Изменение остойчивости при подъеме груза судовым краном

 

Если судовым краном или грузовой стрелой поднять груз, ранее находящийся на судне, то возвышение центра тяжести судна увеличится на величину, которая может быть найдена по формуле:

формула

где,

w – Вес груза.

l   Возвышение нока крана или стрелы над центром тяжести груза до подъема груза.

D – Водоизмещение судна.

рисунок

Изменение поперечной метацентрической высоты при подъеме груза судовым краном или стрелой.

 

Очевидно, что в результате подъема груза судовым краном или стрелой, начальная поперечная метацентрическая высота, уменьшится на   величину   δh.   Уменьшение начальной поперечной метацентрической высоты от подвешенного груза можно вычислить по формуле:

формула

 

 

 

 

 

h – Начальная поперечная метацентрическая высота до подъема груза.

Пример 1: На судне водоизмещением 6200 т судовым краном подняли находящийся на палубе 40 футовый контейнер весом 30 т. Начальная поперечная метацентрическая высота h = 0,65 м. Возвышение ц.т. контейнера до подъема 10,3 м. Возвышение нока крана над килем 22 м. Вычислить значение начальной поперечной метацентрической высоты, после того как контейнер оторвется от палубы.

  1. Находят возвышение нока стрелы над центром тяжести груза до подъема:

Zg  = 22 – 10,3 = 11,7 м.

  1. Рассчитывают уменьшение начальной поперечной метацентрической высоты от подъема груза: формула3. Вычисляют новое значение начальной поперечной метацентрической высоты: формулаЕсли судовым краном или стрелой необходимо поднять груз, находящийся за пределами судна (на причале, лихтере и т. д), то новое значение начальной поперечной метацентрической высоты можно вычислить, как показано в примере 2.

рисунок 

 Вычисление угла крена при подъеме груза судовым краном.

Пример 2: Судно водоизмещением 6150 т. заканчивает погрузку палубного груза судовым краном. Необходимо погрузить 20-ти футовый контейнер весом 22 тонны. Возвышение   нока    крана   над   килем    21 м. Возвышение центра тяжести судна = 6,35 м. Начальная поперечная метацентрическая высота h = 0,53 м. Вычислить значение начальной поперечной метацентрической высоты, после того как контейнер оторвется от причала.

Порядок вычислений:

  1. Вычисляют новое значение возвышения центра тяжести судна над основной плоскостью:

таблица

Новое значение ц.т. судна в момент отрыва контейнера от причала = 6,40 м.

  1. Для нового водоизмещения судна 6172 тн. из таблиц гидростатики выбирают новое значение возвышения метацентра Zm = 6,88 м.
  2. Рассчитывают начальную поперечную метацентрическую высоту в момент отрыва контейнера от причала:

 h = Zm – Zg = 6,88 – 6,40 = 0,48 м.

Пример: Рисунок 3. Судно ошвартовано левым бортом. Два судовых крана расположены на левом борту судна. Максимальная грузоподъемность каждого крана 35 тон. Вес стрелы крана 13,2 тон. На судно двумя судовыми кранами необходимо погрузить бульдозер весом 58 тон. Ширина бульдозера 4 метра. Бульдозер находится на причале в 2 метрах от борта судна. До подъема бульдозера водоизмещение судна составляет 3525 т. Возвышение центра тяжести судна = 5, 38 м. Ширина судна 16,2 м. Начальная поперечная метацентрическая высота h = 1, 42 м. Вычислить, какой угол крена на левый борт получит судно, после того как бульдозер оторвется от причала.

Порядок вычислений:

1. Рассчитывают на каком расстоянии от борта будет находиться нок стрелы. Для этого ширину бульдозера делят пополам и прибавляют расстояние от бульдозера до борта- по условию задачи оно равно 2 метрам:

4/2 +2 = 4 метра.

2. Рассчитывают на каком расстоянии (b) от борта будет находиться центр тяжести стрелы крана. Это расстояние равно примерно половине расстояния от бота до нока – мы его только-что рассчитали – 4 м. Поэтому:

b = 2, 5 метра.

3. Вычисляют расстояние (l) от диаметральной плоскости судна до нока стрелы: По условию задачи ширина судна 16,2 м. Расстояние от нока стрелы до борта судна мы рассчитали – 4 м. Находим:

l = 16, 2 / 2 + 4 = 12, 1 м.

4. По чертежу или в судовой информации об остойчивости, находят возвышение нока стрелы крана над килем (Z), если l = 12, 1 м. Для нашего судна Z = 24 м.

  1. Вычисляют угол крена по формуле:

формула

Таким образом вычислили, что в момент отрыва бульдозера от причала судно накренится на левый борт на 12 градусов.


Автор капитан В.Н. Филимонов

4+