Stabiliteti negativ i anijes. Stabiliteti anësor i anijes. Ndikimi i sipërfaqes së lirë

Stabilitetiështë aftësia e një anijeje për t'i rezistuar forcave që e devijojnë atë nga pozicioni i saj ekuilibër dhe për t'u kthyer në pozicionin e saj origjinal të ekuilibrit pasi të pushojë veprimi i këtyre forcave.

Kushtet e ekuilibrit të enës të marra në Kapitullin 4 "Lënësia" nuk janë të mjaftueshme që ajo të notojë vazhdimisht në një pozicion të caktuar në lidhje me sipërfaqen e ujit. Është gjithashtu e nevojshme që ekuilibri i anijes të jetë i qëndrueshëm. Vetia, e cila në mekanikë quhet qëndrueshmëri e ekuilibrit, në teorinë e një anijeje zakonisht quhet stabilitet. Kështu, lundrueshmëria siguron kushtet për pozicionin e ekuilibrit të anijes me një ulje të caktuar, dhe stabiliteti siguron ruajtjen e këtij pozicioni.

Stabiliteti i anijes ndryshon me rritjen e këndit të prirjes dhe në një vlerë të caktuar humbet plotësisht. Prandaj, duket e përshtatshme të studiohet qëndrueshmëria e anijes në devijime të vogla (teorikisht infiniteminale) nga pozicioni i ekuilibrit me Θ = 0, Ψ = 0, dhe më pas të përcaktohen karakteristikat e qëndrueshmërisë së saj, kufijtë e tyre të lejueshëm në prirje të mëdha.

Është zakon të dallohen qëndrueshmëria e anijes në kënde të vogla të prirjes (stabiliteti fillestar) dhe qëndrueshmëria në kënde të mëdha të prirjes.

Kur merren parasysh prirjet e vogla, është e mundur të bëhen një sërë supozimesh që bëjnë të mundur studimin e qëndrueshmërisë fillestare të anijes brenda kornizës së teorisë lineare dhe marrjen e varësive të thjeshta matematikore të karakteristikave të saj. Stabiliteti i anijes në kënde të mëdha të prirjes studiohet duke përdorur një teori të rafinuar jolineare. Natyrisht, vetia e stabilitetit të një anijeje është uniforme dhe ndarja e pranuar është thjesht metodologjike në natyrë.

Kur studiohet qëndrueshmëria e një anijeje, merren parasysh prirjet e saj në dy plane reciproke pingul - tërthor dhe gjatësor. Kur anija anon në planin tërthor, të përcaktuar nga këndet e rrotullimit, studiohet stabiliteti anësor; kur prirjet në rrafshin gjatësor përcaktohen nga këndet e shkurtimit, studiojeni atë qëndrueshmëri gjatësore.

Nëse anija anon pa përshpejtime të konsiderueshme këndore (pompimi i ngarkesës së lëngshme, rrjedhja e ngadaltë e ujit në ndarje), atëherë stabiliteti quhet statike.

Në disa raste, forcat që anojnë anijen veprojnë papritmas, duke shkaktuar përshpejtime të konsiderueshme këndore (kërmë erë, rrotullim valësh, etj.). Në raste të tilla, merrni parasysh dinamike stabiliteti.

Stabiliteti është një veçori shumë e rëndësishme e lundrimit të një anijeje; së bashku me lëvizjen, siguron që anija të notojë në një pozicion të caktuar në lidhje me sipërfaqen e ujit, e nevojshme për të siguruar lëvizjen dhe manovrimin. Një rënie në qëndrueshmërinë e anijes mund të shkaktojë një rrotullim dhe prerje emergjente dhe një humbje e plotë e stabilitetit mund të shkaktojë përmbysjen e saj.

Për të parandaluar një ulje të rrezikshme të qëndrueshmërisë së anijes, të gjithë anëtarët e ekuipazhit janë të detyruar të:

keni gjithmonë një kuptim të qartë të stabilitetit të anijes;

di arsyet që ulin stabilitetin;

të dijë dhe të jetë në gjendje të zbatojë të gjitha mjetet dhe masat për të ruajtur dhe rivendosur stabilitetin.

Ekzistojnë koncepte të stabilitetit të llojeve të mëposhtme: statike dhe dinamike, në prirje të vogla të anijes dhe në prirje të mëdha.

Stabiliteti statik është qëndrueshmëria e një anijeje gjatë një pjerrësie graduale dhe të qetë të enës, kur forcat e inercisë dhe rezistencës ndaj ujit mund të neglizhohen.

Ligjet e qëndrueshmërisë fillestare ruajnë vlefshmërinë e tyre vetëm deri në një kënd të caktuar rrotullimi. Madhësia e këtij këndi varet nga lloji i anijes dhe gjendja e ngarkimit të saj. Për anijet me stabilitet të ulët fillestar (anijet pasagjerësh dhe transportues druri), këndi maksimal i thembra është 10-12 gradë, për cisternat dhe anijet e ngarkesave të thata deri në 25-30 gradë. Vendndodhja e CG (qendra e gravitetit) dhe CV (qendra e madhësisë) janë faktorët kryesorë që ndikojnë në stabilitetin kur anija rrotullohet.

Elementet bazë të stabilitetit: zhvendosja ∆, krahu i momentit të ndreqjes (krahu i qëndrueshmërisë statike) - lct, rrezja fillestare metacentrike - r,

Lartësia metacentrike tërthore - h, këndi i rrotullimit - Ơ, momenti i rikthimit - Mv

Momenti i ngritjes - Mkr, koeficienti i qëndrueshmërisë - K, lartësia e qendrës së gravitetit Zg,

lartësia e qendrës së vlerës -Zc, Kriteri i motit-K, DSO (diagrami i stabilitetit statik), DSO (diagrami i stabilitetit dinamik).

OSSH - jep përshkrim i plotë stabiliteti i anijes : lartësia tërthore metacentrike, shpatulla e qëndrueshmërisë statike, këndi kufizues i OSSH, këndi i perëndimit të diellit të OSSH.

DSO ju lejon të zgjidhni detyrat e mëposhtme:

madhësia e momentit të kthimit nga zhvendosja e ngarkesës dhe momenti i përmbysjes;
krijimi i ekspozimit të nevojshëm të anës për riparimin e bykut dhe pajisjeve të jashtme;
përcaktimi i vlerës maksimale të momentit të kthimit të aplikuar statikisht që anija mund të përballojë pa u përmbysur dhe rrotullimit që do të marrë;
përcaktimi i këndit të rrotullimit të anijes nga një moment kthimi i aplikuar në çast në mungesë të një rrotullimi fillestar;
përcaktimi i këndit të rrotullimit nga një moment kërcimi i aplikuar papritur në prani të një rrotullimi fillestar në drejtim të momentit të kthimit;
përcaktimi i këndit të rrotullimit nga një moment kthimi i aplikuar papritur në prani të një rrotullimi fillestar në drejtim të kundërt me veprimin e momentit të kthimit.
Përcaktimi i këndit të thembrës kur lëviz ngarkesa përgjatë kuvertës;
Përcaktimi i momentit statik të kthesës dhe këndit statik të kthesës;
Përcaktimi i momentit dinamik të përmbysjes dhe këndit dinamik të përmbysjes;
Përcaktimi i momentit të kërkuar të nguljes për të drejtuar enën;
Përcaktimi i peshës së ngarkesës, gjatë lëvizjes së së cilës anija do të humbasë stabilitetin;
Çfarë duhet bërë për të përmirësuar stabilitetin e anijes.

Standardizimi i stabilitetit siç kërkohet nga Regjistri i Transportit të Rusisë dhe Ukrainës:

Krahu i qëndrueshmërisë statike maksimale OSSH më shumë se ose = 0,25 m për një gjatësi maksimale anijeje më të vogël se ose = 80 m ose më shumë ose = 0,20 m për një gjatësi anijeje më shumë se ose = 105 m;
këndi maksimal i diagramit është më shumë se ose = 30 gradë;
këndi i perëndimit të diellit DSO më shumë se ose = 60 gradë. dhe 55 gradë, duke marrë parasysh kremin

4. kriteri i motit - K më shumë se ose = 1, dhe kur lundroni në Atlantikun e Veriut - 1.5

5. lartësia e korrigjuar e tërthortë metacentrike për të gjitha opsionet e ngarkimit

duhet të jetë gjithmonë pozitiv, dhe për anijet e peshkimit jo më pak se 0,05 m.

