Центр тяжести судна

В процессе эксплуатации грузового судна для расчетов посадки и остойчивости необходимо вычислять положение центра тяжести судна – ЦТ.
Центр тяжести судна — это точка приложения равнодействующей всех сил веса на судне. В практике расчетов центр тяжести обычно обозначается буквой G.
По вертикали положение центра тяжести определяется по оси аппликат Z – возвышением над основной плоскостью. Продольное положение определяется по оси абсцисс X – отстоянием от плоскости мидель-шпангоута в нос или в корму, или от кормового перпендикуляра в нос. Поперечное положение определяется по оси ординат Y – отстоянием от диаметрально плоскости (ДП) в сторону левого или правого борта.
Возвышение центра тяжести над основной плоскостью обозначается – Zg и используется для расчета поперечной и продольной остойчивости судна. Значение Zg для судна без груза, топлива и запасов определяется методом кренования и указывается в Информации об остойчивости судна. Значения Zg для всех весов учитываются при их погрузке, выгрузке или перемещении по судну.
Для того чтобы представить себе, в каком направлении переместится центр тяжести судна от изменения нагрузки, т. е. погрузки, выгрузки или перемещения партии груза или запасов можно воспользоваться следующим правилом:

Центр тяжести судна смещается: в сторону центра тяжести любого груза, погруженного на судно; от центра тяжести – выгруженного груза; и параллельно центру тяжести перемещаемого груза.

Расстояние, на которое переместится центр тяжести, может быть рассчитано по формулам:

1. Перемещение центра тяжести относительно ОП:

Формула перемещение центра тяжести относительно ОП

2. Перемещение центра тяжести относительно плоскости мидель-шпангоута:

Формула перемещение центра тяжести относительно плоскости мидель-шпангоута

3. Перемещение центра тяжести относительно ДП:

Формула перемещение центра тяжести относительно ДП

где,

δZg – Смещение центра тяжести судна по вертикали.
δXg – Продольное смещение центра тяжести.
δYg – Поперечное смещение центра тяжести.
w – Масса груза.
символ весовое водоизмещение судна– Весовое водоизмещение судна (при погрузке – с учетом загружаемого груза, при выгрузке – без выгруженного, при перемещении-с учетом перемещаемого груза);
l – расстояние от центра тяжести судна до центра тяжести загружаемого или выгружаемого груза, при перемещении – расстояние между последовательными положениями ц.т. груза.

Пример: На судно водоизмещение 4550 тонн, погружен груз весом 75 тонн на расстояние 36 метров в нос от мидель-шпангоута судна. Положение ц. т. до погрузки Xg = 1,5 метра в корму от мидель-шпангоута. Вычислить продольное смещение ц. т. – δXg.

1. Вычисляют расстояние от центра тяжести судна до центра тяжести погруженного груза:

l = 36 + 1, 5 = 37, 5 м.

2. Рассчитывают расстояние, на которое переместится центр тяжести судна после погрузки данного груза:

пример вычисления продольного смещения цт судна

Таким образом, вычислили, что после погрузки груза массой 75 тонн на расстояние 36 метров в нос от мидель-шпангоута, центр тяжести судна сместится на 0,61 метров в нос от прежнего положения.

Пример: На судне водоизмещением 5280 тонн перекачали 50 тонн топлива из носового танка в кормовой на расстояние 35 метров. Вычислить продольное смещение ц. т. – δXg.

Вычисление смещения цт судна

Продольное смещение центра тяжести судна в корму составило 0,33 метра.

 

Больше информации можно найти в книге «Остойчивость грузовых судов».


Автор капитан В.Н. Филимонов

3+