> Техника, страница 43 > Дифферент
Дифферент
Дифферент, разность осадки в воде носа и кормы судна, измеряется в мерах длины по маркам углубления, нанесенным па фор- и ахтерштевне, дающим непосредственно осадку судна. В настоящее время в Англии изготовляются специальные приборы—пневмеркаторы (смотрите), дающие возможность определения осадки в штурманской рубке как на якоре, так и на ходу.
Суда обычной конструкции имеют одинаковое углубление оконечностей—о сад-куна ровный киль. При всяком продольном наклонении от изменения расположения грузов, при приеме или расходовании их, переходе судна в воду иной плотности, на ходу, при повороте и па волнении, судно
Фигура 1.
получает Д.; наибольшей величины последний достигает при аварии от подводной пробоины или подводного а. Для винтовых судов Д. па корму полезен, как увеличивающий кпд винта и улучшающий поворотливость; для ледоколов Д. на корму необходим для всхода на лед; для речных колеси. судов полезно иметь небольшой Д. на нос для предупреждения посадки на мель; для парусных судов Д. на нос не допускается, как" ухудшающий управление судном. Незначительный Д. выравнивается правильной погрузкой или затоплением специальных (дифферентных) отсеков, расположенных в оконечностях судна. Значительный дифферент ухудшает мореходные качества; остойчивость, ходкость, поворотливость.^
Для выравнивания Д. и правильной погрузки торговых судов требуется произвести расчет изменения Д. для новых условий плавания. Вопрос об изменении Д. на ходу и на циркуляции недостаточно исследован; Д. при качке, носящий временный характер, изучается при расчете качки. Статич. Д. при стоянке вызывается исключительно изменением нагрузки судна. При перемещении груза, находящегося па судне, весом в р т в нродольн. направлении параллельно грузовой ватерлинии па I м, судно наклонится па угол U, и дифферент его выразится: d=L tg в, где L — конструктивная длина судна. Выражая 0 как функцию момента, вызывающего Д., и продольного восстанавливающего момента судна (смотрите Остойчивость судов), получим:
где: D—тоннаж судна в т, 11—продольный метацептрич. радиус и а—возвышение ц. т. судна над центром величины. Для каждого случая изменения Д. определенного судна в этой формуле переменными будут р и 1; поэтому на практике для расчета Д. пользуются заранее вычисленной величиной момента, изменяющего дифферент данного судна на 1 метров н равного
Для грубого приближения мояспо принять 17—α= L и и=D тм. Более точно и=для морских судов π μ=—— для речных плоскодонных судов, где Т—среднее углубление судна. Определив μ но этим или иным приближенным ф-лам или но точному значению R — a, имеем для любого случая перемещения грузов: d=vJ м. Зная р и I
и определив по ним величину d изменения Д., новую осадку носа и кормы вычисляют по формулам:
L ± ь [[ Т b
h[=/tj + d 2 j - ; h2=» hs — d 1 >
где h[ и /i,— новая и старая осадки погружающейся, Ы и h2—всплывающей оконечности, а Ь—отстояние ц. т. грузовой ватерлинии от середины длины судна; знаки при b берутся верхние, если этот ц. т. расположен в корму, и нижние, если он расположен в нос от середины судна. Величина b определяется или по правилам приближенного вычисления положения центра тяжести площади (смотрите Вычисления прибли-женные) или лее эмпирически, по Ыордма-ну (смотрите фигура 1, где изображена половина грузовой ватерлинии, линия АВ—след диаметральной плоскости, СВ параллельна АВ и проведена от нее в расстоянии четверти ширины судна; эта линия делится пополам в точке Ё). Если обозначить отстояние точки Е от середины длины судна через а, то Ь=0,78а.
Грузовые суда для быстрого подсчета изменения Д. в различных случаях практики снабжаются диаграммой Д. судна, на которой (фигура 2) обозначены: 1—VI номера грузовых трюмов, а цифрами показана вместимость соответствующих трюмов в м3; а—к—номера отсеков с указанием вместимости их в т; С1, С2, С3, С,—положение ц. т. площади ватерлинии для соответствующей осадки. 11а первой шкале под схемой расположения трюмов и отсеков поставлены номера шпангоутов, а на второй—отстояния от кормового перпендикуляра переборок судна. Нижние шкалы являются отсчетными, цифры на них обозначают величину изменения Д· в м. Верхняя шкала построена для полной нагрузки судна, нижняя—для норожн. судна, промежуточные—для двух случаев нагрузки. Величины изменения дифферента наносятся на соответствующих шкалах при последовательном перемещении 100 гп груза от точек С в места расположения переборок. При пользовании диаграммой определяют величину среднего изменения углубления при приеме или расходовании данного количества груза и этим выбирают требуемую шкалу, но которой производят отсчет Д., интерполируя для каждого трюма цифровые отметки для ограничивающих его переборок. Напр.: перемещение груза в 800 тонн при полной нагрузке (верхняя шкала) из точки С,
в трюм I даст изменение Д. а1= ь 0 =
+ 2,28 метров Для уничтожения этого Д. в трюм VI нужно переместить из точки С
п“г г тт i 0.37 -f 0.28 ш о cyiyг
< 00 т, что даст Д л/2=— -7= — Ζ,Ζ <5 метров.
