попречна стабилност на бродот. Што е отпорност

Способноста на бродот да остане на површина, да не се превртува или да оди на дното кога е поплавен, се карактеризира со неговата способност за пловидба. Тие вклучуваат:

СТАБИЛНОСТ НА БРОДОТ

За стабилност на бродот големо влијаниего прави присуството резервоарот за горивосо огледало на површината на течно гориво од страна на страна, т.е. попречно распоредување на издолжениот резервоар за гориво. Во овој случај, горивото може да се прелее на едната страна од резервоарот и да го надвисне садот од таа страна, што може да предизвика превртување на садот.
За да се зголеми стабилноста на бродот, таквите резервоари се или опремени со внатрешни прегради кои не го спречуваат течењето на горивото, но не дозволуваат горивото нагло да се движи низ резервоарот кога бродот маневрира, или резервоарите мора да се стеснуваат на врвот за да се намали огледалото на површината на течното гориво. Во двата случаи, волуменот на горивото што се движи се намалува.

На пловечки сад дејствуваат силите на гравитацијата вертикално надолу, а хидростатичките сили пропорционални на масата на поместената вода дејствуваат вертикално нагоре. Резултирачката сила на гравитација (P) е еднаква на збирот на силите на гравитацијата на самиот сад и целиот товар на него, и секогаш е насочена вертикално надолу. Резултантната хидростатска сила (D) е секогаш насочена вертикално нагоре и се нарекува одржлива сила.
Центар на пловностброд (Co) - точка на примена на резултантните потпорни сили (D) кои дејствуваат на бродот. Со други зборови, центарот на големината е центарот на гравитација на волуменот на вода поместена од бродот, односно центарот на гравитација на подводниот волумен на бродот.
Центар на гравитацијаброд (G) - точка на примена на резултантната гравитација (P) што дејствува на бродот.
метацентар(М) - точката на пресек на линијата на дејство на потпорната сила со дијаметралната рамнина.
метацентрична висина(ж) - растојание помеѓу метацентарот (M) и центарот на гравитација (G).
Почетната метацентрична висина ја карактеризира стабилноста при ниски наклони на садот (5 - 10 °), се мери во метри и е критериум за почетната стабилност на садот. По правило, почетната метацентрична висина на моторните чамци и чамците се смета за добра ако е повеќе од 0,5 m. , за некои пловни објекти е дозволено помало, но не помалку од 0,35 m .
Рамо за стабилност(L) - растојанието помеѓу линијата на дејство на потпорната сила (D) и линијата на дејство на резултантната гравитација (P).

	Ако метацентарот М се наоѓа над центарот на гравитација G, тогаш h се смета за позитивен, во тој случај бродот има позитивна почетна стабилност и е безбеден за навигација.
	Ако метацентарот М се совпаѓа со тежиштето G, т.е. h=0, тогаш садот има нулта стабилност, т.е. е во состојба на индиферентна рамнотежа. Таквиот сад нема момент на враќање, а може и под влијание на малолетник надворешни силипревртуваат.
	Ако метацентарот М се наоѓа под центарот на гравитација G, тогаш почетната стабилност на бродот е негативна (h

БРОДОВСКИ ПРОТИВ

БРОДОТ НЕПотопување

• Во зависност од рамнината на наклон, постојат странична стабилносткога потпети и надолжна стабилностна дотерување. Во однос на површинските бродови (плодовите), поради издолжувањето на обликот на трупот на бродот, неговата надолжна стабилност е многу повисока од попречната, затоа, за безбедност на пловидбата, најважно е да се обезбеди соодветна попречна стабилност.

• Во зависност од големината на наклонот, стабилноста се разликува при мали агли на наклон ( почетна стабилност) и стабилност при големи агли на наклон.

• Во зависност од природата активни силиправи разлика помеѓу статичка и динамичка стабилност.

Почетна странична стабилност

Со ролна, стабилноста се смета за почетна под агли до 10-15 °. Во овие граници, силата на враќање е пропорционална на аголот на петицата и може да се одреди со помош на едноставни линеарни врски.

Во овој случај, се претпоставува дека отстапувањата од положбата на рамнотежа се предизвикани од надворешни сили кои не ја менуваат ниту тежината на садот ниту положбата на неговиот центар на гравитација (CG). Тогаш потопениот волумен не се менува во големина, туку се менува во форма. Наклоните со еднаков волумен одговараат на водни линии со еднаков волумен, отсекувајќи ги еднаквите потопени волумени на трупот. Линијата на пресек на рамнините на водните линии се нарекува оска на наклон, која, со еднакви волуменски наклони, поминува низ центарот на гравитација на областа на водената линија. Со попречни наклони, лежи во дијаметралната рамнина.

Слободни површини

Сите случаи дискутирани погоре претпоставуваат дека центарот на гравитација на бродот е неподвижен, односно нема товари што се движат кога се навалуваат. Но, кога се присутни такви тежини, нивното влијание врз стабилноста е многу поголемо од другите.

Типичен случај е течен товар (гориво, масло, баласт и котелска вода) во делумно наполнети резервоари, односно со слободни површини. Таквите товари се способни да се прелеваат кога се навалени. Ако течниот товар целосно го наполни резервоарот, тоа е еквивалентно на цврст фиксен товар.

Влијание слободна површиназа стабилност

Ако течноста не го наполни резервоарот целосно, односно има слободна површина која секогаш зазема хоризонтална положба, тогаш кога садот се навалува под агол θ течноста се прелева во правец на наклон. Слободната површина ќе го заземе истиот агол во однос на дизајнерската линија.

Нивоата на течен товар отсекуваат еднакви волумени на резервоари, односно се слични на водните линии со еднаков волумен. Затоа, моментот предизвикан од трансфузија на течен товар при штикли δm θ, може да се претстави слично на моментот на стабилност на обликот мѓ, само δm θспротивно м f со знак:

Каде јас x- моментот на инерција на областа на слободната површина на течниот товар во однос на надолжната оска што минува низ центарот на гравитација на оваа област, γ- специфична тежина на течниот товар

Потоа, моментот на враќање во присуство на течно оптоварување со слободна површина:

Каде ч- попречна метацентрична висина во отсуство на трансфузија, h 1 = h − γ g i x /γV- вистинска попречна метацентрична висина.

Влијанието на преполнетото оптоварување дава корекција на попречната метацентрична висина δ h = − γ x i x /γV

Густините на водата и течниот товар се релативно стабилни, односно главното влијание врз корекцијата е обликот на слободната површина, поточно нејзиниот момент на инерција. Тоа значи дека на страничната стабилност влијае главно ширината и надолжната должина на слободната површина.

