Podporná sila sa rovná súčinu hustoty vody a ponoreného vodotesného objemu tlakového trupu ponorky. Hustota morská voda závisí od salinity, teploty a tlaku. Objem tlakového trupu sa tiež mení a závisí od hĺbky ponorenia a teploty morskej vody, hmotnosť ponorky závisí od spotreby variabilného nákladu: paliva, oleja, munície, sladkej vody, proviant atď. Väčšina týchto nákladov je nahradená morská voda vrátane paliva.
Rozdiel v hustotách paliva a vody vedie k nerovnováhe. V dôsledku toho je narušená rovnosť medzi hmotnosťou ponorky a nosnou silou, čo vedie k vzniku takzvaného zvyškového vztlaku. Ak je podporná sila väčšia ako hmotnosť ponorky, potom bude zvyškový vztlak kladný, ak je menší, bude záporný. Pri kladnom zvyškovom vztlaku má ponorka tendenciu plávať, pri zápornom zvyškovom vztlaku má tendenciu klesať.
Nerovnomerná spotreba premenlivého zaťaženia v prednej a zadnej časti lode vedie k tvorbe lemov.
Privedenie zvyškového vztlaku a trimovania na špecifikované hodnoty prijímaním (odstraňovaním) vody cez palubu do vyrovnávacej nádrže a presúvaním vody medzi vyrovnávacími nádržami sa nazýva trimovanie.
Vyššie uvedené a ďalšie dôvody spôsobujú, že je potrebné pravidelne upravovať ponorku.
Orezávanie je možné vykonávať bez pohybu alebo počas pohybu.
Strih bez cestovania
Orezávanie bez zdvihu sa vykonáva:Keď sa ponorka dlho nepotápala;
V oblastiach, kde je ťažké manévrovať pod vodou;
Na znamenie;
Na vzdelávacie účely.
Keď stav mora nie je väčší ako 3 až 4 body, trimovanie bez chodu sa zvyčajne vykonáva v hĺbke periskopu a keď je stav mora nad 4 body - v bezpečných hĺbkach.
Výhodou trimovania bez chodu je, že táto metóda vám umožňuje trimovať ponorku v oblasti s malou hĺbkou. Nevýhody zahŕňajú: nutnosť trimu pri rozjazde a zaistenie vonkajšej bezpečnosti v ťažko manévrovateľných oblastiach.
Odporúča sa orezávať v hĺbke periskopu so zjavne ľahkou ponorkou, pre ktorú je potrebné pred ponorením do vyrovnávacej nádrže nabrať vodu o 5-10 tf nižšiu, ako je vypočítaná hodnota (v závislosti od konštrukcie ponorky ). Hlavný balast sa prijíma najskôr v koncových skupinách, potom v strede. Ak má ponorka po naplnení koncových skupín hlavných balastových nádrží sklon väčší ako 0,5°, vyvažovací moment by sa mal uhasiť destiláciou vody z jednej vyrovnávacej nádrže do druhej. Po naplnení strednej skupiny hlavných balastných nádrží začína trim.
Pozitívny vztlak v závislosti od hodnoty zhasne nasávaním vody cez palubu do vyrovnávacej nádrže cez kingston alebo presný plniaci ventil. Aby sa odstránili vzduchové bubliny z koncových skupín hlavných balastových nádrží a z nadstavby, ponorka sa musí „rozkývať“, to znamená, že obloženie sa musí presunúť z jedného konca na druhý, destilovať vodu medzi vyrovnávacími nádržami a potom ventilačné ventily týchto nádrží musia byť zatvorené. S odstránením vzduchových bublín z nádrží koncových skupín sa rovnakým spôsobom odvetrávajú aj nádrže strednej skupiny. Odporúča sa zastaviť destiláciu vody z jednej trimovacej nádrže do druhej, keď trim nedosiahne špecifikovanú hodnotu o 1,5-2°.
V ponorenej polohe sa povaha zvyškového vztlaku posudzuje podľa údajov hĺbkomerov. Ak sa ponorka potopí, má negatívny zvyškový vztlak. Aby sa čln dostal na nulový vztlak, voda z vyrovnávacej nádrže sa čerpá cez palubu. Ak ponorka pláva, má kladný zvyškový vztlak. Aby sa dosiahol nulový vztlak, voda sa naberá do vyrovnávacej nádrže cez palubu. Trimovanie bez progresu sa považuje za ukončené, ak ponorka nejaký čas udržiava konštantnú hĺbku s daným trimom. Na konci úpravy sa zmeria a zaznamená skutočné množstvo vody v pomocných balastných nádržiach, ako aj skontroluje a zaznamená sa personál dostupný v každom oddelení a veliteľskej veži.
Strihajte v pohybe
Vykonáva sa v oblastiach, ktoré umožňujú ponorke voľne manévrovať pod vodou. V pokojných podmienkach na mori je možné orezávanie vykonávať v hĺbke periskopu av drsných podmienkach - v bezpečnej hĺbke.Aby ste pochopili podstatu trimovania a ovládania ponorky v polohe pod vodou, musíte poznať princíp fungovania horizontálnych kormidiel a sily pôsobiace na ponorku.
Pri premiestňovaní vodorovných kormidiel za pohybu (obr. 3.1) vznikajú hydrodynamické sily kormových Rк a provových Rн horizontálnych kormidiel.
Ryža. 3.1. Sily vznikajúce pri posúvaní horizontálnych kormidiel
Tieto sily sú úmerné druhej mocnine rýchlosti ponorky a uhlom kormidla. Sily Rк a Rн možno nahradiť ich zložkami rovnobežnými s osami GX a GY. Sily Rxk a Rxh zvyšujú odolnosť vody voči pohybu ponorky. Sily Ruk a Ryn menia sklon a smer ponorky vo vertikálnej rovine.
