B B1 K N y Joon. 6. Põiki püstuvuse tunnussuurused Stability Nomenclature Kreeninurk () Angle of Heel Raskuskese G Centre of Gravity Ujuvuskese B Centre of Buoyancy Metatsenter M Transverse Metacentre Ujuvuskese kreeni puhul B1 Centre of Buoyancy Shifted Metatsentri raadius BM Metacentric Radius Metatsentri kõrgus GM Metacentric Height Püstuvuse õlg GZ Righting Arm Ujuvuskeskme aplikaat KB Height of Centre of Buoyancy Raskuskeskme aplikaat KG Height of Centre of Gravity Metatsentri aplikaat KM Height of Metacentre Ujuvuskeskme B1 kaugus kiilupunktist K (loodpunkti N) KN Righting Lever Püstuvuse moment GZ Righting Moment
Ristilõik GZ, mis on risksirge ujuvusjõu p(tagurpidi kolmnurk) mõjujoonele punktist G kuni punktini Z , nim STaaTILISE PÜSTUVUSE ÕLAKS. Püstuvuse moment väljendub korrutisena W GZ, st laeva massi ja staatilise püstuvuse õla korrutisena. laeva ujuvusjõu p (tagurpidi kolmnurk)mõjujoone lõikepunkt M laeva tsentraaljoonel C on põikmetatsenter ehk lihtsalt metatsenter. Kaugus raskuskeskmest G metatsentrini M , s.t GM on aleva algmetatsentri kõrgus. Metatsentri M ja ujuvuskeskme B vahelist kagust BM nim algmetatsentri raadiuseks ja seda arvutatakse valemist BM=Jx / (tagurpidi kolmnurk), kus Jx on veeliinitasandi keskinertsimoment x telge suhtes , m (astmes 4) V on mahuline veeväljasurve , kuupmeetrit Jooniselt 5.1 võib avaldada metatsentri kõrguse teiste teadaolevate lõikude kaudu alljärgnevalt: GM= KB + BM KG GM= BM-BG GM = KM- KG Kus KB on ujuvuskeskme aplikaat KG raskuskeskme aplikaat KM metatsentri aplikaat,
oma püstasendit peale välisjõu lakkamist (nagu allveelaevad ja kiiljahid). Silindriline ujuvkeha jääb asendisse millesse see paigutatakse kuna keha veeväljasurvega määratud osa on alati ühesuguse kujuga. Muud alused, mis on suhteliselt püstuvad võivad muuta püstasendit, kui keha kalle on piisavalt suur. 40) keha mille metatsentriline kõrgus on negatiivne on ebapüstuv see tähendab et metatsentri punkt on raskuskeskme punktist allpool ehk kui raskuskese ja metatsentri vahe on suur siis laev õõtsub suure kreeniga aga kui vahe on väike siis õõtsub kiirelt ja kui negatiivne siis tasakaalustamiseks keerab laeva ümber (püstuvus on võime taastada tasakaalu olekut) 56) keskkiiruse ( u´ ) määramine mahumeetodiga Q V Q=A u´ =konstant ⇒ u´ = kus Q = (vedeliku maht ajaühikus) A t 57
Vigastatud laeva püstuvus T J (GM ) = Tm + - ( KG ) t - GM 0 - xa = + 2 325 0,11 15970 = 8,20 + -1,9 - 0,5 - = -0,74m 19200 + 325 2 317 Järeldus: Laeva avarii vee vabapinna tõttu lõplik metatsentri kõrgus on negatiivne ja seega negatiivne algpüstuvus ning laev on rippes. Staatilise püstuvuse diagrammil moodustub nn. angle of loll. 4.2. Vigastatud ruumi veega täitumise kiirus Ruumi veega täitumise kiirus m3/sec läbi veealuse ava arvutatakse valemist Q = µ A 2 g H või Q = µ A 2 g ( H - h) , siin vooluhulga tegur, mille suuruseks 0,6 ...0,75;
Mageveeparandus fresh water allowance FWA süvise kasv või kahanemine laeva soolasest veest magedasse või magedast soolasesse üleminekul. Mahukese centre of buoyancy B laeva veealuse osa geomeetriline keskpunkt Metatsenter metacentre M mahukeskme liikumistrajektoori kõverusraadiuste lõikumispunkt; punkt, kus läbi mahukeskme tõmmatud vertikaalsirge lõikub diametraaltasandiga; punkt püsib kohal kuni umbes 15-kraadise kreeninurgani. Metatsentri kõrgus height of the metacentre KM metatsentri kõrgus kiilust. Metatsentriline kõrgus metacentric height GM põikmetatsentri ja raskuskeskme vahe. MS taastava õla parandus suurtel kreeninurkadel näitab algmetatsentri väljanihke suurust diametraaltasandist Pehme (alapüstuv) laev tender ship - minimaalse metatsentrilise kõrgusega laev. Pikimetatsentriline kõrgus longitudinal metacentric height GML pikimetatsentri ja raskuskeskme vahe.
funktsioonide summade jagamisel ja L-ga korrutamisel saame raskuskeskme kauguse teljest tavaliselt laeva miidlist (või ka AP-st, kuid siis on õla kordajad 0; 1; 2 ... 10) L My 2 f (M ) XF = = 2 L yxdx L f ( Ax) AWP AWP - 2 Veeliinitasandi põikinertsimoment Jx on tähtsamaid elemente laeva- geomeetrias, sest metatsentri BM raadius arvutatakse Jx abil. Arvutusvalem on 12 2. Laeva ujuvus L [ ] 2 J x = 2 y 3 dx 2 L 0,5 y 03 + y13 + y 23 + ... + y 93 + 0,5 y103 = 2 L f ( J x ) . 3 L 3 3 -2
B mahulise veeväljasurve poolt välja tõrjutud vee kaal (üleslükkejõud) Raskuskese G (Centre of Gravity) = raskusjõu rakenduspunkt Ujuvuskese (mahukese) B (Centre of Buoyancy) = ujuvusjõu (üleslükkejõu) rakenduspunkt Metatsenter M Transverse Metacentre Metatsentri raadius BM Metacentric Radius Metatsentriline kõrgus GM Metacentric Height Püsivust mõjutavad tegurid Püsivusele mõjub halvasti raskuskeskme liiga kõrge paigutus ja vedeliku vabapind laevas 16. Ujuvus, ujuvusvaru. Archimedese seaduse laevaehituses. Esimene tasakaalutingimus Ujuvus, ujuvusvaru On laeva võime ujuda veepinna suhtes kindlaksmääratud asendis kandes ettenähtud hulgal lasti.
Tekkiva jääkatte struktuur võib olla mitmesugune. Õhu ja laevaosade temperatuuril -4 o kuni -5o ja mereveel -1o kuni +1o , tuule kiirusel kuni 6 palli kattub laev klaasitaolise jääkihiga. Temperatuuril alla -18o lendavad laevale lainete löökidest tekkivad vee ja õhu segused pritsmed, mis jääkihti temperatuuri langedes aina intensiivsemalt kasvatavad.. Jäätumisel muutub laeva veeväljasurve, mis võib viia ujuvusvaru kaotamiseni. Muutuvad raskuskeskme ja metatsentri paigutus vertikaalteljel, mida võib samastada tekilasti võtmisega. Muutuvad ka algne kreen ja trimm, mis oleneb lainete pealejooksu kursinurgast. Laeva otste (vööri ja/või ahtri) raskenemine jää arvel võib tekitada probleeme pikitugevusega lainetel. Kuid suurim oht peitub püstuvuse halvenemises. Püstuvuse (stabiilsuse) kaotuseks on vaja mitmekordselt vähem jääd kui ujuvusvaru kaotamiseks. Kreen võib tekkides kasvada väga kiiresti ja lühikese ajaga viia laeva avariiolukorda.