgaların etkileşimine karşı daha az duyarlı hale gelir ve daha istikrarlı bir şekilde yoluna devam eder. Teknenin su yüzeyine göre konumu da yüke bağlıdır. (yani gemi yanaşıyor veya düzeltiyor)
Geminin kütlesinin atalet momenti, yükün geminin uzunluğu boyunca dikey eksene göre dağılımına bağlıdır. Yükün çoğu kıç ambarlarda toplanmışsa, atalet momenti büyür ve gemi dış kuvvetlerin rahatsız edici etkilerine karşı daha az duyarlı hale gelir, yani. kursta daha kararlı, ancak aynı zamanda kursa getirmek daha zor.
Çeviklikteki gelişme, en ağır yüklerin gövdenin ortasında toplanmasıyla sağlanabilir, ancak aynı zamanda sürüş dengesi bozulur.
Yükün, özellikle ağır ağırlıkların en üste yerleştirilmesi, geminin yuvarlanmasına ve yuvarlanmasına neden olur ve bu da dengeyi olumsuz etkiler. Özellikle ambar kaymalarının altında su bulunması kontrol edilebilirliği olumsuz etkiler. Bu su, dümen sapması ile bile bir yandan diğer yana hareket edecektir.
Geminin trimi, teknenin düzene girmesini kötüleştirir, hızı düşürür ve drafttaki farklılığa bağlı olarak, tekne üzerindeki yanal hidrodinamik kuvvetin pruva veya kıç tarafına uygulama noktasında bir kaymaya yol açar. Bu yer değiştirmenin etkisi, pruva veya kıç ölü odun alanındaki bir değişiklik nedeniyle çapsal düzlemin değiştirilmesine benzer.
Kıçtaki trim hidrodinamik basınç merkezini kıç tarafına kaydırır, parkurdaki hareketin dengesini arttırır ve çevikliği azaltır. Aksine, burundaki trim, çevikliği geliştirerek parkurdaki dengeyi kötüleştirir.
Trim yaparken, dümenlerin etkinliği bozulabilir veya artabilir. Kıçta trim yaparken, ağırlık merkezi kıç tarafına kayar (Şekil 36, a), direksiyon tork kolu ve momentin kendisi azalır, çeviklik kötüleşir ve sürüş dengesi artar. Burunda trim yaparken, tam tersine, “direksiyon kuvvetleri” ve eşit olduğunda, omuz ve moment artar, böylece çeviklik artar, ancak parkurdaki stabilite daha da kötüleşir (Şekil 36, b).
Pruvada bir trim ile geminin çevikliği artar, yaklaşan dalgadaki hareketin stabilitesi artar ve bunun tersi, kuyruk dalgasında kıç tarafının güçlü kabukları belirir. Ek olarak, geminin pruvasında trim yaparken, ileri viteste rüzgara çıkma ve geri viteste rüzgara doğru eğilmeyi bırakma arzusu vardır.
Kıç tarafa trimlendiğinde gemi daha az çevik hale gelir. İleri rotada, gemi rotada sabittir, ancak yaklaşan dalgalarda rotadan kolayca kaçar.
Kıçta güçlü bir trim ile gemi, pruvasıyla rüzgara dayanma arzusuna sahiptir. Tersine, gemiyi yönlendirmek zordur, özellikle yanal olduğunda kıç tarafını rüzgara getirmek için sürekli çaba gösterir.
Kıçta hafif bir trim ile pervanelerin verimliliği artar ve çoğu gemi hızlarını arttırır. Bununla birlikte, trimde daha fazla bir artış, hızda bir azalmaya yol açar. Harekete karşı artan su direnci nedeniyle burun üzerinde trim, kural olarak, ileri hız kaybına yol açar.
Seyrüsefer pratiğinde, kıçta trim bazen, çekerken, buzda seyrederken, pervanelere ve dümenlere zarar verme olasılığını azaltmak, dalgalar ve rüzgar yönünde hareket ederken dengeyi artırmak ve diğer durumlarda özel olarak oluşturulur. .
Bazen gemi, herhangi bir tarafında bir liste bulunan bir yolculuk yapar. Yuvarlanmaya aşağıdaki nedenler neden olabilir: kargonun yanlış konumu, düzensiz yakıt ve su tüketimi, tasarım kusurları, yanal rüzgar basıncı, yolcuların bir tarafta kalabalık olması vb.