Podľa známej vety teoretickej mechaniky možno sily RyK a RyH znázorniť ako pôsobiace v ťažisku ponorky pri súčasnom pôsobení hydrodynamických momentov vodorovných kormidiel Mk a Mn. Posunutie kormových vodorovných kormidiel do ponoru dáva moment - Mk, ktorý trimuje ponorku do prednej časti, a zdvíhaciu silu +Ruk. posunutím predných horizontálnych kormidiel do stúpania vzniká moment +Mn, ktorý prispôsobí ponorku dozadu, a zdvíhacia sila +Ryn
Posunutie kormových horizontálnych kormidiel pri stúpaní dáva vyvažovací moment na korme +Mk a klesajúcu silu _RyK a posunutie predných horizontálnych kormidiel pri ponore dáva trimovací moment na korme - Mn a klesajúcu silu -Rk.
Ryža. 3.2. Sily pôsobiace na ponorku pri pohybe pod vodou
Spoločné použitie horizontálnych kormidiel vytvára vyvažovací moment a silu pôsobiacu na ťažisko ponorky, čo sú výsledné vyvažovacie momenty a sily vytvárané oddelene kormovým a predným horizontálnym kormidlom.
Na ponorku s ustálenou rýchlosťou Vpl v ponorenej polohe pôsobia statické a dynamické sily (obr. 3.2). Medzi statické sily patrí sila závažia, nosná sila a ich momenty, ktoré na ponorku neustále pôsobia. Tieto sily sú zvyčajne nahradené výslednicou - zvyškovým vztlakom Q a jeho momentom Mq. Pri pozdĺžnych sklonoch (trim φ) nastáva vratný moment Mψ, ktorý má tendenciu vrátiť ponorku do pôvodnej polohy.
Dynamické sily a momenty zahŕňajú ťahovú silu, ťahový moment vrtúľ a hydrodynamické sily a momenty. Tlaková sila vrtúľ Tt je úmerná rýchlosti otáčania vrtule. Počas rovnomerného pohybu je ťažná sila vrtule vyvážená odporom. Ťahový moment vrtúľ Mt vzniká v dôsledku skutočnosti, že osi hriadeľa na ponorke sa zvyčajne nezhodujú vo výške s ťažiskom a sú umiestnené pod ním. Preto moment ťažnej sily vrtúľ prispôsobí ponorku k korme.
Hydrodynamické sily vznikajú pri pohybe ponorky. Pre praktické trimovanie možno predpokladať, že pri konštantnej hĺbke je výslednica hydrodynamických síl Rm pôsobiacich na trup úmerná rýchlosti a uhla trimu. Bod K aplikovaný na výslednicu Rm sa nazýva stred tlaku. Stred tlaku sa nezhoduje s ťažiskom ponorky a zvyčajne sa nachádza pred ňou.
Na základe vyššie uvedenej vety teoretickej mechaniky je možné vplyv výsledných hydrodynamických síl na ponorku znázorniť ako silu Rm pôsobiacu na ťažisko G ponorky a moment MR. Sila Rm sa dá rozložiť na jej zložky. Zložka Rmх (drag) charakterizuje odpor vody voči pohybu ponorky. Zložka Rm hrá dôležitú úlohu pri ovládateľnosti ponorky vo vertikálnej rovine. Pri konštantnej hĺbke ponoru s trimom blízko nuly alebo na korme, zdvíhacia sila Rmu a v momente, keď MR upraví ponorku na kormu; s trimom na provu, sila Rtu klesá a v momente, keď MR trimuje ponorku. ponorka na prove.
Základom pre trim pri pohybe je pohyb ponorky v konštantnej hĺbke a na priamom kurze, pretože to umožňuje určiť smer síl a momentov. Určenie smeru síl a momentov v praxi je uľahčené znalosťou nasledujúcich charakteristických polôh nediferencovanej ponorky plaviacej sa v konštantnej hĺbke v závislosti od uhlov horizontálnych kormidiel a vyváženia:
Trim 0° - kormové horizontálne kormidlá sú posunuté tak, aby plávali;
Trim 0° - kormové horizontálne kormidlá sú posunuté do ponoru;
Trim je na prove - kormové horizontálne kormidlá sú posunuté do ponoru;
Trim je na prove - kormové horizontálne kormidlá sú posunuté tak, aby plávali;
Trim na kormu - kormové horizontálne kormidlá sú posunuté tak, aby plávali;
Trim do kormy - kormové horizontálne kormidlá sú posunuté do ponoru.
Príklady orezania na cestách
Príklad 1 Ponorka na priamom kurze sa pohybuje nízkou rýchlosťou, udržiava konštantnú hĺbku s trimom 0°.
Ryža. 3.3. Ponorka má ťažkú provu
Kormové horizontálne kormidlá sú posunuté do plávajúcich 12°, predné kormidlá sú na nule. Je možné rozlíšiť ponorku (obr. 6.6).
Kormové horizontálne kormidlá vytvárajú trimovací moment na korme +MK a potápavú silu - RyK. Moment +MK sa snaží vytvoriť trim na korme, ale ponorka má nulový trim. Z toho vyplýva, že existuje nejaký moment, ktorý pôsobí proti momentu +MK, aby vytvoril trimovanie vzadu. Takýto moment môže vzniknúť v dôsledku skutočnosti, že predná časť ponorky je ťažšia ako korma alebo, čo je to isté, korma je ľahká, t. j. ponorka má nadbytočný trimovací moment na prove - Mid. Na vyladenie ponorky podľa momentu by ste mali presunúť vodu z prednej vyrovnávacej nádrže do zadnej nádrže a súčasne posunúť kormové horizontálne kormidlá na nulu.
