В процессе эксплуатации торгового судна для вычисления элементов его посадки и поперечной остойчивости, необходимо вычислять положение центра тяжести судна.
Центр тяжести судна (ц.т.) — это точка приложения равнодействующей всех сил веса на судне.
В практике расчетов, центр тяжести судна обычно обозначается буквой «G».
По вертикали, положение центра тяжести судна определяется по оси аппликат Z, его возвышением над Основной плоскостью (ОП).
Продольное положение ц.т. определяется по оси абсцисс X, его отстоянием от плоскости мидель-шпангоута в нос или в корму, или от кормового перпендикуляра в нос.
Поперечное положение ц.т. определяется по оси ординат Y, его отстоянием от Диаметрально плоскости (ДП) в сторону левого или правого борта.
Возвышение центра тяжести над основной плоскостью обозначается Zg и используется для расчета поперечной и продольной остойчивости судна.
Значение Zg для судна порожнем (Light ship), то есть, для судна без груза, топлива и запасов, определяется методом кренования и указывается в Информации об остойчивости судна.
Массу грузов, топлива, воды, балласта, судового снабжения и всех других запасов называют статьями нагрузки.
Значения Zg для всех статей нагрузки учитываются при их погрузке, выгрузке или перемещении по судну.
Для того чтобы представить себе, в каком направлении переместится центр тяжести судна от изменения нагрузки, т. е., погрузки, выгрузки или перемещения партии груза или запасов, можно воспользоваться следующим правилом:
«Центр тяжести судна смещается в сторону центра тяжести любого груза, погруженного на судно».
«Центр тяжести судна смещается от центра тяжести выгруженного груза в направлении центра тяжести судна».
«Центр тяжести судна смещается параллельно центру тяжести перемещаемого груза».
Расстояние, на которое переместится центр тяжести судна, приближенно может быть вычислено по формулам:
1. Перемещение центра тяжести судна относительно основной плоскости (ОП) по вертикали:
2. Продольное перемещение ц.т. судна относительно плоскости мидель-шпангоута:
3. Поперечное перемещение ц.т. судна относительно диаметральной плоскости (ДП):
где,
δZg — перемещение центра тяжести судна по вертикали, в метрах;
δXg — продольное смещение ц.т. судна, в метрах;
δYg — поперечное смещение ц.т. судна, в метрах;
w — масса груза, в тоннах;
Δ — весовое водоизмещение судна (при погрузке — с учетом загружаемого груза, при выгрузке – без выгруженного груза, при перемещении — с учетом перемещаемого груза), в тоннах;
l — расстояние от центра тяжести судна до центра тяжести загружаемого или выгружаемого груза, при перемещении — это расстояние между последовательными положениями ц.т. груза, в метрах.
Пример: На судно водоизмещение 4550,0 тонн, погружен груз массой 75,0 тонн, на расстояние 36,0 метров в нос от миделя. Положение ц.т. судна до погрузки груза, 1,5 метра в корму от миделя. Вычислить продольное смещение ц.т. судна после погрузки груза.
1. Вычисляют расстояние от ц. т. судна до центра тяжести погруженного груза:
l = 36,0 + 1,5 = 37, 5 метров.
2. Вычисляют расстояние, на которое переместится ц. т. судна после погрузки данного груза:
δXg = (75,0 х 37,5) / (4550,0+75,0) = 2812,5 / 4625,0 = 0,608.
δXg = 0,61 метра.
Таким образом, вычислили, что после погрузки груза массой 75,0 тон на расстояние 36 метров в нос от миделя, ц.т. судна сместится на 0,61 метра в нос от прежнего положения.
Пример: На судне водоизмещением 5280,0 тон, перекачали 50,0 тон топлива из носового танка в кормовой. Продольное расстояние между центрами тяжести топливных танков 35,0 метров. Вычислить продольное смещение ц.т. судна.
δXg = (50,0 х 35,0) / 5280,0 = 1750,0 / 5280,0 = 0,33.
δXg = 0,33 метра.
Продольное смещение центра тяжести судна в корму составило 0,33 метра.
© Автор капитан В.Н. Филимонов
© Копирайт — Copyright.
Все графические изображения и фотографии, размещенные на сайте, защищены авторским правом. Любое их использование, возможно только с разрешения правообладателя. При цитировании текста, полностью или фрагментарно, ссылка на источник и автора обязательны.