Как определить грузоподъемность судна кратко

Обновлено: 05.07.2024

Плавучесть — это способность судна держаться на плаву, имея заданную осадку при определенной нагрузке. Однако элементом, ограничивающим грузоподъемность и пассажировместимость малых судов, чаще является не осадка, а высота надводного борта (и остойчивость). При посадке большого числа людей в открытую шлюпку можно заметить, как с очередным пассажиром уменьшается высота надводного борта. Следовательно, высота надводного борта является первым ограничителем грузоподъемности.

Минимальной высотой надводного борта для открытых (беспалубных) судов можно считать норму Регистра СССР, предъявляемую к спасательным шлюпкам: надводный борт в полном грузу должен составлять не менее 6 % длины судна. Однако чтобы шлюпка могла плавать по взволнованной поверхности моря, борт в носу должен составлять более 10 % длины. Примерно такие же пределы указаны в ГОСТ 19105—79 ¹, где в зависимости от высоты надводного борта оговаривается расчетная высота волны, при которой допускается эксплуатация судна (см. табл. 1; при высоте надводного борта 0,20 м лодка может быть допущена к плаванию при волне, не превышающей 0,25 м).

Рис. 5. Схема определения высоты борта: а — в корме мотолодки при наличии подмоторной ниши; б — в корме катера (F_к — до нижней кромки воздухозаборного отверстия); в — на миделе; г — у форштевня.

B и L — точки замера наибольшей ширины и длины судна.

Несколько слов о замерах высоты надводного борта. Для открытой гребной шлюпки ее определить несложно, однако все чаще в проектах моторных лодок и катеров, особенно строящихся из стеклопластика, конструкторы стараются разбить высокий надводный борт на две узкие части, помещая привальный брус где-то посередине его высоты. В этих случаях принято измерять высоту надводного борта на миделе от ватерлинии до верхней кромки водонепроницаемой конструкции, например, комингса кокпита (рис. 5). В корме высота борта замеряется до верхней кромки переборки подмоторной ниши или до выреза в транце под мотор, если ниши нет. В носу высота борта замеряется до привального бруса или до точки касания линейки, приложенной к брусу и к палубе, как показано на рис. 5, г.

Вполне понятно, что грузоподъемность и пассажировместимость малого судна зависят от его размерений и объема корпуса. Несложно определить массу груза, при котором осадка лодки увеличится на 1 см. Она будет равна произведению площади ватерлинии, умноженной на 1 см (0,01 м) и плотность воды γ:

Δ = γ · α · L · B т.

Здесь α — коэффициент полноты площади ватерлинии, L и B — длина и ширина судна по ватерлинии, м. Для прикидочных расчетов коэффициент α можно принимать равным 0,75—0,80 для мотолодок и катеров и 0,62—0,70 для гребных круглоскулых лодок с традиционными обводами.

Зная минимально допустимую высоту надводного борта F_мин, можно вычислить предельную грузоподъемность данного судна, умножив полученное значение Δ на разность между фактическим надводным бортом при осадке судна порожнем, но со снабжением и запасом горючего на борту, и F_мин. Разделив же грузоподъемность на 75 кг (масса одного человека; с багажом — 100 кг), получим предельную пассажировместимость.

Подобные расчеты будут иметь силу лишь в том случае, если не нарушаются два основных эксплуатационных качества судна — его остойчивость и непотопляемость. Поэтому в практике работы органов надзора за безопасностью плавания на малых судах используются другие методы, включая полные испытания построенных головных образцов в различных условиях.

Инспекторы Береговой охраны США для быстрой прикидки максимального числа людей, допустимого к посадке в лодку, пользуются простой приближенной формулой:

n =	L_нб · B_нб	= 0,7L_нб · B_нб чел.
	1,4

Если получится дробное число, оно округляется до целого меньшего числа.

