Dastlabki ko'ndalang barqarorlikning elementlari. Yanal barqarorlik Qayiq to'g'ridan-to'g'ri va bir tekisda qo'ndi
Kemadagi yukning nisbiy holatiga ko'ra, navigator har doim metasentrik balandlikning eng maqbul qiymatini topishi mumkin, bunda kema etarlicha barqaror bo'ladi va kamroq aylanadi.
To'piq momenti - bu harakat masofasiga teng bo'lgan yelka bilan kema bo'ylab harakatlanadigan yuk og'irligining mahsulotidir. Agar 75 og'irlikdagi odam bo'lsa kg, qirg'oqda o'tirgan kema bo'ylab 0,5 ga harakatlanadi m, keyin to'piq momenti 75 * 0,5 = 37,5 ga teng bo'ladi kg/m.
91-rasm. Statik barqarorlik diagrammasi
Kemaning egilish momentini 10 ° ga o'zgartirish uchun kemani diametrik tekislikka to'liq simmetrik bo'lgan to'liq siljish uchun yuklash kerak.
Kemaning yuklanishi har ikki tomondan o'lchangan shashka bilan tekshirilishi kerak. Nishab o'lchagich diametrli tekislikka qat'iy perpendikulyar o'rnatiladi, shunda u 0 ° ni ko'rsatadi.
Shundan so'ng, inklinometr 10 ° ni ko'rsatmaguncha, yuklarni (masalan, odamlarni) oldindan belgilangan masofalarga ko'chirish kerak. Tekshirish uchun tajriba quyidagicha amalga oshirilishi kerak: kemani bir tomondan, so'ngra boshqa tomondan tovoni.
Har xil (mumkin bo'lgan eng katta) burchaklardagi poshnali kemaning mahkamlash momentlarini bilib, kemaning barqarorligini baholaydigan statik barqarorlik diagrammasini qurish mumkin (91-rasm).
Idishning kengligini oshirish, CGni tushirish va qattiq bulalarni o'rnatish orqali barqarorlikni oshirish mumkin.
Agar tomirning og'irlik markazi kattalik markazidan pastda joylashgan bo'lsa, u holda idish juda barqaror hisoblanadi, chunki rulon davomida tayanch kuchi kattaligi va yo'nalishi bo'yicha o'zgarmaydi, lekin uni qo'llash nuqtasi tomon siljiydi. idishning moyilligi (92-rasm, a).
Shuning uchun, poshnali bo'lganida, musbat tiklash momentiga ega bo'lgan juft kuchlar hosil bo'lib, kemani tekis kilda normal vertikal holatga qaytarishga intiladi. Ko'rish oson, h>0, metasentrik balandlik esa 0. Bu og'ir kielli yaxtalar uchun xosdir va an'anaviy korpus tuzilmasi bo'lgan kattaroq kemalar uchun xos emas.
Agar tortishish markazi kattalik markazidan yuqorida joylashgan bo'lsa, unda navigator yaxshi bilishi kerak bo'lgan uchta barqarorlik holati mumkin.
Barqarorlikning birinchi holati.
Metasentrik balandlik h>0. Agar og'irlik markazi kattalik markazidan yuqorida joylashgan bo'lsa, u holda tomirning moyil holati bilan qo'llab-quvvatlovchi kuchning ta'sir chizig'i og'irlik markazining ustidagi diametrik tekislikni kesib o'tadi (92-rasm, b).
Guruch. 92. Turg'un kemaning ishi
Bunday holda, ijobiy tiklash momentiga ega bo'lgan bir juft kuch ham hosil bo'ladi. Bu an'anaviy shakldagi ko'pgina kemalarga xosdir. Bu holatda barqarorlik tanaga va og'irlik markazining balandlikdagi holatiga bog'liq.
To'piq bo'lganda, tovon tomoni suvga kiradi va kemani tekislashga moyil bo'lib, qo'shimcha suzish qobiliyatini hosil qiladi. Biroq, kema rulon yo'nalishida harakatlana oladigan suyuq va quyma yuklar bilan aylansa, tortishish markazi ham rulon yo'nalishi bo'yicha siljiydi. Agar rulon davomida og'irlik markazi kattalik markazini metasentr bilan bog'laydigan plumb chizig'idan tashqariga chiqsa, u holda kema ag'darilib ketadi.
Befarq muvozanat bilan beqaror sudokning ikkinchi holati.
Metasentrik balandlik h \u003d 0. Agar tortishish markazi kattalik markazidan yuqorida joylashgan bo'lsa, u holda rulon bilan qo'llab-quvvatlovchi kuchning ta'sir chizig'i MG \u003d 0 tortishish markazidan o'tadi (93-rasm).
Bunday holda, kattalik markazi har doim og'irlik markazi bilan bir xil vertikalda joylashgan, shuning uchun tiklovchi kuchlar juftligi yo'q. Tashqi kuchlar ta'sirisiz kema to'g'ri holatga qaytolmaydi.
Bunday holda, suyuq va quyma yuklarni kemada tashish ayniqsa xavfli va mutlaqo qabul qilinishi mumkin emas: ozgina tebranish bilan kema ag'darilib ketadi. Bu yumaloq ramkali qayiqlar uchun odatiy holdir.
Beqaror muvozanatdagi beqaror kemaning uchinchi holati.
Metasentrik balandlik h<0. Центр тяжести расположен выше центра величины, а в наклонном положении судна линия действия силы поддержания пересекает след диаметральной плоскости ниже центра тяжести (рис. 94).
Kema ishlashi
Kichik kema uchun eng xarakterli operatsion sifatlar quyidagilardir: yo'lovchilar sig'imi,yuk ko'tarish qobiliyati, joy almashish va tezlik.
Yo'lovchi sig'imi - bu kemada odamlarni joylashtirish uchun jihozlangan joylar soniga teng ko'rsatkich. Yo'lovchining sig'imi yuk tashish qobiliyatiga bog'liq:
P = G/100 , odamlar (bagaj bilan), yoki P =G/75, odamlar (bagajsiz)
Natija eng yaqin butun songa yaxlitlanadi. Kichik o'lchamli kemada jihozlangan o'rindiqlarning mavjudligi ushbu kema uchun belgilangan yo'lovchilar sig'imiga mos kelishi kerak.
Yo'lovchi tashish hajmini taxminan quyidagi formula bo'yicha hisoblash mumkin:
N=Lnb Bnb/K, pers.,
Qayerda TO - empirik koeffitsient quyidagilarga teng qabul qilinadi: motorli va eshkakli qayiqlar uchun - 1,60; qayiqlar uchun - 2.15.
yuk ko'tarish qobiliyati- kemaning foydali yuki, shu jumladan yo'lovchilar sig'imi bo'yicha odamlar va bagaj massasi. Deydveyt va aniq yuk ko'tarish qobiliyatini farqlang.
O'lik vazn - to'liq yuklangan va bo'sh holatda bo'lgan siljishlar orasidagi farqdir.
Aniq yuk ko'tarish qobiliyati - bu faqat kema olishi mumkin bo'lgan foydali yukning massasi.
Katta kemalar uchun yuk ko'tarish qobiliyatini o'zgartirish birligi tonna, kichik kemalar uchun - kg. Yuk ko'tarish qobiliyati C formulalar yordamida hisoblanishi yoki empirik tarzda ham aniqlanishi mumkin. Buning uchun kemada bo'sh joy almashinuvi, lekin zaxiralar va yoqilg'i bilan ta'minlangan holda, yuk kema minimal suv ostiga mos keladigan suv chizig'iga yetguncha ketma-ket joylashtiriladi. Joylashtirilgan yukning massasi kemaning tashish qobiliyatiga mos keladi.
Siqilish . Ikki xil siljish mavjud - massa (og'irlik) va hajmli.
Massa (og'irlik) siljishi - - kemaning suzuvchi massasi, kema siqib chiqargan suv massasiga teng. O'lchov birligi - tonna.
Siqilish V - kemaning suv osti qismining m3 dagi hajmi. Hisoblash asosiy o'lchovlar orqali amalga oshiriladi:
V = SL WT,
Bu erda S - siljishning to'liqlik koeffitsienti, kichik tomirlar uchun 0,35 - 0,6 ga teng va koeffitsientning kichikroq qiymati o'tkir konturli kichik idishlarga xosdir. Deplasmanli qayiqlar uchun S = 0,4 - 0,55, sirpanish S = 0,45 - 0,6, motorli qayiqlar 5 - 0,35 - 0,5, yelkanli kemalar uchun bu koeffitsient 0,15 dan 0,4 gacha.
