Пантокаренами называются кривые плеч остойчивости формы, построенные для различных углов крена, в зависимости от водоизмещения судна.
Каждая кривая показывает плечи остойчивости формы для определенного угла крена при разных значениях водоизмещения судна.
Как правило, в Информации об остойчивости пантокарены приводятся для углов крена с интервалом в 10º или 15º.
В зерновой информации об остойчивости также приводится пантокарена для угла крена 12º.
По оси ординат отложены значения плеч остойчивости формы, а по оси абсцисс – весовое водоизмещение судна.
Значение плеча остойчивости формы находят как показано на рисунке:
На оси абсцисс откладывают значение вычисленного водоизмещения судна. В данном примере это 7500 тон.
Из отложенного значения восстанавливают перпендикуляр до его пересечения с кривой, соответствующей углу крена 10°.
Затем, из точки пересечения проводят перпендикуляр к оси ординат и снимают с нее значение плеча остойчивости формы, на рисунке, равном 1,05 метра.
Построение пантокарен выполняют одним из двух способов, либо относительно центра тяжести судна, либо, относительно его центра величины.
Если пантокарены построены относительно центра тяжести судна, то возвышение центра тяжести судна принимается равным нулю, то есть, он расположен в точке пересечения основной плоскости с диаметральной плоскостью судна.
В Информации об остойчивости, на пантокаренах, указывается относительно какого центра они построены и приводятся методики вычисления плеч статической остойчивости для построения диаграммы статической остойчивости.
1. Расчет пантокарен относительно центра тяжести судна, находящегося в основной плоскости.
Центр тяжести судна находится в основной плоскости
Расчет пантокарен выполняется исходя из предположения, что центр тяжести судна находится в основной плоскости, т.е. имеет нулевое возвышение.
Если центр тяжести находится в любой другой точке, например, в точке «G», то плечо статической остойчивости для угла крена θ, будет отличаться от расчетного плеча на величину, которая называется плечом остойчивости веса и может быть легко вычислена по формуле:
Для того чтобы найти плечо статической остойчивости для угла крена θ, необходимо снять с пантокарен значение плеча остойчивости формы и вычесть из него значение плеча остойчивости веса, которое вычисляется по формуле:
Формула для вычисления плеча статической остойчивости имеет вид:
Пример: Водоизмещение судна 7500 тон, возвышение центра тяжести судна относительно основной плоскости 5,50 метров. Пользуясь пантокаренами, построить диаграмму статической остойчивости.
1. На шкале водоизмещений откладывают водоизмещение 7500 тон и восстанавливают перпендикуляр до его пересечения с пантокаренами.
2. Снимают значения плеч остойчивости формы для углов крена через 10º и вычисляют плечи статической остойчивости:
3. По полученным значениям плеч статической остойчивости, строят диаграмму статической остойчивости:
Пример построения диаграммы статической остойчивости
2. Вычисление пантокарен для судна с центром тяжести, находящемся в центре величины.
Построение пантокарен относительно центра величины
В данном случае расчет пантокарен выполняется исходя из предположения, что центр тяжести судна совпадает с центром величины.
Если фактический центр тяжести судна находится в любой другой точке, то плечо статической остойчивости для угла крена θ, будет отличаться от расчетного плеча на величину, которая может быть вычислена по формуле:
Плечо статической остойчивости для угла крена θ находят по формуле:
или
Значение плеча остойчивости формы для конкретного водоизмещения судна и угла крена, зависит только от положения линии действия силы поддержания, приложенной к центру величины. Положение центра величины определяется формой подводного объема корпуса судна. Форма подводного объема для различных углов крена вычисляется при проектировании судна, поэтому плечи остойчивости формы, также вычисляются при проектировании и указываются в Информации об остойчивости в виде пантокарен.
Таким образом, для вычисления плеча статической остойчивости на судне необходимо определить возвышение центра тяжести судна и из таблиц гидростатики или гидростатических кривых, по средней осадке, выбрать значение аппликаты центра величины. Затем, для заданного водоизмещения судна снять с пантокарен значения плеч остойчивости формы для различных углов крена и вычислить плечи статической остойчивости.
ВАЖНО
Прежде чем приступать к построению диаграммы статической остойчивости по плечам, вычисленным по пантокаренам, необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией, которая обязательно имеется в судовой информации об остойчивости и только после того, как все будет понятно, приступать к вычислениям и построениям.
Выполнив вычисления и построения необходимо все перепроверить и только удостоверившись, что вычисления и построения выполнены верно, оценивать по диаграмме статической остойчивости, поперечную остойчивость судна.
© 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.