Plan kapaciteta ili Tablica kapaciteta Capacities of holds and

Plan kapaciteta ili Tablica kapaciteta
Capacities of holds and tweendecks
Compartment – prostor
Frames – rebra između kojih se nalazi prostor (uzdužno)
Grain – kapacitet prostora raspoloživ kod ukrcaja rasutog tereta. Izražen u kubičnim metrima
i kubičnim feet-ima
Centre of gravity im metres from bottom of keel (za Grain) – Kg teretnog prostora od
kobilice
Centre of gravity im metres from after perp (Grain)– udaljenost težišta teretnog prostora od
krmene okomice (lcg, xg, yg)kod ukrcaja rasutog tereta.
Bales – kapacitet prostora raspoloživ kod ukrcaja tereta u balama. Uvijek manji od kapaciteta
za žito jer se ne računaju npr. prostor između rebara, oko stepenica i sl. Izražava se u
kubičnim metrima i kubičnim feet-ima.
Centre of gravity im metres from bottom of keel (za Bale) – Kg teretnog prostora od
kobilice
Centre of gravity im metres from after perp (Bale)– udaljenost težišta teretnog prostora od
krmene okomice (lcg, xg, yg)kod ukrcaja bala tereta.
Osim tablica za skladišta i međupalublja, imamo i Capacities of Fresh water tanks, Capacities
of Water ballast tanks, Capacities of Lubricating oil tanks, Capacities of Fuel oil tanks
Compartment – prostor
Frames – rebra između kojih se nalazi prostor (uzdužno)
Capacity – kapacitet u CBM i CFT
Long tons – masa u Long Tonama (1.016 kg) (težina u lt *1,016 = mt)
FW – za specifičnu težinu SG=1
Water ballast – SG=1,025
Lube Oil – SG= 0,90 mt/cbm
HFO – SG= 0,94
MDO – SG= 0,85 ili 42cft/ts
Centre of gravity in metres from bottom of keel – težište u metrima od dna kobilice
Centre of gravity in metres from after perpendicular – udaljenost težišta prostora od
krmene okomice
Free surf ''I'' value – moment inercije slobodnih površina za taj prostor
OPIS HIDROSTATSKE TABLICE
Kolona 1 – daje srednji gaz za svaku punu stopu. Razlika gaza između dvije stope iznosi 1' ili
12'', te će za interpolaciju uvijek biti broj 12 (pomnožen za koeficijentom)
Kolona 2 – daje deplasman u slanoj vodi izražen u metričkim tonama
Kolona 3 – tone po centimetru zagažaja
Kolona 4 – daje moment jedinični trima za trim ukupni 1metar
Kolona 5 – daje KM tj. visinu početnog poprečnog metacentra iznad kobilice
Kolona 6 – udaljenost uzdužnog metacentra od kobilice KML
Kolona 7 – udaljenost središta uzgona od krmene okomice (LCB, xB)
Kolona 8 – daje vrijednost LCB (xB, yB) odnosno udaljenosti težišta uzgona od krmene
okomice za brod teoretski na ravnoj kobilici.
Kolona 9 – daje vrijednost lk tj. udaljenost težišta vodene linije F od krmene okomice
U tablice se ulazi srednjim gazom ili deplasmanom broda kao ulaznim argumentima. Kako
točnu vrijednost kojom ulazimo u tablice gotovo nikada nećemo naći i direktno očitati iz
tablica, potrebno je izvršiti interpolaciju zadane vrijednosti između prve manje i prve veće
vrijednosti koju možemo naći u tablicama.
Interpolaciju je najjednostavnije izvršiti na način da najprije proračunamo koeficijent
interpolacije tako da u brojnik upišemo razliku zadane vrijednosti i prve manje vrijednosti, a
u nazivnik razliku prve veće i prve manje vrijednosti od naše zadane vrijednosti. Kad
podijelimo dobivene brojeve dobivamo koeficijent interpolacije. Nakon toga za svaku
vrijednost koju vadimo iz hidrostatskih tablica određujemo razliku prvog većeg i prvog
manjeg, množimo sa koeficijentom i dobivamo korekciju koju potom dodajemo ili
oduzimamo od prvog manjeg.