V tomto prípade nie je možné v praxi určiť povahu zvyškového vztlaku, pretože smer sily Q, výslednica síl hmotnosti a vztlaku, nie je známy. Keďže ponorka udržuje danú hĺbku, zvyškový vztlak môže byť:
Nula, keď sú sily Rmy a Ryк rovnako veľké;
Záporné, ak Rmу > Rvк;
Pozitívne, ak Rmu
Zvyškový vztlak v tomto prípade možno odhaliť až neskôr v procese rozlišovania ponorky podľa nových údajov prístrojov.
Príklad 2 Ponorka na priamom kurze sa pohybuje nízkou rýchlosťou, udržiava konštantnú hĺbku s trimom 5° na prove. Kormové horizontálne kormidlá sú posunuté tak, aby plávali o 12° k prove, predné kormidlá sú v rovine rámu (na nule). Je potrebné orezať ponorku (obr. 3.4).
Kormové horizontálne kormidlá vytvárajú trimovací moment na korme +MK a potápavú silu - RyK. Trim na provu vytvára klesajúcu silu - Rm a moment -MR, ktorá trimuje ponorku do prednej časti. Ponorka si udržiava konštantnú hĺbku, ale pod vplyvom potápavých síl sa musí potopiť, preto existuje sila, ktorá jej bráni potopiť sa. V tomto prípade môže byť takouto silou iba zvyškový kladný vztlak, t.j. ponorka je ľahká. Momentu +MK, ako v príklade 1, bráni vo vytváraní trimu na korme prebytočný trimový moment na prove - Mid, t.j. ponorka má ťažkú provu.
Pri tejto charakteristickej polohe nediferencovanej ponorky je potrebné najprv premiestniť vodu z provy do kormy, zatiaľ čo kormidlom vodorovným pohybom kormidla sa ponoriť, aby sa ponorka udržala v konštantnej hĺbke, a potom nabrať vodu cez palubu do vyrovnávacej nádrže. na trimovanie vztlakom.
Ryža. 3.4. Ponorka je ľahká, prova ťažká
Pokus o trimovanie ponorky najprv vztlakom a potom vyrovnanie trim môže viesť k tomu, že ju nebude možné udržať v danej hĺbke. V skutočnosti so začiatkom prijímania vody cez palubu sa ponorka začne potápať v dôsledku zvýšenia jej hmotnosti. Aby ste udržali danú hĺbku, budete musieť znížiť trim na prove, t.j. znížiť klesajúcu silu -Rm, na čo je potrebné posunúť vodorovné kormidlá do stúpania. Ale keďže sú horizontálne kormidlá posunuté len do obmedzeného uhla a už majú 12° pre stúpanie, ich posunutie do plného uhla pre stúpanie (až po obmedzovač) nemusí znížiť trim na prednej časti na požadovanú hodnotu. V dôsledku toho sa ponorka ponorí.
Rovnakým spôsobom sa analyzujú sily a momenty a trim sa vykonáva za pohybu v iných charakteristických polohách neorezanej ponorky.
V praxi sa trim za pohybu vykonáva nasledovne. Potom, čo personál obsadí miesta podľa potápačského harmonogramu, je veliteľský poklop zbitý, elektromotory dostanú nízku rýchlosť a prijme sa hlavný balast, po ktorom je vydaný príkaz: „Orezajte ponorku v hĺbke mnoho metrov, pri takej rýchlosti, s trimom o toľkých metroch.“ stupňov pred (vzadu).“ Hlavný balast je prijímaný, rovnako ako pri orezávaní, bez zdvihu. Vetranie strednej skupiny hlavných balastných nádrží je uzavreté v hĺbke 5-7 m. Uvedená hĺbka trimu sa udržiava zdvihom a trimom. Pri prechode do hĺbky by sa nemalo vytvárať výrazné orezanie. Vetranie koncových nádrží hlavného balastu sa uzavrie ihneď po príchode ponorky do danej hĺbky (po prenesení trimu z provy na kormu).
Ak po naplnení strednej skupiny hlavných balastných nádrží ponorka dostane negatívny vztlak, mali by ste vytvoriť kormu kormidlo s horizontálnymi kormidlami a zdvihom a pri držaní lode v danej hĺbke súčasne odčerpať vodu z vyrovnávacej nádrže.
Ak sa to ukáže ako nedostatočné, dajte bublinu do strednej skupiny nádrží alebo ju vyfúknite, odčerpajte potrebné množstvo vody z vyrovnávacej nádrže a po odstránení bubliny zo strednej skupiny nádrží pokračujte v orezávaní. Tieto opatrenia sa vykonávajú v závislosti od rýchlosti klesania ponorky.
Ak sa ponorka neponorí, voda by sa mala nabrať do vyrovnávacej nádrže cez morský kohútik alebo presný plniaci ventil. Akonáhle hĺbkomer ukazuje zmenu hĺbky, odber vody sa preruší.
Na odstránenie vzduchových bublín z koncových nádrží hlavného balastu a z nadstavby je potrebné ponorku striedavo orezať na provu a kormu („rozkolísať“ ponorku) a potom uzavrieť ventilačné ventily koncových skupín hlavné balastné nádrže.
Aby sa ponorka správne a rýchlo rozlíšila podľa polohy vodorovných kormidiel a vyváženia, určí sa zvyškový vztlak a nadmerný vyvažovací moment, po ktorom sa začne trimovať.
Ak pracovník orezávania nemá dostatočné skúsenosti, musia sa dodržiavať tieto pravidlá:
1. Ak si ponorka udržiava danú hĺbku a jej vyvažovací moment od vodorovných kormidiel sa zhoduje s vyvažovaním, mali by ste ju najskôr trimovať vztlakom a potom trimovaním.
2. Ak ponorka udržiava danú hĺbku, ale vyvažovanie sa nezhoduje s vyvažovacím momentom vodorovných kormidiel, mali by ste ju najskôr trimovať trimovaním a potom vztlakom.