Tezlik.
Tezlik - bu kemaning vaqt birligida bosib o'tgan masofasi. Dengiz kemalarida tezlik tugunlarda (mil/soat), ichki navigatsiya kemalarida esa soatiga kilometrlarda (km/soat) o'lchanadi. Kichik kemaning navigatoriga uchta tezlikni bilish tavsiya etiladi: kema maksimal dvigatel quvvatida rivojlanadigan eng yuqori (maksimal); kema rulga bo'ysunadigan eng kichik (minimal); o'rta - nisbatan katta o'tishlar bilan eng tejamkor. Tezlik dvigatel kuchiga, korpusning o'lchamiga va shakliga, idishning yuklanishiga va turli xil tashqi omillarga bog'liq: to'lqinlar, shamol, oqim va boshqalar.
Kemaning dengizga yaroqliligi
Kemaning suvda turishi, suv bilan o'zaro ta'sir qilishi, suv bosganida ag'darilmasligi yoki tubiga tushmasligi uning dengizga yaroqliligi bilan tavsiflanadi. Bularga quyidagilar kiradi: suzuvchanlik, barqarorlik va cho'kmaslik.
Suzuvchanlik. Suzuvchanlik - bu ma'lum bir qoralamaga ega bo'lgan kemaning suv yuzasida turish qobiliyati. Kemaga qanchalik ko'p og'irlik qo'yilsa, u shunchalik chuqurroq suvga cho'kib ketadi, lekin suv korpusga oqib kelguniga qadar suzish qobiliyatini yo'qotmaydi.
Korpusda yoki teshikda sizib chiqsa, shuningdek, bo'ronli ob-havo paytida idishga suv kirsa, uning massasi ortadi. Demak, kemada suzuvchanlik zaxirasi bo'lishi kerak.
Suzish zaxirasi - Bu yuk suv chizig'i va yon tomonning yuqori cheti o'rtasida joylashgan kema korpusining suv o'tkazmaydigan hajmi. Suzish zaxirasi bo'lmasa, kema korpusiga oz miqdorda suv kirsa ham cho'kib ketadi.
Kemaning xavfsiz suzishi uchun zarur bo'lgan suzish qobiliyati kemaga etarli darajada suv osti borti berish, shuningdek bo'limlar va ko'taruvchi bloklar o'rtasida suv o'tkazmaydigan yopilishlar va to'siqlarning mavjudligi - shakldagi kichik kemaning korpusidagi strukturaviy elementlarning mavjudligi bilan ta'minlanadi. zichligi bir dan kam bo'lgan qattiq material blokidan (masalan, ko'pikli plastmassa). Bunday to'siqlar va ko'taruvchi bloklar bo'lmasa, korpusning suv osti qismidagi har qanday teshik suzish qobiliyatining to'liq yo'qolishiga va kemaning o'limiga olib keladi.
Suzuvchilik zahirasi suv osti bortining balandligiga bog'liq - suv osti borti qanchalik baland bo'lsa, suzish chegarasi shunchalik katta bo'ladi. Ushbu zaxira ma'lum bir kichik o'lchamli kema uchun xavfsiz navigatsiya maydoni va qirg'oqdan ruxsat etilgan masofa o'rnatilgan qiymatiga qarab, minimal suv osti balandligi bilan normallashtiriladi. Biroq, havo bortining balandligini suiiste'mol qilish mumkin emas, chunki bu boshqa muhim sifatda - barqarorlikda aks etadi
Barqarorlik. Barqarorlik - bu kemaning uni egilishiga olib keladigan kuchlarga qarshilik ko'rsatish qobiliyati va bu kuchlar (shamol, to'lqin, yo'lovchi harakati va boshqalar) tugagandan so'ng, uning dastlabki muvozanat holatiga qaytishi. Xuddi shu kema, yuk uning pastki qismiga yaqin joylashganida yaxshi barqarorlikka ega bo'lishi mumkin va agar yuk yoki odamlar biroz balandroq joylashtirilsa, barqarorlikni qisman yoki to'liq yo'qotishi mumkin.
Barqarorlikning ikki turi mavjud: ko'ndalang va bo'ylama. Yanal barqarorlik kema aylanayotganda o'zini namoyon qiladi, ya'ni. uni bortga egilganda. Navigatsiya paytida kemada ikkita kuch harakat qiladi: tortishish va qo'llab-quvvatlash. Kema og'irlik kuchining pastga yo'naltirilgan natijaviy D (1-rasm, a) og'irlik markazi (CG) deb ataladigan G nuqtada shartli ravishda qo'llaniladi va yuqoriga yo'naltirilgan tayanch kuchlarining A natijasi shartli bo'ladi. kattalik markazi (CV) deb ataladigan suv osti qismi idishining C tortishish markazida qo'llaniladi. Kema kesilmagan va poshnali bo'lmaganda, CG va CB kemaning markaziy chizig'ida (DP) joylashgan bo'ladi.
1-rasm Kemaning turli pozitsiyalarida hosil bo'ladigan tortishish va tayanch kuchlarining bir-biriga nisbatan joylashishi
|
|
|
Ho qiymati kemaning past moyilliklarda barqarorligini tavsiflaydi. Bu sharoitda M nuqtaning holati tovon burchagidan deyarli mustaqil ph .
D kuchi va teng tayanch kuchi A yelka / bilan bir juft kuch hosil qiladi, bu esa MB=Dl tiklash momentini hosil qiladi. Bu moment kemani asl holatiga qaytarishga intiladi. CG M nuqtasi ostida ekanligini unutmang.
Endi tasavvur qiling-a, xuddi shu kemaning pastki qismiga qo'shimcha yuk qo'yilgan (1-rasm, s). Natijada, CG ancha yuqorida joylashgan bo'ladi va to'piq paytida M nuqtasi undan pastroq bo'ladi. Olingan kuchlar juftligi endi qayta tiklash emas, balki Moprni ag'darish momentini yaratadi. Natijada, kema beqaror bo'lib, ag'dariladi.
Idishning lateral barqarorligiga korpusning kengligi katta ta'sir ko'rsatadi: korpus qanchalik keng bo'lsa, idish qanchalik barqaror bo'lsa va aksincha, korpus qanchalik tor va baland bo'lsa, barqarorlik shunchalik yomon bo'ladi.
Kichik o'lchamli yuqori tezlikda ishlaydigan kemalar uchun (ayniqsa, to'lqinlar paytida yuqori tezlikda harakatlanayotganda) bo'ylama barqarorlikni saqlash muammosi har doim ham hal qilingan muammo emas.
Keel kichik qayiqlar uchun boshlang'ich metasentrik balandlik, qoida tariqasida, 0,3 - 0,6 m.Idishning barqarorligi kemaning yuklanishiga, yuklarning, yo'lovchilarning harakatlanishiga va boshqa sabablarga bog'liq. Metasentrik balandlik qanchalik katta bo'lsa, to'g'rilash momenti shunchalik katta bo'ladi va kema barqarorroq bo'ladi, ammo yuqori barqarorlik bilan kema o'tkir rulonga ega. Barqarorlik dvigatelning past joylashuvi, yonilg'i baki, o'rindiqlar va tovarlar va odamlarning mos ravishda joylashishi bilan yaxshilanadi.
Kuchli shamol, yon tomondan to'lqinning kuchli ta'siri va boshqa ba'zi hollarda tomirning rulonlari tez o'sib boradi va dinamik tovon momenti paydo bo'ladi. Bunday holda, idishning rulonlari tovon va tiklash momentlari tengligiga erishgandan keyin ham ortadi. Bu inertsiya kuchining ta'siriga bog'liq. Odatda, bunday rulon bir xil poshnali momentning statik ta'siridan ikki barobar ko'pdir. Shuning uchun, bo'ronli ob-havoda, ayniqsa kichik qayiqlarda suzib yurish juda xavflidir.
Uzunlamasına barqarorlik idish kamon yoki orqa tomonga egilganda harakat qiladi, ya'ni. pitching paytida. Bu barqarorlik navigator tomonidan to'lqinlar paytida yuqori tezlikda harakatlanayotganda hisobga olinishi kerak, chunki. Burunni suvga "ko'mgan" qayiq yoki motorli qayiq asl holatini tiklamasligi va cho'kib ketishi va ba'zan hatto ag'darilib ketishi mumkin.