RAČUN POPREČNE I UZDUŽNE CENTRACIJE BRODA
POPREČNA CENTRACIJA BRODA
Položaj sistemnog težišta G definiran je njegovom udaljenošću od kobilice i označava se sa
KG.
Nakon gradnje broda, brodogradilište izračunava položaj sistemnog težišta KG za prazan
brod (Light Ship) i ono ostaje nepromijenjeno tijekom eksploatacije broda osim u slučaju da
se na brodskoj konstrukciji izvode neke preinake.
U trenutku kad se na brod počnu ukrcavati ili iskrcavati težine u obliku tereta, balasta, goriva
itd., na položaj sistemnog težišta KG osim praznog broda počinju djelovati i te nove težine,
pa se položaj sistemnog težišta mijenja zavisno od momenta koje smo izazvali odnosno
veličinom umnoška mase novog tereta i njegove udaljenosti od kobilice.
U eksploataciji broda vrijednost KG će varirati i ovisiti o masi koju ukrcavamo iskrcavamo ili
pomičemo i o tome na koju visinu (udaljenost) od kobilice (K) se ta težina ukrcava, iskrcava ili
pomiče, a momente pojedinih težina dobijemo tako da masu tereta pomnožimo sa
udaljenošću težišta tereta od uporišne točke tj. kobilice(sila * krak). Vertikalne momente
dobivamo množenjem ukrcane težine sa udaljenošću težišta pripadajućeg brodskog prostora
(skladišta, tanka) odnosno tereta od kobilice (Kg, vcg). Kg svakog prostora se vadi iz
kapacitetnog plana (nacrt broda 1:200) ili iz tablica kapaciteta.
Položaj točke sistemnog težišta (KG) dobijemo ako zbroj vertikalnih momenata svih težina
podijelimo sa zbrojem svih težina (deplasman) koje su moment izazvale.
KG = Σ MomV/ D
tj.
KG = zbroj vertikalnih momenata / zbroj težina (D)
Kobilica se smatra uporišnom točkom kod ukrcaja cijelog broda, a ovakvo računanje okomitih
momenata na brodu naziva se račun poprečne centracije broda.
O položaju točke G i vrijednosti KG ovisi i vrijednost metacentarske visine GM koja je mjerilo
stabilnosti broda, ali promjenom volumena uronjenog djela broda (promjena gaza) mijenja
se i vrijednost početnog metacentra KM.
Vrijednost KM dobiva se iz hidrostatskih tablica ili dijagramnog lista za određeni gaz ili
deplasman broda pa se vrijednost metacentarske visine računa po formuli:
GM = KM-KG
Zbroj težina na brodu, uključujući i težinu praznog broda, nije ništa drugo nego njegov
deplasman (D)
Izračunatu metacentarsku visinu treba korigirati za utjecaj slobodnih površina.
Osim toga, potrebno je odrediti koji tankovi imaju slobodne tekućine i njihove momente
inercije zbrojiti i podijeliti sa deplasmanom kako bi dobili korekciju KG i metacentarske
visine.
ΣI
FSC = 𝐷
KGFSC= KG+FSC
ili
GMFSC = GM - FSC
UZDUŽNA CENTRACIJA BRODA
Trim (t) – razlika gaza na pramcu i krmi
Trim ukupni (tu) – ukupna promjena gaza na pramcu i krmi
tp – promjena gaza na pramcu
tk – promjena gaza na krmi
Tp – gaz na pramcu
Tk – gaz na krmi
l – poluga trima – uzdužna udaljenost
LCG – longitudinal center of gravity udaljenost sistemnog težišta G od glavnog rebra
(uzdužno sistemno težište) – dobije se računom centracije
xG ili yG – udaljenost sistemnog težišta (G) od krmene okomice
LCB – longitudinal center of buoyancy (uzdužno težište uzgona ) udaljenost točke B od
glavnog rebra izvadi se iz hidrostatskih tablica za određeni srednji gaz Ts odnosno
deplasman.
xB (yB) - udaljenost točke B od krmene okomice
LCF – longitudinal center of floatation (uzdužno težište plovne vodene linije) – udaljenost
točke F od glavnog rebra, izvadi se iz hidrostatskih tablica za Ts ili deplasman. Daje se u
odnosu na krmenu okomicu ili glavno rebro. Ako je zadan kao udaljenost od krmene okomice
onda ga označavamo sa lk.
Položaj sistemnog težišta G u uzdužnom smislu definiran je njegovom udaljenošću od
glavnog rebra ili od krmene okomice i označava se sa LCG ili xG ili yG (longitudinal center of
gravity).
Nakon gradnje broda, brodogradilište izračunava položaj uzdužnog sistemnog težišta LCG za
prazan brod (Light Ship) i ono ostaje nepromijenjeno tijekom eksploatacije broda osim u
slučaju da se na brodskoj konstrukciji izvode neke preinake.
U trenutku kad se na brod počnu ukrcavati ili iskrcavati težine u obliku tereta, balasta, goriva
itd., na položaj sistemnog težišta LCG osim praznog broda počinju djelovati i te nove težine,
pa se položaj sistemnog težišta mijenja zavisno od momenta kojeg smo izazvali odnosno
veličinom i smjerom umnoška mase i udaljenošću od krmene okomice (Bellatrix, Sava) ili
glavnog rebra.
U eksploataciji broda vrijednost LCG će varirati i ovisiti o tome na koju udaljenost od krmene
okomice ili glavnog rebra se neka težina pomiče, ukrcava ili iskrcava, a momente pojedinih
težina dobijemo tako da silu težine pomnožimo sa udaljenošću težišta težine od uporišne
točke (sila * krak). Uzdužne momente dobivamo množenjem ukrcane težine sa udaljenošću
težišta pripadajućeg brodskog prostara (skladišta, tanka) odnosno tereta od krmene okomice
(lcg, xg, yg). Vrijednost lcg se vadi iz kapacitetnog plana ili tablica.
Uzdužni položaj točke sistemnog težišta (LCG, xG) dobijemo ako zbroj momenata svih težina
podijelimo sa zbrojem svih težina koje su moment izazvale.
xG =
𝚺 𝐌𝐨𝐦𝐋
𝑫
Računom uzdužne centracije broda proračunavamo slijedeće:
1. Unošenjem svih poznatih težina i njihovih udaljenosti od krmene okomice ili od
glavnog rebra u tablicu centracije računamo uzdužni položaj težišta broda (LCG ili xG
ili yG)
2. izračunavamo polugu uzdužnog stabiliteta
3. izračunamo novi trim i gaz broda
Osim položaja sistemnog težišta moramo poznavati i uzdužni položaj točke težišta uzgona B
čiji položaj ovisi o formi broda odnosno obliku podvodnog djela broda, pa ga dobivamo iz
hidrostatskih tablica.
Za proračun promjene gaza na pramcu i krmi važan je i položaj točke težišta plovne vodene
linije LCF i njen položaj u odnosu na glavno rebro (sredinu broda) ili krmenu okomicu. Ako su
Trim broda ovisi o položaju ovih triju točaka. Kako su točke B i F već izračunate za određene
gazove i nalaze se u hidrostatskim tablicama to ćemo na promjene trima moći utjecati
promjenom položaj točke G (uzdužno sistemno težište) ili promjenom deplasmana broda.
Položaj točke G ovisi o rasporedu težina na brodu na što mi možemo utjecati, osobito
krcanjem i slaganjem tereta ukrcajem ili iskrcajem balasta i ostalih težina na brodu.
Horizontalna razlika udaljenosti točke G od točke B naziva se poluga trima i označava se sa l .
Poluga trima l = LCB – LCG. što znači da ako se točka G nalazi ispred točke B (prema pramcu)
poluga trima imat će negativnu vrijednost što znači da će brod biti pretežan. U obrnutom
slučaju brod će biti zatežan (poluga trima bit će pozitivna).
Brod na ravnoj kobilici nema poluge trima jer je LCB = LCG.
Promjena trima računa se po već poznatom izrazu
𝑝∗𝑑
tu =𝑀𝑇𝐶
a pošto se sada radi o ukrcaju cijelog broda a ne pojedinačne težine,
𝑫∗𝒍
izraz prelazi u................................................. tu= 𝑴𝑻𝑪
Promjena gaza tp i tk računa se po već poznatim izrazima: tp =
Konačni gazovi računaju se po izrazima:
𝑙𝑝∗𝑡𝑢
𝐿𝑝𝑝
tk =
𝑙𝑘∗𝑡𝑢
𝐿𝑝𝑝
Tp = Ts + (+/- tp) ; Tk = Ts + (-/+tk)
Predznaci za tp i tk ovise o predznaku poluge trima l. Ako je poluga l pozitivna znači da je
brod zatežan pa će se na Ts dodati tk za krmeni gaz a oduzeti tp za pramčani gaz, a ako je
poluga l negativna znači da je brod pretežan pa se na Ts mora dodati tp za pramčani gaz
odnosno oduzeti tk za krmeni gaz.
Sve ovo vrijedi ako su predznaci po pramcu negativni, a po krmi pozitivni. Ako smo na brodu
na kojem su predznaci na po krmi negativni, a po pramcu pozitivni sve formule vrijede, ali sa
suprotnim predznacima.
Za izradu kompletnog zadatka (GM, trim) iz hidrostatskih tablica potrebno je na temelju Ts ili
Deplasmana izvaditi sljedeće podatke i po potrebi interpolirati: KM, TPC, MTC, LCB, LCF.
OPIS TABLICE CENTRACIJE
Kolona 1 – sadrži naziv, ime ili oznaku težine teretnog prostora ili tanka
Kolona 2 – masa tereta koja se nalazi na poziciji označenoj u koloni 1 izražena u metričkim
tonama
Kolona 3 – visina težišta težine prostora ili tanka iznad kobilice (Kg)
Kolona 4 – moment vertikalni (momV), tj. umnožak kolona 2 i 3
Kolona 5 – udaljenost težišta težine prostora ili tanka od krmene okomice ili od glavnog rebra
u metrima. Označava se sa xg, yg ako je od krmene okomice, lcg – od glavnog rebra
(pozitivan ili negativan)
Kolona 6 – moment uzdužni (momL, mL,) odnosno umnožak mase tereta (iz kolone 2) i
udaljenosti težine od krmene okomice (iz kolone 5)
Kolona 7 – moment inercije (I, FSC) za sve prostore u kojima postoje slobodne površine.
Postupak:
Tablice su najčešće dostupne na brodu sa ispunjenim poznatim vrijednostima u kolonama 1,
3, 5. U kolonu 2 upišemo masu tereta, pomnožimo je sa Kg iz kolone 3 i vrijednost dobivenog
momenta upišemo u kolonu 4. Zatim masu tereta iz kolone 2 pomnožimo sa xgu koloni 5 i
dobiveni moment uzdužni upišemo u kolonu 6.
Količinu tekućine iz kolone 2 usporedimo sa količinom za puni tank iz tablica kapaciteta, pa
utvrdimo dali je tank pun , prazan ili ima slobodne površine. Za svaki tank koji ima slobodne
površine u račun uzimamo pripadajući moment inercije u potpunom iznosu. Voditi računa o
tome dali uspoređujemo vrijednosti u metričkim tonama, kubičnim metrima, long tonama,
kubičnim feetima itd.
Kada su umnošci za sve teretne prostore uneseni, zbrajaju se sve mase težina uključujući
prazan brod u Koloni 2, svi momenti vertikalni u koloni 4, momenti uzdužni u Koloni 6 i
momenti inercije za sve tankove sa slobodnim površinama u koloni 7.
Rezultat sume iz kolone 2 predstavlja deplasman broda (D), suma u koloni 4 je suma
momenata vertikalnih koju dijelimo sa deplasmanom iz kolone 2 i dobivamo udaljenost
sistemnog težišta od kobilice broda (KG). Zatim sumu momenata iz kolone 6 dijelimo sa
deplasmanom iz kolone 2 i dobivamo udaljenost sistemnog težišta od krme (LCG, yG ili xG).
Na kraju sumu momenata inercije iz svih tankova sa slobodnim površinama podijelimo sa
deplasmanom i dobijemo korekciju za slobodne površine (FSC).
1
PROSTOR
Prazan brod
Mrtve težine
Teret
HFO, MDO,
LO
Ballast, FW
2
MASA
Σ=D
3
Kg
4
Mom V
Σ Mom V
5
xG
6
Mom L
Σ MomL
7
I
ΣI
Mrtve težine – težine koje se na brodu najčešće sakupljaju tijekom eksploatacije u obliku
mulja u balastnim tankovima, mrtve težine ubrajaju se u prvom redu voda i ostale otpadne
tekućine koje se skupljaju u kaljužama broda, neiskorišteni zaštitni materijal za teret i dr.
Položaj težišta mrtvih težina određuje se iskustveno.
Balast je masa koja se dodaje brodu da stvori određeno opterećenje i ravnotežu broda, pa
sve težine i momente inercije treba uzeti u obzir. Količine tekućine u punim tankova
nalazimo u tablicama kapaciteta vodeći računa o gustoći vode koju ukrcavamo kao balast i o
ispunjenosti pojedinog tanka. Ako tank nije pun ili prazan, potrebno je uračunati moment
inercije slobodnih površina kojeg ćemo također naći u tablicama kapaciteta.
Teret – potrebno je što točnije odrediti položaj tereta ukrcanih u pojedini brodski prostor i
izračunati momente koje teret stvara. Podatke o Kg i xg za pojedine brodske prostore
pronaći ćemo u tablicama ili na brodskom planu.
Pogonsko gorivo i voda – teško gorivo (HFO), lako gorivo (MDO), ulja (LUBE) i slatka voda
(FW) uračunavaju se slično balastu.
Nakon što smo upisali sve poznate vrijednosti u tablicu dobili vrijednosti deplasmana, sume
momenata vertikalnih, sume momenata uzdužnih te sumu momenata inercije za prostore sa
slobodnim površinama, poznavajući deplasman broda, iz hidrostatskih tablica interpolacijom
dobivamo slijedeće vrijednosti :
Ts (srednji gaz), KM (udaljenost poprečnog metacentra od kobilice), xB (udaljenost težišta
uzgona od krmene okomice), MTC (moment jedinični), lk (udaljenost težišta vodenih linija od
krmene okomice).
KG =
Σ Mom V
𝐷
FSC =
ΣI
KM=
-KG= _________
GM=
-FSC=_________
GMcorr=
𝐷
KGFSC= KG+FSC
Iz krivulja pantokarena za sve kuteve nagiba interpoliramo vrijednost ''KMsinφ'' ili ''S''vrijednost i upisujemo ih u tablicu kako bi proračunali vrijednosti GZ i nacrtali GZ krivulju.
Vrijednost KM nikada ne množiti sa sinφ i upisivati u tablicu!
φ S-value KGFSC*sinφ
0
10
20
30
40
60
75
90
GZ
Zatim računamo elemente uzdužnog stabiliteta:
𝑴𝒐𝒎𝑳
xG= 𝑫
Na brodovima na kojima su u hidrostatskim tablicama zadane vrijednosti od glavnog rebra,
poluga stabiliteta računa se po formuli:
l = LCB – LCG (kad je po krmi pozitivno)
l = LCG – LCB (kad je po krmi negativno)
Ako su hidrostatske tablice zadane od krmene okomice (kao Bellatrix, Sava) poluga
stabiliteta računa se po formuli:
l = xB - xG
𝑫∗𝒍
tu = 𝑴𝑻𝑪 ;
𝒍𝒌∗𝒕𝒖
tk= 𝑳𝒑𝒑
Ts =
tk =________________
Tk'=
; lp = Lpp-lk ;
𝒍𝒑∗𝒕𝒖
tp = 𝑳𝒑𝒑 ili tp = tu-tk
Ts=
tp=_________________
Tp'=

Download Report