Karakteristikat e rrotullimit të një anijeje varen nga lartësia metacentrike. Sa më e madhe të jetë lartësia metacentrike, aq më e mprehtë dhe intensive është ngritje, e cila ndikon negativisht në sigurimin e ngarkesës dhe integritetin e saj dhe në përgjithësi sigurinë e të gjithë anijes.

Vlera e përafërt e lartësisë optimale metacentrike për anije të ndryshme në metra:

mallra-pasagjer tonazhi i madh 0,0-1,2 m, tonazhi mesatar 0,6-0,8 m.
ngarkesa e thatë tonazhi i madh 0,3-1,5 m., tonazhi mesatar 0,3-1,0 m.
cisterna të mëdha 1,5-2,5 m.

Për anijet e ngarkesave të thata me tonazh mesatar, bazuar në vëzhgimet në terren, janë përcaktuar katër zona të stabilitetit:

A - zona e prerjes ose stabilitet i pamjaftueshëm - h|B = 0.0-0.02 - kur anije të tilla rrotullohen me shpejtësi të plotë, ndodh një rrotullim deri në 15-18 gradë.

B - zona e stabilitetit optimal h|B=).02-0.05 – në det të trazuar anijet përjetojnë një rrotullim të qetë, kushtet e banueshmërisë për ekuipazhin janë të mira, forcat inerciale tërthore nuk kalojnë 10% të forcës së gravitetit të ngarkesës së kuvertës.

B - zona e shqetësimit ose qëndrueshmëri e rritur h|B=0.05-0.10 - rrokullisja e mprehtë, kushtet e punës dhe pushimit për ekuipazhin janë të dobëta, forcat inerciale tërthore arrijnë 15-20% të gravitetit të ngarkesës së kuvertës.

G-zona e stabilitetit të tepruar ose shkatërrimi h|B më shumë se 0,10 - forcat inerciale tërthore në rrotullim mund të arrijnë 50% të forcës së gravitetit të ngarkesës së kuvertës, ndërsa fiksimi i ngarkesës është i prishur, pjesët e montimit të kuvertës (sytë, bykët) dhe mburoja e anijes janë shkatërruar, gjë që çon në humbjen e ngarkesës dhe vdekjen e anijes.

Informacioni i Stabilitetit të Anijes zakonisht jep llogaritjet e plota të stabilitetit pa krem:

100% e dyqaneve të anijeve pa ngarkesë
50% dyqane të anijeve dhe 50% ngarkesa, nga të cilat mund të jenë ngarkesa në kuvertë
50% inventar dhe 100% ngarkesa
25% e dyqaneve të anijeve, pa ngarkesë, ngarkesë në kuvertë
10% e dyqaneve të anijeve, 95% e ngarkesave.

Duke marrë parasysh kremin, e njëjta + me çakëll në tanke.

Përveç llogaritjes së qëndrueshmërisë për rastet tipike të ngarkesës me dhe pa krem, Informacioni i Stabilitetit lejon një llogaritje të plotë të qëndrueshmërisë së anijes për rastet e ngarkesave jo tipike. Në këtë rast është e nevojshme:

Të ketë një pasqyrë të saktë të vendndodhjes së ngarkesave në hapësirat e ngarkesave në ton;
Të dhënat në ton për rezervuarët e magazinimit të anijeve: karburant i rëndë, karburant dizel, naftë, ujë;
Hartoni një tabelë peshash për një ngarkesë të caktuar anijeje, llogaritni momentet CG të anijes

në lidhje me boshtin vertikal dhe horizontal dhe zbatohet vertikalisht dhe horizontalisht

Llogaritni shumën e peshave (zhvendosjen totale të anijes), vlerën e momentit gjatësor të CG të anijes (duke marrë parasysh shenjat + dhe -) dhe momentin statik vertikal
Përcaktoni aplikimin dhe abshisën e CG të anijes si momentet përkatëse të pjesëtuara me zhvendosjen totale aktuale të anijes në ton
Bazuar në sasinë e rezervave në % dhe ngarkesën në % duke përdorur tabelat e referencës (kurba e kufirit), mund të vlerësoni përafërsisht nëse anija është e qëndrueshme apo jo dhe nëse ka nevojë për të marrë çakëll shtesë të ujit të detit në rezervuarët me dy fund të anijes .
Përcaktoni uljen e anijes duke përdorur kthesat e shkurtimit (shih tabelat te Informacioni i Stabilitetit)
Përcaktoni lartësinë fillestare tërthore metacentrike si diferencë midis aplikimit të qendrës së madhësisë - dhe aplikimit të qendrës së gravitetit, zgjidhni nga tabelat (Shtojca Informacion mbi Stabilitetin - këtu e tutje "Informacion") korrigjimin e sipërfaqes së lirë në metacentrike tërthore vlera - përcaktoni vlerën e korrigjuar tërthor metacentrike.
Me vlerat e llogaritura të zhvendosjes së anijes për një udhëtim të caktuar dhe lartësinë e korrigjuar metacentrike, futni në diagramin e krahëve të kurbave të stabilitetit statik (bashkangjitur në "Informacion") dhe pas 10 gradë ndërtoni OSSH-në e krahëve. i qëndrueshmërisë statike nga këndi i thembra në një zhvendosje të caktuar (diagrami Reed)
Nga diagrami i OSSH-së, hiqni të gjitha të dhënat bazë sipas kërkesave të Regjistrit të Transportit të Ukrainës dhe Rusisë.
Përcaktoni vlerën e amplitudës së llogaritur të kushtëzuar të rrotullimit për një rast ngarkimi të caktuar, duke përdorur rekomandimet në të dhënat e referencës Rriteni këtë amplitudë me 2-5 gradë për shkak të presionit të erës (presioni i erës prej 6-7 pikësh merret parasysh). Duke marrë parasysh të gjithë faktorët e funksionimit në të njëjtën kohë, kjo amplitudë mund të arrijë vlerat 15-50 gradë.
Vazhdoni OSSH drejt vlerave negative të abshisës dhe lini mënjanë vlerën e amplitudës së llogaritur të pitching në të majtë të koordinatave zero, më pas rivendosni pingulën nga pika në vlerën negative të abshisës. Me sy, vizatoni një vijë horizontale paralele me boshtin x si kjo. Kështu që sipërfaqja në të majtë të boshtit x dhe në të djathtë të OSSH janë të barabarta. (shih shembullin) - përcaktojmë krahun e momentit të përmbysjes.
Hiqeni krahun e momentit të përmbysjes nga OSSH dhe llogaritni momentin e përmbysjes si produkt i zhvendosjes dhe krahut të momentit të përmbysjes.
Sipas madhësisë draft mesatar(llogaritur më herët) zgjidhni vlerën e momentit të kthimit nga tabelat shtesë (Informacion)
Llogaritni kriterin e motit -K, nëse plotëson kërkesat e Regjistrit të Transportit të Ukrainës, duke përfshirë të gjitha 4 kriteret e tjera, atëherë llogaritja e stabilitetit përfundon këtu, por sipas kërkesave të Kodit të Stabilitetit të IMO-së për të gjitha llojet e anijeve nga viti 1999, kërkohet që të ketë edhe dy kritere të tjera të stabilitetit, të cilat mund të përcaktohen vetëm nga DST (diagrami i stabilitetit dinamik kur anija lundron në kushte akullimi, llogaritni kriterin e motit për këto kushte).
Është më e lehtë të ndërtohen DDO - diagramet dinamike të stabilitetit bazuar në diagramin OSSH, duke përdorur diagramin në Tabelë. 8 (fq. 61- L.R. Aksyutin "Plani i ngarkesave të anijes" - Odessa-1999 ose f. 22-24 "Kontrolli i stabilitetit anijet e detit"-Odessa-2003) - për llogaritjen e shpatullave të stabilitetit dinamik. Nëse, sipas diagramit të momenteve kufizuese në Informacionin e Stabilitetit, anija është e qëndrueshme sipas llogaritjeve tona, atëherë nuk është e nevojshme të llogaritet DDO.