Vypustením alebo príjmom vody do vyrovnávacej nádrže a prečerpaním pomocného balastu medzi trimovacími nádržami sa dosiahne poloha tak, že predné vodorovné kormidlá sú na nule a kormové s miernym odklonom od roviny rámu. V tomto prípade by mala ponorka s miernym orezaním na prove udržiavať hĺbku. V tejto polohe sa považuje za diferencované.
Na konci úpravy sa ventilačné ventily hlavných balastových nádrží otvoria a zatvoria („zabuchnú“), aby sa odvzdušnil zostávajúci vzduchový vankúš. Po uistení sa, že pri danej rýchlosti ponorka udržiava konštantnú hĺbku na priamom kurze s nulou alebo daným sklonom, posun kormových horizontálnych kormidiel nepresiahne ±5° a predné kormidlá ležia na nule, príkaz „ Orezanie je dokončené“. Velitelia oddielov hlásia ústrednému stanovisku prítomnosť personálu v oddieloch a množstvo vody v pomocných balastných nádržiach. Tieto údaje sa zaznamenávajú do denníkov a denníkov orezania.
Obloženie plavidla (z latinčiny differentens, genitív case differentis - rozdiel)
sklon lode v pozdĺžnej rovine. D. s. charakterizuje pristátie plavidla a meria sa rozdielom medzi ponorom (prehĺbením) kormy a provy. Ak je rozdiel nula, hovorí sa, že loď „sedí na rovnom kýle“; ak je rozdiel kladný, loď sa upraví po kormu; ak je záporný, loď sa upraví na provu. D. s. ovplyvňuje manévrovateľnosť plavidla, prevádzkové podmienky lodnej skrutky, manévrovateľnosť v ľade atď. D.s. Existuje statický a beh, ktorý sa vyskytuje pri vysokých rýchlostiach. D. s. zvyčajne regulované príjmom alebo odstránením vodného balastu.
Veľký Sovietska encyklopédia. - M.: Sovietska encyklopédia. 1969-1978 .
Pozrite sa, čo je „loď trim“ v iných slovníkoch:
TRIM plavidla- Pôvod: z lat. sa líši, rozdiel je rozdiel v sklone plavidla v pozdĺžnej rovine (okolo priečnej osi prechádzajúcej ťažiskom plochy vodorysky) ... Námorná encyklopedická príručka
- (Rozdiel trimu) uhol pozdĺžneho sklonu plavidla, spôsobujúci rozdiel v ponore provy a kormy. Ak je hĺbka provy a kormy rovnaká, potom loď sedí na rovnomernom kýle. Ak je priehlbina kormy (prova) väčšia ako prova (korma), potom má loď... ... Námorný slovník
- (latinsky, od líšiť sa rozlišovať). Rozdiel v hĺbke ponorenia do vody medzi kormou a prednou časťou lode. Slovník cudzích slov zahrnutých v ruskom jazyku. Chudinov A.N., 1910. RÔZNY lat., od differentre, rozlišovať. Rozdiel v ponorení kormy do vody... ... Slovník cudzích slov ruského jazyka
- (loď) sklon lode v pozdĺžnej vertikálnej rovine vzhľadom na hladinu mora. Meria sa trimmetrami v stupňoch pre ponorku alebo rozdielom medzi vybraniami kormy a provy pri hladinových lodiach. Ovplyvňuje obratnosť... ...Námorný slovník
- (z latinčiny differens different) rozdiel v ponore (prehĺbení) provy a kormy plavidla... Veľký encyklopedický slovník
Morský člen, uhol odklonu trupu lode od vodorovnej polohy v pozdĺžnom smere, rozdiel v ponore kormy a provy lode. V letectve na označenie rovnakého uhla, ktorý definuje orientáciu lietadla, používa sa výraz ... ... Wikipedia
A; m. [lat. sa líši] 1. Špeciálne. Rozdiel v ponore provy a kormy lode. 2. Financie. Rozdiel v cene produktu pri objednávke a prijatí počas obchodných operácií. * * * trim (z latinského differentens different), rozdiel v ponore (prehĺbení) plavidla... ... encyklopedický slovník
Orezať- DIFFERENT, rozdiel v hĺbke (pristátie) provy a kormy plavidla; ak je napríklad korma prehĺbená o 1 stopu. viac ako prova, potom hovoria: loď má hĺbku 1 ft na korme. D. mal zvláštny význam v plachte. flotila, kde je dobrá plachetnica d.b. mať D. na ... ... Vojenská encyklopédia
- [z lat. differens (differentia) rozdiel] nádoby, sklon nádoby v pozdĺžnej rovine. D. určuje pristátie lode a meria sa rozdielom medzi ponorom kormy a provy. Ak je rozdiel nula, hovorí sa, že loď sedí na rovnom kýle; ak je rozdiel... Veľký encyklopedický polytechnický slovník
Obloženie lode (plavidla)- sklon lode (plavidla) v pozdĺžnej rovine. Meria sa pomocou trimmetra ako rozdiel medzi ponorom lode a kormou v metroch (pre ponorky v stupňoch). Vyskytuje sa, keď sú miestnosti alebo oddelenia na koncoch lode zaplavené nerovnomerne... ... Slovník vojenských pojmov
Stabilita, ktorá sa prejavuje pri pozdĺžnych náklonoch lode, t.j. pri trimovaní, sa nazýva pozdĺžna.
Ryža. 1
Napriek tomu, že uhly orezania plavidla zriedka dosahujú 10 stupňov a zvyčajne sú 2 - 3 stupne, pozdĺžny sklon vedie k výrazným lineárnym lemom s veľkou dĺžkou plavidla. Pre loď s dĺžkou 150 m teda uhol sklonu 1 0 zodpovedá lineárnemu trimu rovnajúcemu sa 2,67 m. V tomto ohľade sú v praxi prevádzkovania lodí dôležitejšie otázky týkajúce sa trimu ako otázky pozdĺžneho stabilita, pretože prepravné lode s normálnymi pomermi pozdĺžna stabilita je vždy pozitívna.