Физичкото значење на негативната вредност на корекцијата е дека присуството на слободни површини е секогаш намалувастабилност. Затоа, се преземаат организациски и конструктивни мерки за нивно намалување:

1. целосно притискање на резервоарите за да се избегнат слободните површини
2. ако тоа не е можно, полнење под вратот, или обратно, само на дното. Во овој случај, секој наклон нагло ја намалува слободната површина.
3. контрола на бројот на резервоари со слободни површини
4. распаѓање на резервоарите со внатрешни непробојни прегради со цел да се намали моментот на инерција на слободната површина јас x

   Кога на бродот се применува момент на потпетици m kr, константна по големина, добива позитивно забрзување со кое почнува да се тркала. Како што се зголемува наклонот, моментот на враќање се зголемува, но на почетокот, до аголот θ ул, на која m cr = m θ, тоа ќе биде помалку пета. По достигнување на аголот на статичка рамнотежа θ ул, кинетичката енергија на ротационото движење ќе биде максимална. Затоа, бродот нема да остане во рамнотежна положба, туку поради кинетичката енергија ќе се тркала понатаму, но побавно, бидејќи моментот на враќање е поголем од оној на потпетици. Претходно акумулираната кинетичка енергија се отплаќа со вишокот на работа на моментот на враќање. Штом големината на оваа работа е доволна за целосно да се изгасне кинетичката енергија, аголната брзина ќе стане еднаква на нула и бродот ќе престане да се потпира.

   Најголемиот агол на наклон што го добива бродот од динамичниот момент се нарекува динамички агол на петицата. θ dyn. За разлика од него, аголот на петицата со кој бродот ќе плови под дејство на истиот момент (според условот m cr = m θ), се нарекува статички агол на брегот θ ул.

   Повикувајќи се на дијаграмот за статичка стабилност, работата се изразува како површина под кривата на моментот на враќање м во. Според тоа, динамичниот агол на банката θ dynможе да се утврди од еднаквоста на областите ОАБИ BCDшто одговара на вишокот на работа на моментот на враќање. Аналитички, истата работа се пресметува како:

   ,

   на интервалот од 0 до θ dyn.

   Постигнување на динамичен агол на брегот θ dyn, бродот не доаѓа во рамнотежа, но под влијание на вишок момент на враќање, тој почнува брзо да се исправа. Во отсуство на отпорност на вода, бродот ќе влезе во непридушени осцилации околу положбата на рамнотежа при потпетици θ st / ед. Физичка енциклопедија

Сад, способност на садот да се спротивстави на надворешните сили што предизвикуваат да се потпети или да се скрати и да се врати во првобитната положба на рамнотежа по завршувањето на нивното дејство; еден од најважните морски способности на бродот. О. при потпетици ... ... Голема советска енциклопедија

Квалитетот на бродот е да биде во рамнотежа во права положба и, изваден од него со дејство на некаква сила, повторно да се врати кај него по завршувањето на неговото дејство. Овој квалитет е еден од најважните за безбедноста на навигацијата; имаше многу…… Енциклопедиски речник Ф.А. Брокхаус и И.А. Ефрон

G. Способност на садот да плови исправено и да се исправа по навалувањето. Објаснувачки речник на Ефремова. Т. Ф. Ефремова. 2000... Модерен РечникРуски јазик Ефремова

Стабилност, стабилност, стабилност, стабилност, стабилност, стабилност, стабилност, стабилност, стабилност, стабилност, стабилност, стабилност, стабилност (

Стабилностнаречена способност на сад наведнат со дејство на надворешни сили од позиција на рамнотежа, да се врати во состојба на рамнотежа по завршувањето на овие сили.

Наклонот на садот може да се појави под влијание на надворешни сили како што се движењето, прифаќањето или трошењето на товарот, притисокот на ветерот, дејството на брановите, напнатоста на влечната лента итн.

Стабилноста што ја има бродот со надолжните наклони, мерени со аглите на дотерување, се нарекува надолжна. Обично е доста голем, така што никогаш не се јавува опасност од превртување на садот низ лакот или крмата. Но, проучувајќи го неопходно е да се одреди дотерувањето на садот под влијание на надворешни сили. Стабилноста што ја има бродот со попречните наклони, мерени со аглите на тркалање 6, се нарекува попречно.

Страничната стабилност е најважната карактеристика на бродот, што ја одредува неговата способност за пловидба и степенот на безбедност на пловидбата. Кога се проучува попречната стабилност, се прави разлика помеѓу почетната стабилност (при мали наклони на садот) и стабилноста при големи агли на петицата. почетна стабилност. Кога бродот се тркала под мал агол, под дејство на која било од наведените надворешни сили, CV се движи поради движењето на подводниот волумен (сл. 149). Вредноста на моментот за враќање формиран во овој случај зависи од вредноста на рамото л= ГКпомеѓу силите

тежина и поддршка на навалениот сад. Како што може да се види од сликата, моментот на враќање МВ= Дл = Dh sinθ, каде ч- точка кота Мнад CG на бродот Гповикани попречната метацентрична висина на бродот. Точка Мсе нарекува попречен метацентар на бродот.

Ориз. 149. Дејството на силите кога се тркала бродот

Метацентричната висина е најважната карактеристика на стабилноста. Се дефинира со изразот

h = z c + r - z g,

Каде z c- издигнување на CV над OL; р- попречен метацентричен радиус, т.е., издигнувањето на метацентарот над CV; зг- кота на CG на бродот над OL.

Значење згопределени при пресметување на масата на товарот. Приближно можно

прифати (за брод со полн товар) зг = (0,654-0,68) Х, Каде Х- висина на средината на бродот.

Значење z cИ ропределено според теоретски цртеж или (за проценети пресметки) според приближни формули, на пример:

Каде ВО- ширина на садот, m; Т- нацрт, m; α е коефициентот на комплетноста на водената линија; δ - коефициент на вкупна комплетност; ДО- коефициент во зависност од обликот на водената линија и неговата комплетност и варира во рамките на 0,086 - 0,089.

Од горенаведените формули може да се види дека попречната стабилност на садот се зголемува со зголемување на B и α; со намалување на Т и δ; со покачување на CV z c; Со

намалување на CG зг. Така, широките бродови се постабилни, како и бродовите со ниска локацијаКТ. При спуштање на парното греење, т.е. при поставување на потешки товари - механизми и опрема - што е можно пониско и со

олеснување на високо поставените конструкции (надградби, јарболи, цевки, кои понекогаш се направени од лесни легури за оваа намена), метацентричната висина се зголемува. И обратно, при примање на тешки товари на палубата, подмрзнување на површината на трупот, надградби, јарболи и сл., додека пловилото плови во зимски услови, стабилноста на бродот се намалува.

Наклонето искуство. На изградениот сад, почетната метацентрична висина се одредува (со користење на формулата за метацентрична стабилност) емпириски - со наклонување на садот, што се изведува под агол од 1,5-2 со пренесување на однапред измерен товар од страна на страна. Шемата на наклонето искуство е прикажана на сл. 150.

Ориз. 150. Шема на наклонето искуство.

