Расчет усилий, необходимых для снятия судна с мели

По формуле (2.2.9) рассчитываем:

XR = – (8970 * 148 * (-0,014)) / (0,79 * 1725,36* |-0,365|) + 0,28) = 37.84 м

Определяем силу реакции грунта Rг: Rг = – (9,81 * ∆ * H * дy) / (XR – Xf) кН (2.2.8)

Rг = – (9,81 * 8970 * 148 * (-0,014)) / (37,84 – 0,28) = 4880,55 кН

Определяем усилие, которое необходимо создать для стягивания судна с мели

Fм = ж1 * Rг кН (2.2.13)

где Fм – усилие для стягивания судна с мели, кН;

ж1 – коэффициент трения покоя для различных грунтов, выбирается из исходных данных;

Fм = 0,4* 4880,55= 1952,22 кН

По формуле определяем усилие, которое может обеспечить главный двигатель при работе на задний ход:

Рзх = 0,102 * h * Ni кН (2.2.14)

где h – коэффициент, учитывающий падение силы упора движителя на максимальной мощности главного двигателя и его конструкцию; для ВФШ h = 0,83

Ni – индикаторная мощность главного двигателя, кВт.

Рзх = 0,102 * 0,83 * 5152= 436,17 кН

Определяем усилие, необходимое для стягивания судна с мели с учетом работы главного двигателя на полный задний ход:

F1 = Fм – Рзх кН (2.2.26)

F1 = 1952,22 – 436,17 = 1516,05 кН

Из приведенных расчетов видно, что снять судно с мели будет не возможно только работой главного двигателя на полный задний ход. Для этого необходимо ещё приложить некоторое усилие F1. Поэтому рассчитаем количество груза, которое необходимо переместить из точки с абсциссой X0 в точку с абсциссой Xi для снятия судна с мели:

своды берем в т/м3(1,025)

Определяем значение величины изменения силы реакции на грунт дRг:

дRг = F1/ ж1=1516,05 / 0,4= 3790,13 кН

Так как все остальные величины, используемые в формуле (2.2.12), уже рассчитаны ранее, получаем следующее:

Pi = – = – 70,91 т.

Как известно в процессе перемещения, выгрузки или погрузки грузов с целью снятия судна с мели, изменяется остойчивость судна и не всегда в нужную сторону, поэтому необходим контроль положения метацентров. Для начала рассчитаем величину поперечной метацентрической высоты после посадки на мель и появления силы реакции грунта:

м (2.2.16)

где hR – поперечная метацентрическая высота после посадки на мель, м; h – поперечная метацентрическая высота до посадки на мель, м;

Rг – сила реакции грунта, кН; ∆ – водоизмещение судна в грузу, т;

d – средняя осадка судна до посадки, м, которая рассчитывается по выражению:

d = (dн + dк) / 2 = (6,36 + 6,92) / 2 = 6,64 м

дd – изменение осадки после посадки на мель, м:

дd = – 0,365 м

hR = (6,64 – – 1,12) = 0,78 м

При перемещении малого груза метацентрическая высота изменится на величину поправки, которая вычисляется по формуле:

дh = (Z2 - Z1) м (2.13.)

где Pi – масса перемещенного груза, т;

∆ – водоизмещение судна в грузу, т;

Z2 и Z1 - аппликаты центра тяжести перемещенного груза, м.

Аппликата Z2 рассчитывается по формуле:

Z2 = (2.14.)

Z2 = = 1,07 м

Находим поправку метацентрической высоты после перемещения груза массой 70,91 т:

дh = (1,07 – 4,8) = +0,029 м

Таким образом, метацентрическая высота после перемещения груза получится:

hпосле переем. груза = hR + дh м (2.15.)

hпосле переем. груза = 0,785 + 0,03 = 0,815 м

Так как значение поперечной метацентрической высоты получилось больше 0,5 м, а именно 0,815 м, то судну не угрожает опасность при снятии с мели за счет собственных сил дачей полного заднего хода. Наша полученная метацентрическая высота вполне надежна, будит при снятии судна с мели и вполне положительно скажется на нашей остойчивости. Все действия для снятия судна с мели только собственными усилиями вполне действенны, если позволяют погодные условия, и характер грунта на котором судно село на мель. Если же вышеперечисленные условия не выдержаны, то выполнять действия по снятию надо с крайне осторожность или перестраховаться и вызвать помощь.