Tomirning barqarorligiga ta'sir qiluvchi omillar:
a) Idishning barqarorligiga uning kengligi sezilarli darajada ta'sir qiladi: uning uzunligi, chuqurligi va qoralamasiga nisbatan qanchalik katta bo'lsa, barqarorlik shunchalik yuqori bo'ladi.
b) Tovonning katta burchaklarida korpusning suvga botgan qismi shakli o'zgartirilsa, kichik idishning barqarorligi ortadi. Ushbu bayonotga, masalan, yon burmalar va ko'pikli qanotlarning harakati asoslanadi, ular suvga botirilganda qo'shimcha tiklash momentini yaratadi.
c) Kemada yonma-yon ko'zgu yuzasi bo'lgan yonilg'i baklari mavjud bo'lganda barqarorlik yomonlashadi, shuning uchun bu tanklarda ichki qismlar bo'lishi kerak.
d) Barqarorlikka eng ko'p yo'lovchilar va yuklarni kemada joylashtirish ta'sir qiladi, ular iloji boricha pastroq joylashishi kerak. Bortdagi odamlar va ularning o'zboshimchalik bilan harakati kichik idishda uning harakatlanishi vaqtida o'tirishga ruxsat berish mumkin emas. Yuklarni joylashtirish joylaridan kutilmaganda siljishining oldini olish uchun ularni mahkam bog'lab qo'yish kerak. Agar qirg'oqqa uzoq masofa tufayli buning iloji bo'lmasa, bo'ronli sharoitda siz kemani "shamolga ta'zim" qilib, suzuvchi langarni uloqtirib, dvigatelni past tezlikda ishga tushirishga harakat qilishingiz kerak.
Cho'kmaslik. Cho'kmaslik - bu kemaning bir qismini suv bosganidan keyin uning suvda suzish qobiliyati.
Cho'kmaslik tizimli ravishda ta'minlanadi - korpusni suv o'tkazmaydigan bo'limlarga bo'lish, kemani suv o'tkazmaydigan bloklar va drenaj qurilmalari bilan jihozlash.
Suv bosmagan korpus hajmi ko'pincha ko'pikli bloklardir. Uning kerakli miqdori va joylashuvi favqulodda suzish zaxirasini ta'minlash va favqulodda kemani "bir tekisda" holatda saqlash uchun hisoblab chiqilgan.
Albatta, og'ir dengiz sharoitida, teshikka ega bo'lgan har bir motorli qayiq va qayiq ham bu talablarning bajarilishini ta'minlay olmaydi.
Kichik kemaning manevr qobiliyati
Kemaning asosiy manevr xususiyatlariga quyidagilar kiradi: boshqaruv, aylanish, harakatlanish va inertsiya.
Boshqarish qobiliyati. Boshqarish qobiliyati - kemaning harakatdagi ma'lum bir harakat yo'nalishini doimiy rul holatida (kursdagi barqarorlik) ushlab turish va harakatdagi rulning (chaqqonlik) ta'siri ostida uning harakat yo'nalishini o'zgartirish qobiliyati.
Kursdagi barqarorlik harakatning to'g'ri chiziqli yo'nalishini saqlab qolish uchun idishning xususiyati deb ataladi. Agar kema rulning to'g'ridan-to'g'ri holatida kursdan chetga chiqsa, unda bu hodisa odatda kemaning egilishi deb ataladi.
Agar kema rulning to'g'ridan-to'g'ri holatida kursdan chetga chiqsa, unda bu hodisa odatda kemaning egilishi deb ataladi.
Yawning sabablari doimiy yoki vaqtinchalik bo'lishi mumkin. Konstantalar kemaning konstruktiv xususiyatlari bilan bog'liq sabablarni o'z ichiga oladi: to'mtoq kamon korpusining chiziqlari, kema uzunligi va uning kengligi o'rtasidagi nomuvofiqlik, rul maydonining etarli emasligi, pervanel aylanishining ta'siri
Vaqtinchalik egilish kemaning noto'g'ri yuklanishi, shamol, sayoz suv, notekis oqimlar va boshqalar tufayli yuzaga kelishi mumkin.
"Yo'nalishdagi barqarorlik" va "chaqqonlik" tushunchalari bir-biriga qarama-qarshidir, ammo bu fazilatlar deyarli barcha kemalarga xosdir va ularning boshqarilishini tavsiflaydi.
Boshqarish qobiliyatiga ko'plab omillar va sabablar ta'sir qiladi, ularning asosiylari rulning harakati, pervanelning ishlashi va ularning o'zaro ta'siri.
Chaqqonlik- rulning ta'siri ostida harakat yo'nalishini o'zgartirish uchun idishning xususiyati. Bu sifat, birinchi navbatda, korpus uzunligi va kengligining to'g'ri nisbatiga, uning konturlari shakliga, shuningdek, rul pichog'ining maydoniga bog'liq.
Oldindan orqaga o'tish paytida kemaning boshqarilishining xususiyatlari
O'rnatish ishlarini bajarishda yoki kemani zudlik bilan to'xtatish zarurati tug'ilganda (to'qnashuv xavfi, erga ulanishning oldini olish, bortda odamga yordam berish va h.k.) oldindan orqaga o'tish kerak. Bunday hollarda, navigator birinchi soniyalarda, o'ng qo'lda aylanadigan pervanel oldindan teskari tomonga o'zgarganda, orqa tomon tezda chapga, chap tomonga aylanadigan pervanel bilan esa o'ngga aylanishini hisobga olishi kerak. .
Boshqarish qobiliyatiga ta'sir qiluvchi sabablar
Rulda va aylanuvchi pervaneldan tashqari, boshqa sabablar ham kemaning barqarorligi va chaqqonligiga, shuningdek, kemaning bir qator dizayn xususiyatlariga ta'sir qiladi: asosiy o'lchamlarning nisbati, korpus konturlarining shakli, parametrlari. rul va pervanelning. Boshqarish imkoniyati navigatsiya sharoitlariga ham bog'liq: kemaning yuklanishining tabiati, gidrometeorologik omillar.
Aylanma Agar kema harakatlanayotganda rulni istalgan tomonga siljitsa, kema aylana boshlaydi va suv ustidagi egri chiziqni tasvirlaydi. Burilish paytida kemaning og'irlik markazi tomonidan tasvirlangan bu egri chiziq sirkulyatsiya chizig'i (2-rasm) deb ataladi va kemaning to'g'ri yo'nalishdagi markaziy chizig'i bilan teskari yo'nalishga burilgandan keyin uning markaziy chizig'i orasidagi masofa ( 180) taktik aylanma diametri deyiladi. Taktik aylanma diametri qanchalik kichik bo'lsa, kemaning chaqqonligi shunchalik yaxshi ko'rib chiqiladi. Bu egri chiziq aylanaga yaqin bo'lib, uning diametri idishning chaqqonligini o'lchovi bo'lib xizmat qiladi.
|
|
Sirkulyatsiya diametri odatda metrlarda o'lchanadi. Kichik motorli kemalar uchun taktik aylanish diametrining o'lchami ko'p hollarda 2-3 tomir uzunligini tashkil qiladi. Har bir haydovchi o'zi boshqarishi kerak bo'lgan kemaning aylanish diametrini bilishi kerak, chunki to'g'ri va xavfsiz manevr ko'p jihatdan bunga bog'liq. Aylanma bo'yicha tomir tezligi 30% gacha kamayadi. Hech qachon esdan chiqarmaslik kerakki, egri chiziq bo'ylab harakatlanayotganda, markazdan qochma kuch kemada harakat qiladi (3-rasm), egrilik markazidan tashqi tomonga yo'naltirilgan va kemaning og'irlik markaziga tatbiq etiladi. |
|
2-rasm Aylanma / - aylanish chizig'i, 2 - aylanishning taktik diametri, 3 - barqaror aylanish diametri |
Santrifüj kuchidan kelib chiqadigan tomirning siljishi suvga chidamlilik kuchi - lateral qarshilik bilan to'sqinlik qiladi, uni qo'llash nuqtasi og'irlik markazi ostida joylashgan. Natijada, bir juft kuch paydo bo'lib, aylanish yo'nalishiga qarama-qarshi tomonda rulon hosil qiladi. Ro'yxat tomirning og'irlik markazining lateral qarshilik markazidan yuqori bo'lishi va metasentrik balandlikning pasayishi bilan ortadi. |
Aylanishda tezlikni oshirish va aylanish diametrini kamaytirish ro'yxatni sezilarli darajada oshiradi, bu esa tomirning ag'darilishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun, qayiq yuqori tezlikda harakatlanayotganda hech qachon keskin burilish qilmang.