Şekil 36 Trim etkisi 37 Rulonun Etkisi
Rulo, tek rotorlu ve çift rotorlu bir teknenin stabilitesi üzerinde farklı bir etkiye sahiptir. Tek rotorlu bir gemi yanaşırken düz gitmez, rotadan yalpa yönünün tersine sapma eğilimindedir. Bu, su direnci kuvvetlerinin geminin hareketine dağılımının özelliklerinden kaynaklanmaktadır.
Tek rotorlu bir tekne yuvarlanmadan hareket ettiğinde, her iki taraftaki elmacık kemikleri üzerinde büyüklük ve yön olarak birbirine eşit iki kuvvet karşı koyacaktır (Şekil 37, a). Bu kuvvetleri bileşenlerine ayırırsak, kuvvetler ve elmacık kemiklerinin kenarlarına dik olarak yönlendirilecek ve birbirlerine eşit olacaktır. Bu nedenle gemi tam olarak rotasında gidecektir.
Gemi, topuklu taraftaki çenenin batık yüzeyinin "l" alanı üzerinde yuvarlandığında, yükseltilmiş taraftaki çenenin "p" alanından daha büyüktür. Sonuç olarak, topuklu tarafın elmacık kemiği, gelen suya daha fazla direnç gösterecek ve yükseltilmiş tarafın elmacık kemiği daha az olacaktır (Şekil 37, b)
İkinci durumda, bir ve diğer elmacık kemiklerine uygulanan su direnci kuvvetleri birbirine paraleldir, ancak büyüklükleri farklıdır (Şekil 37, b). Bu kuvvetleri paralelkenar kuralına göre bileşenlere ayırırken (biri paralel ve diğeri kenara dik olacak şekilde), kenara dik bileşenin karşı tarafın karşılık gelen bileşeninden daha büyük olduğundan emin olacağız. .
Bunun bir sonucu olarak, tek rotorlu bir geminin pruvasının, yanaşma sırasında, yükseltilmiş tarafa doğru (topuğun tersi), yani. en az su direnci yönünde. Bu nedenle, tek rotorlu bir gemiyi rotasında tutmak için dümeni yuvarlanma yönünde kaydırmanız gerekir. Tek rotorlu bir gemide dümen “düz” konumda ise, gemi yalpa yönünün tersi yönünde dolaşacaktır. Sonuç olarak devir yapılırken sirkülasyon çapı merdane yönünde artar, ters yönde küçülür.
Çift vidalı gemilerde, rota sapmasına, suyun geminin yanlarından teknenin hareketine eşit olmayan önden direncinin birleşik etkisinin yanı sıra, dönme kuvvetlerinin etkisinin farklı büyüklüğü neden olur. aynı devirde sol ve sağ makineler.
Yuvarlanmayan bir gemi için, harekete karşı su direnci kuvvetlerinin uygulama noktası çapsal düzlemdedir, bu nedenle, her iki taraftan gelen direnç gemi üzerinde eşit bir etkiye sahiptir (bkz. Şekil 37, a). Ek olarak, yuvarlanması olmayan bir tekne için, pervanelerin itişi tarafından oluşturulan teknenin ağırlık merkezine göre dönüş momentleri ve , stopların kolları eşit olduğundan ve bu nedenle , pratik olarak aynıdır.
Örneğin, geminin iskeleye sabit bir listesi varsa, sancak pervanesinin girintisi azalacak ve sancak tarafındaki pervanelerin girintisi artacaktır. Harekete karşı su direncinin merkezi, eğimli tarafa doğru kayacak ve dikey düzlemde, eşit olmayan uygulama kollarına sahip iticilerin stoplarının hareket edeceği bir pozisyon alacaktır (bkz. Şekil 37, b). onlar. sonra< .
Daha küçük derinlik nedeniyle sağ vidanın sola göre daha az verimli çalışmasına rağmen, omuzdaki bir artışla, sağ makineden gelen toplam dönüş momenti soldan çok daha büyük olacaktır, yani. sonra< .
Sağ arabadan daha büyük bir anın etkisi altında, gemi sola doğru kaçma eğiliminde olacaktır, yani. eğimli taraf. Öte yandan, damarın elmacık kemiklerinin yanından hareketine karşı su direncinde bir artış, damarı artan yöne yönlendirme arzusunu önceden belirleyecektir, yani. sancak.
Bu anlar büyüklük bakımından karşılaştırılabilir. Uygulama, çeşitli faktörlere bağlı olarak her gemi tipinin, yanaşma sırasında belirli bir yöne saptığını göstermektedir. Ayrıca, kaçınma anlarının değerlerinin çok küçük olduğu ve dümeni kaçınma tarafının karşısındaki tarafa 2-3° kaydırarak kolayca telafi edilebileceği bulundu.
Yer değiştirme tamlık katsayısı. Artışı, kuvvette bir azalmaya ve sönümleme momentinde bir azalmaya ve sonuç olarak rota stabilitesinde bir iyileşmeye yol açar.
Kıç şekli. Kıçın şekli, kıç boşluğunun (alttan kesilmiş) alanı (yani, kıç tarafı bir dikdörtgene tamamlayan alan) ile karakterize edilir.
Şekil 38. Kıç alt kesiminin alanını belirlemek için:
a) bir dıştan takmalı veya yarı-dıştan takmalı dümenle besleme;
b) dümen direğinin arkasında bulunan bir dümen ile kıç
Alan, kıç dikmesi, omurga hattı (taban çizgisi) ve kıç konturuyla (Şekil 38'de gölgeli) sınırlıdır. Kıç kesimi için bir kriter olarak, katsayıyı kullanabilirsiniz:
ortalama taslak nerede, m.
Parametre, DP alanının eksiksizlik katsayısıdır.
Kıç ucunun alttan kesme alanında 2,5 kat yapıcı bir artış, sirkülasyon çapını 2 kat azaltabilir. Ancak bu, parkurdaki istikrarı önemli ölçüde kötüleştirecektir.
Dümen alanı. Artış, dümenin yanal kuvvetini arttırır, ancak aynı zamanda dümenin sönümleme etkisi de artar. Pratikte, dümen alanındaki bir artışın, yalnızca büyük kaydırma açılarında çeviklikte bir iyileşmeye yol açtığı ortaya çıktı.
Direksiyon simidinin göreceli uzaması. Alanı değişmeden bir artış, direksiyon simidinin yanal kuvvetinde bir artışa yol açar ve bu da çeviklikte bir miktar iyileşmeye yol açar.
Dümen konumu. Dümen bir vidalı jet içinde bulunuyorsa, vidanın neden olduğu ek akış hızı nedeniyle dümen üzerine akan suyun hızı artar ve bu da çeviklikte önemli bir gelişme sağlar. Bu etki özellikle hızlanma modundaki tek rotorlu gemilerde belirgindir ve hız sabit değere yaklaştıkça azalır.
Çift pervaneli gemilerde, DP'de bulunan dümen nispeten düşük verimliliğe sahiptir. Bu tür gemilerde, pervanelerin her birinin arkasına iki dümen bıçağı takılırsa, çeviklik keskin bir şekilde artar.
Geminin hızının kullanımı üzerindeki etkisi belirsiz görünüyor. Geminin dümeni ve gövdesi üzerindeki hidrodinamik kuvvetler ve momentler, yaklaşan akışın hızının karesi ile orantılıdır, bu nedenle, gemi mutlak değerinden bağımsız olarak sabit bir hızda hareket ederken, belirtilen kuvvetler ve anlar sabit kalır. Sonuç olarak, farklı sabit hızlarda, yörüngeler (aynı dümen açılarında) şekillerini ve boyutlarını korur. Bu durum, tam ölçekli testlerle defalarca doğrulandı. Dolaşımın uzunlamasına boyutu (ilerleme) önemli ölçüde başlangıçtaki hareket hızına bağlıdır (düşük hızdan manevra yaparken, salgı tam hızdan kaçıştan %30 daha azdır). Bu nedenle rüzgar ve akıntının olmadığı sınırlı bir su alanında dönüş yapmak için manevraya başlamadan önce yavaşlamanız ve düşük hızda dönüş yapmanız önerilir. Teknenin içinde dolaştığı su alanı ne kadar küçükse, rotasının başlangıç hızı o kadar düşük olmalıdır. Ancak manevra sırasında pervanenin dönüş hızı değiştirilirse, pervanenin arkasında bulunan dümen üzerindeki akışın hızı da değişecektir. Bu durumda, direksiyon simidi tarafından oluşturulan an. Hemen değişecek ve geminin kendi hızı değiştikçe gemi gövdesindeki hidrodinamik moment yavaşça değişecek, bu nedenle bu anlar arasındaki önceki oran geçici olarak ihlal edilecek ve bu da yörüngenin eğriliğinde bir değişikliğe yol açacaktır. Vidanın dönme hızındaki bir artışla, yörüngenin eğriliği artar (eğrilik yarıçapı azalır) ve bunun tersi de geçerlidir. Geminin hızı, pervanenin burun hızıyla eşleştiğinde, yörüngenin eğriliği orijinal değerine dönecektir.
Yukarıdakilerin tümü sakin hava durumu için geçerlidir. Gemi belirli bir kuvvette rüzgara maruz kalırsa, bu durumda kontrol edilebilirlik büyük ölçüde geminin hızına bağlıdır: hız ne kadar düşükse, rüzgarın kontrol edilebilirlik üzerindeki etkisi o kadar büyük olur.
Herhangi bir nedenle hızda bir artışa izin vermek mümkün olmadığında, ancak açısal dönüş hızını azaltmak gerektiğinde, iticilerin hızını hızlı bir şekilde azaltmak daha iyidir. Bu, direksiyon gövdesini karşı tarafa kaydırmaktan daha verimlidir.
GİRİŞ 2
1. GEMİ BOYUNCA KARARLILIK KAVRAMI.. 3
2. GEMİ TRİM VE TRİM AÇISI.. 6
ÇÖZÜM. dokuz
REFERANSLAR.. 10
GİRİŞ
Stabilite - yüzen bir tesisin, yuvarlanmasına veya trimlenmesine neden olan dış kuvvetlere dayanma ve dış kuvvetlerin etkisinden sonra bir denge durumuna geri dönme yeteneği (Dış etki, bir dalga çarpması, bir rüzgar, bir değişiklik nedeniyle olabilir. derste vb.). Bu, yüzen bir teknenin en önemli denize elverişlilik özelliklerinden biridir.
Stabilite marjı, yüzen bir teknenin alabora olmaktan korunma derecesidir.
Eğim düzlemine bağlı olarak, yuvarlanmada enine stabilite ve trimde uzunlamasına stabilite vardır. Yüzey gemileri ile ilgili olarak, gemi gövdesinin şeklinin uzaması nedeniyle, boyuna stabilitesi enine olandan çok daha yüksektir, bu nedenle, seyir güvenliği için uygun enine stabiliteyi sağlamak en önemlisidir.
Eğimin büyüklüğüne bağlı olarak, küçük eğim açılarında stabilite (ilk stabilite) ve büyük eğim açılarında stabilite ayırt edilir.
Etki eden kuvvetlerin doğasına bağlı olarak, statik ve dinamik kararlılık ayırt edilir.
Statik kararlılık - statik kuvvetlerin etkisi altında kabul edilir, yani uygulanan kuvvet büyüklükte değişmez.
Dinamik kararlılık - rüzgar, deniz dalgaları, kargo hareketi vb. gibi değişen (yani dinamik) kuvvetlerin etkisi altında düşünülür.
Stabiliteyi etkileyen en önemli faktörler, ağırlık merkezinin konumu ve geminin (CV) ağırlık merkezidir.
1. GEMİNİN BOYUNCA KARARLILIĞI KAVRAMI
Geminin boyuna meyilleri ile yani trim ile kendini gösteren stabiliteye denir. boyuna.
Teknenin trim açılarının nadiren 10 dereceye ulaşmasına ve genellikle 2-3 dereceye ulaşmasına rağmen, uzunlamasına eğim, büyük bir tekne uzunluğuna sahip önemli doğrusal trimlere yol açar. Yani boyu 150 m olan bir gemi için meyil açısı 1 derecedir. 2.67 m'ye eşit bir lineer trime karşılık gelir Bu bağlamda, gemileri çalıştırma pratiğinde, trim ile ilgili konular uzunlamasına stabilite sorunlarından daha önemlidir, çünkü ana boyutların normal oranlarına sahip araçlar için uzunlamasına stabilite her zaman pozitiftir .
Geminin enine eksen etrafında bir ψ açısıyla boyuna eğimi ile, CV C noktasından C1 noktasına hareket edecek ve yönü mevcut su hattına dik olan destek kuvveti, ψ açısında hareket edecektir. orijinal yön. Destek kuvvetlerinin orijinal ve yeni yönlerinin hareket çizgileri bir noktada kesişir.
Boyuna düzlemde sonsuz küçük bir eğimde destek kuvvetlerinin etki çizgisinin kesişme noktasına denir. boyuna metamerkez M.
Boyuna düzlemde C.V.'nin yer değiştirme eğrisinin eğrilik yarıçapına denir. boyuna metasantrik yarıçap R boyuna metamerkezden C.V.'ye olan mesafe ile belirlenir.
Boyuna metasantrik yarıçapı R hesaplama formülü, enine metasantrik yarıçapa benzer;
burada IF, C.T.'den geçen enine eksene göre su hattı alanının eylemsizlik momentidir (F noktası); V - geminin hacimsel yer değiştirmesi.
Su hattı alanının IF boyuna atalet momenti, IX enine eylemsizlik momentinden çok daha büyüktür. Bu nedenle, boyuna metasantrik yarıçap R her zaman enine r'den çok daha büyüktür. Uzunlamasına metasentrik yarıçapın R'nin yaklaşık olarak geminin uzunluğuna eşit olduğu geçici olarak kabul edilir.
Temel stabilite pozisyonu, geri yükleme momentinin, geminin ağırlık kuvveti ve destek kuvveti tarafından oluşturulan çiftin momenti olmasıdır. Şekilden de anlaşılacağı gibi, DP'ye etki eden harici bir momentin uygulanması sonucunda, kırpma anı Mdif, gemi küçük bir trim açısı ψ aldı. Trim açısının ortaya çıkmasıyla eş zamanlı olarak, trim momentinin hareketine zıt yönde hareket eden bir geri yükleme momenti Mψ ortaya çıkar.
Geminin boyuna eğimi, her iki momentin cebirsel toplamı sıfıra eşit olana kadar devam edecektir. Her iki moment de zıt yönlerde hareket ettiğinden, denge koşulu bir eşitlik olarak yazılabilir:
Mdi = Mψ.
Bu durumda geri yükleme anı şöyle olacaktır:
Мψ = D" × GK1 (1)
GK1'in bu anın omzu olduğu yerde, boyuna stabilite omzu.
G M K1 dik üçgeninden şunu elde ederiz:
GK1 = MG × günahψ = H × günahψ (2)
Son ifadeye dahil edilen MG \u003d H değeri, boyuna metamerkezin geminin C.T.'sinin üzerindeki yüksekliğini belirler ve denir boyuna metasentrik yükseklik.
(2) ifadesini formül (1) ile değiştirerek şunu elde ederiz:
Мψ = D" × H × günahψ (3)
burada D "× H ürünü uzunlamasına stabilite katsayısıdır. Boyuna metasantrik yüksekliğin H \u003d R - a olduğunu akılda tutarak, formül (3) şu şekilde yazılabilir:
Мψ \u003d D "× (R - a) × günahψ (4)
a, geminin C.T.'sinin C.V.'sinin üzerindeki yüksekliğidir.
Formül (3), (4) uzunlamasına stabilite için metasentrik formüllerdir.
Bu formüllerdeki trim açısının küçük olması nedeniyle, sin ψ yerine ψ açısını (radyan cinsinden) değiştirebilir ve ardından:
Mψ = D" × H × ψ veya Mψ = D" × (R - a) × ψ.
Boyuna metasantrik yarıçap R'nin değeri, enine r'den birçok kez daha büyük olduğundan, herhangi bir teknenin boyuna metasantrik yüksekliği H, enine bir h'den birçok kez daha büyüktür. bu nedenle, gemiye yanal stabilite sağlanırsa, boyuna stabilite hatasız sağlanır.
2. GEMİ TRİM VE TRİM AÇISI
Açısal trim yerine trimin belirlenmesi ile ilişkili boyuna düzlemde geminin eğimlerinin hesaplanması uygulamasında, değeri, draft arasındaki fark olarak belirlenen lineer bir trim kullanmak gelenekseldir. geminin pruva ve kıç tarafı, yani d \u003d TN - TC.
Geminin draftı pruvada kıçtan daha büyükse, trim pozitif olarak kabul edilir; kıç trim negatif olarak kabul edilir. Çoğu durumda, gemiler kıçta bir trim ile yelken açar.
Belirli bir anın etkisi altında VL su hattı boyunca düz bir omurga üzerinde yüzen bir geminin trim aldığını ve yeni etkin su hattının V1L1 pozisyonunu aldığını varsayalım. Geri yükleme anının formülünden şunları elde ederiz:
ψ \u003d Mψ / (D "× H).
Kıç dikeyin V1L1 ile kesişme noktasından VL'ye paralel noktalı bir AB çizgisi çizelim. Trim d - ABE üçgeninin BE ayağı tarafından belirlenir. Buradan:
tg ψ ≈ ψ = d / L
Son iki ifadeyi karşılaştırarak şunu elde ederiz:
d / L = Mψ / (D" × H), dolayısıyla Mψ = (d / L) × D" × H.
Yükün boyuna-yatay yönde hareketinin bir sonucu olarak meydana gelen, üzerinde bir düzeltme momentinin etkisi altında geminin draftını belirleme yöntemlerini düşünün.
p yükünün gemi boyunca lx mesafesi kadar hareket ettiğini varsayalım. Yükün hareketi, daha önce belirtildiği gibi, gemiye bir çift kuvvet momentinin uygulanmasıyla değiştirilebilir. Bizim durumumuzda bu an kırpma ve eşit olacaktır:
P × lx × cosψ = D" × H × günahψ
nereden tgψ = (P × lx) / (D" × H)
Su hattı alanının C.T.F'sinden geçen bir eksen etrafında küçük gemi meyilleri oluştuğundan, baş ve kıç draftındaki değişim için aşağıdaki ifadeler elde edilebilir:
Sonuç olarak, yükü gemi boyunca taşırken baş ve kıç draftları:
tgψ = d/L ve D" × H × sinψ = Mψ olduğunu göz önünde bulundurarak şunları yazabiliriz:
burada T, düz bir omurga üzerine yerleştirildiğinde geminin draftıdır;
M1cm - gemiyi 1 cm kısaltan an.
XF apsisinin değeri "teorik çizimin elemanlarının eğrilerinden" bulunur ve XF'nin önündeki işareti kesinlikle hesaba katmak gerekir: F noktası gemi ortasının önüne yerleştirildiğinde, değer XF pozitif olarak kabul edilir ve F noktası gemi ortasının kıç tarafında olduğunda - negatif.
Yük geminin pruvasına doğru taşınıyorsa lx kolu da pozitif kabul edilir; kıça kargo aktarırken, omuz lx negatif olarak kabul edilir.
ÇÖZÜM
Denge, yüzen bir teknenin en önemli denize elverişlilik özelliklerinden biridir. Gemilerle ilgili olarak, geminin stabilitesinin açıklayıcı bir özelliği kullanılır. Stabilite marjı, yüzen bir teknenin alabora olmaktan korunma derecesidir.
Dış etki, bir dalga etkisinden, şiddetli rüzgardan, rota değişikliğinden vb. kaynaklanabilir.
Geminin boyuna düzlemdeki eğimlerini hesaplama uygulamasında, trimin belirlenmesi ile bağlantılı olarak, açısal trim yerine, lineer bir trim kullanmak gelenekseldir.
KAYNAKÇA
1. I., A., S. Gemi gövdesinin karaya oturması, stabilitesi ve gerilmeleri üzerinde kontrol: Proc. ödenek - Vladivostok, Moskova Devlet Üniversitesi. adm. G. I. Nevelskoy, 2003. - 136 s.
2. N. Geminin denize elverişliliğinin operasyonel hesaplamaları - M.: Transport, 1990, 142s.
3. K., S. Mahkemelerin genel düzeni. - Leningrad: "Gemi İnşası". - 1987. - 160'lar.
4. D. Geminin teorisi ve düzeni. - Nehir okulları ve teknik okullar için ders kitabı. M.: Ulaştırma, 1992. - 248'ler.
5. D. Geminin cihazı: Ders kitabı. - 5. baskı, klişe: - L.: Gemi yapımı, 1989. - 344 s.