Akademia Morska w Szczecinie STUDIA NIESTACJONARNE WEBSITE LEARNING Przedmiot: RATOWNICTWO MORSKIE Ćwiczenia
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
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;
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: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 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] 55 67 5 5 62 3 41 25 35 22 5 25 21 21 21 17 5 2 15 5 18 12 17 11 16 1 15 14 13 12 96 88 75 65 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. 1.1. Obliczenie zanurzenia średniego ze średnich (T M/M ) na wyjściu z portu:
T M / M = T D +6T M +T R 8 1.2. Obliczenie zanurzenia statku w momencie wchodzenia na mieliznę (T M/M ): 1.2.1. 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] 25 1.3 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.
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: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 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
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] 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 Zużyte zapasy [t] 245 23 32 175 198 285 25 237 4 297 268 31 275 312 293 TPC [t/cm]!!tpc ewentualnie odczytać z planu ładunkowego Rozwiązanie. 2.1. Z wykresu Firsowa odczytujemy objętość podwodzia na wyjściu statku z portu (dla T D i T R ). 2.2. 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.
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 ). 2.5. 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 )
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:
2 ti q * T M j * Lpp M ti T ( x xs )* Lpp 2