An'anaviy o'zgaruvchan idishlardan farqli o'laroq, aylanma bo'yicha planirovka konturlari bo'lgan idishlar ichkariga ro'yxat oladi (4-rasm). Bu sirpanish konturlari tufayli lateral siljish paytida korpusda yuzaga keladigan qo'shimcha ko'tarish kuchidan kelib chiqadi. Shu bilan birga, markazdan qochma kuch ta'sirida tashqi tomonga sirpanish sodir bo'ladi, shuning uchun sirkulyasiyali tomirlarning sirkulyatsiyasi joy almashuvchi tomirlarga qaraganda birmuncha kattaroqdir.
Aylanma diametridan tashqari, uning vaqtini ham bilish kerak, ya'ni. kemaning 360° burilish qilish vaqti.
Bu aylanma elementlari kemaning siljishiga va uning uzunligi bo'ylab yukni joylashtirish xususiyatiga, shuningdek, tezlikka bog'liq. Past tezlikda aylanish diametri kichikroq.
Yurish qobiliyati. Harakat - harakatga qarshilik kuchlarini engib o'tgan holda, kemaning ma'lum bir dvigatel kuchi uchun ma'lum tezlikda harakat qilish qobiliyati.
Idishning harakati faqat suvning qarshiligini engib o'tishga qodir bo'lgan ma'lum bir kuch mavjud bo'lganda mumkin - urg'u. Ruxsat etilgan tezlikda to'xtash qiymati suv qarshiligining qiymatiga teng. Kema tezligi va urg'u quyidagi munosabatlar bilan bog'liq:
R. V=ho-N.Qayerda: V - kema tezligi; K - suvga chidamlilik; N - dvigatel kuchi; ho - samaradorlik = 0,5.
Bu tenglama shuni ko'rsatadiki, tezlik oshgani sayin suvning qarshiligi ham oshadi. Biroq, bu qaramlik boshqa jismoniy ma'noga ega va kemalarni siljitish va tekislash uchun xarakterga ega.
Masalan, V = 2 ÖL, km/soat (L - idishning uzunligi, m) ga teng qiymatgacha bo'lgan joy o'zgartiruvchi idishning tezligida K suvga chidamliligi suvning ishqalanish qarshiligining yig'indisidir. korpus terisi va suvning turbulentligi natijasida hosil bo'lgan shaklga chidamlilik. Ushbu idishning tezligi belgilangan qiymatdan oshib ketganda, to'lqinlar shakllana boshlaydi va ikkita qarshilikka uchinchisi qo'shiladi - to'lqin qarshiligi. To'lqin qarshiligi ortib borayotgan tezlik bilan keskin ortadi.
Sirpanuvchi kemalar uchun suvga chidamlilik tabiati o'zgaruvchan kemalar bilan bir xil va tezligi V = 8 ÖL km / soat ni tashkil qiladi. Biroq, tezlikni yanada oshirish bilan kema orqa tomoniga sezilarli darajada bezak oladi va uning kamon ko'tariladi. Harakatning bu usuli o'tish davri deb ataladi (o'zgartirishdan tekislikka). Sirpanish boshlanishining o'ziga xos belgisi - bu kema tezligining o'z-o'zidan oshishi. Bu hodisa, kamonni ko'targandan so'ng, idishning umumiy suvga chidamliligi pasayib, u "yuqoriga suzuvchi" va doimiy quvvatda tezlikni oshirishi bilan bog'liq.
Sirpanish paytida suvga chidamlilikning yana bir turi paydo bo'ladi - püskürtme va to'lqin qarshiligi va shakl qarshiligi keskin kamayadi va ularning qiymatlari amalda nolga kamayadi.
Shunday qilib, to'rt turdagi qarshilik kemaning harakatiga ta'sir qiladi:
ishqalanish qarshiligi- kemaning namlangan yuzasi maydoniga, uni davolash sifatiga va ifloslanish darajasiga (yosunlar, mollyuskalar va boshqalar) bog'liq;
shaklga qarshilik- korpusning tartibga solinishiga bog'liq bo'lib, bu, o'z navbatida, yaxshiroq, aft uchi qanchalik o'tkirroq va idishning uzunligi kengligi bilan solishtirganda qanchalik katta bo'lsa;
to'lqin qarshiligi- kamon shakliga va idishning uzunligiga bog'liq, idish qancha uzun bo'lsa, to'lqin shakllanishi kamroq bo'ladi;
chayqalishga qarshilik- tananing kengligining uzunligiga nisbatiga bog'liq.
Xulosa: 1. Tor korpusli, dumaloq tumshug'li konturli va old va orqa uchlari o'tkir uchlari bo'lgan siljish idishlari eng kam suvga chidamlilikni boshdan kechiradi.
2. Planyalash kemalari uchun, to'lqinlar bo'lmaganida, transom sternli keng tekis taglikli korpus eng katta gidrodinamik ko'tarish kuchi bilan eng kam suv qarshiligini ta'minlaydi.
Keeled yoki yarim o'ralgan korpusli ko'proq dengizga yaroqli tekislash kemalari. Ushbu tomirlarning tezligini oshirish bo'ylama qadamlar va sintini chayqalishdan himoya qilish orqali erishiladi.
Inertsiya. Kemaning juda muhim manevr sifati uning inertsiyasidir. Odatda uni tormoz masofasining uzunligi, yugurish va tezlanish yo'li, shuningdek ularning davomiyligi bilan baholash odatiy holdir. Dvigatel to'liq oldinga teskari tomonga o'tkazilgan paytdan boshlab kemaning oxirgi to'xtashigacha bo'lgan vaqt oralig'ida kemaning bosib o'tgan masofasi to'xtash masofasi deb ataladi. Bu masofa odatda metrlarda, kamroq tez-tez - tomir uzunligida ifodalanadi. Dvigatel to'xtab, oldinga vitesda ishlagan paytdan boshlab, suvga chidamlilik kuchi ta'sirida kemaning to'liq to'xtashigacha bo'lgan vaqt oralig'ida kemaning bosib o'tgan masofasi yugurish deb ataladi. Dvigatel yoqilgan paytdan boshlab oldinga qarab kemaning ma'lum bir dvigatel ish rejimida to'liq tezlikka erishgunga qadar bo'lgan masofasi tezlanish yo'li deb ataladi. Haydovchining o'z kemasining yuqoridagi fazilatlarini aniq bilishi ko'p jihatdan tor joylarda va tor navigatsiya sharoitlari bo'lgan yo'llarda manevr xavfsizligini ta'minlaydi. Eslab qoling! Motorli qayiqlarda tormoz yo'q, shuning uchun ular ko'pincha, masalan, mashinaga qaraganda, inertsiyani yutish uchun sezilarli darajada ko'proq masofa va vaqt talab qiladi.
Barqarorlik muvozanat holatidan tashqi kuchlar ta'sirida qiyshaygan idishning bu kuchlar tugagandan so'ng muvozanat holatiga qaytish qobiliyati deb ataladi.
Kemaning moyilligi yukning harakatlanishi, qabul qilinishi yoki sarflanishi, shamol bosimi, to'lqinlarning ta'siri, tortish chizig'ining kuchlanishi va boshqalar kabi tashqi kuchlarning ta'siri ostida sodir bo'lishi mumkin.
Kemaning kesish burchaklari bilan o'lchanadigan uzunlamasına moyilliklarga ega bo'lgan barqarorligi uzunlamasına deyiladi. Odatda bu juda katta, shuning uchun kemani kamon yoki orqa tomondan ag'darish xavfi hech qachon paydo bo'lmaydi. Ammo uni o'rganish tashqi kuchlar ta'sirida idishning trimini aniqlash kerak. Kemaning aylanma burchaklari 6 bilan o'lchanadigan ko'ndalang moyilliklarga ega bo'lgan barqarorligi ko'ndalang deyiladi.
