Vattenlinjeområdeselement. Betydelsen av ordet vattenlinje Vad är en vattenlinje

För att studera ett fartygs navigeringsegenskaper är det nödvändigt att känna till de kvantiteter som de är beroende av. Dessa värden inkluderar en grupp indikatorer som kännetecknar geometrin på fartygets skrov och kallas - delar av teoretisk teckning; de senare kallas också - hydrostatiska indikatorer för fartyget.

Elementen i den teoretiska ritningen inkluderar:

Elementen i en teoretisk ritning delas vanligtvis in i två grupper: flytkraftselement ( V, S, w, z Med , X c , x f , a, d, b) och delar av initial stabilitet ( I x , I f , r, R). Användningen av flytelement visas i avsnittet "Flytkraft" i denna handbok.

Huvudparametern som kännetecknar fartygets landning (fartygets position i förhållande till vattnet) är dess djup ( z). I avsaknad av rullning och trim (landning rakt och på jämn köl) är djup den enda landningsparametern, och i fallet med en godtycklig landning är det huvudparametern. Med hänsyn till vad som har noterats presenteras värdena för elementen i en teoretisk ritning vanligtvis i form av beroenden (kurvor) av nedsänkning (fig. 1.10).

I fig. 1.10 visar inte beroendet av förändringen i ramarnas nedsänkta område ( w). Som underlag (argument) för att representera en förändring w längden på vattenlinjen tas ( L) till något värde av nedsänkning ( z). Grafen för ett sådant beroende (Fig. 1.11) kallas en borr med ramar.

Allmänna uttryck för flytelement. För att beräkna den volymetriska förskjutningen, koordinater för magnitudcentrum och andra element av flytkraft, används en teoretisk ritning.

Låt oss välja från skrovets undervattensvolym två ramplan, åtskilda av en oändligt liten mängd dx element i denna volym (Fig. 1.12, A). Volymen av ett sådant element kommer att vara w · dx och kärlets laddade volym bestäms genom att integrera detta uttryck över kärlets längd

Ris. 1.11. Konstruktion på ramar

För att bestämma abskissan för mitten av en kvantitet (X c) vi använder satsen att det statiska volymmomentet ( V) i förhållande till mittsektionen är lika med det totala momentet för dess element, dvs.

Tillämpningen av magnitudpunkten bestäms, i likhet med (1.6), genom det statiska momentet för volymen i förhållande till huvudplanet

Statiskt moment för en elementär plattform (se fig. 1.14) i förhållande till axel 0 U lika med ; och för hela området av vattenlinjen kommer vi att ha

På liknande sätt, om i formel (1.7) området för vattenlinjen ersätts med uttryck (1.10), kommer vi att ha

(1.15)

Allmänna uttryck för bestämning av fullständighetskoefficienter a, b, d, relaterade till flytkraftselement representeras av formlerna (1.1) (1.2) och (1.3); användningen av den senare är möjlig med kända värden ( S, V Och w).

De allmänna uttrycken som presenteras ovan för att bestämma flytkraftselementen innehåller en bestämd integral, som kan ha en exakt lösning om funktionen specificeras analytiskt.

De beroenden som beskriver den teoretiska ytan av fartygets skrov anges i form av en ritning, d.v.s. i grafisk form. I detta fall beräknas den bestämda integralen med hjälp av ungefärliga formler (kvadraturformler). I beräkningar baserade på fartygsteori kallas kvadraturformler regler. I praktiken av skeppsbyggnadsberäkningar har tre regler blivit utbredda: trapetsregeln, Simpsons regel och Chebyshevs regel. . Fördelen med den trapetsformade regeln är dess enkelhet och tydlighet; det används flitigt i praktiken.

Trapetsregel. Kärnan i denna regel och dess tillämpning på beräkningen av flytelement presenteras nedan.

Om det är nödvändigt att beräkna en bestämd integral av formen och integrandfunktionen y=f(x) ges i form av en kurva (fig. 1.15), så blir det geometriska uttrycket för integralen arean ( A), begränsad av en given kurva, x-axel och ändordinater. För att ungefär beräkna arean är den uppdelad i ett antal trapetser med samma höjd; i detta fall reduceras beräkningen av integralen till att bestämma området som begränsas av den streckade linjen, dvs. att beräkna summan av areorna av trapetser vars baser är ordinater på 0 , y 1 , … y n:

var är trapetsens höjd; n– antal intervaller.

Eftersom hälften av varje ordinata, utom de extrema, anger det resulterande uttrycket två gånger, kan formeln transformeras till formen

och halvsumman av yttersta ordinaterna, kallad korrigeringen till summan, som

Den trapetsformade regeln kan användas för att utvärdera alla bestämda integraler och integrandfunktionen y = f(x) kan ha vilken geometrisk eller fysisk betydelse som helst.

Beräkning av ramarea. Ramen specificeras av dess kontur på "skrov"-projektionen på den teoretiska ritningen (se fig. 1.13). enligt trapetsregeln bestäms ramarean som summan av areorna av trapetser med samma höjd , dvs.