1 - железница со поделби; 2 - тежина и лав риба; 3 - бања со вода или масло; 4 - тежински конец; 5 - пренослива тежина за обезбедување

момент на потпетици М крпредизвикани од пренос на товар Рна далечина на: M cr = Ру. Според формулата за метацентрична стабилност h = M KP /Dθ (sin θ се заменува со θ поради малата агол на брегот θ). Но θ = d/l, Затоа h = Pyl/Dd.

Вредностите на сите количини вклучени во оваа формула се одредуваат за време на тестот за наклон. Поместувањето се наоѓа со пресметка од нацртите измерени со ознаките на продлабочувањето.

На мали бродови, преносот на товарот (инготи од леано железо, вреќи со песок, итн.) понекогаш се заменува со налет на луѓе со вкупна маса од околу 0,2-0,5% од поместувањето на празниот брод. Аголот на тркалање θ се мери со тегови натопени во маслени бањи. ВО Во последно времетегови се заменуваат со специјални уреди кои ви овозможуваат прецизно да го измерите аголот на петицата за време на тестот за наклон (земајќи го предвид нишањето на садот за време на преносот на товарот), таканаречените иклинографи.

Врз основа на почетната метацентрична висина пронајдена со користење на наклонето искуство, позицијата на CG на конструираниот сад се пресметува со користење на горенаведените формули.

Следниве се приближни попречни метацентрични висини за различни типовисадови со целосен товар:

Големи патнички бродови …………………………… 0,3-1,5

Средни и мали патнички бродови. . . ……………… 0,6-0,8

Големи суви товарни бродови …………………………….. 0,7-1,0

Средно ………………………………………………….. 0,5-0,8

Големи танкери ………………………………… 2.0-4.0

Средно ……………………………………………………… 0,7-1,6

Речни патнички бродови ……………………………….. 3.0-5.0

Баржи ……………………………………………………… 2,0-10,0

Мразокршачи ………………………………………………… 1,5-4,0

Влекачи …………………………………………………… 0,5-0,8

Рибарски бродови ………………………………………. 0,7-1,0

Стабилност при високи агли на петицата. Како што се зголемува аголот на тркалање на бродот, моментот на враќање прво се зголемува (сл. 151, а-в), потоа се намалува, станува еднаков на нула и повеќе не го спречува, туку, напротив, придонесува за понатамошно наклонување на садот (сл. 151 , г).

Ориз. 151. Дејството на силите кога садот се тркала под големи агли

Од поместувањето Дза дадена состојба на оптоварување останува константна, потоа моментот на враќање М вопромени пропорционално со промената на рамото лпопречна стабилност. Оваа промена на рамото на стабилност во зависност од аголот на петицата 8 може да се пресмета и прикаже графички, во форма дијаграми за статичка стабилност(сл. 152), кој е изграден за најтипични и најопасни случаи на товарење на брод во однос на стабилноста.

Дијаграмот за статичка стабилност е важен документшто ја карактеризира стабилноста на бродот. Со негова помош, можно е, знаејќи ја вредноста на моментот на потпеткување што делува на бродот, на пример, од притисокот на ветерот, определен на скалата Бофор (Табела 8), или од преносот на товарот на бродот, од баластната вода или резерви на гориво добиени асиметрично од DP, итн. , - најдете ја вредноста на добиениот агол на тркалање во случај кога овој агол е голем (повеќе од 10 °). Аголот на малиот брег се пресметува без исцртување на графиконот користејќи ја горната метацентрична формула.

Ориз. 152. Дијаграм на статичка стабилност

Од дијаграмот за статичка стабилност, можно е да се одреди почетната метацентрична висина на бродот, која е еднаква на сегментот помеѓу хоризонталната оска и точката на пресек на тангентата со кривата на краците на стабилност на почетокот на координатите со вертикалата, нацртана под агол на петицата еднаков на еден радијан (57,3 °). Секако, колку е поостра кривата на почетокот, толку е поголема почетната метацентрична висина.

Дијаграмот за статичка стабилност е особено корисен кога е неопходно да се знае аголот на петицата на бродот од дејството на ненадејно применетата сила - со таканареченото динамично дејство на силата.

Ако на бродот делува статички, т.е. непречено, без грчеви, применетата сила, тогаш моментот на потпирање формиран од него создава агол на петицата, што се одредува од дијаграмот за статичка стабилност (изграден во форма на крива за менување на моментите на враќање Д(од аголот на ролната) на местото на пресекот со кривата на хоризонтална права линија повлечена паралелно со хоризонталната оска на растојание еднакво на вредноста на моментот на потпетицата (сл. 153, а). Во овој момент (точка А) момент на потпетици од дејството на статика

Карактеристики на ветерот и морските бранови

силата е еднаква на моментот на враќање што се јавува кога бродот се тркала и има тенденција да го врати валаниот брод во првобитната, права положба. Аголот на тркалање под кој моментите на потпирање и враќање се еднакви е саканиот агол на тркалање од статички применетата сила.

Ако силата на потпетицата делува на бродот динамично, т.е. ненадејно (налет на ветер, грч на кабел за влечење итн.), тогаш аголот на петицата предизвикан од неа се одредува од дијаграмот за статичка стабилност на поинаков начин.

Ориз. 153. Одредување на аголот на тркалање од дејство на статички ( А) и динамички ( б) применета сила

Хоризонталната линија на моментот на потпетица, на пример, од дејството на ветрот за време на вирење, се продолжува десно од точката А (сл. 153, б) додека областа ABC отсечена од него внатре во дијаграмот не стане еднаква на област AODнадвор од него; додека аголот на тркалање (точка Е) што одговара на положбата на права линија сонце, е саканиот агол на тркалање од дејството на динамички применета сила. Физички, ова одговара на аголот на петицата под кој работи моментот на потпетици (графички претставен со областа на правоаголникот ODCE) излегува дека е еднаква на работата на моментот на враќање (површината на фигурата ДВЕТЕТО).

Ако областа ограничена со кривата на моментот на враќање е недоволна за да се изедначи со плоштината на фигурата ограничена со моментот на штикла надвор од неа, тогаш бродот ќе се преврти. Затоа, една од главните карактеристики на дијаграмот, што укажува на стабилноста на садот, е неговата површина, ограничена со кривата и хоризонталната оска. На сл. 154 ги прикажува кривите на рамената на статичка стабилност на два садови: со голема почетна стабилност, но со мала површина на дијаграм ( 1 ) и со помала почетна метацентрична висина, но со поголема површинадијаграми (2). Последниот сад е способен да издржи повеќе од силен ветер, постабилен е. Вообичаено, површината на графиконот е поголема за брод со висока табла и помала за брод со ниска табла.

Ориз. 154. Криви на статичка стабилност на сад со висок (1) и низок (2) слободен одбор

Стабилност морски садовимора да се усогласат со Стандардите за стабилност на Регистарот на СССР, обезбедувајќи како главен критериум (наречен „временски критериум“) условот: момент на превртување М деф, т.е. минималниот динамички применет момент, кој, со истовремено дејство на тркалање и најлошото оптоварување, предизвикува превртување на бродот, не треба да биде помал од моментот на залепување што динамички се применува на бродот. М крна притисокот на ветерот, т.е. K = М деф/М кр≥ l.00.

Во овој случај, вредноста на моментот на превртување е пронајдена од дијаграмот за статичка стабилност според посебна шема, а вредноста (во kN∙m) на моментот на потпеткување (сл. 155) во споредба со него се наоѓа со помош на формулата М кр = 0,001 P во S p z n, Каде Р во- притисок на ветерот, MPa или kgf / m 2 (утврден според скалата на Бофор во колоната „за време на виор“ или според табелата на Регистарот на СССР); С н- површина на плови (површина на странична проекција на површинскиот дел на садот), m 2; z n- кота на центарот на едрото над водната линија, м

При проучување на дијаграмот за статичка стабилност, од интерес е аголот под кој кривата ја пресекува хоризонталната оска - таканаречениот агол на зајдисонце. Според Правилата за регистар, за морските пловни објекти овој агол не треба да биде помал од 60°. Истите правила бараат максималните вредности на моментите за враќање на табелата да се постигнат под агол на петицата од најмалку 30°, а максималната рачка за стабилност треба да биде најмалку 0,25 m за бродови со должина до 80 m и не помалку од 0,20 m за бродови со должина над 105 m.

Ориз. 155. До определување на моментот на залепување од дејството на силата на ветерот

во вилица (површината на плови е засенчена)

Влијание на течните товари врз стабилноста. Течниот товар во резервоарите, кога резервоарите не се целосно наполнети, се движат во насока на наклон во случај на наклон на садот. Поради ова, CG на бродот се движи во иста насока (од точка Г0точно е), што доведува до намалување на рачката на моментот на враќање. На сл. 156 покажува како рамото на стабилност л 0кога се зема предвид поместувањето на течниот товар се намалува на л.Во исто време, колку е поширок резервоарот или одделот со слободна течна површина, толку е поголемо поместувањето на CG и, следствено, толку е поголемо намалувањето на страничната стабилност. Затоа, за да се намали ефектот на течниот товар, тие бараат да се намали ширината на резервоарот, а за време на работата - да се ограничи бројот на резервоари во кои се формираат слободни нивоа, односно да не се трошат залихи од неколку резервоари одеднаш , но наизменично.

Влијание на наливните товари врз стабилноста.Масовниот товар вклучува жито од сите видови, јаглен, цемент, руда, концентрати од руда итн.

Слободната површина на течните товари секогаш останува хоризонтална.

Спротивно на тоа, рефус товарите се карактеризираат со аголот на одмор, т.е., најголемиот агол помеѓу површината на товарот и хоризонталната рамнина, на која товарот сè уште мирува и над кој започнува излевањето. За повеќето товари на големо, овој агол е во опсег од 25-35°.

Масовниот товар натоварен на брод се карактеризира и со порозност, односно порозност, односно сооднос на волумените директно окупирани од товарните честички и празнините меѓу нив. Оваа карактеристика, која зависи и од својствата на самиот товар и од начинот на неговото вчитување во складиштето, го одредува степенот на неговото собирање (набивање) за време на транспортот.

Ориз. 156. Да се ​​определи влијанието на слободната површина на течен товар

за стабилност

При транспорт на рефус товар (особено жито), како резултат на формирање на празнини како што тие се собираат од тресење и вибрации на трупот за време на патувањето, со остри или големи наклони на садот под дејство на шум (што го надминува аголот на одмор), тие се истураат на едната страна и повеќе не се враќаат целосно во првобитната положба откако садот ќе се исправи.

Количината на вака истурениот товар (жито) постепено се зголемува и предизвикува тркалање, што може да доведе до превртување на садот. За да се избегне ова, се преземаат посебни мерки - тие ставаат вреќи со жито на врвот на житото истурено во складиштето (вреќичка на товар) или инсталираат дополнителни привремени надолжни прегради во складиштата - штици за поместување (види слика 154). Доколку не се преземат овие мерки, се случуваат сериозни несреќи, па дури и смрт на бродови. Статистиката покажува дека повеќе од половина од изгубените бродови поради превртување превезувале рефус товар.

Посебна опасност се јавува при транспортот на рудни концентрати, кои, кога нивната влажност се менува за време на патувањето, на пример, при одмрзнување или потење, добиваат голема подвижност и лесно се префрлаат на страна. Ова сè уште малку проучено својство на рудни концентрати предизвика голем број тешки бродски несреќи.

СТАБИЛНОСТ

Стабилност се нарекува - способност на садот, отстапен со надворешен момент во вертикалната рамнина од рамнотежната положба, да се врати во првобитната рамнотежна положба по елиминацијата на моментот што го предизвикал отстапувањето.

ГЛАВНИ ЗАДАЧИ НА СТАТИЧКА СТАБИЛНОСТ

Проблемите на билансот на брод со банка, кои се среќаваат во практиката на работењето Е1, се сведени на три главни типа:

определување на аголот на тркалање под дејство на даден момент на потпетување;

одредување на моментот на потпетици од познатиот агол на петицата, и

определување на максималниот момент на залепување што може да го издржи бродот

без превртување.

Линиите на дејство на првобитната и новата насока на потпорната сила ќе се вкрстат во точката m. Оваа точка на пресек на линијата на дејствување на потпорната сила при бескрајно мал наклон со еднаков волумен на пловечки сад се нарекува попречно метак центароколу м.

Метацентарот на бродот (метацентарот) е точка на пресек на линиите на дејство на пловните сили кога бродот се потпира под мал агол.

Почетна странична стабилност

Сите се поврзани со релации (висина по оската X)

m-метацентар

Зм - издигнување на метацентарот

Зг- елевација КТ

Zc-елевација CV

h-метацентрична висина

r-метацентричен радиус

а-покачување на CG rad CV

ℓ-рамо на статичка стабилност

G е резултат на гравитацијата P

P е резултат на силите на одржување (сила на Архимед, центар на големина.)

хипотенуза θ⁰

Нога (рамоℓ)

Можете да ја видите зависноста ℓ=hsinθ⁰ во радијани, ако е во степени, тогаш поделете ја со 57,3 за да ја претворите во радијан 10⁰:57,3=0,174 итн.

Тогаш Mв=Dℓ=Dhsinθ⁰-метацентрична формула за стабилност.

h е најважниот критериум за стабилност h= Zm- Zg=r+ Zc- Zg

ℓst=ℓf-ℓv(Zg)

Ако садот под дејство на Mcr добие ролна под агол θ, тогаш поради промена на обликот на подводниот дел од трупот, центарот на јачина C ќе се премести во точката C1 и ова движење ќе се случи

по лак од круг центриран во точката М.

Поддржувачката сила D ќе се примени во точката C и ќе биде насочена кон тековната водна линија WL1 Точката М се наоѓа на пресекот на ДП со линијата на дејствување на потпорните сили и

повикани попречен метацентар.

Силата на тежината на садот П останете во центарот на гравитацијаГ; заедно со силатаДформира пар сили,што го спречува навалувањето на садот поради моментот на потпетување

Mkr Моментот на овој пар се нарекува Mv, неговата вредност го карактеризира степенот на стабилност на садот

Нормалната ГК, спуштена од центарот на гравитација на бродот до линијата на дејство на потпорните сили, која е рамото на обновувачкиот пар, се нарекува стабилност рамо ιστ

Сликата покажува дека вредноста на рамото на стабилност зависи од релативната положба точки C, Gи M. Растојанието помеѓу метацентарот M и центарот на величина C е попречно

метацентричен радиуср. Растојание помеѓу метацентарот М и центарот на гравитација Г

попречна метацентрична висинач(во метри).

Метацентрична формула за попречна стабилност. Вредноста на МВ е права линија

во зависност од вредноста на h; колку повеќе ч, бродот е постабилен.

Метацентричната висина h е критериум за стабилноста на бродот.

стабилен сад

Нестабилен брод во нестабилна рамнотежа

СТАБИЛНОСТ НА ВИСОКИ КОРИСНИЦИ.

ДИЈАГРАМ НА СТАТИЧКА СТАБИЛНОСТ (ПРОЧИТАЈ ДИЈАГРАМ)

D:lst \u003d Mtm 2000: 0,35 \u003d 700tm

lst \u003d M: D \u003d 550: 2000 \u003d 0,275

Дијаграмот за статичка стабилност е изграден во следните оски: по должината на оската на апсцисата се поставени аглите на ролната E (во степени), а по должината на оската на ординатите - рамениците на статичка стабилност /st (во метри). Дијаграмот е изграден за одредена примена на CG на бродот и одредено поместување.

Бидејќи големината на моментот е пропорционална со големината на рамото, скалата на моменти во тони-сила-метри на метри може да се изгради и по должината на оската на ординатите.

Кога бродот е навален, краците за статичка стабилност постепено се зголемуваат од нула (со бродот во права положба) до максимална вредност(обично на ролна од 30-40°), а потоа се намалува на нула и потоа станува негативен. Ова може да се види на дијаграмот подолу, каде подолу се прикажани некои типични случаи на стабилност со наклони на бродот.

Позиција 1(0 = 0°) одговара на положбата на статичка рамнотежа: рачката за статичка стабилност е еднаква на нула (/st = 0).

Позиција 2/(9 = 20°): се појави рамо за статичка стабилност ( л st = 0,2 m).

Позиција 3(0 = 37°): рачката за статичка стабилност достигна максимална ( лчл. макс = 0,35 m).

Регулатива IV(8 = 60°): рачката за статичка стабилност е намалена ( л st = 0,22 m).

Позиција V(6 = 82°): рачката за статичка стабилност е нула ( л st = 0). Садот е во позиција на статичка нестабилна рамнотежа, бидејќи дури и мало зголемување на петицата ќе предизвика садот да се преврти.

ПозицијаVI (O=100°): рачката за статичка стабилност стана негативна ( л st = -0,18 m), бродот се превртува.

Така, садот наклонет кон агол од 9 = 82 °, оставен сам на себе, ќе се врати во права положба, т.е. садот е стабилен во опсегот на аглите на петицата од 0 ° до 82 °. Точката на пресек на кривата со оската на апсцисата, што одговара на аголот на превртување на садот (0 = 82 °), се нарекува табела точка на зајдисонце.Максималниот момент на потпетување што садот може да го издржи без да се преврти одговара на максималната статичка стабилност на раката.

За брод со поместување D = 2000 tf, овој момент е еднаков на
Mcr max =Д/ ℓst = 2000-0,35 = 700 тф.м

Таквиот момент, дејствувајќи на бродот, создава агол на петицата, наречен максимален агол на петицата. За садот што се разгледува O max = 37°.

Користејќи го дијаграмот, можете да го одредите аголот на петицата од познат момент на потпетица или да го пронајдете моментот на потпетица од познат агол на петицата. На пример, познато е дека на бродот делуваше моментот на потпетици Mi = 550 tf-m. Неопходно е да се одреди аголот на петицата што ќе го добие бродот под влијание на овој момент. На y-оската ја наоѓаме вредноста на моментот M1 \u003d 550 ts-m 1, цртаме хоризонтална линија додека не се пресече со кривата и од пресечната точка ја спуштаме нормалната на оската на апсцисата, од каде ја отстрануваме саканата вредност на O1 (на слика 152 O1 \u003d 26 °).

На сличен начин се решава и обратниот проблем. Вообичаено, во документите на бродот има неколку дијаграми, што одговараат на најтипичните случаи на товарење на бродот. За да се решат проблемите на стабилност при големи агли на петицата, се избира приближно соодветен дијаграм. Според дијаграмот за статичка стабилност, можно е да се одреди вредноста на почетната попречна метацентрична висина на садот за даден товарен случај. За да го направите ова, од точка на оската на апсцисата што одговара на аголот на брегот од 57,3 ° (т.е. 1 rad), треба да поставите нормална и да нацртате тангента на почетниот пресек на кривата од потеклото на координатите . Сегментот на нормалната затворена помеѓу оската на апсцисата и тангентата е еднаков (на скалата на стабилните краци) на метацентричната висина на бродот. За овој сад _ ч = 0,47 m

1 Ако има скала на y-оската само за рамениците на статичка стабилност, тогаш стабилноста што одговара на моментот на потпетица М1 може да се одреди за дадено поместување D \u003d 2000 tf според формулата "lst \u003d M1 / ​​D \u003d 550/2000 \u003d 0,275, што е нацртано на y-оската.

Дијаграм за стабилност

Дијаграмот на стабилност е зависноста на силата за враќање од аголот на наклон. Понекогаш се нарекува и дијаграм на Рид, по инженерот кој го вовел. За странична стабилност (за која првично беше составена од Рид), координатите ќе бидат аголот на тркалање Θ и исправување момент рака ГЗ. Можете да го замените рамото во истиот момент М, ова не го менува изгледот на табелата.

Обично, дијаграмот покажува ролна на едната страна (десната табла), на која аглите и моментите се сметаат за позитивни. Ако продолжите на другата страна, ролната и моментот на враќање (исправување) го менуваат знакот. Тоа е, дијаграмот е симетричен во однос на почетната точка.

| СВОЈСТВА НА ОДС

Видови дијаграм на стабилност

Главните елементи на дијаграмот за стабилност

Почетна точка О , која обично е точка на рамнотежа. Во овој момент се тркалаат Θ = 0, нема момент за исправување ГЗ= 0. Ако поради некоја причина почетната стабилност е негативна, точката на рамнотежа може да не се совпаѓа со потеклото. Потоа ГЗ= 0 во Θ = Θ 1 .

Максимална точка . Го претставува аголот под кој моментот на исправање е максимален ГЗмакс. До овој агол, понатамошната наклонетост предизвикува зголемување на моментот. По достигнувањето на максимумот, наклонот е проследен со пад на моментот, додека не се достигне третата карактеристична точка:

Точка на зајдисонце В . Го претставува аголот под кој моментот на исправување паѓа на нула ГЗ= 0. Одговара на точката на превртување на садот, бидејќи нема повеќе сили за насочување. За обичните бродови за поместувањеаголот на зајдисонце (статички) лежи во пределот 65÷75°. За кил јахти- во регионот од 120÷125°.

Искривување . Ја карактеризира стапката на пораст на моментот на зацрвстувањето. Првиот дериват е работа. Тангента на кривата на стабилност во точка Оја карактеризира почетната метацентрична висина. Нејзината ордината, исцртана под агол

Θ = 1 rad е еднаков на метацентричната висина ч.

Површина под кривата за тековниот агол Бпрезентира работа Авраќање на моментот и е мерка динамиченстабилност.

Видови дијаграм на стабилност

Нормално .

Типично за повеќето бродови со поместување со нормална метацентрична височина, како што се транспортери за рефус.

S-облик (со флексија).

Тоа е типично за бродови со намалена метацентрична висина, на пример, патнички бродови со високи страни.

со вдлабнатина .

Не типично за повеќето бродови. Се јавува кога почетната стабилност е негативна. Во исто време, бродот плови во рамнотежа не на рамномерен кил, туку со ролна Θ 1 што одговара на точката на пресек на кривата и оската Θ . На пример, таков дијаграм се јавува кај носачи на дрва кои се претоварени или бродови кои имаат слободни површиниво тенкови. Правила на сите големи светски класификациски друштва (на пример, Регистар на Лојд, Руски поморски регистар на превозот, руски Регистар на реки и сл.) забранеторабота на бродови со метацентрична висина помала од 0,2 m (вклучувајќи бродови со негативна почетна стабилност). Така, почетната стабилност на бродот може да стане негативна или како резултат на несреќа или како резултат на недолично однесување од страна на капетанот на бродот.

Фактори кои влијаат на промената на стабилноста

1. Движење на стоки 2. Слободни површини 3. Прифаќање и отстранување на стоки

ДИНАМИЧКА СТАБИЛНОСТ

Со динамичното дејство на моментот на потпеткување, кога делува на бродот ненадејно, со грчењето, со удар (на пример, за време на сквал), бродот се тркала многу побрзо отколку со статичко дејство на момент со иста големина. . Добивајќи значителна аголна брзина, садот по инерција ќе ја помине позицијата на статичка рамнотежа и ќе се тркала до поголем агол. Престанокот на наклонот ќе се случи кога работата на моментот на потпетици ќе се изедначи со работата на моментот на враќање.

Дијаграми на статичка и динамичка стабилност

Кривата што ја изразува зависноста на работата на моментот на враќање или рачката за динамичка стабилност од аголот на тркалањето се нарекува дијаграм на динамичка стабилност (DDO).

Графички приказ на дијаграмот на динамичка стабилност во однос на дијаграмот на статичка стабилност е даден на сл. 9.5., што покажува дека:

пресечните точки на дијаграмот на статичка стабилност со оската на апсцисата одговараат на точките O и D на екстремот на дијаграмот на динамичка стабилност;

точката А од максимумот на дијаграмот за статичка стабилност одговара на точката на флексија C на дијаграмот за динамичка стабилност;

која било ордината на дијаграмот за динамичка стабилност што одговара на одреден агол на петицата θ ја претставува на скала областа на дијаграмот за статичка стабилност што одговара на овој агол на петицата (засенчена на сликата).

Обично, во услови на брод, се гради дијаграм за динамичка стабилност според познат дијаграм за статичка стабилност

Дијаграм за динамичка стабилност на садот

При конструирање на дијаграм на динамичка стабилност според резултатите од горната табела, динамичкиот момент на потпетување се претпоставува дека е константен над аглите на петицата. Затоа, неговата работа е линеарно зависна од аголот θ, а графикот на производот f(θ) = 1cr * θ ќе се прикаже на дијаграмот за динамичка стабилност како права наклонета линија што минува низ потеклото.
За да се изгради, доволно е да се повлече вертикала низ точка што одговара на ролна од 1 радијан и да се одвои дадено рамо 1kr на оваа вертикала. Правата линија што ја поврзува точката Е со потеклото О на овој начин ќе го претстави саканиот график f (θ) = 1kr * θ, т.е. графикот на моментот на потпетување, поврзан со тежинската сила на бродот P.
Оваа права линија ќе го премине дијаграмот на динамичка стабилност во точките A и B. Апсцисата на точката A го одредува аголот на динамичната тркалање θ, при кој работата на моментите на потпирање и враќање е еднаква.

Точката Б нема практично значење.

Ако графикот на вака конструираниот производ lcr * θ воопшто не го преминува дијаграмот за динамичка стабилност, тогаш тоа значи дека бродот се превртува.

За да се најде моментот на превртување што садот сè уште може да го издржи без да се преврти, треба да се нацрта тангента на дијаграмот за динамичка стабилност од почетокот на координатите додека не се пресече во точката D со вертикалата што одговара на ролна од 1 радијан.
Сегментот на оваа вертикала од оската на апсцисата до нејзиното вкрстување со тангентата го дава рамото на моментот на превртување lopr, а самиот момент се одредува со множење на рамо lopr со тежината на садот P. Точката на допир C ќе го одреди ограничувачки агол на динамичната ролна θdyn.prep.

DDO својства.

Контролирање на исправноста на конструкцијата DDO, треба да се знаат нејзините својства

1. На почетокот, DDO е тангента на x-оската

2. По θ ред на дијаграмот на статичка стабилност - DDO има максимум,

3. Аголот θst.max на дијаграмот за статичка стабилност одговара на точката на флексија на DDO (до аголот θst.max, моментот на враќање Mv се зголемува, а околу аголот θst.max се намалува)
4. Тангента (НА) до ДДО е распоредот за работа на минималниот момент на превртување и пресекува на нормално на аголот θ = 1 rad сегмент еднаков на големината на моментот на превртување на скалата на вертикалната оска М Со .

Динамичниот агол на брегот θ DIN се одредува со ординатата на пресечната точка (точка М)распореди на момент на враќање (RDO) и динамичен момент на потпетување (прав доброагол θ г = 35 °.

Проблеми решени со помош на дијаграми за стабилност.

1.Вертикално движење на товарот.

Параметрите се влошуваат:

Θzap.↓,ιst↓θst.max.↓

2. Хоризонтално движење на товарот.

Преместување на товар до десната страна y2 y1

Параметрите се влошуваат: садот ќе плови со ролна до десната страна

Преместување на товар на страната на пристаништето y2 ‹ y1

Параметрите се подобруваат.

Минимумот DDO се поместува кон носење товар со агол на потпетување КАДЕ БРОДОТ Е ВО РАМНОТЕЖНА.

ДЕЈСТВОТО НА СКУЛЕ НА БРОД СО РОЛКА

Ако бродот се стркала до десното копче, и тече од пристаништето, тогаш бродот ќе издржи

М е најголемиот, ако бродот е наведен од десно, а валкањето е од десната страна, тогаш ќе биде поопасно, валкањето да дејствува во насоката каде што бродот е наведнат.

Ако бродот е зафатен од ветер или бранови. Ако е на страната на ветерот, тогаш рамнотежата се одредува со θst max.

Ако од страната на подножјето до пристаништето, а бродот има лев список и валкање ја погоди страната на пристаништето, тогаш на бродот му се заканува голема опасност.

БРОД СО НЕГАТИВНА ПОЧЕТНА СТАБИЛНОСТ.

Интересно е прашањето за претовар на садот од една на друга страна кога садот се исправа. Ако го исправите бродот со преместување товар од страна на страна, бродот ќе се исправи и навалува на другата страна и ќе се воспостави со одредена ролна

И момент за реставрација. Со зголемувањето негативенч,негативенι , АΘzak.↓, динамично тркалање кога садот ќе се префрли на другата страна и ќе доведе до негово превртување.

ОДС со подвижни товари.

ОДС ќе се однесува како вертикално движење на товарот.

течен товар.

Течното оптоварување е еквивалентно на фиксно оптоварување со иста маса, но со CG поставен вертикално. Присуството на течен товар на брод со слободна површина ја намалува стабилноста.

При полнење на резервоарот треба да се земе предвид влијанието на слободната површина на течноста во текот на следното нивоа на полнење на резервоарот 12%, 50%, 70%

МАФИСЕН ТОВАР.

ДСО СО ТОВАР ТОВАР СЕ ДОБИВА КАКО СО ФИКСЕН ТОВАР, НО СО ОДЗЕМАЊЕ НА МОМЕНТИТЕ ОД ТОВАРУВАЊЕТО.

временски критериум.

Ја проценува способноста да се издржат ветер и бранови во исто време. Стабилноста се смета за доволна ако K≥1

Пресметката на Мcr(Мv) според Регистарот е направена:

Мv = 0,001 pv Авз

Mv потпетици момент

Pv - притисок на ветерот во PA

Av- S windge кв.м.

z- рамо на едрото од центарот на едрото до струјата.

СМЕТКОВОДСТВО ЗА ГЛАЗ.

Се зема предвид зголемувањето на ∆;

КТ зголемување,

S ветрот

При пловење во области северно од паралелата 66⁰30‘N, прифатената ледена маса по кв.м. S отворени палуби 30 кг, за останатите 15 кг.

НАЛОГИТУДИНАЛНА СТАБИЛНОСТ И ИСПИТУВАЊЕ

1. Почетна стабилност кога садот е навален во надолжната рамнина.

2. Намалување на садот и агол на дотерување.

3. Методи за одредување на надолжната стабилност и пресметка на трим.

1) КОНЦЕПТ НА НАЛОГИТУДИНАЛНА СТАБИЛНОСТ НА БРОДОТ.

Стабилност, која се манифестира со надолжните наклони на садот, оние. кога е исечено, се нарекува надолжна стабилност на садот.

И покрај фактот што аглите на кројот на садот ретко достигнуваат 10 степени и обично изнесуваат 2-3 степени, надолжната наклонетост доведува до значителни линеарни облоги со голема должина на садот. Значи, за брод долг 150 m, аголот на наклон е 1 степен, што одговара на линеарна облога еднаква на 2,67 m. стабилност, бидејќи транспортните бродови со нормални соодноси на главните димензии, надолжната стабилност е секогаш позитивна.

ФОРМУЛА ЗА НАЛОГИТУДИНАЛНА СТАБИЛНОСТ И ИЗРАБОТУВАЊЕ.

ИСПИТУВАЊЕ НА БРОДОТ И АГОЛ НА КОРИСТЕЊЕ Во практиката на пресметување на наклоните на бродот во надолжната рамнина, поврзани со определувањето на облогата, наместо аголната облога, вообичаено е да се користи линеарна облога, чија вредност се одредува како разлика помеѓу лакот на бродот и предниот нацрт, т.е. d \u003d Tn - Tk, и

За да се одреди ψ во радијалната мира, формулата има форма.

дотерувањето до крмата се смета за негативно. Во повеќето случаи, бродовите пловат со трим до крмата.

Формулата е метацентрична формула за надолжна стабилност.

Мψ= D Н sinψ

Бидејќи вредноста на надолжниот метацентричен радиус R е многу пати поголема од попречниот r, надолжната метацентрична висина H на кој било сад е многу пати поголема од попречната h, затоа, ако садот има попречна стабилност, тогаш секако е обезбедена надолжната стабилност .

Xg=xс - садот нема ψ; Мψ=∆(Xg- xс)-сад има ψ

1. ЛОГИЧКИ МЕТОД.

Определување на CV апсциса за брод без ψ

2. МЕТОД НА ТАБЕЛА

3. МЕТОД НА ИНСТРУМЕНТ

Порамнување на скалата за промена со помош на уредот „бранометар“.

НАЛОГИТУДИНАЛНО ДВИЖЕЊЕ НА ТОВАР. Товарот го ставаме на средишниот брод, па го преместуваме во лакот, крмата - додека ∆z= ∆тежина, ∆волумен, дав.

Тн= Тн+∆р +∆Тн; Тк=Тк+∆р-∆Тк

§ 41. Стабилност.

Стабилноста е способност на садот, изнесен од позиција на нормална рамнотежа од какви било надворешни сили, да се врати во првобитната положба по завршувањето на овие сили. Надворешните сили кои можат да го извадат бродот од нормална рамнотежа вклучуваат ветер, бранови, движење на стоки и луѓе, како и центрифугални сили и моменти што се јавуваат кога бродот се врти. Навигаторот е должен да ги знае карактеристиките на неговиот брод и правилно да ги процени факторите кои влијаат на неговата стабилност. Разликувајте помеѓу попречната и надолжната стабилност.

Слика 89Статични сили кои дејствуваат на бродот на ниски потпетици

Попречната стабилност на садот се карактеризира со релативната положба на центарот на гравитација G и центарот на големина C.

Ако бродот е навален од едната страна под мал агол (5-10 °) (сл. 89), CV ќе се движи од точката C до точката C 1. Според тоа, силата за поддршка што дејствува нормално на површината ќе ја премине дијаметралната авион (DP) во точката М.

Точката на вкрстување на ДП на бродот со продолжување на насоката на потпорната сила кај крепот се нарекува почетен метацентар M. Растојанието од точката на примена на потпорната сила C до почетниот метацентар се нарекува метацентричен радиус.

Растојанието од почетниот метацентар M до центарот на гравитација G се нарекува почетна метацентрична висина h 0.

Почетната метацентрична висина ја карактеризира стабилноста при ниски наклони на садот, се мери во метри и е критериум за почетната стабилност на садот. По правило, почетната метацентрична висина на моторните чамци и чамците се смета за добра ако е повеќе од 0,5 m,за некои бродови е дозволено помалку, но не помалку од 0,35 м.

Ориз. 90.Зависност на почетната метацентрична висина од должината на садот

Остриот наклон предизвикува тркалање на бродот, а периодот на слободно тркалање се мери со стоперка, т.е., времето на целосно замавнување од една екстремна положбана друг и назад. Попречната метацентрична висина на садот се одредува со формулата:

h 0 \u003d 0,525 () 2 m,

Каде ВО- ширина на бродот, m;

Т- период на снимање, сек.

Кривата на слика 1 служи за евалуација на добиените резултати. 90, изградена според добро дизајнирани чамци. Ако почетната метацентрична висина h o, одредена со горната формула, е под засенчената лента, тоа значи дека бродот ќе има непречено тркалање, но недоволна почетна стабилност, а навигацијата по него може да биде опасна. Ако метацентарот се наоѓа над засенчената лента, бродот ќе се одликува со брзо (остро) тркалање, но зголемена стабилност, и затоа таквиот брод е попловен, но населувањето на него е незадоволително. Оптималните вредности ќе спаѓаат во зоната на засенчената лента.

Стабилност моторни чамци и чамцимора да ги издржи следните услови: аголот на потпетицата на целосно опремен сад со мотор од поставување на товар еднаков на 60% од утврдената носивост мора да биде помал од аголот на поплавување.

Утврдената носивост на бродот ја вклучува тежината на патниците и тежината на дополнителниот товар (опрема, резерви).

Списокот на садот на една од страните се мери со аголот помеѓу новата навалена положба на централната линија и вертикалната линија. Кога се потпира низ аголот q, резултатот од тежината на бродот го формира истиот агол q со рамнината на DP.

Страната со потпетица ќе помести повеќе вода од спротивната страна, а CV-то ќе се помести во насока на ролната.

Тогаш резултантните сили на поддршка и тежина ќе бидат неурамнотежени, формирајќи пар сили со рамо еднакво на

l = h 0sin q .

Повтореното дејство на силите за тежина и поддршка се мери со моментот на враќање

M = Dl = Dh 0sin q.

Каде што D е пловната сила еднаква на силата на тежината на бродот;

l - стабилност рамо.

Оваа формула се нарекува формула за метацентрична стабилност и важи само за мали агли на потпетици, при кои метацентарот може да се смета за константен. При големи агли на петицата, метацентарот не е константен, поради што се нарушува линеарната врска помеѓу моментот на враќање и аглите на петицата.

Според релативната положба на товарот на бродот, навигаторот секогаш може да ја најде најповолната вредност на метацентричната висина, на која бродот ќе биде доволно стабилен и помалку подложен на тркалање.

Моментот на потпетици е производ на тежината на товарот што се движи низ садот со рамо еднакво на растојанието на движење. Ако лице со тежина од 75 килограм,седи на брегот ќе се движи низ бродот за 0,5 m,тогаш моментот на петицата ќе биде еднаков на 75 * 0,5 = 37,5 kg/m.

Слика 91.Дијаграм за статичка стабилност

За да го промените моментот кога бродот го потпира за 10 °, неопходно е да се натовари бродот до целосно поместување, целосно симетрично во однос на дијаметралната рамнина. Товарот на бродот треба да се провери со нацрти измерени од двете страни. Инклинометарот е поставен строго нормално на дијаметралната рамнина така што покажува 0°.

После тоа, потребно е да се преместуваат товарите (на пример, луѓето) на претходно обележани растојанија додека инклинометарот не покаже 10 °. Експериментот за верификација треба да се спроведе на следниов начин: потпрете го бродот од едната страна, а потоа од другата страна. Познавајќи ги моментите на прицврстување на бродот што е на повидок под различни (до најголеми можни) агли, можно е да се изгради дијаграм за статичка стабилност (сл. 91), кој ќе ја процени стабилноста на бродот.

Стабилноста може да се зголеми со зголемување на ширината на садот, спуштање на CG и инсталирање на строги були.

Ако центарот на гравитација на садот се наоѓа под центарот на големина, тогаш садот се смета за многу стабилен, бидејќи потпорната сила за време на тркалањето не се менува во големината и насоката, но точката на нејзината примена се поместува кон наклон на садот (сл. 92, а). Затоа, кога се потпира, се формираат пар сили со позитивен момент на враќање, со тенденција да го вратат бродот во нормална вертикална положба на директен кил. Лесно е да се види дека h>0, додека метацентричната висина е 0. Ова е типично за јахти со тежок кил и нетипично за повеќе големи бродовисо конвенционална структура на телото.

Ако центарот на гравитација се наоѓа над центарот на големината, тогаш можни се три случаи на стабилност, за кои навигаторот треба добро да знае.

Првиот случај на стабилност.

Метацентрична висина h>0. Ако центарот на гравитација се наоѓа над центарот на големината, тогаш со навалената положба на садот, линијата на дејство на потпорната сила ја преминува дијаметралната рамнина над центарот на гравитација (слика 92, б).

Ориз. 92.Случај на стабилен сад

Во овој случај, се формираат и пар сили со позитивен момент на враќање. Ова е типично за повеќето бродови со конвенционален облик. Стабилноста во овој случај зависи од телото и положбата на центарот на гравитација во висина. Кога се потпира, страната на потпетица влегува во водата и создава дополнителна пловност, со тенденција да се израмни бродот. Меѓутоа, кога садот се тркала со течни и рефус товари способни да се движат во насока на тркалање, центарот на гравитација исто така ќе се помести во насока на тркалање. Ако тежиштето за време на тркалањето се движи подалеку од линијата што го поврзува центарот на големина со метацентарот, тогаш бродот ќе се преврти.

Вториот случај на нестабилен судок со индиферентна рамнотежа.

Метацентрична висина h \u003d 0. Ако тежиштето лежи над центарот на големина, тогаш со ролна линијата на дејство на потпорната сила поминува низ центарот на гравитација MG \u003d 0 (слика 93). Во овој случај, центарот на големината секогаш се наоѓа на иста вертикала со центарот на гравитација, така што нема обновувачки пар сили. Без влијание на надворешни сили, бродот не може да се врати во права положба. Во овој случај, особено е опасно и целосно неприфатливо да се транспортира течен и рефус товар на брод: со најмало лулање, бродот ќе се преврти. Ова е типично за чамци со тркалезна рамка.

Третиот случај на нестабилен брод во нестабилна рамнотежа.

Метацентрична висина ч<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).

Силата на гравитација и силата на потпора при најмала пета формираат пар сили со негативен момент на враќање и бродот се превртува.

Ориз. 93.Случај на нестабилен сад во рамнодушна рамнотежа

Ориз. 94.Случај на нестабилен брод во нестабилна рамнотежа

Анализираните случаи покажуваат дека бродот е стабилен доколку метацентарот се наоѓа над центарот на гравитација на бродот. Колку пониско паѓа центарот на гравитација, бродот е постабилен. Во пракса, тоа се постигнува со поставување на товар не на палубата, туку во долните простории и држачи.