Yanal barqarorlik kemaning eng muhim xususiyati bo'lib, uning dengizga yaroqliligini va navigatsiya xavfsizligi darajasini belgilaydi. Transvers barqarorlikni o'rganishda dastlabki barqarorlik (tomirning kichik moyilliklarida) va tovonning katta burchaklarida barqarorlik o'rtasida farqlanadi. dastlabki barqarorlik. Kema kichik burchak ostida aylanganda, har qanday nomdagi tashqi kuchlar ta'sirida, CV suv osti hajmining harakati tufayli harakat qiladi (149-rasm). Bu holatda hosil bo'lgan tiklash momentining qiymati elkaning qiymatiga bog'liq l= GK kuchlar o'rtasida
og'irligi va egilgan idishni qo'llab-quvvatlashi. Rasmdan ko'rinib turibdiki, tiklash momenti MV= Dl = Dh gunoh th, qayerda h- nuqta balandligi M kema CG ustida G chaqirdi kemaning transvers metasentrik balandligi. Nuqta M kemaning transvers metamarkazi deb ataladi.
Guruch. 149. Kema aylanayotganda kuchlarning harakati
Metasentrik balandlik barqarorlikning eng muhim xususiyatidir. U ifoda bilan aniqlanadi
h = z c + r - z g,
Qayerda z c- rezyumening OL ustidan ko'tarilishi; r- transvers metasentrik radius, ya'ni metasentrning CV dan yuqori ko'tarilishi; zg- kema CG ning OLdan yuqoriga ko'tarilishi.
Ma'nosi zg yuk massasini hisoblashda aniqlanadi. Taxminan mumkin
qabul qilish (to'liq yuk bilan kema uchun) zg = (0,654-0,68) H, Qayerda H- kemalar orasidagi balandlik.
Ma'nosi z c Va r nazariy chizma bo'yicha yoki (taxminiy hisob-kitoblar uchun) taxminiy formulalar bo'yicha aniqlanadi, masalan:
Qayerda IN- idishning kengligi, m; T- qoralama, m; a - suv liniyasining to'liqlik koeffitsienti; d - umumiy to'liqlik koeffitsienti; TO- suv chizig'ining shakliga va uning to'liqligiga qarab koeffitsient va 0,086 - 0,089 oralig'ida o'zgarib turadi.
Yuqoridagi formulalardan ko'rinib turibdiki, tomirning ko'ndalang barqarorligi B va a ning ortishi bilan ortadi; T va d ning kamayishi bilan; CV balandligi bilan z c; Bilan
CG ning pasayishi zg. Shunday qilib, keng idishlar, shuningdek, past markaziy isitish pozitsiyasiga ega bo'lgan idishlar yanada barqaror. Markaziy isitishni tushirishda, ya'ni og'irroq yuklarni - mexanizmlar va jihozlarni - iloji boricha pastroq va
baland konstruksiyalarni engillashtirish (ustki tuzilmalar, ustunlar, ba'zan bu maqsadda engil qotishmalardan tayyorlangan quvurlar), metasentrik balandlik ortadi. Va aksincha, kemada og'ir yuklarni qabul qilishda, korpus yuzasida muzlash, ustki tuzilmalar, ustunlar va boshqalar, kema qishki sharoitda harakatlanayotganda, kemaning barqarorligi pasayadi.
Moslashuvchan tajriba. Qurilgan idishda dastlabki metasentrik balandlik empirik tarzda aniqlanadi (metasentrik barqarorlik formulasi yordamida) - idishni egib, 1,5-2 burchak ostida, oldindan tortilgan yukni yon tomondan boshqa tomonga o'tkazish orqali amalga oshiriladi. Nishab tajribasi sxemasi shaklda ko'rsatilgan. 150.
Guruch. 150. Moyillik tajribasi sxemasi.
1 - bo'linmalar bilan temir yo'l; 2 - vazn va sher baliqlari; 3 - suv yoki yog 'bilan hammom; 4 - og'irlikdagi ip; 5 - portativ mahkamlash og'irligi
tiklanish momenti M cr yuklarni o'tkazish natijasida yuzaga kelgan R masofada da: M cr = Ru. Metasentrik barqarorlik formulasiga ko'ra h = M KP /D th (sin th bank burchagi th kichikligi sababli th bilan almashtiriladi). Lekin th = d/l, Shunung uchun h = Pyl/Dd.
Ushbu formulaga kiritilgan barcha miqdorlarning qiymatlari moyillik sinovi paytida aniqlanadi. Ko'chirish chuqurlashish belgilari bilan o'lchangan qoralamalardan hisoblash yo'li bilan topiladi.
Kichik kemalarda yuklarni tashish (quyma temir quyma, qum qoplari va boshqalar) ba'zan bo'sh kemaning joy almashishining umumiy massasi taxminan 0,2-0,5% bo'lgan odamlarning shoshilishlari bilan almashtiriladi. Rulo burchagi th neft vannalariga botirilgan og'irliklar bilan o'lchanadi. So'nggi paytlarda og'irliklar maxsus asboblar bilan almashtirildi, bu esa tovonni sinash paytida tovon burchagini aniq o'lchash imkonini beradi (yukni o'tkazish paytida kemaning silkinishini hisobga olgan holda), inklinograflar deb ataladi.
Nishab tajribasi yordamida topilgan dastlabki metasentrik balandlikdan kelib chiqqan holda, qurilgan idishning CG pozitsiyasi yuqoridagi formulalar yordamida hisoblanadi.
Quyida har xil turdagi to'liq yuklangan kemalar uchun taxminiy ko'ndalang metasentrik balandliklar keltirilgan:
Yirik yoʻlovchi kemalari ………………………… 0,3-1,5
O'rta va kichik yo'lovchi kemalari. . . ……………… 0,6-0,8
Katta quruq yuk kemalari …………………………….. 0,7-1,0
O'rtacha ...............................................................................................................................................................
Katta tankerlar ………………………………… 2,0-4,0
O'rtacha …………………………………………………… 0,7-1,6
Daryo yo'lovchi kemalari …………………………….. 3,0-5,0
Barjalar ……………………………………………………… 2,0-10,0
Muzqaymoqlar …………………………………………… 1,5-4,0
Tugmalar …………………………………………………… 0,5-0,8
Baliq ovlash kemalari ……………………………………… 0,7-1,0
To'piqning yuqori burchaklarida barqarorlik. Kemaning burilish burchagi ortishi bilan tiklash momenti birinchi navbatda ortadi (151-rasm, a-c), keyin kamayadi, nolga teng bo'ladi va endi to'sqinlik qilmaydi, aksincha, idishning keyingi moyilligiga hissa qo'shadi (151-rasm). , d).
Guruch. 151. Idish katta burchak ostida aylanayotganda kuchlar harakati
Ko'chirilgandan beri D berilgan yuk holati uchun doimiy bo'lib qoladi, keyin tiklash momenti M in elkaning o'zgarishiga mutanosib ravishda o'zgarishlar l transvers barqarorlik. To'piq burchagiga qarab barqarorlik yelkasidagi bu o'zgarish 8 shaklida hisoblanishi va grafik ko'rinishida ko'rsatilishi mumkin. statik barqarorlik diagrammalari(152-rasm), bu barqarorlikka nisbatan kema yuklanishining eng tipik va xavfli holatlari uchun qurilgan.
Statik barqarorlik jadvali kema barqarorligini tavsiflovchi muhim hujjatdir. Uning yordami bilan kemada ta'sir etuvchi tovon momentining qiymatini bilish mumkin, masalan, Beaufort shkalasi bo'yicha aniqlangan shamol bosimidan (8-jadval) yoki yukni bortda, ballast suvidan yoki DP tomonidan assimetrik tarzda qabul qilingan yonilg'i zahiralari va boshqalar , - bu burchak katta (10 ° dan ortiq) bo'lsa, hosil bo'lgan rulon burchagi qiymatini toping. Kichik bank burchagi yuqoridagi metasentrik formuladan foydalanib, grafik chizilmasdan hisoblanadi.
Guruch. 152. Statik barqarorlik diagrammasi
Statik barqarorlik diagrammasidan kemaning boshlang'ich metasentrik balandligini aniqlash mumkin, bu gorizontal o'q va koordinatalarning boshidagi barqarorlik qo'llarining egri chizig'iga tegishning kesishish nuqtasi orasidagi segmentga teng. vertikal, bir radianga (57,3 °) teng tovon burchagida chizilgan. Tabiiyki, boshlang'ichdagi egri chiziq qanchalik tik bo'lsa, boshlang'ich metasentrik balandlik shunchalik katta bo'ladi.
