Elementos del área de la línea de flotación. El significado de la palabra línea de flotación ¿Qué es una línea de flotación?

Para estudiar las cualidades de navegación de un buque es necesario conocer las cantidades de las que dependen. Estos valores incluyen un grupo de indicadores que caracterizan la geometría del casco del barco y se denominan: elementos del dibujo teórico; estos últimos también se llaman - Indicadores hidrostáticos del buque.

Los elementos de un dibujo teórico incluyen:

Los elementos de un dibujo teórico suelen dividirse en dos grupos: elementos de flotabilidad ( V, S, w, z Con , X C , x f , a, d, b) y elementos de estabilidad inicial ( Ix, Si, r, R). El uso de elementos de flotabilidad se muestra en el apartado “Flotabilidad” de este manual.

El parámetro principal que caracteriza el desembarco de un barco (la posición del barco con respecto al agua) es su profundidad ( z). En ausencia de balanceo y asiento (aterrizaje recto y con quilla uniforme), la profundidad es el único parámetro de aterrizaje y, en el caso de un aterrizaje arbitrario, es el parámetro principal. Teniendo en cuenta lo señalado, los valores de los elementos de un dibujo teórico se suelen presentar en forma de dependencias (curvas) de inmersión (Fig. 1.10).

En la Fig. 1.10 no muestra la dependencia del cambio en el área sumergida de los marcos ( w). Como base (argumento) para representar un cambio. w se toma la longitud de la línea de flotación ( l) a algún valor de inmersión ( z). La gráfica de tal dependencia (figura 1.11) se llama ejercicio por cuadros.

Expresiones generales para elementos de flotabilidad. Para calcular el desplazamiento volumétrico, las coordenadas del centro de magnitud y otros elementos de flotabilidad se utiliza un dibujo teórico.

Seleccionemos del volumen submarino del casco dos planos de cuadernas, separados por una cantidad infinitamente pequeña. dx elemento de este volumen (Fig. 1.12, A). El volumen de dicho elemento será w · dx, y el volumen cargado del buque se determina integrando esta expresión sobre la eslora del buque

Arroz. 1.11. Construcción sobre marcos.

Para determinar la abscisa del centro de una cantidad. (X c) utilizamos el teorema de que el momento estático del volumen ( V) con respecto a la sección media es igual al momento total de sus elementos, es decir

La aplicación del centro de magnitud se determina, de manera similar a (1.6), a través del momento estático del volumen con respecto al plano principal.

Momento estático de una plataforma elemental (ver Fig. 1.14) con respecto al eje 0 Ud. igual a ; y para toda el área de la línea de flotación tendremos

De manera similar, si en la fórmula (1.7) se reemplaza el área de la línea de flotación por la expresión (1.10), tendremos

(1.15)

Expresiones generales para determinar los coeficientes de completitud. a, b, d, relacionados con los elementos de flotabilidad, están representados por las fórmulas (1.1), (1.2) y (1.3); el uso de este último es posible con valores conocidos ( S, V Y w).

Las expresiones generales presentadas anteriormente para determinar los elementos de flotabilidad contienen una integral definida, que puede tener una solución exacta si la función se especifica analíticamente.

Las dependencias que describen la superficie teórica del casco del barco se indican en forma de dibujo, es decir, en forma gráfica. En este caso, la integral definida se calcula mediante fórmulas aproximadas (fórmulas de cuadratura). En los cálculos basados ​​en la teoría de barcos, las fórmulas de cuadratura se denominan reglas. En la práctica de los cálculos en la construcción naval, se han generalizado tres reglas: la regla trapezoidal, la regla de Simpson y la regla de Chebyshev. . La ventaja de la regla trapezoidal es la sencillez y la claridad; es ampliamente utilizado en la práctica.

Regla trapezoidal. La esencia de esta regla y su aplicación al cálculo de los elementos de flotabilidad se presenta a continuación.