Keď je loď pozdĺžne naklonená pod uhlom Ψ okolo priečnej osi Ts.V. sa presunie z bodu C do bodu C1 a podperná sila, ktorej smer je kolmý na existujúcu vodorysku, bude pôsobiť pod uhlom Ψ k pôvodnému smeru. Čiary pôsobenia pôvodného a nového smeru nosných síl sa pretínajú v bode. Priesečník pôsobiska podporných síl v nekonečne malom sklone v pozdĺžnej rovine sa nazýva pozdĺžne metacentrum M.
Polomer zakrivenia krivky posunutia C.V. v pozdĺžnej rovine sa nazýva pozdĺžny metacentrický polomer R, ktorý je určený vzdialenosťou od pozdĺžneho metacentra k CV.
Vzorec na výpočet pozdĺžneho metacentrického polomeru R je podobný ako pri priečnom metacentrickom polomere: R = I F /V, kde I F je moment zotrvačnosti plochy vodorysky voči priečnej osi prechádzajúcej jej ťažiskom. (bod F); V je objemový výtlak nádoby.
Pozdĺžny moment zotrvačnosti oblasti vodorysky IF je podstatne väčší ako priečny moment zotrvačnosti I X . Pozdĺžny metacentrický polomer R je preto vždy výrazne väčší ako priečny polomer r. Zhruba sa predpokladá, že pozdĺžny metacentrický polomer R je približne rovnaký ako dĺžka cievy.
Základným princípom stability je, že vzpriamovací moment je moment dvojice tvorenej silou hmotnosti plavidla a nosnou silou. Ako je možné vidieť z obrázku, v dôsledku pôsobenia vonkajšieho momentu pôsobiaceho v DP, nazývaného trimovací moment Mdif, loď dostala sklon pod malým uhlom trimovania Ψ. Súčasne so vznikom uhla sklonu vzniká vratný moment MΨ pôsobiaci v smere opačnom k pôsobeniu vyvažovacieho momentu.
Pozdĺžny sklon lode bude pokračovať, kým sa algebraický súčet oboch momentov nerovná nule. Keďže oba momenty pôsobia v opačných smeroch, podmienku rovnováhy možno zapísať ako rovnosť:
Md af = M Ψ
Moment obnovy v tomto prípade bude:
M Ψ = D ‘ G K 1 (1)
- kde GK1 je rameno tohto momentu, nazývané rameno pozdĺžnej stability.
Z pravouhlého trojuholníka G M K1 dostaneme:
GK 1 = MG sin Ψ = H sin Ψ (2)
Hodnota MG = H zahrnutá v poslednom výraze určuje eleváciu pozdĺžneho metacentra nad centrálnou teplotou. cievy a nazýva sa pozdĺžna metacentrická výška. Dosadením výrazu (2) do vzorca (1) dostaneme:
M Ψ = D ’ H sin Ψ (3)
Kde súčin D'H je koeficient pozdĺžnej stability. Majte na pamäti, že pozdĺžnu metacentrickú výšku H = R - a, vzorec (3) možno zapísať ako:
M Ψ = D ’ (R - a) sin Ψ (4)
- kde a je nadmorská výška centrálnej teploty. loď cez svoj Ts.V.
Vzorce (3), (4) sú metacentrické vzorce pre pozdĺžnu stabilitu. Vzhľadom na malý uhol trimovania v uvedených vzorcoch namiesto sinΨ môžete nahradiť uhol Ψ (v radiánoch) a potom:
MΨ = D' · H · Ψ a la M8 = D' · (R-a) · Ψ.
Keďže pozdĺžny metacentrický polomer R je mnohonásobne väčší ako priečny r, pozdĺžna metacentrická výška H akejkoľvek cievy je mnohonásobne väčšia ako priečna h, teda ak má plavidlo bočná stabilita, potom je zaručená pozdĺžna stabilita.
Obloženie plavidla a uhol sklonu
V praxi výpočtu sklonu plavidla v pozdĺžnej rovine spojenej s určovaním sklonu sa namiesto uhlového sklonu zvyčajne používa lineárny sklon, ktorého hodnota je definovaná ako rozdiel medzi ponorom prova a korma plavidla, teda d = T H - T K .
Ryža. 2 Vyvažovanie sa považuje za kladné, ak je ponor plavidla na prove väčší ako na korme; trim na kormu sa považuje za negatívny. Vo väčšine prípadov sa lode plavia s trimom k korme. Predpokladajme, že loď plávajúca na rovnom kýle pozdĺž vodorysky nadzemného vedenia pod vplyvom určitého momentu dostala trim a jej nová efektívna vodoryska zaujala polohu B 1 L 1. Zo vzorca pre moment obnovy máme:
Ψ = M Ψ D ‘H
Nakreslíme bodkovanú čiaru AB rovnobežnú s VL cez priesečník kormy kolmice s B 1 L 1. Trim d je určený ramenom BE trojuholníka ABE. Odtiaľ:
t g Ψ = Ψ = d / L
Porovnaním posledných dvoch výrazov dostaneme:
d L = M Ψ D ‘ · H , odtiaľto M Ψ = d L · D ‘ · H
Zmena obloženia počas pozdĺžneho pohybu nákladu
Uvažujme metódy na určenie ponoru plavidla pod vplyvom vyvažovacieho momentu vyplývajúceho z pohybu nákladu v pozdĺžnom-horizontálnom smere.