Sipas kërkesave të Kodit të Stabilitetit të IMO-s-1999 (Rezoluta e IMO-s A.749 (18) e qershorit 1999)

· Lartësia minimale metacentrike tërthore GM o -0,15 m për anijet e pasagjerëve, dhe për peshkim - më shumë se ose e barabartë me 0.35;

· Shpatulla e qëndrueshmërisë statike prej të paktën 0,20 m;

· OSSH maksimale në krahun maksimal të qëndrueshmërisë statike - më shumë se ose e barabartë me 25 gradë;

· Shpatulla e stabilitetit dinamik në një kënd rrotullimi më shumë se ose plus 30 gradë - jo më pak se -0,055 m-rad.; (metra)

Shpatulla e stabilitetit dinamik në 40 gradë (ose këndi i përmbytjes) jo më pak se 0,09 m-rad.;

· dallimi në krahët e stabilitetit dinamik në 30 dhe 40 gradë - jo më pak se 0.03 m-rad (metra).

· kriteri i motit më shumë se ose = njësi (1) - për anijet më shumë se ose = 24 m.

· këndi shtesë i thembra për shkak të veprimit të erës së vazhdueshme për anijet e pasagjerëve nuk është më shumë se 10 gradë, për të gjitha anijet e tjera jo më shumë se 16 gradë ose 80% e këndit në të cilin buza e kuvertës hyn në ujë, në varësi të në cilin kënd është minimumi.

Më 15 qershor 1999, Komiteti i Sigurisë Detare i IMO-s nxori Qarkoren 920-Modeli i ngarkimit dhe stabilitetit, i cili rekomandon që të gjitha shtetet me flotë t'u ofrojnë të gjitha anijeve një Udhëzues të veçantë për llogaritjen e ngarkimit dhe stabilitetit të anijeve, i cili siguron llojet e ngarkimit optimal. dhe llogaritjet e qëndrueshmërisë së anijes, japin të gjitha simbolet dhe shkurtesat e dhëna në këtë rast., si të kontrollohet qëndrueshmëria, ulja e anijes dhe forca e saj gjatësore. Ky manual ofron të gjitha shkurtesat dhe njësitë matëse për llogaritjet e mësipërme, tabelat për llogaritjen e qëndrueshmërisë dhe momenteve të përkuljes.

Në det lartësia tërthore metacentrike e anijes kontrollohet duke përdorur një formulë të përafërt duke marrë parasysh gjerësinë e anijes - B (m), periudhën e rrotullimit - në (sek) dhe koeficientin C - nga 0,6 në 0,88 në varësi të llojit të anijes dhe ngarkesa e saj - h = (CB/ To) 2 me saktësi 85-90% .(h-m).

Për të kryer RGZ me temën "Transporti i mallrave me detyrë speciale dhe të rrezikshme", mund të përdorni manualin e autorit "Llogaritja e planit të ngarkesave të një anijeje" botuar nga SevNTU.

Merrni një detyrë specifike për llogaritjen e planit të ngarkesës nga mësuesi. Origjinale

Informacioni për stabilitetin e anijes është i disponueshëm nga mësuesi. Për të kryer llogaritjet

për këtë enë nxënësi duhet të bëjë kopje të tabelave dhe grafikëve të llogaritjes nga “Informacioni”. Përdorimi i "Informacioneve të tjera mbi stabilitetin e anijes" gjatë praktikës së prodhimit detar për anijen e vet, specifike dhe ngarkesën e transportuar lejohet për mbrojtjen e RGZ.

dërgoje atë qëndrueshmëri gjatësore dukshëm më e lartë se ajo tërthore, prandaj është më e rëndësishme për lundrimin e sigurt të sigurohet qëndrueshmëria e duhur anësore.

Në varësi të madhësisë së pjerrësisë, dallohet qëndrueshmëria në kënde të vogla të pjerrësisë ( stabiliteti fillestar) dhe qëndrueshmëri në kënde të mëdha të prirjes.

Në varësi të karakterit forcat aktive dallojnë stabilitetin statik dhe dinamik.

Stabiliteti statik- konsiderohet nën veprimin e forcave statike, domethënë, forca e aplikuar nuk ndryshon në madhësi. Stabiliteti dinamik- konsiderohet nën veprimin e forcave në ndryshim (d.m.th. dinamike), për shembull era, valët e detit, lëvizja e ngarkesave, etj.

Qëndrueshmëria anësore fillestare

Qëndrueshmëria anësore fillestare. Sistemi i forcave që veprojnë në anije

Gjatë rrotullimit, qëndrueshmëria konsiderohet si fillestare në kënde deri në 10-15°. Brenda këtyre kufijve, forca ndreqëse është proporcionale me këndin e rrotullimit dhe mund të përcaktohet duke përdorur marrëdhënie të thjeshta lineare.

Në këtë rast, supozohet se devijimet nga pozicioni i ekuilibrit shkaktohen nga forca të jashtme që nuk ndryshojnë as peshën e anijes dhe as pozicionin e qendrës së saj të gravitetit (CG). Pastaj vëllimi i zhytur nuk ndryshon në madhësi, por ndryshon në formë. Prirjet me vëllim të barabartë korrespondojnë me linjat ujore me vëllim të barabartë, duke prerë vëllimet e zhytura të bykut me madhësi të barabartë. Vija e kryqëzimit të planeve të vijës ujore quhet boshti i prirjes, i cili, me pjerrësi të barabarta vëllimore, kalon nëpër qendrën e gravitetit të zonës së vijës ujore. Me prirje tërthore, shtrihet në rrafshin qendror.

Sipërfaqe të lira

Të gjitha rastet e diskutuara më sipër supozojnë se qendra e gravitetit të anijes është e palëvizshme, domethënë nuk ka ngarkesa që lëvizin kur anohet. Por kur ekzistojnë ngarkesa të tilla, ndikimi i tyre në stabilitet është shumë më i madh se të tjerët.

Një rast tipik është ngarkesa e lëngshme (karburant, vaj, çakëll dhe ujë kazan) në rezervuarë të mbushur pjesërisht, pra me sipërfaqe të lira. Ngarkesa të tilla mund të vërshojnë kur anohen. Nëse ngarkesa e lëngshme mbush plotësisht rezervuarin, ajo është e barabartë me një ngarkesë të ngurtë fikse.

Efekti i sipërfaqes së lirë në qëndrueshmëri

Nëse lëngu nuk e mbush plotësisht rezervuarin, d.m.th. ka një sipërfaqe të lirë që zë gjithmonë një pozicion horizontal, atëherë kur anija anohet në një kënd θ lëngu rrjedh drejt pjerrësisë. Sipërfaqja e lirë do të marrë të njëjtin kënd në lidhje me KVL.

Nivelet e ngarkesave të lëngshme ndërpresin vëllime të barabarta të rezervuarëve, d.m.th. ato janë të ngjashme me linjat ujore me vëllim të barabartë. Prandaj, momenti i shkaktuar nga tejmbushja e ngarkesave të lëngshme gjatë një rrotullimi δm θ, mund të përfaqësohet në mënyrë të ngjashme me momentin e qëndrueshmërisë së formës m f, vetëm δm θ e kundërt m f me shenjë:

δm θ = - γ f i x θ,

Ku i x- momenti i inercisë së sipërfaqes së lirë të ngarkesës së lëngshme në lidhje me boshtin gjatësor që kalon nëpër qendrën e gravitetit të kësaj zone; γ f- graviteti specifik i ngarkesave të lëngshme

Pastaj momenti i rivendosjes në prani të një ngarkese të lëngshme me një sipërfaqe të lirë:

m θ1 = m θ + δm θ = Phθ − γ f i x θ = P(h − γ f i x /γV)θ = Ph 1 θ,

Ku h- lartësia tërthore metacentrike në mungesë të transfuzionit, h 1 = h − γ f i x /γV- lartësia aktuale tërthore metacentrike.

Ndikimi i peshës së ylbertë jep një korrigjim të lartësisë metacentrike tërthore δ h = - γ f i x /γV

Dendësia e ujit dhe ngarkesave të lëngshme janë relativisht të qëndrueshme, domethënë, ndikimi kryesor në korrigjim ushtrohet nga forma e sipërfaqes së lirë, ose më saktë, momenti i saj i inercisë. Kjo do të thotë se qëndrueshmëria anësore ndikohet kryesisht nga gjerësia dhe gjatësia gjatësore e sipërfaqes së lirë.

