Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Основы управление флотом и технология перевозки грузов

КРЕПЛЕНИЕ ПАЛУБНЫХ ГРУЗОВ

По характеру крепления и укладки палубные грузы можно подразделить на массовые грузы (лес, пробковая кора, трубы, бочки и т.п.), т.е. грузы, занимающие навалом всю площадь палубы или её значительную часть, и технические грузы (плавсредства, паровозы, вагоны, машины, котлы, цистерны, контейнеры и прочие грузы, требующие крепления каждого места в отдельности).

Силы, действующие на палубные грузы при перевозке их морем.

Во время перевозки грузов морем на верхней палубе морских судов они могут находиться под действием следующих сил:

  • а) собственного веса;
  • б) трения, возникающего между грузом и палубой или подстилочным материалом;
  • в) инерции, возникающей при нахождении судна на взволнованной поверхности моря;
  • г) давления ветра;
  • д) ударов волн;
  • е) плавучести, возникающей при попадании волн на палубу;
  • ж) распора, возникающего у катучих грузов (бревна или бочки) при их укладке бок о бок;
  • з) натяжения найтовов, которыми крепится груз к палубе.

В приложении ИМО Кодекса безопасной практики размещения и крепления груза - «Методы оценки эффективности устройств крепления нестандартных грузов» - определен следующий порядок расчета сил, действующих на груз.

1. Расчет внешних сил, действующих на груз в продольном, поперечном и вертикальном направлениях, выполняется по формуле

F(x,y,z) = ma(x,y,z) + Fw(x,y) + Fs(x,y),

где F(x,y,z) - продольные, поперечные и вертикальные силы;

m - масса груза;

a(x,y,z) - продольное, поперечное и вертикальное ускорение;

Fw(x,y) - продольная и поперечная сила ветрового давления Рвет, кН,

Рвет = 1,5Sп

где Sn - площадь парусности груза (соответственно поперечная и продольная).

Fs(x,y) - продольная и поперечная сила удара волн.

2. Расчет силы ударов волн при заливании грузов,

F(x,y) = pS(x,y)

где S(x, у) - площадь заливания поверхности, перпендикулярная соответственно осям X, Y;

p = 7,4 кН - при высоте заливания 0,6м;

p = 19,6 кН - при высоте заливания 1,2м.

Если высота заливания находится в пределах от 0,6 до 1,2м, то величина p определяется методом линейной интерполяции.

Величины поперечных ускорений

Рисунок 1. Величины поперечных ускорений

Приведенные величины поперечных ускорений включают составляющие сил тяжести, килевой качки и подъёма судна на волне параллельно палубе. Приведенные величины вертикальных ускорений не включают составляющую статического веса.

Основные данные ускорений рассматриваются применительно к следующим условиям эксплуатации:

  • - неограниченный район плавания;
  • - любое время года;
  • - длина судна L = 100м;
  • - эксплуатационная скорость 15 уз;
  • - отношение B/GM > 13 (В - ширина судна, GM- метацентричес-кая высота).

Для судов, длина которых отличается от 100 м, а скорость - от 15 уз, величины ускорений корректируются коэффициентом, приведенным в таблице 4.

Таблица 4. Коэффициент корректуры ускорений в зависимости от длины и скорости судна

Скорость, УЗ

Длина, м

50

60

70

80

90

100

120

140

160

180

200

9

1,20

1,09

1,00

0,92

0,85

0,79

0,70

0,63

0,57

0,53

0,49

Дополнительно для судов, у которых соотношение B/GM < 13, величины поперечных ускорений исправляются коэффициентом, приведенным в табл. 5.

Таблица 5. Коэффициент корректуры при B/GM<13

B/GM

7

8

9

10

11

12

13 и более

Верх палубы

1,56

1,40

1,27

1,19

1,11

1,05

1,00

Усилия, возникающие в найтовы при бортовой качке(Fн)

Под действием опрокидывающих моментов, составим уравнение моментов относительно точки N

Fн cos*hк + Fн sin * b + Pzb/ 2 = Pyhg +P'yha + P"y hз,

откуда находим

Fн = (Pyhg + P'yhn + P"y hз - 0,5 Pzb)/(bsin + hkcos)

Схема действия сил на палубный груз

Рисунок 2. Схема действия сил на палубный груз:

hk - расстояние по вертикали от палубы до верхней точки крепления найтова; b - ширина ящика; hg - расстояние по вертикали от, палубы до середины ящика; hn - половина высоты площади парусности; h3 - половина высоты заливания.

Условно можно принять, что

hn = h3 = hg

равно половине высоты ящика.

Ру - силы инерции и тяжести по оси Y;

Рх - силы инерции и тяжести по оси Z;

Р'у - поперечная сила ветрового давления;

P"у - поперечная сила удара волн.

Под действием сил, смещающих груз, составляем уравнения сил:

Fy = Ру + Р'у + P"у (1) Рz + Fн sin = N;

Fy= Fн cos + Fmp (2) Fmp = fN,

где N - реакция опоры (палубы);

f - коэффициент трения-скольжения. Подставляя значения в уравнения, получим:

Fy = Fн cos + fPz + fFн sin .

Принимая коэффициент f равным 0,15 (сталь - сталь); 0,5 (сталь -дерево), находим:

Fн = (Fy - fPz)/(cos + fsin)

Из полученных значений Fн выбирается большее, которое и принимается за усилие, возникающее в найтовых при бортовой качке.

Мореходностью называется способность судна безопасно плавать в любую погоду в установленных районах с минимальными потерями скорости, без риска для жизни и здоровья экипажа и пассажиров и для сохранности груза.

Мореходность определяется следующими качествами загруженного или порожнего судна:

плавучестью, т. е. способностью плавать при данной нагрузке;

остойчивостью, т. е. способностью возвращаться в первоначальное, обычно прямое положение после прекращения действия внешнего усилия, выведшего судно из положения равновесия;

подверженностью качке, т. е. регулярным колебательным движениям под действием внешних сил;

непотопляемостью, т.е. способностью оставаться на воде при частичном затоплении, сохраняя минимальные мореходные качества;

ходкостью, т. е. способностью двигаться с установленной скоростью в заданном направлении;

поворотливостью, т. е. способностью изменять направление движения под действием руля (или винтов),

Объемным водоизмещением называется объем погруженной части судна

V = L B T д

где L, B и Т -- длина (расчетная или между перпендикулярами), ширина, осадка судна;

д -- коэффициент общей полноты (полноты водоизмещения).

Весовое водоизмещение судна D получается как произведение объемного водоизмещения V и удельного веса морской воды.

Крайние значения весового водоизмещения судна: водоизмещение в полном грузу, определяемое предельной осадкой, обеспечивающей минимальный запас высоты надводного борта, и водоизмещение порожнем, под которым следует понимать вес судна с экипажем и водой в котлах, но без груза, запасов топлива, воды и прочих видов снабжения.

Полная грузоподъемность судна, или дедвейт, есть разность между весовым водоизмещением судна в полном грузу и водоизмещением порожнем (т.е. когда на судне нет переменных грузов):

Dд = Dгр - Dпор ,

где Dд -- дедвейт судна;

Dгр - весовое водоизмещение в полном грузу;

Dпор -- весовое водоизмещение порожнем.

Запасом плавучести называется объем водонепроницаемой надводной части судна, определяемый высотой надводного борта. Минимальная высота надводного борта устанавливается Регистром на основании правил о грузовой марке.

Грузовая марка есть специальный знак, наносимый на бортах судна с целью обеспечения минимального надводного борта путем ограничения осадки

.

Грузовая марка

Рисунок 3. Грузовая марка

Рисунок грузовой марки представляет собой сочетание марочной гребенки диска Плимсоля и палубной линии. Все марочные гребенки, за исключением лесной (см. ниже), наносят в 540 мм к носу от центра диска Плимсоля.

Палубную линию наносят посередине длины судна с каждого борта чертой, длина которой 300 мм и ширина 25 мм. Она показывает место пересечения верхней поверхности палубы надводного борта или верхней поверхности деревянного настила этой палубы с наружной поверхностью борта судна.

Летнюю грузовую марку (основная марка) наносят на бортах в середине длины судна под палубной линией на расстоянии, равном высоте надводного борта, в виде черты длиной 450 мм и толщиной 25 мм.

Применение грузовых марок по зонам и сезонным районам

Все моря и океаны вследствие различных гидрометеорологических условий плавания подразделяются на зоны и сезонные районы.

Зоны -- это такие морские районы, где круглый год действует одна марка -- или летняя или тропическая.

В сезонных районах грузовая марка меняется в зависимости от сезона времени года, даты начала и конца которого указаны на карте. На ней также показаны границы зон и сезонных районов. В настоящее время международными соглашениями установлены некоторые отступления в отношении сроков действия сезонных районов.

(Линия северной границы Атлантического океана и южной границы Северного Ледовитого океана лежит между Гренландией и Скандинавским полуостровом, касательно южной оконечности Исландии. Но грузовая марка при плавании в Северном Ледовитом океане должна быть такой же, как в Северной Атлантике).

На севере континента Австралии с целью включить район порта Маккей, в сезонную тропическую зону граница ее отодвинута к югу от точки 20° ю. ш. и 175° в. д.

Граница летней зоны в районе порта Принс-Руперт передвинута к северу. В результате этот порт вошел в летнюю зону (весь год -- лето). Советским судоводителям рекомендуется пользоваться этой поправкой с большой осторожностью, так как с 16 октября по 15 апреля в указанном районе гидрометеорологические условия большей частью неблагоприятны.

В районе точки 35°30' ю. ш. и 118° в. д. граница летней зоны отодвинута к югу на 20 миль, что позволяет судам, следующим в южные порты Австралии из портов Индийского океана, все время оставаться в летней зоне.

В районе 30° с. ш. граница зимней сезонной зоны в Атлантическом океане отодвинута от побережья США и идет по меридиану 70° з. д. Вследствие этого порты США, находящиеся на данных участках побережья, в частности, Бостон, Филадельфия и Нью-Йорк и т. д., попадают в постоянную летнюю зону

В районе 10° с. ш. и меридиана 20° з. д. граница тропической зоны отодвинута на 3° к северу, что позволило включить северное побережье Южной Америки и остров Тринидад в район действия постоянной тропической зоны.

Пункты в Гибралтаре, находящиеся к западу от 5° з. д., включаются в летнюю зону, а не в зимний сезонный район, как полагается по Конвенции о грузовой марке.

Граница тропической зоны до 82° восточной долготы в районе порта Тринкомали на о. Цейлон поднята до 9° сев. широты (было 8°). В результате порт Тринкомали включен в тропическую зону (был в тропическом сезонном районе). Советским судоводителям следует пользоваться этой поправкой с осторожностью, так как с 16 апреля по 15 декабря в этом районе гидрометеорологические условия не всегда достаточно благоприятны.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ
Основы управление флотом и технология перевозки грузов