Si es necesario calcular una integral definida de la forma y la función integrando y=f(x) se da en forma de curva (figura 1.15), entonces la expresión geométrica de la integral será el área ( A), limitado por una curva determinada, eje x y ordenadas finales. Para calcular aproximadamente el área, se divide en varios trapecios de la misma altura; en este caso, el cálculo de la integral se reduce a determinar el área delimitada por la línea discontinua, es decir para calcular la suma de las áreas de trapecios cuyas bases son ordenadas en 0 , y 1 , … y norte:

¿Dónde está la altura del trapezoide? norte– número de intervalos.

Dado que la mitad de cada ordenada, excepto las extremas, entra dos veces en la expresión resultante, la fórmula se puede transformar a la forma

y la mitad de la suma de las ordenadas extremas, llamada corrección de la suma, como

La regla trapezoidal se puede aplicar para evaluar cualquier integral definida y la función integrando y = f(x) puede tener cualquier significado geométrico o físico.

Cálculo del área del marco. La estructura se especifica por su contorno en la proyección del "casco" del dibujo teórico (ver Fig. 1.13). Según la regla del trapecio, el área del marco se determina como la suma de las áreas de trapecios con la misma altura. , es decir.

Después de las transformaciones y notaciones (1.16) – (1.18) adoptadas según la regla trapezoidal, la expresión (1.20) se puede representar en la forma

MÓDULO 3. ELEMENTOS DEL DIBUJO TEÓRICO

Curva de desplazamiento y tamaño de carga. Escala de peso

Para determinar el calado por desplazamiento o, por el contrario, el desplazamiento por calado, utilice curva de desplazamiento V (z). Para construirlo es necesario calcular la integral con límite superior variable:

Dónde xn Y xk- abscisas de los puntos de intersección de las líneas de flotación con las líneas de la roda y de la popa, respectivamente, en calado z.

tipo de curva V(z) mostrado en la Fig. 6, que también muestra las curvas. V V (z) Y M(z)=ρV V (z). Curva V en (z) caracteriza el desplazamiento volumétrico teniendo en cuenta las partes salientes (piel, quillas, etc.), y M(z) - desplazamiento teniendo en cuenta la densidad del agua (masa).

Curva M(z) llamado tamaño de carga. La densidad del agua depende de la zona de navegación, así como de la temperatura del agua (es decir, de la estación), por lo que en ocasiones se trazan una serie de curvas. M(z) para varios ρ .

Arroz. 6. Curva de desplazamiento y tamaño de carga para un buque convencional.

Para determinar V,xs,z s, necesitas saber el área de la línea de flotación S y abscisas xf centros de gravedad de estas áreas. Para calcular la estabilidad, es necesario calcular los momentos de inercia de las áreas de la línea de flotación con respecto a los ejes de coordenadas. Oh, oh y ejes ff, pasando por el centro de gravedad del área de la línea de flotación.

Primero, encontremos los elementos del área de la línea de flotación de un barco erguido y con la quilla nivelada. Seleccionemos un área elemental (Fig.1) con una longitud dx y ancho 2u: dS = 2ydx, Entonces

. (1)

Arroz. 1. Determinar los elementos del área de una línea de flotación simétrica.

La abscisa del centro de gravedad del área de la línea de flotación es igual a

x f = M y / S,(2)

Dónde Mi - Momento estático del área de la línea de flotación con respecto al eje. UNED. Para determinar Mi Primero escribamos la expresión para el momento estático del área elemental. dS: dM y = xdS = x2ydx, dónde

. (3)

Ahora obtenemos fórmulas para determinar los momentos de inercia axiales del área de la línea de flotación con respecto a los ejes centrales principales.

Encontremos el momento de inercia. dixárea primaria dS, para lo cual utilizamos la fórmula conocida de la mecánica teórica para el momento de inercia del área de un rectángulo con respecto al eje central principal: , Dónde b = dx, h = 2y, es decir.

.

. (4)

Momento de inercia del área de la línea de flotación. S relativo al eje f es igual

, (5)
Dónde Yo y- Momento de inercia del área de la línea de flotación con respecto al eje. UNED, definido por la fórmula

, (6) desde el momento de inercia elemental del área dS es igual ;Sx 2f - momento de inercia de transferencia.

Durante la operación, el barco puede navegar con una escora inicial cuando la línea de flotación es asimétrica con respecto al DP. Para calcular el área, momentos estáticos, momentos de inercia y otros elementos para este caso, introducimos el derecho y norte E izquierda yl ordenadas (Fig. 2).

Arroz. 2. Determinar los elementos del área de una línea de flotación asimétrica.

Según la Fig. 2 expresión para el área del elemento, teniendo en cuenta que y norte negativo, se puede escribir en la forma dS= y n dx- y l dx=(y p - y l) dx, y el área de la línea de flotación es como

. (7) De manera similar para el momento estático del área S relativo al eje UNED obtenemos

(8)

(9)

Para una línea de flotación asimétrica, el momento estático del área con respecto al eje Oh no igual a cero. El momento estático para la plataforma elemental derecha es igual a

,

por la izquierda -

,

total -

Entonces la fórmula para el momento estático total se escribirá en la forma

.(10)

Centro de gravedad F el área de la línea de flotación estará ubicada a una distancia del DP

Línea de flotación marcada en el casco de un barco (en negro)

Línea del agua(línea de flotación en inglés): la línea de contacto entre la superficie tranquila del agua y el casco de un barco flotante. Además, en la teoría de un barco hay un elemento de dibujo teórico: una sección del casco por un plano horizontal.

Se distinguen las siguientes líneas de flotación:

La línea de flotación efectiva está determinada por la forma de la embarcación, su densidad promedio y el grado de aspereza del agua en una piscina determinada. El área de la línea de flotación se utiliza para calcular el factor de plenitud del casco. La forma de la zona de la línea de flotación, más precisamente su momento de inercia, es un factor que determina la estabilidad de la forma. Evidentemente, dependiendo de las condiciones de carga, escora y trimado, la forma de la zona de la línea de flotación, y con ella la estabilidad, puede cambiar.

La longitud a lo largo de la línea de flotación sirve como dimensión lineal característica para determinar el número de Froude en buques de desplazamiento y, en consecuencia, su velocidad teórica.

Linea de carga

Línea de carga (línea Plimsoll)

Todos los buques comerciales deben tener una marca a bordo titulada linea de carga(también conocida como línea English Load, línea Plimsoll).

Antes de que esta marca se volviera obligatoria (el primer precedente en la historia moderna fue la Ley británica de líneas de carga de 1890, según la cual la altura mínima permitida del francobordo no la fijaba el propietario del buque, sino una agencia gubernamental), muchos barcos se perdían. La razón principal es la sobrecarga, causada por el deseo de obtener ganancias adicionales del transporte, que se ve agravada por la diferencia en la densidad del agua: dependiendo de su temperatura y salinidad, el calado del barco puede variar significativamente.

Linea de carga- se trata de una marca especialmente aplicada en la parte central del barco, mediante la cual el supercargo (la persona responsable de cargar, entregar y descargar la carga) determina el nivel al que se puede cargar el barco de forma segura, es decir cargar línea de flotación. Al cargar el barco, éste se hunde más profundamente en el agua y la marca desciende más cerca de la superficie del agua.

En la década de 1870, el político británico Samuel Plimsoll propuso un sistema de marcas universales para barcos, que permitía determinar la carga máxima de un barco en función de la época del año y la región.

Tabla de correspondencia entre el calado del buque y su carga y el riesgo de línea de carga

Las letras en la línea de carga significan:

Notas

Literatura

Línea del agua:

• // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron: en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
• Suvorov N. S., Ivanov V. P., Fedorov V. P. Buques de guerra modernos. - DOSAAF URSS, 1978. - 285 p.
• Frito E.G. Estructura del barco. - L.: Construcción naval, 1989. - 344 p. - 25.000 ejemplares. -

La línea de flotación es la línea de contacto entre la superficie tranquila del agua y el casco de un barco flotante.