Kuptimi fizik i vlerës së korrigjimit negativ është se prania e sipërfaqeve të lira është gjithmonë zvogëlon stabiliteti. Prandaj, po ndërmerren masa organizative dhe konstruktive për reduktimin e tyre:

Kur një moment hekim aplikohet në anije m kr, konstante në madhësi, merr një nxitim pozitiv me të cilin fillon të rrotullohet. Ndërsa anoni, momenti i rivendosjes rritet, por në fillim, deri në kënd θ rr, në të cilën m cr = m θ, do të jetë më pak taka. Me arritjen e këndit të ekuilibrit statik θ rr, energjia kinetike e lëvizjes rrotulluese do të jetë maksimale. Prandaj, anija nuk do të qëndrojë në pozicionin e ekuilibrit, por për shkak të energjisë kinetike ajo do të rrokulliset më tej, por ngadalë, pasi momenti i drejtimit është më i madh se momenti i kthimit. Energjia kinetike e akumuluar më parë shuhet nga puna e tepërt e çift rrotullues rivendosës. Sapo madhësia e kësaj pune të jetë e mjaftueshme për të shuar plotësisht energjinë kinetike, shpejtësia këndore do të bëhet zero dhe anija do të ndalojë të kërcejë.

Këndi më i madh i prirjes që merr një anije nga një moment dinamik quhet këndi dinamik i thembra. θ din. Në të kundërt, këndi i rrotullimit me të cilin anija do të notojë nën ndikimin e të njëjtit moment (sipas kushtit m cr = m θ), quhet këndi statik i rrotullimit θ rr.

Nëse i referohemi diagramit të qëndrueshmërisë statike, puna shprehet me sipërfaqen nën lakoren e momentit të drejtimit. m në. Prandaj, këndi dinamik i rrotullimit θ din mund të përcaktohet nga barazia e sipërfaqeve OAB Dhe BCD, që korrespondon me punën e tepërt të çift rrotullues rivendosës. Në mënyrë analitike, e njëjta punë llogaritet si:

në rangun nga 0 në θ din.

Duke arritur këndin dinamik të bankës θ din, anija nuk vjen në ekuilibër, por nën ndikimin e një momenti të tepërt të korrigjimit fillon të përshpejtohet për t'u drejtuar. Në mungesë të rezistencës ndaj ujit, anija do të hynte në lëkundje të pamposhtura rreth pozicionit të ekuilibrit kur të përkulej Fjalor θ st Marine - Anija frigoriferike Ivory Tirupati Stabiliteti fillestar është negativ Stabiliteti është aftësia e një mjeti lundrues për t'i bërë ballë forcave të jashtme që e bëjnë atë të rrotullohet ose shkurtohet dhe të kthehet në një gjendje ekuilibri pas përfundimit të shqetësimit... .. Wikipedia

Një anije, trupi i së cilës ngrihet mbi ujë kur lëviz nën ndikimin e ngritjes së krijuar nga krahët e zhytur në ujë. Patenta për anijen u lëshua në Rusi në 1891, por këto anije filluan të përdoren në gjysmën e dytë të shekullit të 20-të... ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

Një mjet për të gjithë terrenin i aftë për të lëvizur si në tokë ashtu edhe në ujë. Një automjet amfib ka një vëllim të rritur të një trupi të mbyllur, i cili ndonjëherë plotësohet me notues të montuar për një lëvizje më të mirë. Lëvizja në ujë...... Enciklopedia e teknologjisë

- Lloji (malajisht) i anijes me vela, stabiliteti anësor ndaj bririt sigurohet nga një notues mbështetës, i bashkangjitur. tek kryesore trup me trarë tërthor. Anija është e ngjashme me një katamaran me vela. Në kohët e lashta, P. shërbeu si një mjet për të komunikuar rreth Oqeanit Paqësor... ... Fjalori i madh enciklopedik politeknik

amfib Enciklopedia "Aviacioni"

amfib- (nga amphíbios greke që udhëheq një mënyrë jetese të dyfishtë) hidroavion i pajisur me një pajisje uljeje tokësore dhe i aftë për t'u bazuar si në sipërfaqen e ujit ashtu edhe në fushat ajrore tokësore. Më të zakonshmet janë varkat A.. Duke u nisur nga uji...... Enciklopedia "Aviacioni"

Aftësia e një anijeje për t'i rezistuar veprimit të forcave të jashtme që tentojnë ta anojnë atë në drejtimet tërthore dhe gjatësore dhe për t'u kthyer në një pozicion të drejtë pas ndërprerjes së veprimit të tyre quhet stabiliteti. Gjëja më e rëndësishme për çdo anije është e saj stabiliteti anësor, meqenëse pika e aplikimit të forcave që kundërshtojnë rrotullën ndodhet brenda gjerësisë së bykut, e cila është 2,5-5 herë më e vogël se gjatësia e saj.

Stabiliteti fillestar (në kënde të vogla rrotullimi). Kur një anije noton pa një listë, atëherë graviteti D dhe lundrueshmëri γ V, të aplikuara përkatësisht në CG dhe CV, veprojnë përgjatë të njëjtës vertikale. Nëse, gjatë një rrotullimi në një kënd θ, ekuipazhi ose përbërësit e tjerë të ngarkesës së peshës nuk lëvizin, atëherë për çdo anim CG ruan pozicionin e tij origjinal në DP (pika G në Fig. 7), duke u rrotulluar me anijen. Në të njëjtën kohë, për shkak të formës së ndryshuar të pjesës nënujore të bykut, CV lëviz nga pika C 0 drejt anës me thembra në pozicion C 1 . Falë kësaj, lind një moment i disa forcave D dhe γ V me shpatull l, e barabartë me distancën horizontale midis CG dhe CG-së së re të anijes. Ky moment tenton ta kthejë anijen në një pozicion të drejtë dhe për këtë arsye quhet restauruese.

Oriz. 7. Skema për përcaktimin e krahëve të qëndrueshmërisë anësore kur anohet në një kënd θ.

Gjatë një rrotullimi, CV lëviz përgjatë një trajektoreje të lakuar C 0 C 1, rrezja e lakimit të së cilës quhet rreze metacentrike tërthore, dhe qendra përkatëse e lakimit M - metaqendër tërthore.

Natyrisht, krahu i momentit të rivendosjes varet nga distanca GM- ngritja e metaqendrës mbi qendrën e gravitetit: sa më e vogël të jetë, aq më pak del gjatë rrotullimit dhe shpatullës l. Në fazën fillestare të pjerrësisë së anijes (deri në 10-15°), vlera GM ose h konsiderohet nga ndërtuesit e anijeve si masë e qëndrueshmërisë së anijes dhe quhet lartësia tërthore metacentrike. Më shumë h, sa më e madhe të jetë forca e thembrës që kërkohet për të ngjitur anijen në çdo kënd të veçantë të thembra, aq më e qëndrueshme është anija.

Nga një trekëndësh GMNështë e lehtë të vërtetohet se shpatulla restauruese

l = GN = h· mëkat θ m.

Momenti i rivendosjes, duke marrë parasysh barazinë γ V Dhe D, është e barabartë

M në = D · h· mëkat θ kgm.

Rrjedhimisht, qëndrueshmëria e anijes - madhësia e momentit të saj të korrigjimit - është proporcionale me zhvendosjen: një anije më e rëndë është në gjendje t'i rezistojë një momenti mbrapa me madhësi më të madhe se një më i lehtë, madje edhe në lartësi të barabarta metacentrike.

Krahu ndreqës mund të përfaqësohet si diferencë midis dy distancave (shih Fig. 7): l f - krahu i qëndrueshmërisë së formës dhe l c - krahët e qëndrueshmërisë së peshës. Nuk është e vështirë të përcaktohet kuptimi fizik i këtyre sasive, pasi e para prej tyre përcaktohet nga zhvendosja e qendrës së sasisë drejt rrotullës, dhe e dyta nga devijimi i vijës së veprimit të forcës së peshës gjatë rrotullimit. D nga pozicioni fillestar pikërisht mbi CV. Duke pasur parasysh veprimin e forcave D dhe γ V relativisht C 0, ju mund të shihni se forca D tenton ta anojë edhe më shumë anijen, dhe forca γ· V, përkundrazi, drejtoje atë.

Nga një trekëndësh C 0 GK dikush mund ta gjejë atë

l në = GK = C 0 G mëkat θ m,

Ku C 0 G = a- ngritja e CG mbi CV në pozicionin vertikal të enës.

Nga këtu është e qartë se për të zvogëluar efektin negativ të forcës së peshës, është e nevojshme të ulni CG-në e anijes sa më shumë që të jetë e mundur. Në rastin ideal - ndonjëherë në jahte garash me një keel çakëll, masa e së cilës arrin 45-60% të zhvendosjes së anijes, CG ndodhet nën CV. Në jahte të tillë, stabiliteti i peshës bëhet pozitiv dhe ndihmon në drejtimin e anijes.