В итоге Д. изменится на d, + rf2=+0,005 м, что неощутимо. При погрузке задача правильного размещения грузов сводится к такому их распределению по трюмам, которое колесо К называется солнечным. Т. о., на валу О имеется три разных детали, каждая из которых может иметь свое собственное число оборотов. Проверка структуры Д. дает: а) механизм плоский имеет 4 подвижных звена, следовательно движение его определяется 4x4 =16 координатами; б) условий связи имеем: в звеньях 4, в 4 вращательных кинематич. парах 2-го класса 8 и, наконец, в 2 кинематич. парах 1-го класса (на зубцах катание со скольжением) 2, а всего 14 условий связи.Т.о., вмеханизме 16 — 14=2 степени свободы I1]. Как известно, для исследования движения таких механизмов, нужно ввести в цепь одну лишнюю связь. Поставим задачу таким образом, что будем искать ско-
и
Г В Л-
Л в л -
Л B.J
л. г в л-
| Провизия | 484 | 540 | 449 | 451 | 814 | 543 | KC-4J.“d:l | ||||
| „„„ | . c; | ||||||||||
| С 0 | 4Ю | L. | |||||||||
| —1 | ’ | ||||||||||
| —7 | 561 | 1207 | 900 | Чашин^ | Котлы. £ | 1121 | 2154 | 1648 | a | ||
| 7 | |||||||||||
| V | h:---104 | i—S3 | f. -278 | 4 —767 | d^202 | V-L. | - —· W. | ||||
AOV1 шпангоутов О 9
Расстояние О 6,3
Тоннаж Угяубя 76200 тонн 6,20 н
52 54 76 9t Ю8 124 1.54
22,4 37,7 S3J 63,7 : 75,6 86,8 107.8
Перемена дифферента, производ. ТОО т груза
12300 тонн 6,40 н 8700 тонн 4,60 н
5000 тонн 2,80 м
- дифферент ни а орму { )
-6,20 н -6,40м -4.60 метров -2,80 м
187 200
730.9 140м
| 0,41 | 0,37 | 0,28 | 0,19 | 0,10 | 0,04*. | 0,03 | 0,09 | 0,22 | 0,35 | 0,40 820 μ- |
| 0.Л! | 0,39 | 0,29 | 0,20 | 0,10 | 0,04 * | 0,03 | 0,10 | 0J3 | 0,37 | 0.42 6,40μ- |
| 0,45 | 0,41 | 0,30 | 0,21 | V’ | 0,04 < | 0,03 | 0,10 | 0,24 | 0,38 | 0,44 4,60μ A |
| 0,46 | 0,42 | 0,31 | 0,22 | 0,11 | 0,04 | 0,03 | °,n % | 0,25 | 0,39 | 0,45 2,80μ A |
Осадка 9 м
8
7
6
5
дифферент на нос (*)·
ФИГ. 2.
дает суммарный Д. требуемой величины и знака. Для выбора шкалы предполагают, что весь груз сначала помещается в точку С, что но меняет Д., и затем распределяется по трюмам с изменением Д., величину которого определяют так, как показано на примере, для каждого перемещения грузов. Требуемая величина суммарного Д. получается при этом путем последовательных проб.
Для значительных изменений Д. при подводных пробоинах приведенные формулы не годятся, т. к. положенное в основу их (для и |тема груза) равенство: D( К—«)^П,( RL—a,), где значки указывают новые элементы судна после приема или расходования груза, нарушается. В этом случае пользуются масштабом Воткана, позволяют, произвести более точные вычисления (смотрите Непотопляемость).
Лит.: К р ы л о η А. И., Учебник теории корабли, СПИ. ПИ.!; Ф а н-де р-Ф л и т Λ. II. Теория корабля, ч. I, СПИ, Kill: III е р ш о в А. Практика кораблестроения, ч. 2, СГШ. 1912: Johows Hilfsbucli I. О. Scliiffbau, 5 Auli age, neubearbeitet v. К. Foerster, Berlin, 1928. P. Тишбейн.