Se distinguen las siguientes líneas de flotación:

línea de flotación estructural (KWL)- línea de flotación, tomada como base para la construcción de un dibujo teórico y correspondiente al desplazamiento total del buque y al desplazamiento normal del buque obtenido mediante cálculo preliminar;

Línea de carga de agua (GWL)- línea de flotación cuando el barco navega a plena carga. Para los barcos de transporte marítimo, las líneas de flujo de agua y aire suelen ser las mismas;

línea de flotación de diseño- línea de flotación correspondiente al calado del buque, para la cual se determinan sus características de diseño. Al determinar las características de diseño, se toma como línea de flotación de diseño lo siguiente: para barcos: la línea de flotación correspondiente al desplazamiento normal; para barcos: la línea de flotación correspondiente al calado en el centro del círculo de la línea de carga (las características de diseño se determinan para todos);

línea de flotación actual- actual (a una carga y condiciones determinadas);

líneas de flotación teóricas- un conjunto de secciones a iguales distancias, formando uno de los tipos de dibujo teórico: plano;

línea de flotación actual determinado por la forma del recipiente, su densidad media, así como el grado de agitación del agua en un estanque determinado. El área de la línea de flotación se utiliza para calcular el factor de plenitud del casco. La forma del área de la línea de flotación, o más precisamente su momento de inercia, es un factor que determina la estabilidad de la forma. Obviamente, dependiendo de las condiciones de carga,

línea del agua

y. Morsk. la línea en el casco del barco a lo largo de la cual se asienta en el agua; carga, carga, calado. Esta característica la calcula de antemano el constructor y se indica en el dibujo de la embarcación. Nivel de burbuja m. Holanda. un proyectil que muestra el nivel del avión, cómo se encuentra la superficie del agua; nivel. Camine o nivele el lugar según el nivel de burbuja, camine a lo largo del nivel o a la vista. El proyectil es antipol. nivelado, aplomado; pero colocado sobre una regla, combina ambos proyectiles, por lo que al nivel de este dispositivo se le llama plomada. El nivel más simple: una plomada sobre una regla acostada; más precisamente, un tubo de vidrio con líquido en el que se inserta una burbuja de aire; Cuando el tubo está colocado según el nivel, se sitúa en la marca del medio. Nivel de burbuja, relacionado con el nivel; horizontal, nivelado, recto, sin pendiente, suspendido, directo al agua. Manguera de agua m. funda de lona o cuero, intestino para bombas de relleno; también para llenar barriles con agua. Estancia de agua m. uno de los gruesos aparejos alquitranados que sujetaban el bauprés al tajamar. Estay de agua m. un tackle similar que fortalece el bauprés por los lados. Lana de agua m. una cuerda alquitranada que tira del bauprés con muchas vueltas hasta la roda, hasta la contrahuella de proa del barco. Vías navegables m. madera que yacía justo al lado del costado del barco, sobre vigas, barras transversales sobre la cubierta. Tali de agua w. pl. Morsk. grandes polipastos (marcha, tracción), con los que se suben al barco barriles de agua y otros pesos. El retrete es una letrina, según el diseño inglés, con entrada de agua.

Diccionario explicativo de la lengua rusa. D.N. Ushakov

línea del agua

línea de flotación, g. (Gol. waterlinie) (Marino). La línea a lo largo del costado, antes de que el barco se sumerja en el agua.

Diccionario explicativo de la lengua rusa. S.I.Ozhegov, N.Yu.Shvedova.

línea del agua

[te], -i, f. (especialista.). La línea a lo largo del costado hasta que el barco se sumerge en agua con calado normal. Cargado. (coincidiendo con la superficie del agua cuando el buque está completamente cargado).

Nuevo diccionario explicativo de la lengua rusa, T. F. Efremova.

línea del agua

y. Línea a lo largo del casco de una embarcación (generalmente marcada con pintura) que coincide con la superficie del agua en su carga máxima permitida.

Diccionario enciclopédico, 1998

línea del agua

LÍNEA DE AGUA (del holandés agua - agua y lijn - línea) la línea de contacto entre la superficie tranquila del agua y el casco de un barco flotante. La línea de flotación de carga, marcada por la línea de carga, coincide con la superficie del agua cuando el buque está completamente cargado y corresponde al calado máximo permitido en operación. La forma de la línea de flotación y el tamaño del área delimitada por ella afectan las características de propulsión y estabilidad de la embarcación.

