Akademia Morska w Szczecinie STUDIA NIESTACJONARNE WEBSITE LEARNING. Przedmiot: RATOWNICTWO MORSKIE. Ćwiczenia

Transkrypt

1 Akademia Morska w Szczecinie STUDIA NIESTACJONARNE WEBSITE LEARNING Przedmiot: RATOWNICTWO MORSKIE Ćwiczenia

2 Plan zajęć ćwiczeniowych z przedmiotu Ratownictwo morskie Opracował: mgr inż. kpt.ż.w. Mirosław Wielgosz Website learning 1 godzin w semestrze (5 bloków 2x45 minut) 1. Obliczenia nacisku na grunt i punktu podparcia statku na mieliźnie. 2. Określenie ilości ładunku do zdjęcia w celu zejścia z mielizny z pomocą holowników. 3. Metoda zejścia z mielizny przez odlichtowanie ładunku. Metody zejścia z mielizny przez zmianę ciężarów. 4. Określenie siły uciągu kotwic statku na mieliźnie. Określenie prędkości holownika w chwili szarpnięcia podczas ściągania statku z mielizny. 5. Niezatapialność. UWAGI: 1) Do poszczególnych zadań należy wykorzystywać dane dla statków numerowanych od 1 do 28, zestawione w pliku Dane statków do

3 zadań oraz w części zadań indywidualne dane dla statków załączone w zadaniu. 2) Wszystkie rozwiązania uzupełnić działaniami na jednostkach, wynik podać wraz z prawidłową jednostką. Zajęcia 1 Temat: Obliczenia nacisku i punktu podparcia statku na mieliźnie. Grupa studencka: TMN Czas trwania zajęć: 2 x 45 minut Cel: Obliczenia związane ze schodzeniem z mielizny. ZADANIE 1. Obliczanie nacisku na grunt Opuszczając port Alfa odczytano następujące zanurzenia statku (w wodzie o gęstości γ =. dane z tabeli poniżej): T D = m, T M = m, T R = m. dane indywidualne z tabeli; Na wejściu do portu Beta statek wszedł na łagodną piaszczystą mieliznę. Odczytano zanurzenia (dla gęstości wody γ 1 =. dane z tabeli poniżej): T D1 = m, T M1 = m, T R1 = m. dane indywidualne z tabeli;

4 Statek w żegludze między portami zużył. ton zapasów (paliwa i wody słodkiej) Dane do obliczeń: tabela poniżej oraz indywidualne dane z tabeli Dane statków do zadań. Statek nr: γ [t/m 3 ] 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 γ 1 [t/m 3 ] 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1, 1, 1, 1, 1, FWA [mm] Zużyte Zapas y [T] Obliczyć nacisk statku na grunt (reakcje gruntu). STOSOWANE OZNACZENIA: T D zanurzenie na dziobie [m]; T M zanurzenie na śródokręciu (na owrężu) [m]; T D zanurzenie na rufie [m]; T M/M - zanurzenie średnie ze średnich w momencie wyjścia z portu [m]; T M/M - zanurzenie średnie w momencie wchodzenia na mieliznę [m]; T M/M1 - zanurzenie średnie ze średnich po wejściu na mieliznę [m]; ΔT 1 - poprawka zanurzenia ze względu na zużyte zapasy [m]; ΔT 2 - poprawka zanurzenia ze względu na zmianę gęstości wody [m]; γ- gęstość wody na wyjściu z portu [t/m 3 ]; γ 1 - gęstość wody wokół statku na mieliźnie [t/m 3 ]; TPC współczynnik ton na centymetr ; q współczynnik ton na metr ; FWA Fresh Water Allowance poprawka na wodę słodką [mm]; m masa zużytych zapasów (paliwo, woda słodka ) [t];!!! UWAGA!!! W zadaniach z ratownictwa nie wnikamy w to jakie zanurzenia stosujemy (na znakach zanurzenia czy na pionach) przyjmujemy, że są to już przeliczone zanurzenia na pionach lub bezpośrednio na pionach odczytane!!! Rozwiązanie Obliczenie zanurzenia średniego ze średnich (T M/M ) na wyjściu z portu:

5 T M / M = T D +6T M +T R Obliczenie zanurzenia statku w momencie wchodzenia na mieliznę (T M/M ): Poprawiamy zanurzenie o zużyte zapasy (ΔT 1 ) i gęstość wody (ΔT 2 ) T M/M + ΔT 1!!znak poprawki - tu minus + ΔT 2!!znak poprawki tu plus = T M/M, gdzie: m ΔT 1 = TPC 1 [m ]lub ΔT 1= m q [m] ΔT 2 = γ γ 1 FWA [m] Obliczamy zanurzenie średnie na mieliźnie (T M/M1 ) M /M 1= T D 1 +6T M 1 +T R 1 8 T 1.4. Obliczamy nacisk statku na grunt, (siłę reakcji) - R. T ( M / M T M/ M 1 ) TPC 1[t] R= lub T ( M / M T M/ M 1 ) q[t ] R=!!! Wynik w tonach masy, jak pomnożymy przez 9,81 otrzymamy siłę reakcji w [kn]!!! Można dodać komentarz: Ważne obliczenia ze względu na ocenę możliwości samodzielnego zejścia z mielizny, ponieważ podstawowym założeniem jest: gdy siła uciągu śruby przekracza połowę siły nacisku na grunt to możliwe jest skuteczne samodzielne zejście z mielizny.

6 ZADANIE 2. Zastosowanie wykresu Firsowa (wykresu przegłębień) do określania nacisku statku na grunt. Materiały do zadania: wykres przegłębień m/v ORLA (i pomocniczo plan ładunkowy). STOSOWANE OZNACZENIA: V objętość podwodzia na wyjściu z portu; D wyporność na wyjściu; V objętość podwodzia w momencie wejścia na mieliznę; D wyporność w momencie wejścia na mieliznę; V 1 objętość podwodzia po wejściu na mieliznę; D 1 wyporność po wejściu na mieliznę; ΔD 1 - poprawka wyporności na zużyte zapasy (równa sumie zużytych zapasów uwaga na znak tu będzie minus, bo zużyto zapasy, ale w innych przypadkach mogło by wykonane balastowanie, bunkrowanie itp. i możliwy znak + ); ΔD 2 - poprawka wyporności na zmianę gęstości wody Statek m/v ORLA wychodząc z portu Gamma odczytał zanurzenia: T D = m T M = m T R = m, przy gęstości wody γ =.. [t/m 3 ] dane indywidualne z tabelki poniżej. Podchodząc do pilota portu Delta wszedł na łagodną piaszczystą mieliznę. Odczytano zanurzenia w wodzie o gęstości γ 1 =.. [t/m 3 ]. Określić nacisk na grunt / siłę reakcji grunty używając indywidualnych danych z tabelki poniżej. Statek nr: T D [m] 4,7 4,9 5,1 5,7 6, 6,25 8,55 8,56 8,4 8,2 8, 7,8 7,6 7,5 7,15 T R [m] 5,5 5,7 5,75 5,95 6,8 7,25 8,55 8,57 8,4 8,7 8,65 8, 8,1 7,9 7,95

7 T D1 [m] 4,4 4,5 4,75 5,3 5,6 5,75 7,95 8,7 7,8 7,6 7,5 7, 6,9 6,9 6,5 T R1 [m] 5,2 5,4 5,4 5,65 6,6 6,85 8,3 8,45 8, 8,35 8,2 8,1 7,9 7,8 7,7 γ [t/m 3 ] 1,3 1,3 1,28 1,28 1,26 1,26 1,25 1,23 1,23 1,2 1,15 1,15 1,12 1,12 1,1 γ 1 [t/m 3 ] 1,5 1, 1,3 1,7 1, 1,9,998,999,998 1,4 1,7 1,3 1,4 1,,998 FWA [mm] Zużyte zapasy [t] TPC [t/cm]!!tpc ewentualnie odczytać z planu ładunkowego Rozwiązanie Z wykresu Firsowa odczytujemy objętość podwodzia na wyjściu statku z portu (dla T D i T R ) Obliczamy wyporność na wyjściu z portu: D=V γ[t ] 2.3. Obliczamy wyporność w momencie wejścia na mieliznę (poprawiamy o zużyte zapasy i zmianę gęstości wody.

8 D =D+ D 1 + D 2 ΔD 1 to po prostu suma zużytych zapasów (znak poprawki minus ) D 2 = γ γ 1 D - poprawka na zmianę gęstości wody γ 2.4 Z wykresu odczytujemy objętość podwodzia (V 1 ) statku na mieliźnie (dla T D1 i T R1 ) Obliczamy wyporność statku na mieliźnie D 1 =V 1 γ 1 [t ] 2.6 Obliczamy nacisk na grunt (reakcję gruntu) R=D D 1 [t ] ZADANIE 3. Obliczenia współrzędnych punktu podparcia statku na mieliźnie (x A, y A ); Statek załadowany wszedł na mieliznę piaszczystą. Kadłub nie doznał uszkodzeń. Dane wejściowe: D wyporność statku; L pp długość między pionami [m]; T D zanurzenie dziobu [m]; T O zanurzenie owręża[m]; T R zanurzenie rufy [m]; T D1 zanurzenie dziobu po wejściu na mieliznę [m]; T O1 zanurzenie owręża po wejściu na mieliznę [m]; T R1 zanurzenie rufy po wejściu na mieliznę [m]; q ilość ton dla zmiany zanurzenia o 1 m [t/m]; x S odcięta środka ciężkości wodnicy pływania [m]; h poprzeczna wysokość metacentryczna; H wzdłużna wysokość metacentryczna; Przechył statku 5 stopni na prawą burtę; a =,85 - współczynnik pełnotliwości wodnicy k =,15 współczynnik oporu gruntu 3.1 Obliczenia reakcji gruntu: R A q *( T T f TG )

9 T T T T śr śr1 śr T śr1 TD TR 2 TD 1 T 2 R1 strzałka ugięcia: f T f 1 T f O O1 f T 1 śr T f śr1 poprawka na ugięcie kadłuba: 2 T f *(2 ) f 3 poprawka na przyssanie gruntu: T G k ( T T f ) 3.2 Obliczenie współrzędnej x A : x A x S t * M j q * T 3.3 Obliczenie współrzędnej y A : T T T f T G t T D 1 TR1 D * H M j Lpp y A h * D * 57,3* q * T 3. Obliczenie ilości ładunku do zdjęcia z ładowni dziobowej (wsp. x z arkuszy) w celu odzyskania pływalności:

10 2 ti q * T M j * Lpp M ti T ( x xs )* Lpp 2