Sadraj:1. Uvod22. Sistemno teite broda G ..33. Poetni stabilitet
44. Teite Istisnine B ..55. Metacentar M .56. Moment Statikog
Stabiliteta 87. Princip odreivanja poloaja teita broda .88.
Mjerenje ugla nagiba broda ..99. Zakluak10
1. Uvod
Pokus s nagibom je postupak kojim se odreuje poloaj teita
Sistema (mase) broda (G) i metacentarska visina (M0G), odn.
provjeravaju teorijski prorauni poloaja teita sistema broda i
poetne stabilnosti broda.Pokus nagiba se uradi za prazan brod u
procesu njegovog projektovanja i rezultat je taan poloaj teita
lakog broda.
Tokom vremena brod gubi dio svoje teine zbog korozije, takoe
poveavaju mu se neke "mrtve" teine (dio tenosti koji se ne moe
ispumpati, naslage korozije i mulja, stara oprema itd.).
Zato je neophodno radi ispravnosti prorauna stabiliteta
povremeno vriti provjeru poloaja njegovog teita eksperimentalnim
putem.
2. SISTEMNO TEITE BRODA G
G je taka u kojoj zamiljamo da su skoncentrisane sve sile teina
na brodu ukljuujui i sam brod. Poloaj sistemnog teita G odreen je
visinom iznad kobilice K i odreujemo ga mi sami, prema izrazu: KG =
Vm / tKG - visina sistemnog teita broda iznad kobiliceVm -
vertikalni moment t - teina - suma (zbir) Vm = p x d p - teina d -
krak DEPLASMAN je jednak zbiru svih teina na brodu, sastoji se od
teine praznog broda i ukupne nosivosti broda.
D = V x 1 (specifina teina H 2O) D = M 1 + M2 + M3 + M4 + M5 M1
= =masa trupa M2 = masa motora M1 + M2 = teina praznog broda p
gustina tenosti - relativna gustina
TVL teretna vodena linija VL vodena linija LVL laka vodena
linija
BRT - NOSIVOST BRODA od LVL do TVL NRT - KORISNOST BRODA od VL
do TVL DWT = ukupna nosivost broda KG = m / D Vrijednost KG je vrlo
vaan faktor kod stabiliteta broda.
3. POETNI STABILITET a) POETNI STABILITET BRODAPoetni stabilitet
broda, brod postoji kada se brod nalazi u uspravnom stanju ili malo
nagnut. Vrijednost poetnog stabiliteta u uspravnom stanju je
udaljenost metacentra od sistemnog teita, a kada je brod malo
nagnut vrijednost poetnog momenta statike stabilnosti je Mst0. Brod
moe biti STABILAN, LABILAN ili NESTABILAN. brod je STABILAN ako se
M nalazi iznad G brod je INDIFERENTAN kada su M i G u istoj taki
brod je NESTABILAN ako se M nalazi ispod G kod STABILNOG broda Mst
= + kod INDIFERENTNOG broda Mst = 0 kod NESTABILAN broda Mst =
-
STABILAN INDIFERENTAN NESTABILAN Brod u stabilnoj ravnotei,
uslijed pomaka teita istisnine, stvara moment statikog stabiliteta
koji je suprotan djelovanju momenta vanjskih, poremeajnih sila. U
ovom sluaju poloaj teita sistema je relativno nisko, a
metacentarska je visina pozitivna.
Indiferentna ravnotea nastaje onda kada se poklope teite sistema
i toka poetnog metacentra. U tom sluaju smanjenje ugla nagiba
uzrokuje uspravljanje broda, a njegovo poveavanje prevrtanje.
Labilna ravnotea ima negativnu metacentarsku visinu, to znai da
e se brod prevnuti usljed djelovanja momenta vanjskih sila i
statikog stabiliteta u istom smjeru. Teite sistema nalazi se iznad
toke poetnog matacentra.
4. TEITE ISTISNINE B
DEPLASMAN ILI ISTISNINA = TEINA je koliina vode (tenosti) koju
brod istisne kada u njoj pliva. TEITE ISTISNINE ILI UZGONA B je
taka u kojoj zamiljamo da su skoncentrisane sve sile uzgona ili
istisnine. Njegov poloaj zavisi od oblika uronjenog dijela broda,
volumenu uronjenog dijela broda i gaza broda.
GAZ BRODA je vertikalna udaljenost mjerena na boku broda od
donjeg ruba kobilice do neke vodene linije.TEITE ISTISNINE B
odreeno je udaljenou od kobilice.
KB - je udaljenost kobilice od teite istisnine. Izraunava ga
brodogradilite, a njegovu vrijednost daje nam na brodu u obliku
tablica u koje se ulazi sa srednjim gazom broda.
5. METACENTAR M
Metacentar M je taka oko koje se brod okree u poprenom smislu.
Nalazi se uvijek iznad SISTEMNOG TEITA G, a od njihovog meusobnog
poloaja zavisi stabilitet broda.
Taku metacentra dobijemo na slijedei nain:
Kada se brod nagne zbog promjene oblika uronjenog dijela broda,
teite istisnine B, prelazi na stranu nagiba u takuB 1. Ako iz B 1
povuemo vertikalu na vodenu liniju, tamo gdje ta vertikala sijee
uzdunu simetralu broda nalazi se taka METACENTRA M. Kada je brod u
uspravnom stanju taka metacentra odreena je veliinom KM izraenom u
metrima, a daje nam je brodogradilite u obliku tablica ili linija.
Poloaj metacentra zavisi od gaza broda tj. od DEPLASMANA, tj od
uronjenog dijela broda.
Udaljenost metacentra od sistemnog teita kao vrijednost
stabilnosti upotrebljavamo samo do ugla nagiba do 120. Kod veih
uglova nagiba (>120) metacentar izlazi iz simetrije broda, kree
se po metacentarskoj liniji, a stabilnost broda izraavamo vrijednou
momenta statikog stabiliteta - Mst.
S obzirom da sila uzgona nakon okretanja djeluje u taki B,
pojavljuje se spreg sila, odnosno
moment stabiliteta Mst = D GZ = U GZ
koji tei da vrati brod u ravnoteni poloaj, kako je i prikazano
na slici .
Dakle sila uzgona nakon okretanja djeluje u taki B, pojavljuje
se spreg sila, odnosno moment stabiliteta Mst = D GZ = U GZ koji
tei da vrati brod u ravnoteni poloaj.Veliina GZ se, naziva poluga
stabiliteta ili krak stabiliteta. Brod se okree oko teita vodne
linije F i ukoliko je j dovoljno mali, moemo pretpostaviti da se
teite vodne linije, zbog teita vodne linije, na lazi na simetrali
broda, odnosno u presjenoj taki simetrale i vodne linije.Kako se
brod naginje, mijenja se i veliina GZ kako je prikazano na
slici.
Vidimo da je krak poluge stabiliteta u funkciji ugla nagiba
broda , moment stabiliteta broda koji se tom prilikom javlja
izraava svoje vrijednosti preko krive stabiliteta ije vrijednosti
predstavljaju opseg stabiliteta broda.
Kako se brod naginje, mijenja ju se i druge veliine, kako je
prikazano na slici.
Nakon okretanja broda za odreeni ugao, izmijeni se i oblik vodne
linije, te se njeno teite vie ne e nalaziti na simetrali, to znai
da se ni brod nee okretati oko take na simetrali ve oko teita F
nove vodene linije. Linija koja se dobija spajanjem tei ta vodenih
linija oko kojih se brod okree, naziva se obvojnica vodenih linija.
Istovremeno, centri djelovanja uzgona pri raznim uglovima okretanja
ine krivu liniju koja se naziva kriva teite istisnua.
Za svako novo okretanje broda taka M1 se pomjera po liniji koja
se naziva metacentarska linija.
Presjena taka linije po kojoj djeluje sila uzgona i simetrale
broda za vee uglove naziva se prividni metacentar Mp .
6. MOMENT STATIKOG STABILITETA
Javlja se pri svakom nagibanju broda kao spreg sila koje e
vratiti brod u uspravan poloaj kad prestane djelovanje sila koje su
brod nagnule. Moment statikog stabiliteta za uglove nagiba do 70
nazivamo POETNI MOMENT STATIKOG STABILITETA i oznaavamo ga sa
Mst0.Zavisi od deplasmanu broda D, ugla nagiba i udaljenosti po
etnog metacentra Mo od sistemnog teita G.Poetnom momentu statikog
stabiliteta tj. njegovom vrijednou izraavamo stabilnost broda pri
naginjanju. 7. Princip odreivanja poloaja teita broda
Princip odreivanja poloaja teita broda pokusom nagiba sastoji se
u poprenom pomjeranju odreene teine na brodu, pri emu se paljivo
mjere gazovi lijevo i desno, odnosno nagiba broda pod uticajem
pomjeranja tih teina, odnosno pod uticajem momenta koji nastaje
njihovim pomjeranjem.
Prilikom pokusa nagiba, brod bi trebao da bude prazan, samo sa
pripadajuem opremom, inventarom i rezervnim djelovima na svojim
mjestima.
Svi tankovi bi trebali biti prazni (osim potronih), ili potpuno
puni, a za one tankove za koje je to nemogue ispuniti, mora se
uzeti u obzir smanjenje metacentarske visine zbog efekta slobodnih
povrina.
Pokus se mora obavljali u vremenskim uslovima mirnog mora, bez
vjetra, u blizini obale ali sa konopima oputenim da bi se brod
mogao slobodno kretati.
Teret koji se pomie popreno na brodu, treba da je toliko teak da
se njegovim pomjeranjem moe izazvati nagiba od 10 do 30.
Kao teret se upotrebljavaju tegovi od livenog eljeza, vree sa
pijeskom itd.
Na poetku mjerenja mora se izmjeriti gaz broda po zagaznicama,
lijevo i desno, kao i na pramcu i na krmi da bi se provjerila
uspravnost broda i vodna linija na kojoj se pokus vri. Najbolje je
da brod pliva na ravnoj kobilici i da nema savijanja brodskog
trupa. U suprotnom i ove elemente treba uzeti u obzir.
nagiba se mjeri pomou viska koji je na sredini broda objeen tako
da ima to veu duinu (za vee brodove od 4 do 6 m, dok za manje
brodove moe i krai, ali nikako ne krai od 1.5 m).
Deplasman broda se odreuje na bazi gaza izmjerenog na poetku
pokusa.
8. Mejrenje ugla nagiba broda
Ugao nagiba broda izmjeri se visokom, spojnom posudom ili
inklinografom; na osnovi mase tereta, razmaka (l) za koji je teret
pomaknut, istisnine broda (D) i ugla nagiba broda (), izrauna se
metacentarska visina (MG) i visina teita sistema iznad kobilice
(KG) :
MG = P*l/D*tanKG = KB + BM - MG
9. Zakljuak:
U ovom radu govorili smo o uopteno o stanjima u kojima brod se
moe nai, kao i o pokusu nagiba broda i nainu mjerenja ugla. Takoe
smo govorili i o spregovima sila koje djeluju na brod i koji si
kontra spregovia sila i deavanja koja nastaju an brodu uslijed tih
negativnih spregova sila. Uglavno, su to prirodne pojave koje se
javljaju kao sile koje utiu na brod i koje se do neke mjere mogu i
dostraniti, dok neke se jednostavno ne mogu izbjei i mogu otetiti
brod , posadu kao i teret koji je brod prevozio. Poznavanjem svega
ovoga to smo naveli u radu, moze se izbjei dosta nesrea, povreda i
teta na brodu i okolini.
Literatura:www.google.comBiblioteka
11