Línea del agua

(holandés water-lijn, de agua ≈ agua y lijn ≈ línea), la línea de contacto entre la superficie del agua y el casco de una embarcación flotante. El nivel del agua de carga coincide con la superficie del agua en calma cuando el buque está completamente cargado y corresponde al calado máximo permitido en operación; La posición de la carga V. está marcada con una línea de carga. Las dimensiones teóricas, representadas en un dibujo teórico de un barco, se obtienen cortando la superficie del casco del barco con planos horizontales. La forma de la embarcación y el tamaño del área delimitada por ella influyen en las características de propulsión y estabilidad de la embarcación.

Wikipedia

Línea del agua

Línea de flotación efectiva dependiendo del calado La línea de flotación efectiva está determinada por la forma del barco, su densidad promedio, así como el grado de rugosidad del agua en una piscina determinada. El área de la línea de flotación se utiliza para calcular el factor de plenitud del casco. La forma de la zona de la línea de flotación, más precisamente su momento de inercia, es un factor que determina la estabilidad de la forma. Evidentemente, dependiendo de las condiciones de carga, escora y trimado, la forma de la zona de la línea de flotación, y con ella la estabilidad, puede cambiar.

La longitud a lo largo de la línea de flotación sirve como dimensión lineal característica para determinar el número de Froude en los barcos de desplazamiento y, en consecuencia, su velocidad teórica.

Ejemplos del uso de la palabra línea de flotación en la literatura.

Ruiz condujo lentamente por los costados del submarino, notando que de los agujeros salía óxido, que la pintura anticorrosión estaba agrietada a lo largo de los lados. línea del agua Pero no se le escaparon otros signos de manejo negligente.

Sentado junto a un bandido y asesino, vestido con un elegante traje de dos pisos, ajustado en la parte inferior. línea del agua.

Abriendo la escotilla y superando la presión del flujo de aire, agarré el soporte con la mano y solté todo el clip a lo largo de uno de los botes, cosiéndolo. línea del agua.

Al mismo tiempo, está absolutamente claro que el agua ya ha penetrado en algunos compartimentos del subsuelo, porque el línea del agua.

En cada nueva opción, el canciller rechazaba cualquier privilegio para sí mismo, pero el lastre desechado era tan insignificante que el barco hundido de sus sueños no podía levantarse a la altura. línea del agua.

Los conocidos de Roscoe Bunyan decían a menudo que, incluso cargado de dinero, línea del agua, no será demasiado vago para caminar diez millas con zapatos ajustados para recoger un cobre que se le haya caído a alguien.

Los fajos de papiro de arriba han absorbido demasiada agua. línea del agua, y todas estas toneladas de lastre invisible superaban en broma los doscientos o trescientos kilogramos de provisiones y agua potable que migraban al otro lado.

La popa recta y escarpada, como un cuchillo infernal, entró en el costado del otro barco durante la colisión, atravesándolo de la misma manera que arriba. línea del agua y por debajo del nivel del agua.

Esto significa que la proa del barco está más baja. línea del agua está arrancado o tiene un agujero.

En la proa del casco, en el lado de estribor, mucho más bajo. línea del agua, un agujero importante.

Esta habitación se encuentra seis metros más abajo. línea del agua, al frente está el cargador de armas de la segunda torreta, detrás está la sala de calderas de proa, debajo hay un fondo desprotegido, un excelente (es mejor no pensar en ello) objetivo para minas acústicas y torpedos.

Casi hasta el mismísimo línea del agua El costado del crucero parecía estar abierto por un abrelatas gigante.

Anteriormente, operaciones similares se llevaban a cabo solo después de la determinación real línea del agua en el agua.

Esta idea no encontró aplicación de inmediato: las sociedades de clasificación tardaron un tiempo en emitir una regla según la cual la eslora del barco es mayor. línea del agua no se tuvo en cuenta durante las mediciones de registro.

Los costados del vapor ya brillaban con flores de cerezo, a lo largo de toda su línea del agua Del agua salía vapor.