Ryža. 3 Predpokladajme, že náklad s hmotnosťou P sa presunie pozdĺž lode do vzdialenosti ιx. Pohyb nákladu, ako už bolo naznačené, môže byť nahradený pôsobením niekoľkých síl na plavidlo. V našom prípade bude tento moment diferenciačný a rovný: M diff = P · l X · cosΨ. Rovnovážna rovnica pre pozdĺžny pohyb bremena (rovnosť orezávacích a vratných momentov) má tvar:
Р l x cos Ψ = D ‘ H sin Ψ
- kde:
t g ψ = P I X D ‘ H
Pretože malé sklony nádoby sa vyskytujú okolo osi prechádzajúcej cez C.T. plocha vodorysky (t.F), pre zmeny v ťahu provy a kormy možno získať nasledujúce výrazy:
∆ T H = (L 2 - X F) t g ψ = P I X D ‘ H (L 2 - X F)
∆ T H = (L 2 + X F) t g ψ = — P I X D ‘ H (L 2 + X F)
V dôsledku toho budú ponory prova a korma pri pohybe nákladu pozdĺž lode:
Tn = T + ∆ Tn = T + P I x D ‘ H (L 2 - X F)
Tk = T + ∆ Tk = T + P I x D ‘ H (L 2 - X F)
Ak vezmeme do úvahy, že tan Ψ = d/L a že D’ · H · sin Ψ = МΨ, môžeme napísať:
Tn = T + P I x 100 M 1 s m (1 2 - X F L)
Tk = T - P I x 100 M 1 s m (1 2 + X F L)
- kde T je ponor plavidla, keď je umiestnené na rovnom kýle;
- M 1cm - moment, ktorý orezáva loď o 1 cm.
Hodnota úsečky X F sa zistí z „kriviek prvkov teoretického výkresu“ a je potrebné prísne brať do úvahy znamienko pred X F: keď je bod F umiestnený pred stredom, hodnota X F sa považuje za kladné, a keď sa bod F nachádza za stredovou časťou, je záporný.
Páka X sa tiež považuje za pozitívnu, ak sa zaťaženie prenáša smerom k prednej časti plavidla; pri prenášaní záťaže na kormu sa rameno l X považuje za negatívne.
Rozsah zmien ponoru koncov v dôsledku prijatia 100 ton nákladu
Najpoužívanejšie sú váhy a tabuľky zmien ťahu provy a kormy od prijatia jednej záťaže, ktorej hmotnosť sa v závislosti od výtlaku volí rovná 10, 25, 50, 100, 1000 tonám. Konštrukcia takýchto mierok a tabuliek je založená na nasledujúcich úvahách. Zmena ponoru koncov plavidla pri prijímaní nákladu pozostáva zo zvýšenia priemerný ťah o hodnotu ΔТ a zmeny ponoru koncov ΔТ H a ΔТ K. Hodnota ΔТ nezávisí od umiestnenia akceptovaného nákladu a hodnoty ΔТ H a ΔТ K pre daný ponor a fixnú hmotnosť nákladu P sa budú meniť úmerne s osou C.T. prijatý náklad Chr. Preto pomocou tejto závislosti stačí vypočítať zmeny ponoru koncov od prijatia nákladu, najskôr v oblasti provy a potom kolmice kormy a zostrojiť stupnicu alebo tabuľku zmien ponoru lode. konce plavidla od prijatia nákladu s hmotnosťou napríklad 100 ton. Hodnoty ΔТ, ΔТ H, ΔТ K sa vypočítajú pomocou vzorcov.
Na základe výsledných prírastkov ponoru koncov plavidla zostrojíme graf zmien týchto ponorov od prijatia špecifikovaného nákladu.
Aby sme to dosiahli, na priamke a - b označíme polohu stredného rámu a nakreslíme polovicu dĺžky lode na zvolenej mierke doprava (do provy) a doľava (do kormy). Zo získaných bodov obnovíme kolmice na priamku a - b. Na kolmicu luku nasmerujeme nahor segment b - c, znázorňujúci na zvolenej mierke vypočítanú zmenu ťahu luku pri zaťažení lukom. Podobne na kolmici kormy položíme segment a - d, znázorňujúci vypočítanú zmenu ponoru provy pri preberaní nákladu do kormy. Spojením priamych bodov c - d získame graf zmeny ponoru lukom od prijatia nákladu s hmotnosťou 100 ton.
Ryža. 4 A Tn = + 24 s m = 0,24 m;
A T k = + 4 s m = 0,04 m
Rovnakým spôsobom sa vytvorí graf zmien ponoru kormy plavidla od prijímajúceho nákladu. Tu segment b - d na akceptovanej mierke znázorňuje zmenu ponoru kormou pri prijatí nákladu 100 ton na prove a segment a - e - pri prijatí nákladu do kormy.
Váhy nakalibrujeme. Nad grafom (alebo pod ním) nakreslíme dve rovné čiary na vykreslenie mierky ponoru: hornú pre provu a spodnú pre kormu. Na každom z nich označíme body zodpovedajúce deleniu 0 (ich polohu určujú priesečníky priamky a - b s grafmi c - d a f - e, t. j. body g - p). Potom medzi čiarou a - b a grafmi c - d a ed vyberieme také úseky, ktorých dĺžka by sa v akceptovanej mierke rovnala 30 alebo 10 cm zmeny zrážok. Pri kalibrácii „nosovej“ stupnice budú takými segmentmi segmenty z - i a kl. Výsledkom je, že na stupnici delenia dostaneme 30 a 10. Vzdialenosti medzi 0 a 10, 10 a 20 rozdelíme na 10 rovnakých častí. Veľkosti týchto dielikov na oboch častiach stupnice by mali byť rovnaké.
Pomocou grafu e - e podobným spôsobom zostrojíme mierku ponoru kormou. V praktických výpočtoch je skonštruovaných niekoľko škál zmien v ťahu koncov od prijatia 100 ton nákladu. Najčastejšie sa váhy stavajú pre tri ponory (výtlaky): ponor prázdnej lode, ponor lode s plným nákladom a stredný.