Максимальная вместимость спасательных шлюпок определяется в зависимости от валового — полного — внутреннего объема шлюпки посредством деления величины этого объема на 0,283 м³ — условный объем, который занимает в шлюпке сидящий человек. Эта норма, однако, для оценки вместимости прогулочных лодок не пригодна, ибо она должна применяться в сочетании с целым рядом других ограничений, касающихся остойчивости и непотопляемости судна, оговоренных специально для спасательных шлюпок и проверяющихся Регистром СССР при их испытаниях.

Таким образом, в расчет принимается полный водонепроницаемый объем корпуса лодки. Если умножить его величину на плотность вытесняемой воды, то получится максимальное водоизмещение судна, которое плавает при погружении корпуса по плоскость SFP. Из этой величины водоизмещения вычитают массу корпуса с закрепленным на нем оборудованием и массу топлива в стационарных баках. Одна пятая (20 %) оставшегося водоизмещения и является допустимой нагрузкой для данного судна (если оно рассчитано на подвесной мотор) по стандарту BIA:

Q₁ =	1	(γ·V − G₁) т,
	5

где γ — плотность воды, т/м³; V — объем корпуса до плоскости SFP, м³; G₁ — масса лодки, включая корпус и оборудование, постоянно в ней закрепленное, т.

Если на лодке используется подвесной мотор мощностью менее 2 л. с. или лодка гребная, то рассчитанная таким образом грузоподъемность может быть увеличена на 50 %.

При стационарной механической установке из максимального водоизмещения кроме массы корпуса и закрепленного оборудования вычитается масса двигателя, аккумуляторных батарей, цистерн с топливом (все вместе — G₂), и грузоподъемность Q₂ определяется по формуле:

Q₂ =	1	(γ·V − G₂) т.
	7

Q₂ в данном случае является допустимой полезной нагрузкой, которую составляют на прогулочном судне пассажиры и багаж. В отечественной практике для определения пассажировместимости масса одного человека с багажом принимается за 100 кг; за рубежом в расчетах используется средняя масса человека, равная 75 кг (без багажа).

Для определения полезной нагрузки лодки с подвесным мотором необходимо из допустимой нагрузки Q₁ вычесть массу подвесного мотора, стартерной батареи и дистанционного управления.

Таким образом, по правилам BIA максимально допустимая нагрузка должна была бы составить

Q₁ =	1	· (3270 − 170) = 620 кг,
	5

а масса пассажиров, допускаемых к посадке в лодку:

Q_п = 620 − (48 + 22 + 10) = 540 кг

540 : 100 = 5 чел.

Для того чтобы судно плавало по конструктивную ватерлинию, имея заданную осадку и высоту надводного борта, кроме соблюдения равенства весовой нагрузки судна его объемному водоизмещению, умноженному на плотность воды, необходимо выполнение второго условия; центр тяжести судна (ЦТ), определенный с учетом положения массы пассажиров, подвесного мотора, запаса топлива и прочих грузов, должен располагаться на одной вертикали с точкой приложения равнодействующих сил плавучести. Такой точкой является центр тяжести воды в объеме подводной части корпуса, называемый центром величины (ЦВ). Поскольку подводная часть корпуса симметрична относительно ДП, то ЦТ должен располагаться, как и ЦВ, точно в ДП судна. В случае смещения ЦТ в сторону какого-либо борта судно получает начальный угол крена на тот же борт. Следовательно, высота надводного борта с этой стороны уменьшится и потребуется меньшее кренящее усилие, чтобы наклонить судно до его заливания или опрокидывания, чем это требовалось бы при симметричном расположении нагрузки.

Если из-за неточностей, допущенных при проектировании или постройке судна, ЦТ окажется смещенным в нос или корму от ЦВ, то оно получит наклон — начальный дифферент соответственно на нос или на корму. Дифферент существенно влияет на ходовые качества малого судна и поведение его на волне. Дифферент на нос всегда нежелателен, так как лодка становится неустойчивой на курсе, сильно зарыскивает и плохо всходит на встречную волну. Кроме того, на судах некоторых типов при сильном носовом дифференте из воды выходит более широкая кормовая часть корпуса, площадь ватерлинии и ее ширина уменьшаются, вследствие чего судно становится валким (легко получает крен при незначительных кренящих силах).