Një efekt i ngjashëm me një ulje të CG-së prodhohet nga tambja - lëvizja e ekuipazhit në bord përballë pjerrësisë. Kjo metodë përdoret gjerësisht në gomone të lehta lundrimi, ku ekuipazhi, i varur në bord në një pajisje të veçantë - një trapezoid, arrin të lëvizë qendrën e përgjithshme të gravitetit të varkës aq shumë sa që vija e veprimit të forcës D kryqëzohet me DP dukshëm nën CV dhe krahu i qëndrueshmërisë së peshës rezulton pozitiv (shih Fig. 197).

Meqenëse masa e ekuipazhit në anijet e vogla përbën pjesën më të madhe të zhvendosjes, lëvizja e njerëzve në varkë ndikon ndjeshëm si në ndryshimin e pozicionit të qendrës së gravitetit ashtu edhe në madhësinë e momentit të kthimit. Mjafton, për shembull, që të katër pasagjerët e një motobarke të ngrihen në këmbë në mënyrë që qendra e gravitetit të bëhet 250-300 mm më e lartë dhe një person i ulur në bord të shkaktojë një rrotullim më shumë se 10°. Një rol edhe më domethënës luan masa e ekuipazhit në varkat e lehta me kanotazh dhe kajakë, ku gjerësia e bykut është e vogël dhe masa e saj është dukshëm më e vogël se masa e një personi. Prandaj, projektuesit dhe ata që janë përgjegjës për funksionimin e anijes, përpiqen të vendosin qendrën e gravitetit të ekuipazhit sa më poshtë që të jetë e mundur.

Para së gjithash, sediljet e larta duhet të shmangen - lartësia e kanaçeve të kanotazhit nga një dërrasë dyshemeje prej 150 mm është mjaft e mjaftueshme, dhe lartësia e sediljeve në motobarkat e planifikimit është 250 mm. Në varkat me kanotazh me një dhe dy ulëse dhe të palosshme, të tilla si kajakët, vozitësit mund të ulen në një vend shumë të ulët (jo më shumë se 70 mm) ose drejtpërdrejt në fund të varkës. Në varkat e lehta, dërrasat e dyshemesë shpesh zëvendësohen me shirita druri të ngjitur në fund nga brenda.

Kur modernizoni varkat serike ose ndërtoni ato të bëra vetë, këshillohet që të përqendrohen rezerva të mëdha karburanti (40-150 l) nën dysheme në formën e një rezervuari me një seksion kryq që korrespondon me ngrirjen e poshtme. Nëse anija është e pajisur me një kabinë, atëherë është e nevojshme, nëse është e mundur, të lehtësohet dizajni i superstrukturës dhe të zvogëlohet lartësia e saj, të ulet niveli i platformës së kabinës dhe posti i timonierit. Motori i brendshëm në një varkë duhet gjithashtu të montohet sa më poshtë që të jetë e mundur.

Është e nevojshme të mbani mend për stabilitetin e varkës kur paketoni pajisjet për një udhëtim të gjatë; gjërat më të rënda duhet të vendosen sa më poshtë dhe kompakte. Në rastet kur është e nevojshme të sigurohet një stabilitet veçanërisht i lartë, i nevojshëm për lundrim ose për të kompensuar ndikimin e superstrukturave të mëdha, është e nevojshme të ngarkoni anijen. çakëll. Vendndodhja e saj optimale është jashtë bykut në formën e një keel të rremë - një derdhje plumbi ose gize e ngjitur në keel dhe dyshemetë e përforcuara me bulona. Sa më e thellë të jetë e vendosur keelja e rreme nën vijën e ujit, aq më shumë qendra e përgjithshme e gravitetit të anijes ulet.

Më pak efektiv është çakëlli i brendshëm i bërë nga derdhjet metalike të vendosura në mbajtësen e anijes. Duhet të fiksohet mirë për të parandaluar lëvizjen drejt anës me thembër, sepse në këtë rast çakëlli do të kontribuojë në përmbysjen e enës. Përveç kësaj, duhet pasur kujdes për të siguruar që derrat të mos shpojnë rreshtimin e hollë të pjesës së poshtme kur lundrojnë në det të trazuar.

Kur zhvillon një projekt për një anije të re, projektuesi ka mundësinë të ndryshojë vlerën e stabilitetit, duke specifikuar një ose një formë tjetër për bykun. Për shembull, gjerësia e varkës përgjatë vijës ujore dhe koeficienti i plotësisë α janë të një rëndësie të madhe. Përafërsisht vlera e rrezes metacentrike r mund të përcaktohet me formulë

Prandaj, më e rëndësishmja nga shuma r dhe lartësia tërthore metacentrike h = r − A ndikon në gjerësinë e bykut në vijën e ujit B, i cili duhet të zgjidhet aq i madh sa mund të tolerohet për arsye manovrueshmërie.

Raportet mesatare të mëposhtme mund të jepen si shifra të përafërta për zgjedhjen e gjerësisë së varkës: L/B: kajakë dhe kanoe turistike - 5.5÷8.5; varka me kanotazh dhe me motor me gjatësi deri në 2,5 m - 1,8÷2; varka me kanotazh me tre dhe katër vende (fofana, anije me fund të sheshtë, etj.) - rreth 3,5, varka të vogla me motor deri në 3 m të gjata - 2,4; motobarka të mëdha planifikuese 4-5,5 m të gjata - 3÷3,4; varka planifikuese të tipit të hapur - 3.2÷3.5; varkat me zhvendosje 6-8 m të gjata - 3.5÷4.5.

Koeficienti α është gjithashtu i një rëndësie të madhe, veçanërisht për mjetet lundruese me shpejtësi të ulët dhe varkat me zhvendosje, linjat ujore të të cilave shpesh bëhen shumë të ngushta për të zvogëluar rezistencën ndaj ujit. Në rimorkiatorët e vegjël, këshillohet të kryhen konturet e linjës ujore me plotësinë maksimale - α = 0,75÷0,85. Në kajakët turistikë, është e dëshirueshme që të ketë një koeficient α më të madh se 0.70; në varkat e mëdha me kanotazh dhe varkat me zhvendosje α = 0,65÷0,72.

Është e qartë se forma më e favorshme e vijës ujore për stabilitet është një drejtkëndësh, prandaj, nëse nevojitet një stabilitet veçanërisht i lartë, bykët me konturet e tipit "slitë deti", katamaran ose trimaran, në të cilat anët janë pothuajse paralele përgjatë gjatë gjithë gjatësisë, janë të këshillueshme. Sa më i madh të jetë proporcioni i vëllimit të pjesës nënujore të bykut të përqendruar pranë anëve, aq më shumë gjatë rrotullimit qendra e madhësisë zhvendoset drejt anës dhe aq më i madh është krahu i momentit të korrigjimit. Shtyllat ekstreme janë anije me dy jastëk - catamaran dhe një varkë me një kontur të mesit afër një rrethi (Fig. 8), në të cilin krahu i qëndrueshmërisë ndryshon shumë pak kur bie në thembër. Sa më qartë të shprehet china në seksionet kryq të bykut, aq më e qëndrueshme është varka. Për varkat e vogla, byku optimal është ai me konveksitet pranë mollëzave dhe një skicë e bykut afër një drejtkëndëshi në plan.

Oriz. 8. Seksione tërthore të anijeve të vogla, të rregulluara sipas rendit të uljes së qëndrueshmërisë fillestare (nga lart poshtë).

Stabilitet në kënde të larta rrotullimi. Siç tregohet më sipër, krahu ndreqës ndryshon me rritjen e rrotullimit në proporcion me sinusin e këndit të rrotullimit. Përveç kësaj, lartësia tërthore metacentrike nuk mbetet konstante h, vlera e së cilës varet nga ndryshimi i rrezes metacentrike r. Natyrisht, një karakteristikë e plotë e stabilitetit të një anijeje mund të jetë një grafik i ndryshimeve në krahun e duhur ose momentin në varësi të këndit të rrotullimit, i cili quhet diagrami i stabilitetit statik(Fig. 9). Pikat karakteristike të diagramit janë momenti i qëndrueshmërisë maksimale të anijes dhe këndi maksimal i thembra në të cilin anija përmbyset (θ z - këndi i rënies së diagramit të qëndrueshmërisë statike). Me një rrotull të tillë, qendra e gravitetit përsëri rezulton të jetë e vendosur në të njëjtën vertikale me qendrën e gravitetit; prandaj, krahu i qëndrueshmërisë është i barabartë me zero.