Mierky, diagramy alebo tabuľky zmien ponoru koncov plavidla od prijatia jednotkového nákladu (napríklad 100 ton) môžu mať veľmi iný typ. Niekoľko takýchto príkladov je uvedených nižšie na obrázkoch 5-7.
Ryža. 5 Krivky zmien ponoru koncov od prijatia 100 ton nákladu v kombinácii s príslušnými bodmi na plavidle 
Ryža. 6 Mierka zmien ponoru koncov plavidla od prijatia 100 ton nákladu v kombinácii s príslušnými bodmi na plavidle 
Ryža. 7 Odporúčané čítanie:
ÚVOD 2
1. KONCEPCIA POZDĹŽNEJ STABILITY PLAVIDLA.. 3
2. OBRÁBANIE CIEVNY A UHOL OBLOŽENIA... 6
ZÁVER. 9
REFERENCIE.. 10
ÚVOD
Stabilita je schopnosť plávajúceho plavidla odolávať vonkajším silám, ktoré spôsobia jeho nakláňanie alebo trimovanie a návrat do rovnovážneho stavu po skončení vplyvu vonkajších síl (Vonkajší vplyv môže byť spôsobený nárazom vĺn, poryvom vetra , zmena kurzu atď.). Toto je jedna z najdôležitejších vlastností plávajúceho plavidla.
Miera stability je stupeň ochrany plávajúceho plavidla pred prevrátením.
V závislosti od roviny sklonu sa rozlišuje bočná stabilita pri nakláňaní a pozdĺžna stabilita pri trimovaní. Vo vzťahu k hladinovým plavidlám je vďaka pretiahnutému tvaru trupu lode jej pozdĺžna stabilita oveľa vyššia ako stabilita priečna, preto je pre bezpečnosť plavby najdôležitejšie zabezpečiť správnu bočnú stabilitu.
V závislosti od veľkosti sklonu sa rozlišuje stabilita pri malých uhloch sklonu (počiatočná stabilita) a stabilita pri veľkých uhloch sklonu.
Podľa charakteru pôsobiacich síl sa rozlišuje statická a dynamická stabilita.
Statická stabilita - uvažuje sa pri pôsobení statických síl, to znamená, že veľkosť použitej sily sa nemení.
Dynamická stabilita - uvažuje sa pri pôsobení meniacich sa (t.j. dynamických) síl, napríklad vetra, morských vĺn, pohybu nákladu atď.
Najdôležitejšími faktormi ovplyvňujúcimi stabilitu sú umiestnenie ťažiska a ťažisko plavidla (CV).
1. KONCEPCIA POZDĹŽNEJ STABILITY NÁDOBY
Stabilita, ktorá sa prejavuje pri pozdĺžnych náklonoch lode, t.j. pri trimovaní, sa nazýva pozdĺžne.
Napriek tomu, že uhly orezania plavidla zriedka dosahujú 10 stupňov a zvyčajne sú 2 až 3 stupne, pozdĺžny sklon vedie k výrazným lineárnym lemom s veľkou dĺžkou plavidla. Takže loď dlhá 150 m má uhol sklonu 1 stupeň. zodpovedá lineárnemu sklonu rovnajúcemu sa 2,67 m. V tomto ohľade sú v praxi prevádzky lodí dôležitejšie otázky súvisiace s vyvážením ako otázky pozdĺžnej stability, pretože v prepravných plavidlách s normálnymi pomermi hlavných rozmerov je pozdĺžna stabilita vždy pozitívne.
Keď sa loď pozdĺžne nakloní pod uhlom ψ okolo priečnej osi ťažiska, voda sa bude pohybovať z bodu C do bodu C1 a podporná sila, ktorej smer je kolmý na existujúcu vodorysku, bude pôsobiť uhol ψ k pôvodnému smeru. Čiary pôsobenia pôvodného a nového smeru podporných síl sa pretínajú v bode.
Priesečník priamky pôsobenia nosných síl v nekonečne malom sklone v pozdĺžnej rovine sa nazýva tzv. pozdĺžne metacentrum M.
Polomer zakrivenia krivky pohybu centrálneho kolesa v pozdĺžnej rovine sa nazýva pozdĺžny metacentrický polomer R, ktorá je určená vzdialenosťou od pozdĺžneho metacentra k C.V.
Vzorec na výpočet pozdĺžneho metacentrického polomeru R je podobný ako pri priečnom metacentrickom polomere;
kde IF je moment zotrvačnosti oblasti vodorysky vzhľadom na priečnu os prechádzajúcu cez jej ťažisko (bod F); V je objemový výtlak nádoby.
Pozdĺžny moment zotrvačnosti oblasti vodorysky IF je výrazne väčší ako priečny moment zotrvačnosti IX. Pozdĺžny metacentrický polomer R je preto vždy výrazne väčší ako priečny polomer r. Predbežne sa predpokladá, že pozdĺžny metacentrický polomer R je približne rovnaký ako dĺžka cievy.
Základným princípom stability je, že vzpriamovací moment je moment dvojice tvorenej silou hmotnosti plavidla a nosnou silou. Ako vidno z obrázku, v dôsledku pôsobenia vonkajšieho momentu pôsobiaceho v DP, tzv trim moment Mdif, loď sa naklonila pod malým uhlom sklonu ψ. Súčasne s objavením sa uhla trimovania nastáva vratný moment Mψ, pôsobiaci v smere opačnom k pôsobeniu trimovacieho momentu.
Pozdĺžny sklon lode bude pokračovať, kým sa algebraický súčet oboch momentov nerovná nule. Keďže oba momenty pôsobia v opačných smeroch, podmienku rovnováhy možno zapísať ako rovnosť:
Mdif = Mψ.
Moment obnovy v tomto prípade bude:
Мψ = D" × GK1 (1)
kde GK1 je rameno tohto momentu, tzv rameno pozdĺžnej stability.
Z pravouhlého trojuholníka G M K1 dostaneme:
GK1 = MG × sinψ = H × sinψ (2)
Hodnota MG = H zahrnutá v poslednom výraze určuje prevýšenie pozdĺžneho metacentra nad ťažiskom cievy a je tzv. pozdĺžna metacentrická výška.
Dosadením výrazu (2) do vzorca (1) dostaneme:
Мψ = D" × H × sinψ (3)
kde súčin D" × H je koeficient pozdĺžnej stability. Vzhľadom na to, že pozdĺžna metacentrická výška H = R - a, vzorec (3) možno zapísať ako:
Мψ = D" × (R - a) × sinψ (4)
kde a je nadmorská výška ťažiska lode nad jej stredom nadmorskej výšky.
Vzorce (3), (4) sú metacentrické vzorce pre pozdĺžnu stabilitu.
Vzhľadom na malý uhol trimovania v uvedených vzorcoch namiesto sin ψ môžete nahradiť uhol ψ (v radiánoch) a potom:
Мψ = D" × H × ψ alebo Мψ = D" × (R - a) × ψ.
Pretože pozdĺžny metacentrický polomer R je mnohonásobne väčší ako priečny r, pozdĺžna metacentrická výška H akejkoľvek cievy je mnohonásobne väčšia ako priečna h. teda ak má plavidlo bočnú stabilitu, tak pozdĺžna stabilita je určite zabezpečená.
2. OBMEDZENIE CIEVNY A UHOL OBMEDZENIA
V praxi výpočtu sklonu plavidla v pozdĺžnej rovine spojenej s určovaním sklonu sa namiesto uhlového sklonu zvyčajne používa lineárny sklon, ktorého hodnota je definovaná ako rozdiel medzi ponorom prova a korma plavidla, t.j. d = TN - TC.
Vyvažovanie sa považuje za kladné, ak je ponor plavidla na prove väčší ako na korme; trim vzadu sa považuje za negatívny. Vo väčšine prípadov sa lode plavia s trimom k korme.
Predpokladajme, že loď plávajúca na rovnom kýle pozdĺž vodorysky VL pod vplyvom určitého momentu dostala trim a jej nová efektívna vodoryska zaujala pozíciu V1L1. Zo vzorca pre moment obnovy máme:
ψ = Мψ / (D" × H).
Nakreslíme bodkovanú čiaru AB, rovnobežnú s VL, cez priesečník kormy kolmice s V1L1. Trim d je určený ramenom BE trojuholníka ABE. Odtiaľ:
tg ψ ≈ ψ = d / L
Porovnaním posledných dvoch výrazov dostaneme:
d/L = Mψ / (D" × H), teda Mψ = (d / L) × D" × H.
Uvažujme metódy na určenie ponoru plavidla pod vplyvom diferenciálneho momentu vyplývajúceho z pohybu nákladu v pozdĺžnom-horizontálnom smere.
Predpokladajme, že náklad p sa presunie pozdĺž lode na vzdialenosť lx. Pohyb nákladu, ako už bolo naznačené, môže byť nahradený pôsobením niekoľkých síl na plavidlo. V našom prípade bude tento moment diferenciačný a rovný: Mdiff = P × lx × cos ψ rovnovážna rovnica pre pozdĺžny pohyb bremena (rovnosť vyrovnávacích a vratných momentov) má tvar:
P × lx × cosψ = D" × H × sinψ
odkiaľ tanψ = (P × lx) / (D" × H)
Keďže malé sklony lode sa vyskytujú okolo osi prechádzajúcej cez C. T. F oblasti vodorysky, pre zmenu ponoru provy a kormy možno získať nasledujúce výrazy:
V dôsledku toho budú ponory prova a korma pri pohybe nákladu pozdĺž lode:
Ak vezmeme do úvahy, že tanψ = d/L a že D" × H × sinψ = Mψ, môžeme napísať:
kde T je ponor plavidla, keď je umiestnené na rovnom kýle;
M1cm je moment, ktorý skráti loď o 1 cm.
Hodnota úsečky XF sa zistí z „kriviek prvkov teoretického výkresu“ a je potrebné prísne brať do úvahy znamienko pred XF: keď sa bod F nachádza pred stredom, hodnota XF sa považuje za pozitívny, a keď je bod F umiestnený za stredovou časťou - negatívny.
Pákový efekt lx sa tiež považuje za pozitívny, ak sa zaťaženie prenáša smerom k prednej časti plavidla; pri prenášaní nákladu na kormu sa rameno lx považuje za negatívne.
ZÁVER
Stabilita je jednou z najdôležitejších vlastností plávajúceho plavidla. Vo vzťahu k lodiam sa používa objasňujúca charakteristika stability plavidla. Miera stability je stupeň ochrany plávajúceho plavidla pred prevrátením.
Vonkajší vplyv môže byť spôsobený nárazom vlny, nárazom vetra, zmenou kurzu atď.
V praxi výpočtu sklonu lode v pozdĺžnej rovine spojenej s určovaním trimovania je zvyčajné používať namiesto uhlového obloženia lineárne.
BIBLIOGRAFIA
1. I., A., S. Riadenie pristátia, stabilita a namáhanie trupu lode: Učebnica. manuál - Vladivostok, Moskovská štátna univerzita. adm. G.I. Nevelskoy, 2003. - 136 s.
2. N. Prevádzkové výpočty spôsobilosti plavidla na plavbu - M.: Doprava, 1990, 142 s.
3. K., S. Všeobecné zariadenie lode. - Leningrad: "Stavba lodí". - 1987. - 160 s.
4. G. Teória a štruktúra nádoby. - Učebnica pre riečne školy a technické školy. M.: Doprava, 1992. - 248 s.
5. G. Stavba nádoby: Učebnica. - 5. vyd., stereotyp: - L.: Stavba lodí, 1989. - 344 s.