Чрезмерный дифферент на корму на тихоходной лодке может стать причиной погружения в воду широкого транца и вследствие этого — повышенного сопротивления воды. Кроме того, создается опасность заливания лодки через транец попутной волной или при случайном перемещении в корму пассажира. Об этом нужно помнить и на глиссирующей мотолодке: чтобы избежать заливания мотора при его ремонте на плаву, лучше всего попросить пассажиров переместиться ближе к носу лодки.

В подавляющем большинстве случаев ЦТ и соответственно ЦВ судна располагаются немного в корму от мидель-шпангоута, поскольку носовая часть корпуса более острая, чем кормовая. На водоизмещающих лодках и катерах это смещение невелико — не превышает 10 % L. Однако для более быстроходных судов, особенно для глиссирующих, желательна более кормовая центровка, при которой ЦТ располагается от транца на расстоянии 36—41 % L. На расчетном режиме движения эти катера поддерживаются гидродинамическими подъемными силами, результирующая которых приложена в кормовой трети днища. Смещение ЦТ к транцу позволяет получить оптимальный угол атаки днища и смоченную длину. Начальный дифферент на нос на глиссирующем судне хотя и облегчает в ряде случаев выход на глиссирование, становится причиной продольной неустойчивости движения на полном ходу — дельфинирования.

Чтобы судно после постройки и спуска на воду село точно по заданную ватерлинию, конструктор еще при разработке чертежей должен выполнить предварительный расчет весовой нагрузки и координат центра тяжести судна по основным разделам: корпус; фундамент под двигатель; дельные вещи и палубное оборудование; рубка или надстройка; оборудование внутренних помещений; двигатель с трубопроводами и гребным валом; рангоут, такелаж и паруса; электрооборудование; системы с трубопроводами и цистернами; полезная нагрузка: экипаж, запасы пресной воды и провизии, горючее для двигателя; снабжение; балластный фальшкиль (на парусных яхтах). Некоторые из элементов весовой нагрузки известны заранее, например, масса двигателя, экипажа, запасов горючего, воды и провизии, якорей и других предметов снабжения. Другие разделы — масса корпуса, оборудование помещений и т. п., сначала рассчитываются приближенно, по данным уже построенных судов аналогичного типа и близких размерений.

Для пересчета массы корпуса P_к, например, используют такую характеристику, как кубический модуль — условный объем корпуса, равный произведению L_нб·B_нб·H. Для корпусов, имеющих идентичную конструкцию и изготовленных из одного и того же материала, величина

P_к

L_нб·B_нб·H

кг/м³ — масса корпуса, отнесенная к единице кубического модуля, — сравнительно стабильна. Например, масса корпуса каютного катера длиной 7—10 м с остроскулыми обводами, построенного из легкого сплава (сварной конструкции), может быть определена как (50÷60) L_нб·B_нб·H кг. Корпус такого же катера из стеклопластика весит (55÷70) L_нб·B_нб·H кг. Воспользовавшись данными различных мотолодок и катеров, приведенных в последующих главах, нетрудно получить удельные массы корпусов и для судов других типов.

В дальнейшем, разрабатывая рабочие чертежи для постройки судна, конструктор рассчитывает массу каждой детали корпуса, устройств и оборудования, определяет координаты их центров тяжести по длине (от миделя), высоте (от ОП) и ширине (от ДП) и вносит эти данные в сводную таблицу весовой нагрузки. Сумма моментов масс всех деталей относительно базовых плоскостей (они равны произведению массы детали на соответствующую координату ее центра тяжести), поделенная на весовое водоизмещение, дает соответствующую координату общего ЦТ судна.

Существенное влияние на дифферент судна оказывают переменные грузы — топливо и вода в цистернах, которые расходуются в течение плавания, а также перемещения экипажа вдоль судна. Поэтому цистерны для расходуемых жидкостей стараются разместить вблизи общего ЦТ, а для экипажа предусматривают штатные места на время хода.

Из существующих эксплуатационных качеств к наиболее характерным для маломерного судна следует отнести водоизмещение, вместимость, грузоподъемность, пассажировместимость и скорость.

Различают два вида водоизмещения - массовое (весовое) и объемное.

Массовое (весовое) водоизмещение - это масса находящегося на плаву судна, равная массе вытесненной судном воды. Единицей измерения служит тонна. Учитывая, что вес судна является величиной переменной, в практике используют два понятия:

водоизмещение в полном грузу D, равное суммарной массе корпуса, его механизмов, устройств, груза, судовых запасов, экипажа и пассажиров при наибольшей допустимой осадке;
водоизмещение порожнем Do, в этом случае не учитывается масса груза, экипажа и пассажиров, топлива и других запасов.

Объемное водоизмещение V - это объем подводной части судна в м3. Расчет производится через главные измерения:

где S - коэффициент полноты водоизмещения, равный для маломерных судов 0,35 - 0,6, причем меньшее значение коэффициента присуще для небольших судов с острыми обводами. Для водоиэмещающих катеров S = 0,4 - 0,55, глиссирующих S = 0,45 - 0,6, моторных лодок S = 0,35 - 0,5, для парусных судов этот коэффициент колеблется от 0,15 до 0,4.

Как известно по закону Архимеда любое плавающее тело вытесняет объем воды, масса которой равна массе этого тела. Применительно к судну, можно связать оба вида водоизмещения формулой:

где γ - плотность воды. Для пресной воды γ = 1,0 т/м3 для морской - 1,025 т/м3.

Вместимость
Под валовой вместимостью понимается полный объем всех помещений судна, кроме объемов рулевой рубки, камбуза и туалета. Вместимость измеряется в м3 Чтобы получить валовую вместимость в регистровых тоннах необходимо полученную величину в м3 разделить на 2,83

Для приближенного расчета валового объема судна без надстроек можно использовать формулу:

где: S1 - коэффициент полноты валового объема;
Lнб и Bнб - наибольшие длина и ширина, м. ;
Н - высота борта в середине судна, измеренная от внутренней поверхности обшивки у киля до уровня планширя, м.

Для водоизмещающих катеров S1 = 0,55 - 0,65, глиссирующих S1 = 0,6 - 0.8. мотолодок S1 = 0.45 - 0,55, а для парусных судов 0.5 — 0,8.

Грузоподъемность
Грузоподъемность - это масса перевозимых судном грузов. Различают дедвейт и чистую грузоподъемность.

Дедвейт - это разность между водоизмещениями в полном грузу и порожнем.

Чистая грузоподъемность - это масса только полезного груза, который может принять судно.

Для больших судов единицей изменения грузоподъемности служит тонна, для малых - кг. Грузоподъемность G можно рассчитать по формулам, а можно определить и опытным путем Для этого на судно при водоизмещении порожнем, но со снабжением и запасом горючего, последовательно помещают груз до достижения судном ватерлинии, соответствующей минимальной высоте надводного борта. Масса помещенного груза соответствует грузоподъемности судна.

Пассажировместимость
Под пассажировместимостью понимается количество людей, разрешенное к размещению на судне в данных условиях плавания.

Пассажировместимость зависит от грузоподъемности:
n=G/100 (если человек с багажом) ; n=G/75 (если без багажа) .

Грузоподъемность судна - это количество грузов в тоннах, которое может быть погружено без ущерба для его безопасности.

Следует различать валовую, или полную, грузоподъемность (дедвейт) и чистую.
Валовая грузоподъемность судна – разность между полным и чистым водоизмещением судна.
Она включает в себя вес груза, вес пассажиров и вес необходимых для перехода судна запасов до места их пополнения: воды питьевой, продовольствия, топлива, воды для питания котлов и т.д.
Чистая грузоподъемность судна (максимальный вес груза, который может принять к перевозке судно) является переменной величиной, т. к. зависит от веса запасов, необходимых на все время перехода судна к месту их пополнения.
Вес этих запасов определяется в соответствии с условиями рейса: длительностью, районом плавания, возможностью и целесообразностью пополнения запасов в пути и т.д.

Грузоподъемность российских судов определяется в метрических тоннах, в большинстве других стран – в английских тоннах (1 а. т = 1016 кг).

— количество груза, которое судно может принять при погружении до предельной осадки соответственно грузовой марке. Грузоподъемность, как и водоизмещение, выражается в тоннах (английских или метрических). Следует различать валовую, или полную, грузоподъемность (дедвейт) и чистую.

Самойлов К. И. Морской словарь. - М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР , 1941

масса всех грузов в тоннах, которую может поднять судно при погружении его по грузовую марку. Различают грузоподъемность судна полную (дедвейт) и чистую или полезную (предельная масса груза, которую судно может принять при имеющихся на нем запасах топлива, смазочных материалов, продовольствия и пресной воды, а также с учетом экипажа). Грузоподъемность с зависит от времени года и района плавания.

EdwART. Толковый Военно-морской Словарь , 2010

Смотреть что такое "ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ СУДНА" в других словарях:

Грузоподъемность судна — Грузоподъемность судна разность между полным водоизмещением и порожним водоизмещением … Википедия

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ СУДНА ЧИСТАЯ, или ПОЛЕЗНАЯ — (Dc) количество транспортного (коммерческого) груза по весу, которое может поднять данное судно, погрузившись по предельную марку. Полезная грузоподъемность судна выражается в весовых тоннах. Полезная грузоподъемность представляет собой разность… … Морской словарь

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ СУДНА ВАЛОВАЯ, или ПОЛНАЯ — см. Дедвейт. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

полная грузоподъемность судна — — [[Англо русский словарь сокращений транспортно экспедиторских и коммерческих терминов и выражений ФИАТА]] Тематики услуги транспортно экспедиторские EN DWCCdeаd weight cargo capacity … Справочник технического переводчика

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ МОРСКОГО СУДНА — количество груза, которое судно может принять на борт. Различают полную грузоподъемность (дедвейт) и чистую грузоподъемность. Полная грузоподъемность – наибольшее количество груза, которое может принять судно, груженое по установленную грузовую… … Большой экономический словарь

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ РЕЧНОГО СУДНА — количество тонн груза, которое судно может принять для перевозки. Определяется по уровню погружения судна до грузовой марки (ватерлинии) при наличии основных запасов топлива и другого снаряжения. Является основной характеристикой грузового судна … Большой экономический словарь

Грузоподъемность — Грузоподъёмность транспортного средства (вагона, автомобиля, судна, самолёта, погрузчика) масса груза, на перевозку которого рассчитано данное транспортное средство; основная эксплуатационная характеристика транспортного средства. Для сухопутных … Википедия

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА — (LOAD CARRYING CAPACITY) показатель мощности трансп. средств, измеряемый кол вом грузов в тоннах, которые могут быть ими приняты к перевозке. Используется также понятие удельной Г., т.е части Г., приходящейся на 1 м3 полного объема грузовых… … Глоссарий терминов по грузоперевозкам, логистике, таможенному оформлению

ТОННАЖ, ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ — (tonnage) Мера вместимости или способности судна перевозить груз, определяемая в различных показателях. Валовая регистровая вместимость (gross registered tonnage, GRT) – это объем судна ниже верхней палубы, измеряемый в судовых тоннах (tons),… … Словарь бизнес-терминов

Грузоподъёмность судна — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

= -

– валовая грузоподъемность судна, т

–масса судовых запасов на рейс, т

=3180 – 198,79 = 2981,21 т

Дедвейт судна также зависит от грузовой марки, действующей в данный период в данном регионе. Считаем, что рейс совершается летом и грузовую марку рассчитывать не требуется.

Определение количества груза, принимаемого судном

Масса грузов станков

= 2981,21 т

=4741м³

= = = 1042 т

= - = 2981,21 – 1042 = 1939,21 т

Определим объем, занимаемый грузами.

= * = 1042*1,2= 1250,4 м³

= * = 1939,21*1,8=3490,6 м³

№ отсека	Коэффициент вместимости	Чистая грузоподъемность 2981,21 т	Трюм №1
0,234	697,61
0,258	769,15
0,258	769,15
0,25	745,3
Итого	1,0	2981,2

Распределение грузов по трюмам и отсекам судна

Массу грузов, размещаемых в отсеках, определяем из пропорций объемов грузовых помещений и массы принимаемых грузов

= =˃ = *

– часть переменной погрузки от , приходящий на данный i отсек, т

– вместимость грузового отсека, м³

W - вместимость всех грузовых отсеков

= 4741 м³

Результаты расчета коэффициента грузовых отсеков

Показатели	Отсек	Итого
Вместимость
Коэффициент вместимости	0,234	0,258	0,258	0,250	1,0

Расчеты по распределению переменной нагрузки

Отсек	Вид помещения	Грузовые помещения	Оборудование 1,2	Бумага чистая 1,2	Итого
Загрузка, т	Вместимость, м³	Удельная вместимость м³/т	1250,4	1939,21	3490,6	, т	, м³
Трюм №1	697,61	1,59	246,2	295,4	451,41	812,6	697,61
Трюм №2	769,15	1,59	270,8	498,35	769,15
Трюм №3	769,15	1,59	270,8	498,35	796,15
Трюм №4	745,3	1,59	254,2	491,1	745,3
Итого = 2981,21	1,59	1250,4	1939,21	3490,6	2981,21

Расчет загрузки = = = 246,2 т

= - = 697,61 – 246,2 = 451,41 т

Определение положения груза по грузовым помещениям судна

Расчет дохода судна

= * = 2981,21 * 35 усл

1 доллар = 60 рублей= 104342,35 дол.

Расчет расхода судна в рейсе

= + = 3,08 + 1,19 = 4,27

Численность экипажа 13 человек. Оплата в день 7 долларов на человека

= 70*13*4,27= 3885,7 долл.

Отчисление на социальные нужды 0,342 %

= * 0,342 = 3885,7 * 0,342 = 1329 долл.

Стоимость топлива, масла

= * = 168,5 * 320 = 53920 долл.

– стоимость топлива 320 долларов за 1 тонну

= + = 0,19 * 400 долл.= 76 долл.

= * * = * 13 * 4,27= 444,1

Заключение

Перевозки грузов водным транспортом в отличие от перевозокжелезнодорожным транспортом осуществляются по изолированным путям и не образуют единую транспортную систему, что обусловливает существенные различия в условиях работы отдельных пароходств и отражается на уровне расходов по перевозке грузов.

Преимущества речного транспорта заключаются в его большой пропускной способности на глубоководных реках, относительно низкой себестоимости перевозок и небольших капиталовложениях. Однако небольшая скорость перевозок, большие расстояния перевозок в связи с извилистостью пути, сезонность работ ограничивают возможности его использования. Речным транспортом перевозятся в основном массовые виды грузов. Система грузовых тарифов речного транспорта определена в основном прейскурантом №14-01, который введен в действие с 1.01.1990 г. Тарифы на перевозку грузов речным транспортом подразделяются по пароходствам, видам перевозок и родам грузов. В отдельную группу объединены тарифы на перевозку песка, гравийной смеси и других грузов. Повышенные тарифы установлены на перевозки по малым рекам в связи с более высоким уровнем транспортных затрат.

Читайте также: