ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТОЙЧИВОСТИ 2


МЕТАЦЕНТРИЧЕСКАЯ ВЫСОТА

Метацентр

Плечо восстанавливающего

МОМЕНТА

Положение ЦВП

рри ВЕРТИКАЛЬНОМ' ПОЛОЖЕН ИИ СУДНА

ПОЛОЖЕНИЕ ЦВ ПРИКРЕ НЕ4

Рас. 74. Графический способ определения метаиентри-ческой высоты

- НЮ —

должение пити подвеса. Две прочерченные линии пересекутся в некоторой точке, которая и явится искомым центром объ'ема цв подводной части судна после его накренепия.

Если положение найденной точки (расстояния о г диаметральной плоскости и от основной липни) перенесем па чертеж мидель-шпангоута и из этой точки проведем прямую, наклоненную под углом 10° к вертикали, то точка пересечения этой прямой с диаметральной плоскостью явится метацентром (М), а расстояние от точки М до ЦТ — меіацсчітрической высотой МО.

Расстояние от ЦВ до метацентра, называемое м е т а ц е и т р и ч е с к и м радиусом и обозначаемое греческой буквой р (ро), можно приближенно найти по формуле:

В-

~ Ю7* *

где В — ширина модели по ватерлинии у мидель-шпангоута;

Т — осадка модели.

В и Т должны быть выражены одинаковой мерой, например в мм; величина р будет выражена той же мерой.

Вычислив величину Р и отложив

Рис. 76. Подвешивание пакета картонных шпангоутов

Наклонная ватерлиния должна при этом проходить через точку пересечения диаметральной плоскости с КВЛ,

- 101 —

ес от найденного положения ЦВ на диаметральной плоскости (па чертеже ми це ль-шпангоута), получим точку М. Расстояние от точки М до ЦТ її есть искомая метацентрическая высота.

'Заметим, что если мы определили водоизмещение путем взвешивания па весах шпангоутов, вырезанных из картона (ггр. 85), то потожеппе ЦВ при вертикальном потожепии модели удобно найти, подвесив па нитке пакет шпангоутов (обрезанных по пе-накдопсппой КВ Л). Точка пересечения линии подвеса с диаметральной плоскостью явится искомым положением ЦВ. Для контроля подвешивание следует про и з її сети дважды (за две различные точки); линия второго подвеса должна пройти через найденную точку пересечения диаметральной и лосю жги с л ни печі первого потвеса, Центр величины почти для всех судов лежит не ниже половины осанки и не выше п осадки.

Определение положения центра тяжести модели. Для определения метацептрической высоты необходимо знать положение центра тяжести модели по высоте. При проектировании положение этой точки можно определить приближенно, если нам известны нес м расположение по высоте всех деталей модели и оо оборудовании. И число этих детален до menu входить корпус, палуба, двигатель, линия вала, гребной впит, электробатареи, балласт, палубные надстройки it т, п. Понятно, что при проектирований модели данные о весе и положении этих дета чей очень приближении, тем более, что в процессе постройки возможны некоторые отклонения от проекта. Положенно щ птрд тяжести модели можно определить гораздо точнее и прочее, ков та ее корпус В ОСНОВНОМ ГОТОВ И RCO наиболее тяжелые детали оборудования готовы. Опрел слепне остойчивости мололи в этой стадии се постройки не является < СЛИШКОМ поздішмд так как если будет обнаружено, что метацентри-ческая высота слишком мала, можно принять сравнительно простые меры к понижению положенья центра тлжесль В то же время подог.паточная остойчивость, обнаруженная только при спуске мотели па поду пли непосредственно перед соревнованием, может потребовать весьма трудоемких переделок иди же поставить мо то листа в безвыходное положение.

Однако если в конструкции или оборудовании проектируемой модели имеются особенности, заставляющие высоко располагать тяжелые детали (например, большое число металлических пушек пн палубе), то даже приближенное определенно положения центра тяжести до начала постройки может ока-заться достаточным, чтобы показать неосуществимость проекта ц прелотпрптпті, напрасную затрату труда п времени. Поэтому ниже дан приближенный способ определения положения ЦТ при проектировании и более точный— после того, как корпус к главные детали оборудования модели в основном закончены.

- 102 -

Для определения положения ЦТ модели при проектировании надо поступить следующим образом:

1. Сое гавптъ схематический чертеж модели, па котором должно быть показано расположение ее оборудования. На этом чертеже должны быть указаны вес и вертикальное расстояние от основной линии до центров тяжести корпуса п каждом де гали оборудован ни, На рис. 77 показан пример такой схемі.к

...................

----- ——

____________________У..... і

1 А.

50 \ Ц

1^4 ......... will»

. ЗСВГШ'Д

.L <P-

2 d ~.b

i-s- J

1

\ f

t f

Ї

а,ой

0,05 0,t

02

Рас. /7. Схема для вычисления положения ЦТ но имейте

2. Пользуясь лап ними схемы, надо заполнить таблицу по форме, покадят юн ниже (табл. 15).

3. Вычислить расстояние до ЦТ модели or основной линии по формуле:

у і/їіг-рт

где Z — верїпкЕїльпос расе ,'оипне от основной липни до ЦТ, т.н: — сумма монетой веса корпуса и всех деталей, вычислеп- пая в четвертом столбце табл. 15 (Десд);

О — все корпуса и всех деталей, учтенных В перзОРЛ столбце дблицы, кг.

Тли Л II II А 1Г

Онаеделение подожоешп ЦТ модели но шлете

ПсргШОтЛЬЧОС

Момент ПССгЧ

Нес. детали,

рЛССТПИПИи от

детали

Ни имспыж пне далі ли

кг

основной липні; ло ЦТ детали,

оііпктд-льио

ОСІЮШІОІЇ ЛИІИМі,

S

CM і І

к гем Д Д а

1

О

3

А

Корпус (с пал сбой) ....

оцо

2.8

0.50

Ватлоеп ........ .

0,16

2,5

0, ЗО

Мотор..........

О, !0

2,5

0,25

Шл.......... .

0,05

3,0

0,125

Гребной впит 1І рель . . .

0,05

3,0

0.125

ІЦжчпст .........

0,30

1,5

0,25(1

Сумма 0

Сумма моыеи-

та £,;[1,

0,85 hi j

1,81 к гем

ЮЗ

В табл. 15 приведен пример вычислении положения ЦТ для модели грузо-пассажирского судна, схема которого показана на рис* 77.

Вычислим для этой модели метацептрическую высоту. Вычисляем положение ЦТ по высоте от основной линии

z =

1,81

0,85

2,2 С Aim

Так как в этом подсчете мы не учитывали палубных надстроек, установка которых должна повысить положение ЦТ, то увеличим найденное значение Z=2,2 см до Z — 3,0 ся.

Рас. 78. Пример определения метацентричсской высоты

Допустим, что центр величины при крене 10 находится в точке, отстоящей от основной линии на 1,6 см и от диаметральной плоскости на 0,5 см. Нанеся эту точку па чертеж мидель-шпангоута (рис. 78) и восстанавливая из нее перпендикуляр к ватерлинии при крене, найдем, что метацентр (точка М) находится на высоте 4,5 см от основной. Нанеся на тот же чертеж положение ЦТ, находим, что метацентрическая высота нашей модели равна:

MU — 4,5 —(3,0 — 1,5 см.

По табл. 14 метацентрическая высота грузо-пассажирского судна равна 0,6—1,2 м. Если масштаб модели, например, 1 ;200„ то ее метацентрическая высота должна быть равной от

=*= 0,003 м = 0,3 см

до

=« 0,006 =-0,6 см.

Для рассматриваемой модели MG= 1,5 см, и, следовательно,

остойчивость модели достаточна.

— 104 —

Более точно можно определить положение центра тяжести

модели в процессе ее постройки, когда корпус и все основные по весу детали оборудования в основном закончены.

Установив (временно) в корпусе и на палубе все наиболее тяжелые детали оборудовании, надо взвесить модель на песах обычным образом, После этого надо произвести взвешивание модели в положении, показанном на рис. 79. При этом взвешивании модель должна лежать на одном из бортов на легкой (например, фанерной) подкладке, опирающейся на две подставки: одну расположенную на весах, а другую — па столе. Ребра подставок должны быть прямолинейными и достаточно длинными. Их надо установить параллельно вертикальной стенке подкладки на одной высоте, чтобы диаметральная плоскость модели, положенной па подкладку, была горизонтальна. Ребро подставки, находящейся на столе, должно приходиться точно под внутренней кромкой вертикальной стенки подкладки. Расстояние между ребрами должно быть примерно равно высоте борта модели. Установив подкладку и подставки, перед тем как положить на них модель, надо, уравновесив весы, установить их па нулевое деление. Модель кладется на подкладку так, чтобы линия киля соприкасалась с вертикальной стенкой подкладки.

Обозначим полный вес модели, определенный первым взвешиванием, буквой К, а показания весов при взвешивании модели па борту — буквой М. Тогда расстояние А от линии киля модели до центра тяжести будет равно:

где буквой Б обозначено расстояние между ребрами подставок,

• 105 —

Пример. Полный вес модели К = 0,85 кг; показания весов при взвешивании модели па борту М = 0,4 кг, расстояние между ребрами подставок Б --= 5,0 см.

Тогда ЦТ отстоит от линии киля па расстоянии, равном

М-В

К

оЦ-5^0

о,ь5

— 2,4 см.

Для проверки такое взвешивание модели полезно произвести два-три раза, немного меняя расстояние между ребрами подставок.

Интересно сравнить метацентрі і вескую тле от у, вычисленную любым способом, С МСТЛЦОлП'рИ НОСКОЙ ВЫСОТОЙ за КОИ чел [НОИ и спущенной па воду модели. Определить метацептрнческую высоту модели па плану можно следующим образом: установить па модели очень легкий креномер, чтобы он почти не менял положения ЦТ модели, и затем сместить одни из грузов модели, расположенных и диаметральной плоскости, к борту пас только, чтобы модель приобрела креп, равный НТ (точно). Тогда метацептрическая высота модели может быть вычислена по формуле

где УЙО' — искомая мел ацентрическая высота в см;

— кренящий момент )! /л’-сл, равный произведению веса смещенного груза (кг) на величину смещения грузи (си);

D -- водоизмещение модели (їй), включая перемещаемый груз, определенный взвешиванием.

0,17 — постоянный коэффициент (тля Ю ).

Если вес смещаемого груза п ширина мотели' малы, в виду чего кропящий момент недостаточен для накроисчшя модели

Put. 80. Креновашы колют для построения диаграммы остойчивости

106 —

на 1СР, то надо на модели установить легкое коромысло, на котором будет расположен смещаемый груз, и уравновесить его {рис. 80).

Пример. Требуется определить мегацептрпчссхуго высоту построенной модели, водоизмещение которой D — 0,85 кг\ вес смсіцаемого груза {например, батарей) д — 0,1 кг\ расстояние, на которое пришлось сместить гру?, (плечо крепящего момента), чтобы накренить модель на 10равно 2,0 см.

Тогда

УмЖ ЛТр 0.1 -то ОТ . ,

' 0,17D ' ’6.Т7-ОЩГ) О.НТ-'

той

;. НА Г. 03

£ 02 1 / ^ о

Если произвести несколько па кренений модели (на различные углы крица), смещая для этого груз па различные расстояния, то можно построить диаграмму, характеризующую остойчивость модели па различных углах крепа;такая диаграмма носит название д и а-грамм ьг с т' а т и ч с-

ск О Й О С Т о П Ч HBOC т и.

Строится она следующим образом.

По горизонтальной пря-м о и о т к л а див а ют. л і о б ы с-равные отрезки, изображающие собой углы крепа (например, 1 см— I), а по вертикали --отрезки, изображающие в любом масштабе крепящие моменты (например, I кгем — (00 мм). Откладывая на соответствующих делениях горизонтальной п вертикальной прямых кренящие моменты и соответствующие им углы крепа, получим ряд точек, которые соединяем плавной кривой (рис. 81).

/


Морской моделизм, 1955



Белый Бим Черное ухо смотреть онлайн в хорошем качестве
Дама с попугаем онлайн в хорошем качестве
Опасно для жизни! онлайн в хорошем качестве