Oriz. 9. Diagrami i qëndrueshmërisë statike

1 - varkë me anë të lartë me kabinë; 2 - varkë e tipit të hapur; 3 - jaht motorik i detajuar me çakëll; 4 - krahu i momentit të thembra M kr.

A(këndi i rrotullimit θ = 16°) - pozicioni i qëndrueshëm i enës nën veprimin e momentit M cr; dhe (θ = 60°) - pozicion i paqëndrueshëm; C(θ = 33°) - këndi i përmbytjes së varkës; D(θ = 38°) - momenti maksimal i rivendosjes; E(θ = 82°) - këndi i rënies së diagramit të qëndrueshmërisë 1 .

Megjithatë, momenti i rrezikshëm mund të ndodhë edhe më herët nëse anija ka një kabinë të hapur, dritare anësore ose hapje kuvertë përmes të cilave uji mund të depërtojë në anije në një kënd më të ulët të thembra. Ky kënd quhet këndi i përmbytjes.

Forma e diagramit të qëndrueshmërisë statike dhe pozicioni i pikave të tij karakteristike varen nga konturet e bykut dhe pozicioni i CG-së së anijes. Në mënyrë tipike, krahu maksimal i ndreqjes ndodh në këndin e thembrës që korrespondon me fillimin e zhytjes së skajit të kuvertës në ujë, kur gjerësia e vijës ujore të thembrës është më e madhe. Prandaj, sa më i lartë të jetë dërrasa e lirë, aq më i madh është këndi i thembra anija ruan stabilitetin e saj. Në momentin kur keelja del nga uji, gjerësia e vijës së ujit të thembrës fillon të ulet; vlera e rrezes metacentrike zvogëlohet në përputhje me rrethanat r. Në të njëjtën kohë, krahu i qëndrueshmërisë së peshës rritet dhe në një listë prej 50-60° në shumicën e anijeve të vogla krahu ndreqës l bëhet e barabartë me zero.

Përjashtim është jahte me vela me një keel të rëndë të rremë, në të cilën qëndrueshmëria maksimale ndodh në një thembër prej 90°, domethënë kur direku tashmë është shtrirë mbi ujë. Nëse të gjitha vrimat në kuvertë janë të mbyllura, atëherë momenti i humbjes së stabilitetit ( l= 0) ndodh në thembër afërsisht 130°, kur direku është i drejtuar poshtë në një kënd prej 40° në sipërfaqen e ujit. Ka shumë raste të njohura kur jahtet që përmbyseshin lart me keelët e tyre (një kënd i thembra prej 180°) u kthyen përsëri në pozicionin drejt.

E njëjta veti e vetë-rregullimit nga një pozicion i përmbysur mund të arrihet në varkat me superstruktura të mëdha të pajisura me mbyllje të mbyllura hermetikisht. Kur keeli pozicionohet lart, CG e një anijeje të tillë rezulton të jetë shumë më e lartë se CG - arrihet një pozicion ekuilibri i paqëndrueshëm, nga i cili varka mund të nxirret nga veprimi i një valë të vogël ose duke mbushur një rezervuar special me ujë deti në njërën anë.

Për catamaranët, krahu i qëndrueshmërisë e arrin vlerën e tij maksimale kur njëra prej bykëve është plotësisht jashtë ujit - është pak më pak se gjysma e distancës midis bykëve të bykut. Ky pozicion arrihet në shumicën e catamaranëve në një listë prej 8-15°. Me një rritje të mëtejshme të rrotullimit, krahu i qëndrueshmërisë zvogëlohet shpejt dhe në një rrotullim 50-60 °, ndodh një moment ekuilibri i paqëndrueshëm, pas së cilës stabiliteti i katamaranit bëhet negativ.

Duke përdorur diagramin e qëndrueshmërisë statike, projektuesi dhe kapiteni mund të vlerësojnë aftësinë e anijes për t'i bërë ballë disa forcave të kthimit që lindin, për shembull, kur një pjesë e ngarkesës lëviz në njërën nga anët, veprimin e erës në vela, etj. Momenti i kthimit M kr (ose shpatullën e saj të barabartë me M kr/ D) paraqitet në diagram si një kurbë (ose vijë e drejtë) në varësi të këndit të rrotullimit. Pika e kryqëzimit të kësaj lakore me diagramin e momentit të korrigjimit korrespondon me këndin e thembra që do të marrë anija. Nëse kurba M kr kalon mbi maksimumin e diagramit të qëndrueshmërisë statike, anija do të përmbyset. Nëse kurba M cr pret kurbën e momentit të rikthimit, pastaj në degën ngjitëse të diagramit (pika A) pozicioni i saj do të jetë i qëndrueshëm - nëse, nën veprimin e një momenti të vogël shtesë të tambimit, rrotullimi i anijes rritet, atëherë me ndërprerjen e veprimit të këtij momenti shtesë ajo kthehet në pozicionin e saj të mëparshëm. A. Në degën zbritëse të diagramit në pikën B një rritje e vogël në momentin e kthimit do të shkaktojë një rritje të konsiderueshme të rrotullimit, pasi momenti i korrigjimit do të jetë më i vogël se momenti i kthimit; varka mund të përmbyset. Kur momenti i kthimit zvogëlohet, anija nga pozicioni B do të zhvendoset në pozicion A. Rrjedhimisht, pozicioni i anijes që korrespondon me pikën B, është i paqëndrueshëm.

Stabiliteti dinamik. Më sipër, ne morëm parasysh efektin statik të momentit të mbytjes në anije, kur forcat rriten gradualisht në madhësi. Megjithatë, në praktikë, shpesh duhet të përballemi dinamike nga veprimi i forcave të jashtme, në të cilat momenti i kthimit arrin vlerën e tij përfundimtare në një periudhë të shkurtër kohe - në çast. Kjo ndodh, për shembull, kur bie një baltë ose kur një valë godet një mjekër me anë të erës, një person hidhet në një varkë nga një argjinaturë e lartë, etj. Në këto raste, rëndësi ka jo vetëm madhësia e momentit të kthimit, por edhe energjia kinetike që i jepet enës dhe përthithet nga puna e momentit të korrigjimit. Një rol të rëndësishëm luhet nga lartësia e dërrasës së lirë dhe këndi i thembra në të cilin varka mund të përmbytet me ujë. Këta parametra, si gjerësia, përcaktojnë qëndrueshmërinë nën veprimin dinamik të forcave të jashtme: sa më i lartë të jetë dërrasa e lirë dhe sa më vonë uji të fillojë të hyjë në byk, aq më e madhe energjia e forcave të thembrës absorbohet nga puna e momentit të korrigjimit kur animet e anijes.

Kur përdorni anije të vogla, veçanërisht kur lundroni, kryeni operacione shpëtimi, etj., Rekomandohet të sigurohet të paktën një kallëp i ngushtë anësor (120-250 mm). Me një rrotullim të papritur, kuverta futet në ujë, e cila pasohet nga një reagim i shpejtë i ekuipazhit, i cili me masën e tyre anon varkën edhe para se të hyjë uji në të.

Ju mund të rrisni qëndrueshmërinë e anijes me ndihmën e pajisjeve anësore - boules(shih Fig. 172), një dhomë e fryrë ose një parafango shkumë, që rrethon anët e varkës pranë skajit të sipërm të tyre, noton me një vëllim mjaft të madh, të montuara në kllapa anash, ose duke lidhur dy varka në një katamaran.

Rritja e stabilitetit me ndihmën e çakëllit të ngurtë nuk justifikohet gjithmonë, veçanërisht në anijet motorike, ku një rritje e zhvendosjes shoqërohet me kosto shtesë të energjisë dhe karburantit. Në planifikimin e varkave dhe gomones, uji i detit mund të përdoret si çakëll i përkohshëm, duke mbushur rezervuarët e posaçëm fundor me anë të gravitetit (Fig. 10). Në një varkë nevojitet vetëm kur është i palëvizshëm dhe me shpejtësi të ulët, kur forcat mbështetëse dinamike janë të parëndësishme. Uji nga rezervuari do të hiqet përmes pjesës së pasme të tërthores sapo të dalë nga uji. Në një gomone, përkundrazi, çakëlli është i nevojshëm për të rritur stabilitetin nën vela; Kur lundroni nën një motor ose kur ngjiteni në breg, uji mund të hiqet nga rezervuari duke përdorur një pompë. Vëllimi i rezervuarëve të tillë të çakëllit zakonisht merret të jetë 20-25% e zhvendosjes së anijes.

Oriz. 10. Depozita e çakëllit në një varkë planifikuese.

1 - zgavra e rezervuarit; 2 - tub ventilimi; 3 - hyrja e ujit në rezervuar; 4 - fundi i dytë.

Në kalim, duhet përmendur efekti i ujit në rezervuarin e anijes (ose lëngjeve të tjera në tanke) mbi stabilitetin. Efekti konsiston jo aq shumë në lëvizjen e masave të lëngjeve drejt anës me thembër, por në praninë e një sipërfaqeje të lirë të lëngut të tejmbushur - momenti i tij i inercisë në lidhje me boshtin gjatësor. Nëse, për shembull, sipërfaqja e ujit në mbajtëse ka një gjatësi l, dhe gjerësia b, atëherë lartësia metacentrike zvogëlohet për sasinë

Uji është veçanërisht i rrezikshëm në gropat e gomoneve dhe motobarkave me fund të sheshtë, ku sipërfaqja e lirë është e madhe. Prandaj, kur lundroni në kushte stuhie, uji duhet të hiqet nga byk.

Sipërfaqja e lirë e lëngjeve në rezervuarët e karburantit ndahet në disa pjesë të ngushta nga parafango gjatësorë. Në bulkheads janë bërë vrima për rrjedhjen e lëngut.

Vlerësimi dhe kontrollimi i qëndrueshmërisë së anijeve argëtuese dhe turistike. Një listë e rrezikshme e një anijeje të vogël mund të shkaktohet nga lëvizja e ekuipazhit në njërën anë, si dhe nga ndikimi i forcave të ndryshme të jashtme. Si rregull, anijet argëtuese dhe turistike operojnë në zona të cekëta bregdetare të deteve dhe në rezervuarë me thellësi të kufizuar. Në këto zona vala është e pjerrët e rrezikshme dhe ka një kreshtë të thyer. Në një pozicion me anën përballë valës, lëkundja e varkës mund të vijë në rezonancë të padëshirueshme me periudhën e valës nëse qëndrueshmëria është e pamjaftueshme, anija mund të përmbyset.

Anijet e vogla gjithashtu duhet të përballojnë ngarkesa që janë të rrezikshme për qëndrueshmërinë anësore, të tilla si kërcitjet e litarit të tërheqjes kur e tërheqin varkën nga një anije tjetër; veprimi dinamik i ndalimit të helikës së motorit të jashtëm kur timoni zhvendoset ndjeshëm; ngritja e një personi në barkë anash; klithma gjatë lundrimit etj. E gjithë kjo e bën të nevojshme vendosjen e kërkesave shumë të rrepta për qëndrueshmërinë e anijeve të vogla.

Vlera minimale e lartësisë tërthore metacentrike, duke siguruar lundrim të sigurt të një varke ose varke në kushtet më të lehta - në një zonë të brendshme të mbyllur ujore, konsiderohet të jetë 0,25 m, megjithatë, kjo shifër bëhet kritike edhe kur bëhet fjalë për kanotazh shumë të lehtë varkat. Në fund të fundit, është gjithmonë e mundur që një ose dy pasagjerë të qëndrojnë në lartësinë e tyre të plotë dhe qendra e gravitetit të varkës do të rritet me 0,2-0,3 m për anijet që shkojnë det të hapur, rekomandohet të sigurohet një lartësi metacentrike prej të paktën 0,5 m; nëse anija është projektuar për të lundruar në valë deri në forcën 3, lartësia metacentrike duhet të jetë së paku 0.7 m.

Matjet e sakta të lartësisë metacentrike shoqërohen me një eksperiment mjaft të mundimshëm të animit të anijes, i cili për varkat 4-5 m të gjata nuk jep gjithmonë rezultate të sakta dhe nuk mund të karakterizojë mjaftueshëm stabilitetin. Në praktikën e monitorimit dhe testimit të anijeve të vogla, kryhet një eksperiment më vizual dhe i thjeshtë, i parashikuar nga GOST 19356-74¹. Për testim, në varkë janë instaluar një motor nga jashtë dhe një rezervuar gazi i mbushur me karburant, çakëlli ngarkohet në sedilje, i barabartë në peshë me kapacitetin mbajtës të vlerësuar, dhe në mënyrë të tillë që 60% e tij të vendoset në anë. me qendrën e rëndesës në një distancë prej 0.2 m nga armatura në gjerësi dhe 0.3 m mbi sediljen në lartësi. 40% e mbetur e kapacitetit të ngarkesës duhet të vendoset në vijën qendrore të anijes. Me një ngarkesë të tillë, arma e armës në anën me thembër nuk duhet të hyjë në ujë.

¹ GOST 19356-74 "Anije me motor me kanotazh kënaqësie. Metodat e provës"

Sipas rregullave të Det Norske Veritas, kryhen teste të ngjashme, por në të njëjtën kohë ata kontrollojnë gjithashtu qëndrueshmërinë e varkës bosh, domethënë pa një motor jashtë dhe pajisje të lëvizshme që zakonisht nuk fiksohen në varkë. Në lartësinë e armës dhe në një distancë prej 0,5 B NB nga PD-ja sigurojeni ngarkesën në thembër me masën n· 20 kg, ku n- Kapaciteti total i pasagjerëve të anijes. Në këtë rast, varka nuk duhet të mbushet me ujë anash dhe rrotullimi nuk duhet të kalojë 30°.

Stabiliteti është aftësia e një anijeje, e devijuar nga një pozicion ekuilibri, për t'u kthyer në të pas ndërprerjes së forcave që shkaktuan devijimin.

Animi i anijes mund të ndodhë për shkak të veprimit të valëve që vijnë, për shkak të përmbytjes asimetrike të ndarjeve gjatë një vrime, nga lëvizja e ngarkesës, presioni i erës, për shkak të marrjes ose konsumimit të ngarkesës.

Pjerrësia e enës në rrafshin tërthor quhet rrotull, dhe në planin gjatësor - trim. Këndet e formuara në këtë rast shënohen përkatësisht me θ dhe ψ

Qëndrueshmëria që ka një anije gjatë prirjeve gjatësore quhet gjatësore. Zakonisht është mjaft i madh dhe nuk ka kurrë ndonjë rrezik që anija të përmbyset përmes harkut ose sternës.

Qëndrueshmëria e enës gjatë prirjeve tërthore quhet tërthore. Është karakteristika më e rëndësishme e një anijeje, që përcakton aftësinë e saj detare.

Bëhet dallimi midis qëndrueshmërisë fillestare anësore në kënde të vogla rrotullimi (deri në 10 - 15°) dhe qëndrueshmërisë në pjerrësi të mëdha, pasi momenti i korrigjimit në kënde të vogla dhe të mëdha rrotullimi përcaktohet në mënyra të ndryshme.

Stabiliteti fillestar. Nëse anija, nën ndikimin e momentit të mbytjes së jashtme të MKR (për shembull, presioni i erës), merr një rrotullim nga një kënd θ (këndi midis linjave ujore origjinale WL0 dhe linjave aktuale WL1), atëherë, për shkak të një ndryshimi në formën e pjesës nënujore të enës, qendra e vlerës C do të zhvendoset në pikën C1 (Fig. 5). Forca mbështetëse yV do të zbatohet në pikën C1 dhe do të drejtohet pingul me vijën ujore efektive WL1. Pika M ndodhet në kryqëzimin e rrafshit diametral me vijën e veprimit të forcave mbështetëse dhe quhet metaqendër tërthore. Forca e peshës së enës P mbetet në qendër të gravitetit G. Së bashku me forcën yV, ajo formon një palë forcash që pengojnë animin e enës nga momenti i kthimit të MKR. Momenti i këtij çifti forcash quhet momenti i rivendosjes së MV. Vlera e saj varet nga krahu l=GK midis forcave të peshës dhe mbështetjes së një ene të pjerrët: MВ = Pl =Ph sin θ, ku h është lartësia e pikës M mbi qendrën e gravitetit të enës G, e quajtur transversale. lartësia metacentrike e enës.

Nga formula është e qartë se sa më e madhe të jetë vlera h, aq më i madh është çift rrotullimi rivendosës. Prandaj, lartësia metacentrike mund të shërbejë si masë e qëndrueshmërisë për një anije të caktuar.

Vlera h e një anijeje të caktuar në një rrymë të caktuar varet nga pozicioni i qendrës së gravitetit të anijes. Nëse ngarkesat janë të pozicionuara në mënyrë që qendra e gravitetit të anijes të marrë një pozicion më të lartë, atëherë lartësia metacentrike do të zvogëlohet dhe bashkë me të do të ulet krahu i qëndrueshmërisë statike dhe momenti i korrigjimit, d.m.th. qëndrueshmëria e enës. Ndërsa pozicioni i qendrës së gravitetit zvogëlohet, lartësia metacentrike do të rritet dhe qëndrueshmëria e anijes do të rritet.

Meqenëse për kënde të vogla sinuset e tyre janë afërsisht të barabarta me madhësinë e këndeve të matura në radiane, mund të shkruajmë MV = Рhθ.

Lartësia metacentrike mund të përcaktohet nga shprehja h = r + zc - zg, ku zc është ngritja e CV mbi OL; r është rrezja metacentrike tërthore, d.m.th., ngritja e metaqendrës mbi pikën qendrore; zg është lartësia e CG-së së anijes mbi atë kryesore.

Në një anije të ndërtuar, lartësia fillestare metacentrike përcaktohet në mënyrë eksperimentale - nga pjerrësia, d.m.th., pjerrësia tërthore e anijes duke lëvizur një ngarkesë me një peshë të caktuar, të quajtur çakëll i thembra.

Stabilitet në kënde të larta rrotullimi. Ndërsa rrotullimi i anijes rritet, momenti i korrigjimit së pari rritet, më pas zvogëlohet, bëhet i barabartë me zero dhe më pas jo vetëm që nuk parandalon animin, por, përkundrazi, kontribuon në të.

Meqenëse zhvendosja për një gjendje të caktuar ngarkese është konstante, momenti i rivendosjes ndryshon vetëm për shkak të një ndryshimi në krahun lst të qëndrueshmërisë anësore. Bazuar në llogaritjet e qëndrueshmërisë anësore në kënde të mëdha rrotullimi, ndërtohet një diagram statik i qëndrueshmërisë, i cili është një grafik që shpreh varësinë e lst-së nga këndi i rrotullimit. Diagrami i qëndrueshmërisë statike është ndërtuar për rastet më tipike dhe më të rrezikshme të ngarkimit të anijeve.

Duke përdorur diagramin, mund të përcaktoni këndin e rrotullimit nga një moment i njohur i mbështjelljes ose, anasjelltas, të gjeni momentin e kthimit nga një kënd i njohur rrotullimi. Nga diagrami i qëndrueshmërisë statike, mund të përcaktohet lartësia fillestare metacentrike. Për ta bërë këtë, një radian i barabartë me 57.3° largohet nga origjina e koordinatave dhe pingulja rikthehet derisa të kryqëzohet me tangjenten me lakoren e krahëve të qëndrueshmërisë në origjinën e koordinatave. Segmenti ndërmjet boshtit horizontal dhe pikës së kryqëzimit në shkallën e diagramit do të jetë i barabartë me lartësinë fillestare metacentrike.

Me një veprim të ngadaltë (statik) të momentit të kthimit, gjendja e ekuilibrit gjatë rrotullimit ndodh nëse plotësohet kushti i barazisë së momenteve, d.m.th. MKR = MV.

Nën veprimin dinamik të një momenti në këmbë (një shpërthim ere, një hov i kabllit tërheqës në bord), anija, duke u anuar, fiton shpejtësi këndore. Nga inercia, ai do të kalojë pozicionin e ekuilibrit statik dhe do të vazhdojë të kërcejë derisa puna e momentit të kthimit të bëhet e barabartë me punën e momentit të korrigjimit.

Madhësia e këndit të rrotullimit nën veprimin dinamik të momentit të kthimit mund të përcaktohet nga diagrami i qëndrueshmërisë statike. Vija horizontale e momentit të ngritjes vazhdohet djathtas derisa zona ODSE (puna e momentit të kthimit) të bëhet e barabartë me sipërfaqen e figurës OBE (puna e momentit të drejtimit). Në këtë rast, zona e OACE është e përgjithshme, kështu që ne mund të kufizohemi në krahasimin e zonave të OACE dhe ABC.

Nëse zona e kufizuar nga kurba e momenteve të rivendosjes është e pamjaftueshme, anija do të përmbyset.

Qëndrueshmëria e anijeve detare duhet të plotësojë kërkesat e Regjistrit, në përputhje me të cilat është e nevojshme të plotësohet kushti (i ashtuquajturi kriter i motit): K = Moprmin / Mdnmax ≥ 1 "ku Moprmin është momenti minimal i përmbysjes. (momenti minimal i aplikuar në mënyrë dinamike duke marrë parasysh ngritjen në këmbë), nën ndikimin e të cilit anija nuk do të humbasë ende stabilitetin; Mdnmax është momenti i kthimit të aplikuar në mënyrë dinamike nga presioni i erës nën opsionin më të keq të ngarkimit për sa i përket qëndrueshmërisë.

Në përputhje me kërkesat e Regjistrit, krahu maksimal i diagramit të qëndrueshmërisë statike lmax duhet të jetë së paku 0,25 m për anijet me gjatësi 85 m dhe të paktën 0,20 m për anijet mbi 105 m me një kënd të thembra θ mbi 30°. Këndi i pjerrësisë së diagramit (këndi në të cilin kurba e krahut të qëndrueshmërisë kryqëzon boshtin horizontal) për të gjitha anijet duhet të jetë së paku 60°.

Ndikimi i ngarkesave të lëngshme në stabilitet. Nëse rezervuari nuk është i mbushur deri në majë, domethënë ka një sipërfaqe të lirë lëngu në të, atëherë kur të anohet, lëngu do të rrjedhë në drejtim të listës dhe qendra e gravitetit të anijes do të zhvendoset në të njëjtën mënyrë. drejtimin. Kjo do të çojë në një ulje të krahut të qëndrueshmërisë, dhe rrjedhimisht në një ulje të momentit të korrigjimit. Për më tepër, sa më i gjerë të jetë rezervuari në të cilin ka një sipërfaqe të lirë lëngu, aq më i rëndësishëm do të jetë reduktimi i qëndrueshmërisë anësore. Për të zvogëluar ndikimin e sipërfaqes së lirë, këshillohet të zvogëloni gjerësinë e rezervuarëve dhe të përpiqeni të siguroheni që gjatë funksionimit të ketë një numër minimal të rezervuarëve me një sipërfaqe të lirë të lëngshme.

Ndikimi i ngarkesave me shumicë në stabilitet. Gjatë transportit të ngarkesave me shumicë (drithërave), vërehet një pamje paksa e ndryshme. Në fillim të animit, ngarkesa nuk lëviz. Vetëm kur këndi i rrotullimit tejkalon këndin e prehjes, ngarkesa fillon të derdhet. Në këtë rast, ngarkesa e derdhur nuk do të kthehet në pozicionin e saj të mëparshëm, por, duke qëndruar anash, do të krijojë një thembër të mbetur, e cila gjatë momenteve të përsëritura të kthimit (për shembull, gërvishtjet) mund të çojë në humbje të stabilitetit dhe përmbysje të anijes. .

Për të parandaluar derdhjen e grurit në gropa, janë instaluar gjysëm pjesë të varura gjatësore - dërrasa lëvizëse, ose qese me drithë vendosen në majë të grurit të derdhur në mbajtëse (qese ngarkese).

Ndikimi i një ngarkese të pezulluar në qëndrueshmëri. Nëse ngarkesa është në bagazh, atëherë kur ajo ngrihet, për shembull nga një vinç, është sikur ngarkesa të transferohet menjëherë në pikën e pezullimit. Si rezultat, CG e anijes do të zhvendoset vertikalisht lart, gjë që do të çojë në një ulje të krahut të momentit të duhur kur anija rrotullohet, d.m.th., në një ulje të stabilitetit. Në këtë rast, ulja e qëndrueshmërisë do të jetë më e madhe, aq më e madhe është masa e ngarkesës dhe lartësia e pezullimit të saj.

Mund të jetë e dobishme të lexoni: