Laeva teoreetiline joonis, selle elemendid.

Täpsema ettekujutuse laevast kui kolm risti paigutatud tasandit annab teoreetiline joonis. Seda vajatakse kõikide arvutuste ja katsete juures.

Teoreetiline jooniskujutab laeva kere teoreetilist tasapinda arvestamata välis-plaadistuse paksust.

Projektsioone eelmainitud tasanditele kutsutakse:

· külgvaateks - DT-le

· poollaiuseks - veeliini tasandile,

· kereks - keskkaare tasandile.

Külgvaatele joonistatakse batoksid - kõverad, mis tekivad laevakere lõikamisel DT-ga paralleelsete tasanditega.

Läbi keskkaare ja kiilujoone lõikepunkti on veeliiniga paralleelselt DT-le projekteeritud põhjajoon.

Poollaiusel kujutatakse veel veeliine, mis tekivad kere lõikamisel KVL-ga paralleelsete tasanditega. Lõiketasandid paigutatakse üksteisest võrdsetele kaugustele ja nende arv valitakse selliselt, et saada täielik ülevaade laevakere kujust.

Kerele projekteeritakse teoreetilised kaared, mis saadakse keskkaarega paralleelsete tasandite lõikumisel kerega. Neid on harilikult 20 (vahel 10).

Kasutatakse veel rigilaudu - kaldus pindu, risti keskaare tasandiga.

Teoreetiline joonis tehakse mõõdus 1:100, väikestel laevadel 1:50-25.

Teoreetilise joonise abil saab küllaldase täpsusega määrata laeva ruumala: leitakse laeva ristlõike pindala iga teoreetilise kaare tasapinnas, mis laotavad laeva pikuti 20-ks võrdseks osaks. Et määrata ühe kaare pindala, tuleb see jagada mitmeks horisontaalseks ribaks veeliinidega. Lihtsa geomeetrilise arvutusega võib siis leida need pindalad.

9. Teoreetilise joonise kasutamine, teoreetilise joonise kõverad

Arvestades samal põhimõttel kõigi 20 teoreetilise kaare pindala, ehitame graafiku - kaarepindalade kõvera tõmmates alusele ristsirged, mis mingis mõõdustikus kujutavad kaarte pindalasid.

Lähtudes süvisest koostatakse veeliinitasandi pindala süvisest sõltuvuse kõver

Kui me nüüd sama geomeetrilist arvutust kasutades leiame selle kõvera pindala, kujutab see laeva ruumala selle veeliinini, mille kõrgusele olid arvutatud karte pindalad.

Teoreetilise joonise abil saab määrata ka teisi geomeetrilisi tunnuseid:

· veealuse osa raskuskeskme asend,

· veeliinide pindalad,

· täidlustegurid

· jne.

Teoreetilisest joonisest saadavatest andmetest koostatakse teoreetilise joonise elementide kõverad, mida kasutatakse kõigi teoreetiliste ja praktiliste arvutuste juures.

Teoreetilise joonise kõveraid ja joonist ennast kasutades koostatakse mitmesugused tabelid, diagrammid ja skaalad praktiliste arvutuste kiireks teostamiseks tööprotsessi käigus laeva ekspluateerimisel.

10. Ujuvus, veeväljasurve, dedveit, süvisemärgid, lastiskaala.

Ujuvuseks nimetatakse laeva võimet seista vee peal (ujuda) teatud asendis ja kanda endal ettenähtud lasti.

Rahulikul (vaiksel) veel mõjuvad laevale tema enda raskusjõud ja temal paiknevate lastide raskusjõud. Nende jõudude ühisnäitaja P rakenduspunkt asub punktis G, mida nimetatakse raskuskeskmeks (RK). See raskusjõud P on suunatud vertikaalselt allapoole.

Raskusjõud tasakaalustatakse vee rõhuga laevakerele (või teisisõnu vee tõste-jõududega). Nende ühisnäitaja D ehk D rakenduspunktiks on punkt B, mida nimetatakse suuruskeskmeks (SK) või veeväljasurve keskmeks (ka ujuvuskeskmeks). See jõud on suunatud vertikaalselt üles.

Laev ujub tasakaalus kui on täidetud tingimused: P=Δ, xg=xb, yg=yb

See tähendab, et iga veepinnalujuv laev kaalub nii palju kui palju kaalub tema poolt välja tõrjutud vesi.

Kui vesi ei ole mage ja omab teist erikaalu (tihedust) ρ kui magevesi siisΔ=ρV

Tekijoon

Märgitakse miidlile ning on 300 mm pikk. Selle ülemise servaga on tähistatud koht, kus vabaparda teki ülemine osa lõikaks väljapoole pikendamisel kereplaadistuse välispinda. Ümardatud siirivöödega laevades märgitakse see kohta, kus kõverusega plaat puutub kokku lameda küljeplaadistusega, või mõnikord sellest allapoole. Selle joone peab märkima kõikidele laevadele (sh. ka modifitseeritud mahutavusega laevadele).

Plimsolli ketas e. suvine lastimärk

Märk asub otse tekijoone all. Tekijoone ülemise serva ja ketta keskjoone ülemise serva vaheline kaugus on suvine vabaparda ettenähtud kõrgus.

Veeliinid

Plimsolli kettast 540 mm vööri poole kantakse vertikaaljoon. Sellele märgitakse veeliinid, mis tähistavad süviseid, milleni laeva võib lastida. Laevade jaoks on nõutavad järgmised veeliinid:

S – suvine veeliin, mis on Plimsolli ketta keskjoonega samal kõrgusel;

W – talvine veeliin, mis märgitakse suvisest süvisest 1/48 kaugusele suvise veeliini alla;

T – troopikaveeliin, mis märgitakse suvisest süvisest 1/48 kaugusele suvise veeliini kohale;

WNA – Põhja-Atlandi talvine veeliin, mis kantakse talvisest veeliinist 50 mm allapoole. See on nõutav ainult 100 m pikkustel või sellest lühematel laevadel;

F – magevee suvine veeliin, mis tähistab süvist, milleni laeva võib lastida, et see merevette jõudes oma suvise veeliinini kerkiks. See leitakse valemist

(mm), kus D võrdub laeva mass-veeväljasurvega suvisel süvisel tonnides; TPC – tonnühik 1 sentimeetri süvise kohta.

TF – troopikaveeliin magevees, mis tähistab süvist, milleni laeva võib lastida, et see merevette jõudes oma troopikaveeliinini kerkiks. See leitakse samast valemist kui F, kuid mõõdetakse troopikaveeliinist ülalpool

1

2

f

LTF

3 LS TF

F T

S

LWNA WNA

5 4 6

Veeliinid ja tonnaažimärgid:

1 – tekijoon; 2 – modifitseeritud tonnaaži märk;

3–laadungimärk e. Plimsolli ketas; 4 – metsaveolaeva veeliinid; 5 – alternatiivtonnaaži märk; 6 – kaubalaeva veeliinid

Veeväljasurve muutumine olenevalt süvise muutumisest kajastub ka eelnimetatud kõverate alusel koostatud diagrammist, mida nimetatakse lastiskaalaks. Sellele diagrammile kantakse ka TPC(ehk q) suurus olenevalt süvisest.

11. Ujuvusvaru, vabapardamärk, ujuvuskeskme määramine, Bonjeani mastaap.

Ujuvusvaru- laeva ohutu liikumise kindlustamiseks, kujutab endast laeva korpuse veekindlat ruumala ülevalpool lastveeliini. Ujuvusvaru moodustab veekindla peateki all olevatest ruumidest , millele lisanduvad veekindlad tekiehitised. Vee sattumisel laeva õnnetuse puhul, vajub laev sügavamale (süvis suureneb), kuid tänu ujuvusvarule jäb ta veepinnale ujuma. Kaubalaevadel on ujuvusvaru 30-50 % täielikust veeväljasurvest, tankeritel 15-25 % ja reisilaevadel kuni 100 %

Vabapardamärk-ka lastimärk, märkide süsteem laeva mõlemal pardal miidli piirkonnas. Vabapardamärki kantakse laevakerele värviga klassifikatsiooniühingu nõuete kohaselt rahvusvah.konventsiooni alusel. Vajadus vabaparda kõrguse normimiseks tekkis koos kaubandusliku meresõiduga. Vabapardamärk koosneb 300 mm pikkusest peateki kõrgusele kantud joonest. Sellest allpool paikneb nn. Plimsolli ketas, mida läbiv horisontaalne joon näitab suvise lastveeliini suurimat lubatud kõrgust. Ketta keskmest 540 mm vööri poole kantakse vertikaalne joon, milleküljest hargnevad 230 mm pikkused horisontaaljooned näitavad veeliini lubatud kõrgust erinevates kliimavöötmetes erinevatel aastaaegadel.

Laeva raskuskeskme koordinaatide määramine.

Tühja laeva raskuskeskme koordinaadid on teada. Need arvutatakse välja kreenikatse abil.Kasutame raskuste staatiliste momentide teoreemi:

Xg=

Üks neist kaaludest pi on tühja laeva kaal ja tema raskuskeskme abtsiss.

Samal meetodil leitakse ka yg ja zg.

Bonjeani maastaap.

Ekspluatatsiooni käigus, eriti aga avariisituatsioonides võib laeval olla väga suur trimm, mille korral vööri ja ahtri süviste vahe on väga suur. Sel juhul valem δV=AWδT ei anna õiget vastust. Sel juhul kasutatakse Bonjeani maastaapi ehk kaarte pindalade kõveraid.

See on hulk kõveraid, millest igaüks näitab kaare pindala olenevalt veeliini kõrgusest tema kohal. Pikkuse, kõrguse ja pindalade jaoks on eri maastaabid.

Kasutamine:

1. Ahtri- ja vööriloodile kantakse süvisele vastavad näidud, mis ühendatakse sirgega.

2. Vastavalt veeliini asukohale leitakse kaarekõvera kaugus tema alusest tõmmatud vertikaalist, mis maastaabis kujutab endast kaare pindala.

3. summeerides kaartevahelised mahud leiame ruumala.

12. Laeva peamõõtmed ja täidlustegurid.

Laeva pikkus - L.

Lmax- maksimaalne pikkus, vööri ja ahtri äärmiste punktide vahekaugus.

Lgab- suurim pikkus arvestades väljaulatuvaid osi.

L - pikkus mööda KVL, teoreetiline pikkus laevakere paksust atvestamata.

LLL(ka LPP) - loodide (perpendikulaaride) vaheline pikkus, (ka arvestuslik pikkus),

vöörilood - vertikaaljoon, mis läbib KVL ja vöörtäävi ahtripoolset serva, ahtrilood läbib sama ahtertäävil, kuis sagedamini läbib rooli pöörlemistelge, kusjuures pole arvestatud täävide ja välispladistuse paksust.

Laius B

B - teoreetiline või arvutuslik laius KVL tasapinnas (või laeva kõige laiemas kohas) laevakere paksust arvestamata s.o. laevakere plaadistuse sisepinnalt.

Bmax- maksimaalne laius

Bgab- maksimaalne laius koos väljaulatuvate osadega.

Süvis T

T - KVL kaugus kiilujoonest ehk alustasandist,

Tv- vööri süvis,

Ta- ahtri süvis,

TM- keskmine süvis ehk süvis miidlil,

Tmax- kaugus KVL-st kuni välisplaadistuse või lattkiilu alumise servani,

Tgab- süvis, ms arvestab ka väljaulatuvaid osi.

Kui Tv=Tasiis tasasel kiilul (on even kiel), kui Tvja Ta ei ole võrdsed, omab laev pikikallet - trimmi (diferenti) vööri või ahtrisse.

Parda kõrgus D -lähim kaugus teki madalaimast punktist kiilujoone tasandini mõõdetuna keskkaare tasandis.

Vabaparda kõrgus F- parda kõrguse ja süvise vahe (F=D-T). Vabaparda kõrgus muutub reisi jooksul olenevalt süvise muutumisest.

Vabaparda kõrgus, mis määrab laeva ujuvusvaru on limiteeritud Rahvusvahelise lasti- märgi konventsiooni 1966 (LL-66) nõuetega. Vastav märk - vabapardamärk või lastimärk kantakse laeva pardale klassifikatsiooniühingu järelvalve all.

Vabaparda kõrgust reglementeeriti juba vanas Roomas, kus lastide ja laeva säilivuse nimel ei tohtinud laeva liiga täis laadida. Kehtisid sellekohased reeglid.

Aegade jooksul jäeti vabaparda kõrgus silma järgi kasutades kogemusi ja kainet mõistust.

XIX sajandi teisel poolel asus ametiühingutegelane S.Plimsoll võitlusse vabaparda kõrguse normeerimise nimel tuues põhjuseks meremeeste elu ohtu seadmise laevade arutu ülelaadimise tõttu kasumi nimel. Ta saavutas Briti valitsuse vastava seaduse sätestamise, mis kohustas laeva pardale kandma teatud märki, millest sügavamalelaeva lastida ei tohtinud. See oligi esimene vabapardamärk. Veel tänapäeval kannab see Plimsolli ketta nime.

Tänapäeval nimetatakse seda märki sagedamini lastimärgiks, kuna ta lubab laeva lastida teatud veeliini tasemeni (teatud keskmise süviseni) arvestades kliimavööndit ja aastaaega. Kliimavööndite piirid ja aastaaegade kestvus on kirjeldatud ja vastava kaardiga illustreeritud ülalnimetatud rahvusvahelises konventsioonis. Plimsolli ketta horisontaaljoone ülemine serv näitab lubatud süvist suvistes tingimustes merevee tiheduse 1,025 juures. Vööri poole asub nn. kamm, millele märgitakse veeliini maksimaalne kõrgus suvel, talvel, talvel Põhja-Atlandil, troopikas, magedas vees ja magedas vees troopikas.

Lastiruumides ja tekil metsamaterjali vedavatel laevadel loetakse nõuetekohaselt paigutatud ja kinnitatud tekilast laevakere osaks, mis annab täiendava ujuvusvaru, seetõttu lubatakse sellistel laevadel lastida end kõrgema veeliinini (suurema süviseni) jättes väiksema vabaparda kõrguse. Vastav metsalastimärk kantakse laeva pardale Plimsolli kettast ahtri poole.

Kokkuleppeliselt võivad vahetekiga (või mitme vahetekiga) laevad kasutada kahe erisuguse registertonnaažiga konversioonisüsteemi, mis annab neile kaks erinevat mõõdukirja. N.n. teise seisundi korral loetakse peatekils mitte laeva ülatekk vaid vahetekk ja lähtudes sellest määratakse laeva GT ja NT. Vastav vabapardamärk, mida sel juhul nimetatakse tonnaažimärgiks kantakse laeva pardale Plimsolli kettast ahtri poole

Peamõõtmed mitte ainult ei näita laeva suurust vaid ka iseloomustavad teda.

Suhted L/B, B/d, H/d, L/H, B/H annavad laevakere esmase iseloomustuse ja avaldavad mõju laeva mereomadustele.

· mida suurem L/B - sihvakam laev, seda parem kiirus,

· B/H suurenemine parandab püstuvust, mõjutab käikuvust ja pööratavust,

· H/d suurenemine annab suurema ujuvusvaru, parema uppumatuse

Laeva iseloomustab ka tema mahuline veeväljasurve V, mida mõõdetakse m3-des ja ta kujutab endast laeva veealuse osa ruumala.

Kaaluline veeväljasurveväljendab laeva massi tonnides.

? Täidlustegurid.

Veelgi parema iseloomustuse laevakere vormidest annavad täidlustegurid.

Veejoone või veeliini tegur Cwp või (Cw)= Aw/LB, millest Aw=CwLB.

Keskkaare või kesklõike tegur CM=AM/BT, millest AM=CMBT.

Üldtäidlustegur ehk blokktegur, ka veeväljasurve täidlustegur CB=V/LBT, millest V=CBLBT

Pikiprisma tegur Cp=V/AML=CBLBT/CMLBT=CB/CM

Püstprisma ehk vertikaalprisma tegur Cvp=V/AwT=CBLBT/CwLBT=CB/Cw

13. Laeva mereomadused, püstuvus.

Püstuvus on laeva võime pöörduda tagasi tasakaaluasendisse kui teda sellest välja viinud välisjõu mõju lakkab. Vaatleme põikipüstuvust ehk püstuvust külgkalde korral. Kallet mõõdetakse kreeninurgaga Q.

Eristame algpüstuvust (väikeste kalletega) ja püstuvust suurtel kalletel.

Kui laev kaldub mingi välismõju (näiteks tuul) survel, siis nihkub veealuse osa kuju muutumise tagajärjel ka veeväljasurve kese tekitades taastumismomendi MT=Δl, kus l on taastava momendi õlg,

punkt M - põikisuunaline metatsenter, punkt, mille ümber liigub mahukese B raadiusega r (ehk BM),

lõik BM = r - metatsentriline raadius,

lõik GM = h - metatsentriline kõrgus,

see on üks tähtsamaid püstuvuse iseloomustusi.

h=zc+r-zg

h=r-(zg-zb)

kus: zb- suuruskeskme kõrgus (KB)

zg- raskuskeskme kõrgus (KG)

r- metatsentriline raadius (BM)

zbja r saadakse teoreetilise joonise kõverate järgi või arvutatakse ligikaudsete valemi- te abil, zgleitakse kaalulise koormuse arvutusega nagu näidatud eespool.

Staatilise püstuvuse diagramm näitab taastuva õla pikkust olenevalt kreeninurgast. Teatud hetkel (joonisel on see kreen 370) saavutab õlg l maksimaalse väärtuse. Kreeni edasisel suurenemisel jätkab tegutsemist, kuid muutub kreeni suurenedes üha väiksemaks. Lõpuks (joonisel kreen 820) muutub õlg olematuks, l=0. Seda punkti nimetatakse staatilise püstuvuse diagrammi loojanguks ja vastavat kreeninurka – kaadumisnurgaks. Kreeni jätkuval suurenemisel muutub õlg negatiivseks ja hakkab soodustama laeva pöördumist kiiluga ülespoole.

Klassifikatsiooniühingud normeerivad eri tüüpi laevade jaoks staatilise püstuvuse kõvera näitajaid (maksimaalse õla kreeninurk ja diagrammi loojang)

Kreeninurga korral alla 10osaab taastumismomenti leida valemist:

MT=Δh sinQ

Seda valemit nimetatakse põikpüstuvuse metatsentriliseks valemiks.

Vedellasti mõju püstuvusele.

Vedellast (juhul kui teda sisaldav laevaruum ei ole lõplikult täidetud ja vedelik omab vaba pinda) valgub kalde suunas. Kuna sel puhul nihkub paigast ka laeva raskuskese G, muutub taastav õlg endise l0asemel omandades suuruse l.Jooniselt on näha, et l0>l. Siit järeldub, et vedellast, vaba pinna olemasolu korral, halvendab laeva püstuvust. Negatiivne mõju on väiksem kui vaba pind saab jagatud osadeks pikivaheseintega.

Kreenikatseon operatsioon ehitatud või rekonstrueeritud laeva raskuskeskme kõrguse leidmiseks. Üksikasjad ja katse praktilise teostamise kirjeldus kuulub õppeaine “Laeva teooria” valdkonda.

Pikipüstuvus.

Pikkupidine trimmiv moment pöörab laeva ümber tema põiktelje (näiteks kiilõõtsumisel). Tagajärjeks on trimmi (ahtri ja vööri süviste) muutumine. Ka siin on olemas pikkupidine metatsentriline kõrgus H0(GML) ja metatsentriline raadius R(ehk BML).

Metatsentriline valem on sama; MTR=ΔH0sinψehk MTR=ΔH0ψ

Kus MTR– on trimmiv moment.

Date: 2015-12-11; view: 3367