Statik barqarorlik diagrammasi, ayniqsa, to'satdan qo'llaniladigan kuch ta'siridan kema tovonining burchagini bilish zarur bo'lganda foydalidir - kuchning dinamik harakati bilan.
Agar kemada biron bir statik, ya'ni silliq, tebranishsiz qo'llaniladigan kuch ta'sir etsa, u holda hosil bo'lgan tovon momenti statik barqarorlik diagrammasidan (tiklash momentlarini o'zgartirish uchun egri chiziq shaklida qurilgan) aniqlanadigan tovon burchagini hosil qiladi. D(rulon burchagidan) tovon momentining qiymatiga teng masofada gorizontal o'qga parallel ravishda chizilgan gorizontal tekis chiziqning egri chizig'i bilan kesishish nuqtasida (153-rasm, a). Shu nuqtada (nuqta A) statik ta'siridan to'planish momenti
Shamol va dengiz to'lqinlarining xususiyatlari
kuch kema aylanayotganda va o'ralgan kemani dastlabki, to'g'ri holatiga qaytarishga intilganda yuzaga keladigan tiklash momentiga teng. To'piq va tiklash momentlari teng bo'lgan rulon burchagi - bu statik qo'llaniladigan kuchdan kerakli burchak burchagi.
Agar tovon kuchi kemaga dinamik ravishda, ya'ni to'satdan (shamol esishi, tortish kabelining silkinishi va boshqalar) ta'sir etsa, u holda tovonning burchagi statik barqarorlik diagrammasidan boshqacha tarzda aniqlanadi.
Guruch. 153. Statik ta'siridan rulon burchagini aniqlash ( A) va dinamik ( b) qo'llaniladigan kuch
To'piq momentining gorizontal chizig'i, masalan, bo'ron paytida shamol ta'siridan, A nuqtadan o'ngga (153-rasm, b) diagramma ichida u bilan kesilgan ABC maydoni teng bo'lguncha davom ettiriladi. hudud AOD undan tashqarida; to'g'ri chiziq pozitsiyasiga mos keladigan rulon burchagi (E nuqtasi) esa quyosh, dinamik ravishda qo'llaniladigan kuch ta'siridan kerakli rulon burchagi. Jismoniy jihatdan, bu tovonning burchagiga to'g'ri keladi, bunda tovon momenti ishlaydi (grafik ravishda to'rtburchaklar maydoni bilan ifodalanadi). ODCE) tiklash momentining ishiga (rasmning maydoni) teng bo'lib chiqadi Ikkalasi).
Qayta tiklash momenti egri chizig'i bilan chegaralangan maydon uning tashqarisidagi tovon momenti bilan chegaralangan figuraning maydonini tenglashtirish uchun etarli bo'lmasa, kema ag'dariladi. Shuning uchun, tomirning barqarorligini ko'rsatadigan diagrammaning asosiy xususiyatlaridan biri uning maydoni, egri chiziq va gorizontal o'q bilan cheklangan. Shaklda. 154 ikkita tomirning statik barqarorligi elkalarining egri chiziqlarini ko'rsatadi: katta boshlang'ich barqarorligi bilan, lekin kichik diagramma maydoni bilan ( 1 ) va kichikroq boshlang'ich metasentrik balandlik bilan, lekin diagramma maydoni kattaroq (2). Oxirgi kema kuchliroq shamolga bardosh bera oladi, u barqarorroq. Odatda, grafik maydoni baland suv osti borti bo'lgan kema uchun kattaroq va past suv osti kemasi uchun kamroq.
Guruch. 154. Yuqori (1) va past (2) suv osti bortili kemaning statik barqarorligi egri chiziqlari.
Dengiz kemalarining barqarorligi SSSR reestrining barqarorlik standartlariga muvofiq bo'lishi kerak, ular asosiy mezon sifatida quyidagi shartni ("ob-havo mezoni" deb ataladi): ag'darish momentini nazarda tutadi. M def, ya'ni bir vaqtning o'zida aylanish harakati va eng yomon yuk bilan kemaning ag'darilishiga olib keladigan minimal dinamik qo'llaniladigan moment kemaga dinamik ravishda qo'llaniladigan tovon momentidan kam bo'lmasligi kerak. M cr shamol bosimi bo'yicha, ya'ni K = M def/M cr≥ l.00.
Bunda ag`darish momentining qiymati maxsus sxema bo`yicha statik barqarorlik diagrammasidan topiladi va u bilan solishtirilgan tovon momentining qiymati (kN∙m da) formula yordamida topiladi (155-rasm). M cr = S p z n da 0,001P, Qayerda R in- shamol bosimi, MPa yoki kgf / m 2 ("bo'ron paytida" ustunidagi Beaufort shkalasi bo'yicha yoki SSSR reestri jadvaliga muvofiq belgilanadi); S n- suzib yurish maydoni (kemaning sirt qismining lateral proektsiyasining maydoni), m 2; z n- yelkan markazining suv chizig'idan balandligi, m
Statik barqarorlik diagrammasini o'rganayotganda, egri chiziqning gorizontal o'qni kesib o'tadigan burchagi qiziqish uyg'otadi - quyosh botishi burchagi deb ataladi. Ro'yxatga olish qoidalariga ko'ra, dengiz kemalari uchun bu burchak 60 ° dan kam bo'lmasligi kerak. Xuddi shu Qoidalar jadvaldagi tiklash momentlarining maksimal qiymatlariga kamida 30 ° tovon burchagida erishishni talab qiladi va maksimal barqarorlik qo'li uzunligi 80 m gacha bo'lgan kemalar uchun kamida 0,25 m bo'lishi kerak. uzunligi 105 m dan ortiq bo'lgan kemalar uchun 0,20 m dan kam.
Guruch. 155. Shamol kuchi ta'siridan tovon momentini aniqlashga
bo'ronda (yelkan zonasi soyali)
Suyuq yuklarning barqarorlikka ta'siri. Tanklardagi suyuq yuklar, tanklar to'liq to'ldirilmaganda, idishning moyilligi holatida moyillik yo'nalishi bo'yicha harakatlanadi. Shu sababli, kemaning CG bir xil yo'nalishda (nuqtadan G0 aynan g), bu esa tiklash momentining dastagining pasayishiga olib keladi. Shaklda. 156 barqarorlik elkasini qanday ko'rsatadi l 0 suyuq yukning siljishini hisobga olgan holda, u kamayadi l. Shu bilan birga, erkin suyuqlik yuzasiga ega bo'lgan tank yoki bo'linma qanchalik keng bo'lsa, CG ning siljishi qanchalik katta bo'lsa va natijada lateral barqarorlikning pasayishi shunchalik katta bo'ladi. Shuning uchun, suyuq yuklarning ta'sirini kamaytirish uchun ular tankning kengligini kamaytirishga va ish paytida - bo'sh darajalar hosil bo'lgan tanklar sonini cheklashga, ya'ni bir vaqtning o'zida bir nechta tanklardan zaxiralarni sarflamaslikka harakat qilishadi. , lekin navbat bilan.
Katta hajmdagi yuklarning barqarorlikka ta'siri. Quyma yuklarga har xil turdagi don, koʻmir, sement, ruda, ruda konsentratlari va boshqalar kiradi.
Suyuq yuklarning erkin yuzasi har doim gorizontal holatda qoladi.
Bundan farqli o'laroq, quyma yuklar dam olish burchagi bilan tavsiflanadi, ya'ni yukning yuzasi va gorizontal tekislik orasidagi eng katta burchak, bu erda yuk hali ham dam olishda va undan yuqorida to'kilish boshlanadi. Ko'pgina ommaviy yuklar uchun bu burchak 25-35 ° oralig'ida.
Kemaga yuklangan quyma yuk ham g'ovaklik yoki g'ovaklik bilan tavsiflanadi, ya'ni yuk zarralari bevosita egallagan hajmlar va ular orasidagi bo'shliqlar nisbati. Yukning o'ziga xos xususiyatlariga va uni stendga yuklash usuliga bog'liq bo'lgan bu xususiyat tashish paytida uning qisqarish (siqilish) darajasini belgilaydi.
Guruch. 156. Suyuq yukning erkin sirtining ta'sirini aniqlash
barqarorlik uchun
Ommaviy yuklarni (ayniqsa, donni) tashishda bo'shliqlar paydo bo'lishi natijasida, ular sayohat paytida kemaning silkinishi va tebranishlari natijasida, bo'ron ta'sirida kemaning keskin yoki katta egilishi bilan (burchakdan oshib ketadigan) dam olish), ular bir tomonga quyiladi va idish to'g'rilangandan keyin asl holatiga to'liq qaytmaydi.
Shu tarzda quyilgan yuk (don) miqdori asta-sekin o'sib boradi va rulonni keltirib chiqaradi, bu esa idishning ag'darilishiga olib kelishi mumkin. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun maxsus choralar ko'riladi - ular stendga quyilgan donning ustiga don qoplarini qo'yadi (yukni qadoqlash) yoki ushlagichlarga qo'shimcha vaqtinchalik bo'ylama to'siqlar - siljish taxtalarini o'rnatadi (154-rasmga qarang). Agar bu choralar ko'rilmasa, jiddiy baxtsiz hodisalar va hatto kemalarning o'limi sodir bo'ladi. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, ag'darilgani sababli yo'qolgan kemalarning yarmidan ko'pi quyma yuklarni tashigan.
Ruda konsentratlarini tashishda alohida xavf paydo bo'ladi, ular sayohat paytida namligi o'zgarganda, masalan, eritish yoki terlash paytida yuqori harakatchanlikka ega bo'ladi va osongina yon tomonga siljiydi. Ruda konsentratlarining hali kam o'rganilgan xususiyati bir qator jiddiy kema halokatlariga sabab bo'ldi.
Barqarorlik - muvozanat holatidan chetga chiqqan tomirning og'ishini keltirib chiqaradigan kuchlar to'xtatilgandan keyin unga qaytish qobiliyati.
Kema moyilligi yaqinlashib kelayotgan to'lqinlarning ta'siridan, teshik paytida bo'linmalarning assimetrik suv bosishi, tovarlarning harakati, shamol bosimi, tovarlarni qabul qilish yoki sarflash natijasida yuzaga kelishi mumkin.
Kemaning ko'ndalang tekislikdagi moyilligi deyiladi rulon, va uzunlamasına kesish. Bu holda hosil bo'lgan burchaklar mos ravishda th va ps bilan belgilanadi
Kemaning uzunlamasına moyillikdagi barqarorligi deyiladi uzunlamasına. Bu, qoida tariqasida, juda katta va kemani kamon yoki orqa tomondan ag'darish xavfi hech qachon paydo bo'lmaydi.
Ko'ndalang moyilliklarga ega bo'lgan tomirning barqarorligi deyiladi ko'ndalang. Bu kemaning eng muhim xususiyati bo'lib, uning dengizga yaroqliligini belgilaydi.
Tovonning kichik burchaklarida (10 - 15 ° gacha) dastlabki ko'ndalang barqarorlik va katta moyilliklarda barqarorlik mavjud, chunki tovonning kichik va katta burchaklarida tiklash momenti turli yo'llar bilan aniqlanadi.
dastlabki barqarorlik. Agar idish tashqi tovon momentining ta'siri ostida bo'lsa M KR(masalan, shamol bosimi) th burchakka (asl orasidagi burchakka) aylanadi WL 0 va joriy WL 1 suv chiziqlari), keyin kemaning suv osti qismi shaklining o'zgarishi tufayli kattalik markazi BILAN bir nuqtaga o'tish 1 dan(5-rasm). Quvvatni ushlab turish yV nuqtada qo'llaniladi C1 va joriy suv chizig'iga perpendikulyar yo'naltirilgan WL 1. Nuqta M diametrli tekislikning qo'llab-quvvatlovchi kuchlarning ta'sir chizig'i bilan kesishgan joyida joylashgan va deyiladi transvers metamarkaz. Kema og'irlik kuchi R tortishish markazida qoladi G. Kuch bilan birga yV u tovon momenti bilan tomirning burilishiga to'sqinlik qiluvchi bir juft kuch hosil qiladi M KR. Ushbu juft kuchlarning momenti deyiladi tiklash momenti M V. Uning qiymati elkaga bog'liq l=GK og'irlik kuchlari va moyil kemaning tayanchi o'rtasida: M B \u003d Pl \u003d Ph sin th, Qayerda h- nuqta balandligi M kema CG ustida g, chaqirdi transvers metasentrik balandlik kema.
Guruch. 5. Idishning dumalab turishi vaqtidagi kuchlarning harakati.
Formuladan ko'rinib turibdiki, tiklash momentining qiymati qanchalik katta bo'lsa, shuncha katta bo'ladi h. Shuning uchun metasentrik balandlik ma'lum bir idish uchun barqarorlik o'lchovi bo'lib xizmat qilishi mumkin.
Qiymat h ma'lum bir shashkadagi kemaning og'irlik markazining holatiga bog'liq. Agar yuklar kemaning og'irlik markazi yuqoriroq pozitsiyani egallashi uchun joylashtirilsa, u holda metasentrik balandlik pasayadi va u bilan birga statik barqarorlik qo'li va tiklash momenti, ya'ni kema barqarorligi pasayadi. Og'irlik markazining pozitsiyasining pasayishi bilan metasentrik balandlik oshadi, tomirning barqarorligi oshadi.
Kichik burchaklar uchun ularning sinuslari radianlarda o'lchangan burchaklarga taxminan teng bo'lganligi sababli, biz yozishimiz mumkin M B = Phth.
Metasentrik balandlik ifodadan aniqlanishi mumkin h = r + zc - z g, Qayerda z c- rezyumening OL ustidan ko'tarilishi; r- transvers metasentrik radius, ya'ni metasentrning CV dan yuqori ko'tarilishi; z g- kemaning CG ning asosiydan yuqoriga ko'tarilishi.
Qurilgan kemada dastlabki metasentrik balandlik empirik tarzda aniqlanadi - moyillik, ya'ni ma'lum bir og'irlikdagi yukni siljitish orqali idishning ko'ndalang moyilligi, rulon-balast deb ataladi.
To'piqning yuqori burchaklarida barqarorlik. Kema rulosining ortishi bilan tiklash momenti birinchi navbatda ortadi, keyin kamayadi, nolga teng bo'ladi, keyin esa nafaqat moyillikka to'sqinlik qilmaydi, balki, aksincha, unga hissa qo'shadi (6-rasm).
Guruch. 6. Statik barqarorlik diagrammasi.
Berilgan yuk holati uchun siljish doimiy bo'lganligi sababli, tiklash momenti faqat lateral barqarorlik qo'lining o'zgarishi tufayli o'zgaradi. l st. Tovonning katta burchaklarida ko'ndalang barqarorlik hisob-kitoblariga ko'ra, statik barqarorlik diagrammasi, bog'liqlikni ifodalovchi grafik l st rulon burchagidan. Statik barqarorlik diagrammasi kema yuklanishining eng tipik va xavfli holatlari uchun tuzilgan.
Diagrammadan foydalanib, ma'lum bo'lgan to'ntarish momentidan to'piq burchagini aniqlash yoki aksincha, ma'lum burchak burchagidan to'planish momentini topish mumkin. Dastlabki metasentrik balandlikni statik barqarorlik diagrammasidan aniqlash mumkin. Buning uchun koordinatalarning kelib chiqishidan 57,3 ° ga teng radian ajratiladi va perpendikulyar boshlang'ichda barqarorlik elkalarining egri chizig'iga teguvchi bilan kesishgan joyga tiklanadi. Diagramma shkalasi bo'yicha gorizontal o'q va kesishish nuqtasi orasidagi segment boshlang'ich metasentrik balandlikka teng bo'ladi.
To'piq momentining sekin (statik) harakati bilan, agar momentlarning tengligi sharti kuzatilsa, rulon davomida muvozanat holati yuzaga keladi, ya'ni. M KR \u003d M B(7-rasm).
Guruch. 7. Statik (a) va dinamik (b) qo'llaniladigan kuch ta'siridan rulon burchagini aniqlash.
To'piq momentining dinamik harakati bilan (shamolning shamoli, bortdagi tortish kabelining silkinishi) kema egilib, burchak tezligiga ega bo'ladi. Inertsiya bo'yicha u statik muvozanat holatidan o'tadi va to'piq momentining ishi tiklanadigan momentning ishiga teng bo'lgunga qadar tovonni davom ettiradi.
To'piq momentining dinamik ta'siri ostida tovon burchagi qiymatini statik barqarorlik diagrammasidan aniqlash mumkin. To'piq momentining gorizontal chizig'i maydonga qadar o'ngga davom ettiriladi ODSE(to'piq momentining ishi) raqamning maydoniga teng bo'lmaydi Ikkalasi(lahza ishini tiklash). Shu bilan birga, hudud OASE keng tarqalgan, shuning uchun biz o'zimizni hududlarni solishtirish bilan cheklashimiz mumkin ALBATTA Va ABC.
Qayta tiklash momenti egri chizig'i bilan chegaralangan maydon etarli bo'lmasa, kema ag'dariladi.
Dengiz kemalarining barqarorligi reestr talablariga javob berishi kerak, unga ko'ra shartni bajarish kerak (ob-havo mezoni deb ataladi): K \u003d M def min / M d max ≥ 1" qayerda M def min- minimal ag'darish momenti (to'ntarishni hisobga olgan holda minimal dinamik qo'llaniladigan tovon momenti), uning ta'siri ostida idish hali barqarorligini yo'qotmaydi; M d maks- barqarorlik nuqtai nazaridan eng yomon yuklash variantida shamol bosimidan dinamik ravishda qo'llaniladigan poshnali moment.
Registrning talablariga muvofiq, statik barqarorlik diagrammasining maksimal qo'li lmax uzunligi 85 m bo'lgan kemalar uchun 0,25 m dan kam bo'lmagan va 105 m dan ortiq kemalar uchun 30 ° dan ortiq th burchak ostida kamida 0,20 m bo'lishi kerak. Diagrammaning nishab burchagi (barqarorlik qo'llarining egri gorizontal o'qni kesib o'tadigan burchak) barcha tomirlar uchun kamida 60 ° bo'lishi kerak.
Suyuq yuklarning barqarorlikka ta'siri. Agar idish tepaga to'ldirilmasa, ya'ni u erkin suyuqlik yuzasiga ega bo'lsa, u holda egilganida suyuqlik rulon yo'nalishi bo'yicha toshib ketadi va idishning og'irlik markazi xuddi shu tomonga siljiydi. Bu barqarorlik qo'lining pasayishiga va natijada tiklash momentining pasayishiga olib keladi. Shu bilan birga, suyuqlikning erkin yuzasi bo'lgan tank qanchalik keng bo'lsa, lateral barqarorlikning pasayishi shunchalik muhim bo'ladi. Erkin sirtning ta'sirini kamaytirish uchun tanklarning kengligini kamaytirish va ish paytida suyuqlikning bo'sh yuzasi bo'lgan minimal miqdordagi tanklar mavjudligini ta'minlashga harakat qilish tavsiya etiladi.
Katta hajmdagi yuklarning barqarorlikka ta'siri. Ommaviy yuklarni (don) tashishda biroz boshqacha rasm kuzatiladi. Nishabning boshida yuk harakatlanmaydi. Faqat tovon burchagi dam olish burchagidan oshib ketganda, yuk to'kila boshlaydi. Bunday holda, to'kilgan yuk avvalgi holatiga qaytmaydi, lekin yon tomonda qolgan holda, qoldiq rulon hosil qiladi, bu esa takroriy egilish momentlari bilan (masalan, bo'ronlar) barqarorlikni yo'qotishiga va ag'darilishiga olib kelishi mumkin. kema.
Tumanlarda donning to'kilmasligi uchun to'xtatilgan uzunlamasına yarim to'siqlar o'rnatiladi - o'zgaruvchan taxtalar yoki ambarga quyilgan donning ustiga qop-qop don qo'yish (yukni qoplash).
To'xtatilgan yukning barqarorlikka ta'siri. Agar yuk stendda bo'lsa, u holda, masalan, kran bilan ko'tarilganda, xuddi yukni to'xtatib turish joyiga bir zumda o'tkazish mavjud. Natijada, kemaning CG vertikal ravishda yuqoriga siljiydi, bu esa kema rulonni qabul qilganda to'g'rilash momentining qo'lining pasayishiga olib keladi, ya'ni barqarorlikning pasayishiga olib keladi. Bunday holda, barqarorlikning pasayishi qanchalik katta bo'lsa, yukning massasi va uning suspenziyasi balandligi qanchalik katta bo'ladi.
Barqarorlik Kemaning uni muvozanat holatidan chetga surib qo'yadigan kuchlarga qarshilik ko'rsatish va bu kuchlar tugatilgandan so'ng dastlabki muvozanat holatiga qaytish qobiliyati deb ataladi.
4-bobda olingan kemaning muvozanat sharoitlari "Suzuvchanlik" uning suv yuzasiga nisbatan ma'lum bir holatda doimiy ravishda suzib yurishi uchun etarli emas. Bundan tashqari, idishning muvozanati barqaror bo'lishi kerak. Mexanikada muvozanatning barqarorligi deb ataladigan xususiyat, odatda, kema nazariyasida barqarorlik deb ataladi. Shunday qilib, suzish qobiliyati ma'lum bir qo'nish bilan kemaning muvozanat holatini ta'minlaydi va barqarorlik bu pozitsiyani saqlab qolishni ta'minlaydi.
Tomirning barqarorligi moyillik burchagi ortishi bilan o'zgaradi va ma'lum bir qiymatda u butunlay yo'qoladi. Shuning uchun tomirning barqarorligini kichik (nazariy jihatdan cheksiz) muvozanat holatidan T = 0, r = 0 bilan og'ishlarda o'rganish va keyin uning barqarorligining xususiyatlarini, katta moyilliklarda ularning ruxsat etilgan chegaralarini aniqlash maqsadga muvofiq ko'rinadi.
Ajratish odatiy holdir Nishabning past burchaklarida tomir barqarorligi (dastlabki barqarorlik) va yuqori egilish burchaklarida barqarorlik.
Kichik moyilliklarni ko'rib chiqayotganda, chiziqli nazariya doirasida tomirning dastlabki barqarorligini o'rganish va uning xarakteristikasining oddiy matematik bog'liqliklarini olish imkonini beradigan bir qator taxminlarni amalga oshirish mumkin. Nishabning katta burchaklarida tomir barqarorligi aniqlangan chiziqli bo'lmagan nazariya yordamida o'rganiladi. Tabiiyki, kemaning barqarorlik xususiyati birlashtirilgan va qabul qilingan bo'linish faqat uslubiy xususiyatga ega.
Idishning barqarorligini o'rganishda uning moyilliklari ikkita o'zaro perpendikulyar tekislikda - ko'ndalang va bo'ylama ko'rib chiqiladi. Tovoq burchaklari bilan aniqlangan tomir ko'ndalang tekislikda egilganida, u o'rganiladi. lateral barqarorlik; trim burchaklari bilan belgilanadigan uzunlamasına tekislikdagi moyilliklar bilan, uni o'rganing uzunlamasına barqarorlik.
Agar kemaning moyilligi sezilarli burchak tezlashuvisiz sodir bo'lsa (suyuq yukni quyish, bo'limga sekin suv oqimi), unda barqarorlik deyiladi. statik.
Ba'zi hollarda kemani eguvchi kuchlar to'satdan harakat qilib, sezilarli burchak tezlashishiga olib keladi (shamol bo'roni, to'lqinlarning ko'tarilishi va boshqalar). Bunday hollarda o'ylab ko'ring dinamik barqarorlik.
Barqarorlik - bu kemaning juda muhim dengiz xususiyati; suzuvchanlik bilan birgalikda suv yuzasiga nisbatan ma'lum bir holatda kemaning harakatlanishini va manevrni ta'minlash uchun zarur bo'lgan navigatsiyani ta'minlaydi. Kema barqarorligining pasayishi favqulodda rulon va trimga olib kelishi mumkin va barqarorlikning to'liq yo'qolishi uning ag'darilishiga olib kelishi mumkin.
Kema barqarorligining xavfli pasayishiga yo'l qo'ymaslik uchun barcha ekipaj a'zolari:
har doim kemaning barqarorligi haqida aniq tasavvurga ega bo'lish;
barqarorlikni pasaytiradigan sabablarni bilish;
barqarorlikni saqlash va tiklash uchun barcha vositalar va choralarni bilish va qo'llash.
