Fartygets fullständighetsfaktor. Fartygets huvuddimensioner och dess fullständighetskoefficienter. Förhållandet mellan kärlets huvuddimensioner

Stabilitet och metacentrisk höjd. Ett fartyg eller en yacht utsätts för krafter och kraftmoment som tenderar att luta dem i tvär- och längdriktningarna. Ett fartygs förmåga att motstå dessa krafter och återgå till en upprätt position efter att deras verkan upphört kallas stabilitet. Det viktigaste för en yacht är sidostabilitet.

När fartyget flyter utan krängning verkar tyngdkraften och flytkraften, som appliceras i CG respektive CV, längs samma vertikal. Om besättningen eller andra komponenter i masslasten inte rör sig under en rullning, behåller CG med någon avvikelse sin ursprungliga position i DP-punkten G i figuren, roterande med fartyget.

Samtidigt, på grund av den ändrade formen på undervattensdelen av skrovet, skiftar CV från punkt Co mot den krängda sidan till position C1. På grund av detta uppstår ett moment av ett kraftpar D och gV med en skuldra l lika med det horisontella avståndet mellan CG och yachtens nya CG. Detta ögonblick tenderar att återställa yachten till en upprätt position och kallas därför återställning.

Under en rullning rör sig CV:n längs en krökt bana C0C1, vars krökningsradie r kallas den tvärgående metacentriska radien, r motsvarande krökningscentrum M är det tvärgående metacentrum. Värdet på radien r och följaktligen formen på C0C1-kurvan beror på kroppens konturer. I allmänhet, när hälen ökar, minskar den metacentriska radien, eftersom dess värde är proportionellt mot den fjärde potensen av vattenlinjens bredd.

Det är uppenbart att det rätande momentets arm beror på avståndet - metacentrets höjd över tyngdpunkten: ju mindre den är, desto mindre är armen l under rullning. I det allra första steget av lutningen betraktas värdet av GM eller h av skeppsbyggare som ett mått på fartygets stabilitet och kallas den initiala tvärgående metacentriska höjden. Ju större h, desto större krängningskraft som krävs för att luta yachten till någon specifik krängningsvinkel, desto stabilare är fartyget. På cruising- och racingyachter är den metacentriska höjden vanligtvis 0,75-1,2 m; på cruisingjollar - 0,6-0,8 m.

Med hjälp av GMN-triangeln är det lätt att avgöra att den återställande axeln är.

Återställningsmomentet, med hänsyn till likheten mellan gV och D, är lika med:

Således, trots att den metacentriska höjden varierar inom ganska snäva gränser för yachter av olika storlekar, är storleken på det rätande momentet direkt proportionell mot yachtens förskjutning, därför kan ett tyngre fartyg motstå ett större krängningsmoment.

Den rätande axeln kan representeras som skillnaden mellan två avstånd:

lf - formstabil axel och lv - viktstabil axel. Det är inte svårt att fastställa den fysiska innebörden av dessa kvantiteter, eftersom lв bestäms av avvikelsen under rullningen av verkningslinjen av viktkraften från utgångsläget exakt över C0, och lв bestäms av förskjutningen till läsidan av mitten av värdet av den nedsänkta volymen av skrovet. Med tanke på verkan av krafterna D och gV relativt Co, kan man märka att viktkraften D tenderar att kränga yachten ännu mer, och kraften gV, tvärtom, tenderar att räta ut fartyget.

Med hjälp av triangeln CoGK kan du hitta det där CoC är höjden av CG ovanför CB i upprätt läge på yachten. Således, för att minska den negativa effekten av viktkrafter, är det nödvändigt att sänka tyngden på yachten om möjligt. I ett idealiskt fall bör CG placeras under CV:n, då blir viktstabilitetsarmen positiv och yachtens massa hjälper den att motstå krängningsmomentets verkan.

Men bara ett fåtal yachter har denna egenskap: fördjupningen av tyngdpunkten under CV:n är förknippad med användningen av mycket tung ballast, som överstiger 60 % av yachtens deplacement, och överdriven lättnad av skrovet, balkarna och riggen. En effekt som liknar en minskning av CG uppnås genom att flytta besättningen till lovartsidan. Om vi ​​pratar om en lätt jolle, så lyckas besättningen förskjuta den totala CG så mycket att kraftens D verkningslinje skär med DP betydligt under CG och viktstabilitetsarmen visar sig vara positiv.

I en kölbåt är tyngdpunkten, tack vare den tunga ballastkölen, ganska låg (oftast under vattenlinjen eller något ovanför den). Yachtens stabilitet är alltid positiv och når sitt maximum vid en krängning på ca 90°, när yachten ligger med segel på vattnet. Naturligtvis kan en sådan lista bara uppnås på en yacht med säkert stängda öppningar i däck och en självdränerande sittbrunn. En yacht med öppen sittbrunn kan översvämmas med vatten med mycket lägre krängningsvinkel (en Dragon-klass yacht, till exempel vid 52°) och gå till botten utan att hinna räta ut sig.

I sjödugliga yachter uppträder en position med instabil jämvikt vid en list på cirka 130°, när masten redan är under vatten, riktad nedåt i en vinkel på 40° mot ytan. Med en ytterligare ökning av rullningen blir stabilitetsarmen negativ, kapsejsningsmomentet hjälper till att uppnå det andra läget av instabil jämvikt med en rullning på 180° (köl upp), när tyngdpunkten visar sig vara placerad högt över tyngdpunkten för en tillräckligt liten våg så att fartyget åter intar en normal position - köla ner. Det finns många fall där yachter gjort en hel 360° rotation och behållit sin sjöduglighet.

Stridslinjer längs ramar och vattenlinjer. För att karakterisera fördelningen av förskjutningskrafter längs kärlets längd konstrueras ett speciellt diagram, kallat ramdiagram. För att konstruera detta diagram delas en horisontell linje, uttryckt i den accepterade skalan som kärlets teoretiska längd, i n lika delar lika med antalet avstånd på den teoretiska ritningen av kärlet.

På perpendikulerna som återställs vid delningspunkterna är områdesvärdena för de nedsänkta delarna av motsvarande ramar ritade i en viss skala och ändarna på dessa segment är förbundna med en jämn linje. Byggnadsytan längs ramarna är lika med volymen av fartygets förskjutning.

I avsaknad av en teoretisk ritning kan den volymetriska förskjutningen av kärlet ungefär bestämmas av dess huvuddimensioner:

V= k*L*B*T,
där L, B, T är fartygets längd, bredd respektive djupgående; k är förskjutningskoefficientens fullständighet eller den totala fullständighetskoefficienten. Värdena på fullständighetskoefficienten k för olika typer av fartyg är hämtade från referensdata.

Konstruktion på ramar.

Eftersom centrum av fartygets storlek är beläget i tyngdpunkten för fartygets undervattensdel, och formationsområdet uttrycker undervattensdelens volym, är abskissan av formationens tyngdpunkt längs ramarna lika med abskissan i mitten av kärlets storlek.

Ett liknande diagram som kännetecknar fördelningen av förskjutningskrafter längs fartygets höjd kallas ett vattenlinjediagram.

Byggnad längs vattenlinjen.

Formationsområdet längs vattenlinjen är också lika med kärlets volymetriska förskjutning, och ordinatan för dess tyngdpunkt bestämmer läget för kärlets centrums storlek enligt dess höjd.

Om vi ​​tar hänsyn till egenskaperna hos formationen längs ramarna och vattenlinjerna, kommer bestämning av platsen för centrum av fartygets storlek att reduceras till att beräkna abskissan för formationens tyngdpunkt längs ramarna och ordinatan för tyngdpunkten för formationen längs vattenlinjerna.

Beräkning av arean av den nedsänkta delen av ramen med hjälp av trapetsmetoden. För att beräkna roll och trim är det nödvändigt, förutom massan och positionen för fartygets tyngdpunkt, att känna till dess volymetriska förskjutning och positionen för storlekscentrum, tyngdpunkt, vilket är tyngdpunkten för fartyget. volym vatten som undanträngts av fartygets skrov. Det enklaste sättet att beräkna dessa kvantiteter är att plotta kombattant på ramar.

DP-linjen på halv latitud av den teoretiska ritningen fungerar som grund för att konstruera denna kurva, och linjerna för de teoretiska ramarna förlängs nedåt. På var och en av dessa linjer, i en viss skala, ska det nedsänkta området för motsvarande ram ritas. För skarpkindade, plattbottnade eller döda fartyg är det inte svårt att beräkna båtens yta: det räcker att dela upp den i enkla geometriska former: rektanglar, trianglar, trapetser.

Samma princip kan tillämpas för att beräkna ytorna på ramarna på runda länsskrov, men ett mer exakt resultat ger trapetsformad metod. Dess väsen är som följer. Om en figur som avgränsas av en krökt linje delas av räta linjer med lika mellanrum i ett tillräckligt stort antal lika delar, kan arean för varje del beräknas som för en trapets:

Genom att sedan summera areorna för alla trapetser kan vi få hela figurens area som summan av areorna för alla trapetser:

För att beräkna arean på ramen är det alltså nödvändigt att hitta summan av alla ordinaterna yi längs vattenlinjerna minus halva summan av ordinaterna för de extrema vattenlinjerna - vid OP och KVL, och multiplicera resultatet med avståndet DT mellan vattenlinjerna och med 2, eftersom beräkningen utfördes för halva ramen. En liknande princip kan användas för att beräkna arean av vilken vattenlinje som helst, som är uppdelad av teoretiska ramar i sektioner DL med samma längd.

Efter att ha hittat de nedsänkta områdena för varje ram Wi på skrovprojektionen, läggs de ner från DP i en viss skala, sedan ritas en jämn kurva. Det är inte svårt att räkna ut att om vi till exempel lägger ihop ordinaterna för områdena w. 5 och 6 och multiplicerat med avståndet mellan ramarna DI får du skrovdelens volym som en stympad pyramid, med baser i form av delar 5 och 6 nedsänkta i vatten. Följaktligen placerar du linjen längs ramarna. kan beräkna förskjutningen med samma princip för trapets,

Här ska alla kvantiteter uttryckas i m och m2. Med hjälp av den trapetsformade regeln kan du också hitta läget för storlekscentrum - CV, eftersom det måste sammanfalla med läget för borrlinjens tyngdpunkt längs vattenlinjen i förhållande till mittsektionen. För att göra detta beräknas det statiska momentet för området som begränsas av de främre ramarna, i förhållande till mittsektionen - ramen, och bågramarnas abskiss tas med ett plustecken och akterramarna med ett minustecken. Med tio teoretiska ramar:

Abskissan på CV:t från mittsektionen är:

Beräkningar för att bestämma koordinaterna för fartygets tyngdpunkt. Beräkningar för att bestämma koordinater fartygets tyngdpunkt Det är bekvämt att föra i tabellform, vilket kallas viktjournal. Denna logg registrerar vikten av alla delar av själva fartyget och all last på det.
Om vi ​​tar hänsyn till egenskaperna hos formationen längs ramarna och vattenlinjerna, kommer bestämning av platsen för centrum av fartygets storlek att reduceras till att beräkna abskissan för formationens tyngdpunkt längs ramarna och ordinatan för tyngdpunkten för formationen längs vattenlinjerna.
Med hjälp av definitionen som är känd från statik för det statiska momentet av arean, kan vi skriva formler för att bestämma koordinaterna för kärlets centrum:

där wi och wi* är områdena för stridsenheter inneslutna mellan två intilliggande ramar eller vattenlinjer; Xi, Yi, Zi är koordinaterna för tyngdpunkterna för motsvarande områden.
På ungefärliga beräkningar Du kan använda ungefärliga formler för att bestämma platsen för tyngdpunkten, tyngdpunkten och metacentret längs kärlets höjd.
Ordinatan för fartygets tyngdpunkt bestäms av uttrycket:

Var:
k är en praktisk koefficient, vars värde, till exempel, för båtar ligger i intervallet 0,68 - 0,73
h är höjden på fartygets sida.

Ordinater av magnitudcentrum. För att beräkna ordinatan för mitten av en kvantitet rekommenderas formeln för akademiker V.L. Pozdyunin:

Zs = T/(1-b/a).

där T är utkastet
b(betta) - förskjutningsfullständighetskoefficient
a(alfa) koefficient för fyllighet av lastvattenlinjen.

Statiskt stabilitetsdiagram. Statiskt stabilitetsdiagram. Uppenbarligen kan en fullständig egenskap av en yachts stabilitet vara en kurva av förändringar i det rätande momentet Mv beroende på krängningsvinkeln eller ett statiskt stabilitetsdiagram. Diagrammet särskiljer tydligt ögonblicken för maximal stabilitet (W) och den maximala krängningsvinkeln vid vilken fartyget, lämnat till sina egna anordningar, kantrar (3-solnedgångsvinkeln för det statiska stabilitetsdiagrammet). Med hjälp av diagrammet kan kaptenen på fartyg har möjlighet att bedöma t.ex. båtens bärförmåga eller annan vindstyrka i en vind av viss styrka. För att göra detta ritas kurvor av förändringar i krängningsmomentet Mkr beroende på rullningsvinkeln på stabilitetsdiagrammet. Punkt B i skärningspunkten mellan båda kurvorna indikerar krängningsvinkeln som yachten kommer att få under statisk vindpåverkan med en jämn ökning. I figuren kommer yachten att få en rulle motsvarande punkt D - cirka 29°. För fartyg med tydligt definierade nedåtgående grenar av stabilitetsdiagrammet (jollar, kompromisser och katamaraner) kan navigering endast tillåtas vid krängningsvinklar som inte överstiger maximipunkten på stabilitetsdiagrammet.

Jämförelse av olika fartygs konturer. När man jämför olika fartygs konturer och utför beräkningar av deras sjöduglighet används ofta dimensionslösa fullständighetskoefficienter, volym och area. Dessa inkluderar:

— förskjutningskoefficient eller allmän fullständighet — δ , som förbinder kroppens linjära dimensioner med dess nedsänkta volym. Denna koefficient definieras som förhållandet mellan den volymetriska förskjutningen V längs den vertikala linjen och volymen av en parallellepiped med sidor lika med L, B och T;

Ju lägre koefficient , ju skarpare fartygets konturer är och å andra sidan desto mindre är skrovets användbara volym under vattenlinjen;

— fullständighetskoefficient för vattenlinjeområdet — α och - p-midsektion - ram; den första är förhållandet mellan arean av vattenlinjen S till en rektangel med sidorna L och B;

Huvudmåtten på ett kärl är längd, bredd, djupgående och sidohöjd (Fig. 2).

Ris. 2. Kärlets huvudmått: a - kärl utan permanent utskjutande delar; b - kärl med permanent utskjutande delar; c - fartyg med akterspegel; d - huvuddimensioner i kroppens tvärsnitt; d - exempel på bestämning av teoretiska linjer och nasal vinkelrät

Fartygets längd L. Det finns:

• längd längs designvattenlinjen L KVL- avståndet mellan skärningspunkterna mellan fören och akterdelen av den strukturella vattenlinjen med fartygets mittlinjeplan. Längden för varje designvattenlinje bestäms på liknande sätt L VL;
• längd mellan vinkelräta L PP. Bakom nasal vinkelrät(NP) ta skärningslinjen för DP med det vertikala tvärplanet som passerar genom den yttersta bogpunkten för fartygets designvattenlinje. Bakom akter vinkelrät(CP) ta skärningslinjen för fartygets DP med ett vertikalt tvärplan som passerar genom skärningspunkten för lageraxeln med planet för den strukturella vattenlinjen. I avsaknad av en stock anses aktervinkeln på fartyget vara skärningslinjen för fartygets DP med ett vertikalt tvärplan som passerar på ett avstånd av 97 % av längden längs den vertikala linjen från fören vinkelrät;
• längsta längd L OBS- avståndet uppmätt i horisontalplanet mellan ytterpunkterna på den teoretiska ytan av fartygets skrov (exklusive den yttre plåten) vid för- och akterändarna;
• total längd L GB- avståndet uppmätt i horisontalplanet mellan de yttersta punkterna på fören och aktern på fartyget, med beaktande av permanent utskjutande delar.

Fartygets bredd B. Särskilj:

• bredd enligt KVL V KVL- avståndet uppmätt i den bredaste delen av fartyget i nivå med den vertikala linjen vinkelrätt mot DP utan att ta hänsyn till den yttre plätering. På liknande sätt bestäms bredden längs vattenlinjen för varje designvattenlinje I VL;
• bredd vid midskeppsram B- avståndet uppmätt vid midskeppsramen i nivå med vattenlinjen eller designvattenlinjen utan att ta hänsyn till den yttre skrovplätering;
• största bredd i NB- avståndet uppmätt i den bredaste delen vinkelrätt mot DP mellan de yttersta punkterna på kroppen utan att ta hänsyn till den yttre huden;
• total bredd i GB- avståndet mätt i den bredaste delen vinkelrätt mot DP mellan kroppens ytterpunkter, med hänsyn tagen till de utskjutande delarna.

Fartygs djupgående T- vertikalt avstånd uppmätt i mittskeppsramens plan från huvudplanet till planet för designvattenlinjen (T VL) eller till planet för vattenlinjen (G KVL).

Kontroll över fartygets landning (medeldjupgående, trim och roll) under drift av fartyget utförs enl. fördjupningsmärken. Fördjupningsmärken är anbringade med arabiska siffror på båda sidor, skaftet, i mittskeppsramområdet och på akterstolpen och indikerar fördjupningen i decimeter (fig. 3).

Ris. 3. Fördjupningsmärken.

Fartygets höjd N- vertikalt avstånd uppmätt i mittskeppsramens plan från huvudplanet till sidolinjen på fartygets övre däck. Under sidlinje hänvisar till skärningslinjen mellan sidoytan (utan att ta hänsyn till plätering) och det övre däcket (utan att ta hänsyn till tjockleken på golvet).

Fribord F- är skillnaden mellan höjden på sidan och djupgåendet F=H - T.

Huvudmått L, V, H Och T bestämma endast fartygets dimensioner och deras förhållanden L/B, H/T, H/T, L/H Och B/H i viss mån karaktärisera formen på fartygets skrov och påverka dess sjöduglighet och styrka. Till exempel öka L/B bidrar till fartygets hastighet, desto mer B/T desto stabilare är det.

Ris. 4. För att bestämma fullständighetskoefficienterna: a - vattenlinjearea; b - mittsektionens ramområde; in - förskjutning.

En ytterligare uppfattning om formen på ett fartygsskrov tillhandahålls av dimensionslösa värden som kallas fartygets fullhetskoefficienter.

Vattenlinjens fullständighetskoefficient α- förhållandet mellan arean av vattenlinjen S och arean av rektangeln med sidor omskrivna runt den L Och I(Fig. 4):

Mittskeppsramens fullständighetskoefficient βär förhållandet mellan den nedsänkta delen av mittsektionen och arean av rektangeln med sidor omskrivna runt den I Och T:

Förskjutningens fullständighetskoefficient δär förhållandet mellan volymetrisk förskjutning V till volymen av en parallellepiped med sidor L, B Och T:

Longitudinell fullständighetskoefficient φ V till volymen av ett prisma som har basarean av midskeppsramen och höjden L:

Vertikal fullständighetskoefficient χ- volymetriskt förskjutningsförhållande V till volymen av ett prisma vars bas är arean av den strukturella vattenlinjen S och höjden T:

Liksom förhållandena mellan huvuddimensionerna påverkar fullständighetskoefficienterna fartygets sjövärdighet. Minska δ, α Och φ bidrar till fartygets hastighet och en ökning α ökar dess stabilitet.

Fartyget kännetecknas av volymetriska och massindikatorer, som inkluderar: volymetrisk förskjutning V, m 3, - volymen av fartygets undervattensdel, och förskjutning D, t, - fartygets vikt: D = ρV, Var ρ - vattentäthet, t/m3.

Varje kärldjupgående motsvarar en viss volymetrisk förskjutning och vikt av kärlet (deplacement). Förskjutningen av ett fullt byggt fartyg, men utan förråd, förbrukningsvaror, last eller människor kallas förskjutning av ett tomt kärl. Förskjutningen av ett fartyg lastat till lastlinjen kallas förskjutning av fartyget med full last

Sortimentets fullständighetsfaktor

Sortimentets fullständighet är förmågan hos en uppsättning varor från en homogen grupp att tillfredsställa samma behov. En relativ indikator på sortimentets fullständighet är fullständighetskoefficienten, som beräknas utifrån ett separat attribut för den valda produkten /14, s.57/.

Elmotoreffekt valdes som en grundläggande egenskap vid beräkning av fullständighetskoefficienten.

Vid beräkning av sortimentets fullständighetskoefficient baserat på elmotorns effekt är det nödvändigt att bestämma den faktiska fullständigheten och den grundläggande fullständigheten. Som ett resultat av forskning vid tre butiker visade det sig att varje säljare kan presentera för konsumenten elektriska borrar med följande elmotoreffekter (W): 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 850, 900 , 1000, dvs. den faktiska fullständigheten är 10. Dessutom visade sig huvudkonkurrenterna till den undersökta detaljhandeln ha elektriska borrar med elektriska motoreffekter på 800 W och 950 W. Baserat på ovanstående data följer att den grundläggande fullständigheten är 12.

För att bestämma fullständighetskoefficienten används formeln:

Kp = (Pd: Pb), (2)

där Kp är fullständighetskoefficienten;

Pb - grundläggande fullständighet;

Pd - verklig fullständighet,

Låt oss beräkna fullhetsindexet för byxdräkter:

Kp = (10:12) = 0,83

Som ett resultat av beräkningar var fullständighetskoefficienten för elektriska borrar 0,83. Denna koefficient visar att utbudet av elektriska borrar med olika motoreffekter i detaljhandeln som studeras presenteras ganska fullständigt, i jämförelse med det tillgängliga antalet elektriska borrar med samma motoreffekter från huvudkonkurrenterna. Eftersom denna indikator är ganska hög betyder det att det finns en stor sannolikhet att konsumenternas efterfrågan på elektriska borrar är tillfredsställd.

Sortimentnyhetskoefficient

Nyhet (uppdatering) av sortimentet är förmågan hos en uppsättning varor att tillfredsställa förändrade behov genom nya varor /7, s.14/. Skälen till att uppdatera sortimentet är:

Ersättning av föråldrade varor som inte efterfrågas;

Utveckling av nya produkter av förbättrad kvalitet;

Skapa konkurrensfördelar för organisationen;

Tillgodose behoven hos ett brett spektrum av konsumenter.

Konsumenter av nya produkter är "innovatörer". Nya produkter tillfredsställer inte så mycket de fysiologiska som de psykologiska och sociala behoven hos denna grupp människor.

Sortimentets nyhet kännetecknas av nyhetskoefficienten, som definieras som förhållandet mellan antalet nya produkter i den allmänna listan över presenterade produkter (N) och den faktiska bredden av sortimentet (Wd).

Sålunda beräknas nyhetskoefficienten med hjälp av följande formel:

Kn = (N: Shd) , (3)

där Kn är koefficienten för nyhet;

N - antalet nya modeller av elektriska borrar som började säljas under en viss tidsperiod;

Шд - faktisk sortimentsbredd.

Denna indikator beräknas nödvändigtvis för en viss tidsperiod och visar antalet nya produkter som säljs på avdelningen under den valda tidsperioden.

Genom att intervjua säljaren av den undersökta butiken Amursnabsbyt visade det sig att det under de senaste 3 månaderna har dykt upp 10 nya modeller av elektriska borrar.

Låt oss beräkna nyhetskoefficienten:

Kn=(10:43)=0,23

Nyhetskoefficienten för detta uttag var 0,23. Detta faktum indikerar en gradvis uppdatering av utbudet av elektriska borrar. Butiken Amursnabsbyt lägger stor vikt vid att uppdatera sitt eget sortiment, erbjuda nya modeller i måttliga mängder, vilket minimerar risken för förluster på grund av låg efterfrågan på de nya modellerna av elektriska borrar som presenteras.

Det finns strukturella, designmässiga, största och övergripande dimensioner på fartygets skrov. De konstruktiva dimensionerna, som förstås som huvuddimensionerna, inkluderar:

H - fören vinkelrät, K - aktern vinkelrät, L - fartygets längd, B - fartygets bredd, H - sidohöjd, F - fribordshöjd, d - djupgående.

- fartygets längd(L) - avståndet längs den vertikala linjen mellan de yttersta punkterna för dess skärning med DP. –

kärlets bredd(B) - den största bredden på den vertikala linjen.

- brädans höjd(H) - avståndet uppmätt i mittskeppsramens plan från huvudplanet till däckslinjen vid sidan.

- fartygets djupgående(d) - avståndet mellan KBL och huvudplanet, mätt i den sektion där mittplanen och diametralplanen skär varandra.

De dimensioner som motsvarar fartygets nedsänkning längs designvattenlinjen kallas beräknad. De största måtten motsvarar kroppens maximala dimensioner utan utskjutande delar (stammar, ytterplätering etc.). Och de övergripande måtten motsvarar de maximala dimensionerna på fallet, med hänsyn till utskjutande delar.

Kroppens form bestäms av förhållandena mellan huvuddimensionerna och fullständighetskoefficienterna. De viktigaste egenskaperna är relationerna:

L/B- till stor del bestämmer fartygets framdrivning: ju högre fartygets hastighet, desto större är detta förhållande;

V/d- karakterisering av fartygets stabilitet och framdrivning;

N/d- bestämning av kärlets stabilitet och osänkbarhet;

L/H- på vilken styrkan på fartygets skrov beror till viss del.

För att karakterisera formen på skrovkonturerna på olika fartyg, den sk fullständighetskoefficienter. De ger inte en fullständig bild av formen på skrovet, men de tillåter en numerisk bedömning av dess huvuddrag. De huvudsakliga dimensionslösa koefficienterna för fullständigheten av formen av undervattensvolymen på fartygets skrov är:

- förskjutningskoefficient(allmän fullständighet) δ - detta är förhållandet mellan volymen av skrovet nedsänkt i vatten, kallat volymetrisk förskjutning V, och volymen av en parallellepiped med sidorna L, B, d:

Fullständighetsfaktor midskepps ramarea β- förhållandet mellan arean av mittsektionsramen ω Ф till arean av rektangeln med sidorna B, d;

Koefficient vertikal fullständighet χ - förhållandet mellan den volymetriska förskjutningen V och prismats volym, vars bas är vattenlinjearean S och höjden är fartygets djupgående d:

χ = V/(S×d)=δ/α

Ovanstående fyllighetsfaktorer bestäms vanligtvis för fartyget som sitter vid lastlinjen. De kan dock också hänföras till andra djupgående, och de linjära dimensionerna, ytorna och volymerna som ingår i dem tas i detta fall för fartygets aktuella vattenlinje.

Skeppsarkitektur.

Fartygsarkitektur är det allmänna arrangemanget av skrovelement, utrustning, anordningar och layouten av fartygslokaler, som måste utföras på det mest rationella sättet, i enlighet med säkerhetskraven.

De viktigaste arkitektoniska delarna av alla fartyg är: fartygets skrov med dess däck, plattformar, starka tvärgående och längsgående skott, överbyggnader och däckshus.

Däck kallas ett sammanhängande golv på ett fartyg, som går i horisontell riktning. Ett däck som inte sträcker sig längs hela fartygets längd eller bredd utan bara på en del av det kallas plattform. Skrovets inre utrymme är uppdelat på höjden av däck och plattformar i mellandäcksutrymme, som kallas dubbla däck(minsta höjd 2,25m).

Övre däck(eller design) är det däck som utgör den övre tvärsnittszonen av den starka delen av fartygets skrov. Namnet på de återstående däcken ges från det övre däcket, nedräkning, beroende på deras placering (andra, tredje, etc.). Ett däck som sträcker sig ovanför botten över någon del av fartygets längd och strukturellt anslutet till det kallas andra botten. Däcken som ligger upp från övre däck är namngivna efter deras syfte (promenad, båt etc.), däcket ovanför styrhytten kallas för den övre bron.

Fartygets skrov är delat på längden starka tvärgående vattentäta skott, bildar vattentäta utrymmen som kallas fack.

Lokalerna som ligger ovanför den andra botten, och avsedda för att placera torrlast i dem, kallas håller.

De fack i vilka huvudkraftverken är belägna kallas maskinrum.

Varje container som bildas av skrovstrukturerna och är avsedd att innehålla flytande last kallas tank. En container för flytande last placerad utanför den andra botten kallas djup tank.

Tankar kallas fack på tankfartyg avsedda för transport av flytande last.

Vissa fack har speciella namn:

Terminal - det första facket från stammen kallas förpik, och det första tvärgående vattentäta skottet kallas förpik eller Bagge

· Slut – sista facket innan eftertoppen anropas eftertopp, och skottet kallas eftertoppen.

Smala fack som skiljer tankar från andra rum kallas gummidammar. De måste vara tomma, väl ventilerade och bekväma för inspektion av de skott som bildar dem.

För att dela upp fartygets skrov längs med bredden, i vissa fall stark vattentät längsgående skott

Staket På fartyg kallas alla möjliga lätta vattentäta skott som skiljer rum.

Gruvor- kallas fack som begränsas av vertikala skott, som går genom flera däck och som inte har horisontella tak.

Överbyggnadär en sluten struktur på övre däck, som sträcker sig från den ena sidan till den andra och inte når sidan på ett avstånd som inte överstiger 0,04 av fartygets bredd. Utrymmet på övre däck från stäven till förens överbyggnads skottskott kallas tank. Utrymmet på övre däck från akteröverbyggnadens akterskott till akterstolpen kallas Utah. Utrymmet på övre däck mellan fören och akteröverbyggnaden kallas midja.

Hacka avser varje slag av slutet utrymme på övre eller högre däck av överbyggnader, vars längsgående yttre skott inte når huvudskrovets sidor på ett avstånd av mer än 0,04 av fartygets skrovbredd.

Vid bron kallas en smal tvärgående plattform som går tvärs över fartyget från ena sidan till den andra. Den del av bron som sticker ut utanför däckshusets yttre längsgående skott som ligger under den kallas vinge av bron.

Falsk sida kallas ett kontinuerligt stängsel av ett öppet däck av plåtmaterial. I den övre ändkanten är bolverket trimmat med en horisontell remsa som kallas reling. Bolverksmanteln stöds till skrovet av sneda stag som kallas strävpelare. Hål görs längs med bolverkets längd för att snabbt dränera vatten som kommer på däcket, vilket kallas stormportiker. Utrymmet vid bålverket som löper längs sidan av övre däck runt hela omkretsen och tjänar till vattenavrinning kallas vattenvägsrännan(vattenviss). Hålet med ett rör som används för att dränera vatten från vattenvägsrännan kallas scupper.

Mast kallas runda trä- eller stålrördelar av vapen på fartyg som ligger på öppet däck och är utformade för att bära signaler, strukturer av kommunikationsanordningar, som fungerar som stöd för lastanordningar. Sparrar inkluderar master, toppmaster, bommar, gårdar, gafflar, etc.

Riggning – namnet på alla kablar som utgör beväpningen av enskilda master. Riggen tjänar till att hålla och permanent säkra sparren i rätt position kallas stående rigg. All annan riggning som kan röra sig på block kallas löpning.

En allmän uppfattning om formen på husets yttre yta ges av en sektion av den med tre ömsesidigt vinkelräta plan (Figur 5.1).

Det vertikala planet som löper längs fartyget i mitten av dess bredd och delar fartyget i två symmetriska halvor (babord och styrbord) kallas mittplan (DP). Vattnets yta i ett lugnt tillstånd, som skär det yttre skrovet på fartyget som bär alla de laster som krävs av arten av dess tjänst, bildar planet för lastvattenlinjen (GWL). Detta plan skiljer undervattensdelen av fartyget från ytdelen. Det tvärgående planet som skär skeppet i mitten av dess längd kallas mittskeppsplanet.

Figur 5.1 Placering av huvudplanen. 1-plan av mittramen; 2- diametralt plan; 3 - ladda vattenlinjeplan

Ett antal plan parallellt med DP bildar rumplinjer på fartygets yta (Figur 5.2).

Figur 5.2 Skärningslinjer för fartygets yttre yta med plan parallella med huvudplanen: 1 - skinkor; 2 - stam; 3 - vattenlinje; 4 - ramar; 5 - akterstolpe.

Skärningarna av den yttre huden med horisontella plan bildar mellanliggande vattenlinjer och med vertikala tvärplan - ramar. När alla listade sektioner kombineras på en ritning erhålls en form av representation av fartygets yta som är vanlig för skeppsbyggare - en teoretisk ritning (fig. 3).

En heltäckande uppfattning om formen på fartygets skrov ges av dess teoretiska ritning (Figur 5.3). Den består av tre projektioner, på vilka delar av kroppen är avbildade av plan parallella med de som diskuterats ovan - DP, pl. MS och OP. Den teoretiska ritningen representerar skrovets teoretiska yta utan att ta hänsyn till den yttre plätering och utskjutande delar.

Figur 5.3 Teoretisk ritning av kärlet

Kroppens huvudsakliga övergripande dimensioner brukar kallas huvuddimensionerna. Detta är L - skeppets längd; B - bredd; H - sidohöjd; T—utkast. De tre första är oförändrade och relaterar till de geometriska egenskaperna hos skrovet som helhet, den sista - djupgående - kan variera inom vida gränser och bestämmer fartygets nedsänkta (undervattensvolym). Vanligtvis, när man talar om ett fartygs huvuddimensioner, tar de djupgåendet längs designen, eller designen, vattenlinjen, motsvarande fartygets designlast.

Längden ska också anges. Längden mellan vinkelräta L särskiljs, enligt KVL Lkvl, den maximala Lmax. De två första ligger nära varandra, den senare är dimensionell. När man studerar ett fartygs sjövärdighet bör man strängt taget arbeta med längden längs vattenlinjen, men ofta tar de istället ett unikt definierat värde - Lхх.

De största moderna fartygen når mycket imponerande storlekar: deras längd kan överstiga 400 m, bredd 60, och det laddade djupgåendet är cirka 30 m.

Formens generaliserade egenskaper. Tillsammans med den teoretiska ritningen ges en uppfattning om formen på fartygets skrov av generaliserade dimensionslösa egenskaper - förhållandena mellan huvuddimensionerna och fullständighetskoefficienterna. Både sjödugligheten och andra egenskaper hos fartyget beror till stor del på dessa egenskaper.

De grundläggande förhållandena mellan huvuddimensionerna är följande: . Förhållandet, eller, som det ibland kallas, den relativa längden, avgör till stor del prestandan: ju större den är, desto relativt snabbare är kärlet. För moderna deplacementfartyg varierar detta värde inom ett intervall. Den nedre gränsen är typisk för vissa bogserbåtar, den övre gränsen är typisk för höghastighetskrigsfartyg. Naturligtvis finns det undantag, till exempel har vissa roddbåtar > 25.

Attityd påverkar främst stabilitet och pitching. Ju större den är, desto bättre stabilitetsmässigt, även om rullningen blir hackigare. För moderna marina fartyg.

Attityd - påverkar hanteringen: ökar den ökar kursstabiliteten och försämrar smidigheten.

Förhållandet bestämmer stabiliteten vid stora lutningsvinklar och kärlets osänkbarhet. Höjd har en gynnsam effekt på båda dessa egenskaper.

Förhållandet påverkar skrovets styrka, ju högre förhållandet är, desto svårare är det att säkerställa fartygets totala styrka.

Det finns tre huvudsakliga oberoende fullständighetskoefficienter. Detta är fullständighetskoefficienten för vattenlinjeområdet

där S är området för vattenlinjen;

midskeppsramens fullständighetskoefficient

var är mittsektionsramens tvärsnittsarea under luftlinjen

övergripande fullständighetsförhållande

där V är volymen av undervattensdelen av skrovet eller volymetrisk förskjutning.

Som följer av (5.1) - (5.3) är alla fullständighetskoefficienter förhållandet mellan ytorna (volymen) för motsvarande element och ytorna (volymen) för de beskrivna rektanglarna (parallellepipederna). Alla dessa koefficienter är mindre än en, deras numeriska värden för sjöfartyg ligger inom gränserna: . Mindre värden är typiska för snabbare fartyg; de övre gränserna motsvarar långsamt rörliga kärl med mycket fulla konturer (formationer).

I vissa beräkningar av fartygsteorin är det bekvämare att använda derivator av de viktigaste, ytterligare koefficienter för längsgående φ och vertikal fullständighet, vars fysiska tolkning är tydlig.

Exempel 5.1. Vi kommer att illustrera några av de teoretiska ståndpunkterna och slutsatserna som diskuteras med exempel. Vi kommer att tilldela de flesta av dem till ett fartyg, som vi kommer att ge namnet "Engineer". Valet av namn är inte slumpmässigt: för det första är den ursprungliga betydelsen av ordet ingenjör en uppfinnare, skapare; för det andra är en ingenjör den huvudsakliga drivkraften för vetenskapliga och tekniska framsteg, vars frukter ännu inte är så betydande som önskat ; För det tredje är syftet med den här boken att göra ett genomförbart bidrag till förvandlingen av en student till en kvalificerad ingenjör.

Så det multifunktionella torrlastfartyget "Engineer" specificeras, vars sidovy visas i figur 5.4, och huvudegenskaperna är som följer:

Lmax = 181 m; V = 28700 m3;

L++ = 173 m; D = 29400 t;

B = 28,2 m; G = 288000 kN;

T = 9,5 m; S = 3700 m2;

H = 15,1 m; sch msh = 261m 2.

Fartyget har en bogbulb, maskinrummet skiftas till aktern (mellanläge för maskinrummet MO). Kombinationssystem - det övre däcket och dubbelbotten monteras enligt det längsgående systemet, sidorna enligt det tvärgående systemet

Låt oss hitta förhållandet mellan huvuddimensionerna och fartygets fullständighetskoefficienter:

Total fullständighetskoefficient enligt (5.3)

Luftledningsarea fullständighetskoefficient enligt (5.1)

Mittskeppsramens fullständighetskoefficient enligt (5.2)

Figur 5.4 Fartyg "ingenjör"

Värdena för den totala fullständighetskoefficienten och förhållandet ger anledning att tro att "ingenjören" har ganska skarpa konturer och tillhör de medelhastighetstransportfartyg.

Delar av en teoretisk ritning. Beräkningar baserade på fartygsteori inkluderar olika egenskaper hos skrovformen. Huvudelementen i en teoretisk ritning inkluderar:

• -- volymetrisk förskjutning V;
• -- koordinater för mitten av storheten x c, z c;
• -- vattenlinjeområde S;
• - abskissan för tyngdpunkten för luftledningsområdet x F;
• -- centrala tröghetsmoment för luftledningsområdet I X och Iу;
• -- fullständighetskoefficienter b, c, d.

Storlekscentrum är tyngdpunkten (massacentrum) för skrovets undervattensvolym (volymförskjutning).

Konstruktion längs vattenlinjen är beroendet av vattenlinjens område av djupgåendet; därför karakteriserar det också volymfördelningen som en funktion av djupgåendet. De flesta moderna transportfartyg har platt botten, i detta fall härrör inte beroendet S(T) från ursprunget (Figur 5.5). Det är uppenbart att det område som begränsas av formationen längs luftledningen och ordinataaxeln är den volymetriska förskjutningen vid ett givet djupgående T. Formationen längs luftlinjen används i stor utsträckning för att lösa problem med att ta emot och lossa mindre last.

Laststorleken representerar förhållandet mellan deplacement och djupgående. På denna graf, förutom den volymetriska förskjutningen V som bestämts från den teoretiska ritningen, plottas även förskjutningen med hänsyn till pläteringen och de utskjutande delarna Vi, liksom massförskjutningen D (Figur 5.6). Särskilt laststorleken används för att lösa problem med att ta emot och ta bort stora laster.

Figur 5.5 Borrning längs vattenlinjer

Figur 5.6 Laststorlek

Bonjeanskalan representerar helheten av beroenden av områdena för alla teoretiska ramar på deras nedsänkning u(z). Värdena för de angivna områdena bestäms: i formuläret

Bonjeanskalan är konstruerad på kroppssektionens transformerade kontur av det diametrala planet. Förvandlingen ligger i det faktum att de linjära skalorna längs oxe- och oy-axlarna är olika valda för att underlätta användningen (Figur 5.7). Från de vertikala linjerna och spåren av motsvarande teoretiska ramar, läggs värdena av ramområdena u(z) upp till höjden av det övre däcket.

Med hjälp av Bonjean-skalan kan du bestämma förskjutningen längs vilken vattenlinje som helst, inklusive en lutande (för ett fartyg som sitter i trim). Bonjeanskalan används i beräkningar av osänkbarhet, längsgående nedstigning av ett fartyg, såväl som för andra ändamål. Strukturen längs ramarna kännetecknar fördelningen av volymer längs fartygets längd och representerar beroendet av ramens område på dess placering längs x-axeln vid ett givet djupgående (Figur 5.8).

Figur 5.7 Bonjean skala

Figur 5.8 Bildning längs ramar

En linje längs ramarna kan konstrueras med Bonjeanskalan för vilken vattenlinje som helst. Uppenbarligen är området som är inneslutet mellan fronten och axeln oh den volymetriska förskjutningen. Konstruktion av ramar, i synnerhet, används vid beräkning av momenten som böjer fartyget.