Efter transformationer och notationer (1.16) – (1.18) antagna enligt trapetsregeln, kan uttrycket (1.20) representeras i formen

MODUL 3. ELEMENT AV TEORETISK RITNING

Deplacementkurva och laststorlek. Viktskala

För att bestämma djupgående genom förskjutning eller, omvänt, förskjutning genom djupgående, använd förskjutningskurva V(z). För att konstruera det är det nödvändigt att beräkna integralen med en variabel övre gräns:

Var x n Och x k - abskiss av skärningspunkterna mellan vattenlinjerna och linjerna för aktern respektive akterstolpen vid djupgående z.

Typ av kurva V(z) visas i fig. 6, som också visar kurvorna V V (z) Och M(z)=ρV V (z). Kurva V i (z) kännetecknar den volymetriska förskjutningen med hänsyn till utskjutande delar (hud, kölar, etc.), och M(z) - förskjutning med hänsyn till vattnets densitet (massa).

Kurva M(z) kallad laststorlek. Vattnets täthet beror på området för navigering, såväl som på vattnets temperatur (dvs. på årstiden), så ibland ritas en serie kurvor ut. M(z) för olika ρ .

Ris. 6. Deplacementkurva och laststorlek för ett konventionellt fartyg.

Att bestämma V,x s,z s, måste du känna till vattenlinjeområdet S och abscissar x f tyngdpunkterna i dessa områden. För att beräkna stabilitet är det nödvändigt att beräkna tröghetsmomenten för vattenlinjeområdena i förhållande till koordinataxlarna Åh, åh och axlar ff, passerar genom vattenlinjeområdets tyngdpunkt.

Låt oss först hitta elementen i vattenlinjeområdet för ett fartyg som sitter upprätt och på en jämn köl. Låt oss välja ett elementärt område (fig. 1) med en längd dx och bredd 2у: dS = 2ydx, Sedan

. (1)

Ris. 1. För att bestämma elementen i området för en symmetrisk vattenlinje.

Abskissan för vattenlinjeområdets tyngdpunkt är lika med

x f = M y/S,(2)

Var M y - statiskt moment för vattenlinjearean kring axeln OU. För att bestämma M y Låt oss först skriva ner uttrycket för elementarområdets statiska moment dS: dM y = xdS = x2ydx, var

. (3)

Nu erhåller vi formler för att bestämma de axiella tröghetsmomenten för vattenlinjeområdet i förhållande till de centrala huvudaxlarna

Låt oss hitta tröghetsmomentet dI x elementärt område dS, för vilken vi använder formeln känd från teoretisk mekanik för tröghetsmomentet för arean av en rektangel i förhållande till huvudaxeln: , Var b = dx, h = 2y, dvs.

.

. (4)

Tröghetsmoment för vattenlinjeområdet S i förhållande till axeln ff lika

, (5)
Var jag y - tröghetsmoment för vattenlinjeområdet kring axeln OU, definierad av formeln

, (6) sedan områdets elementära tröghetsmoment dS lika ;Sx 2 f -överföring av tröghetsmoment.

Under drift kan fartyget segla med en initial list när vattenlinjen är asymmetrisk i förhållande till DP. För att beräkna arean, statiska moment, tröghetsmoment och andra element för detta fall introducerar vi rätt y n och vänster y l ordinater (fig. 2).

Ris. 2. För att bestämma elementen i området för en asymmetrisk vattenlinje

Enligt fig. 2 uttryck för arean av elementet, med hänsyn till det faktum att y n negativ, kan skrivas i formen dS= y n dx- y l dx=(y p - y l) dx, och vattenlinjens yta är som

. (7) På samma sätt för det statiska momentet av arean S i förhållande till axeln OU vi får

(8)

(9)

För en asymmetrisk vattenlinje, det statiska momentet för arean kring axeln Åh inte lika med noll. Det statiska momentet för den högra elementära plattformen är lika med

,

för vänster -

,

totalt -

Därefter kommer formeln för det totala statiska momentet att skrivas i formuläret

.(10)

Tyngdpunkt F vattenlinjeområdet kommer att ligga på avstånd från DP

Vattenlinje markerad på skrovet på ett fartyg (i svart)

Vattenlinje(Engelsk vattenlinje) - kontaktlinjen mellan den lugna vattenytan och skrovet på ett flytande fartyg. I teorin om ett fartyg finns det också ett element i en teoretisk ritning: en sektion av skrovet med ett horisontellt plan.

Följande vattenlinjer urskiljs:

Den effektiva vattenlinjen bestäms av formen på kärlet, dess genomsnittliga densitet, samt graden av grovhet hos vattnet i en given pool. Vattenlinjearean används för att beräkna skrovets fyllighetsfaktor. Formen på vattenlinjeområdet, närmare bestämt dess tröghetsmoment, är en faktor som bestämmer formens stabilitet. Beroende på belastningsförhållandena, häl och trim, kan uppenbarligen formen på vattenlinjeområdet, och därmed stabiliteten, förändras.

Längden längs vattenlinjen fungerar som en karakteristisk linjär dimension för att bestämma Froude-talet för deplacementfartyg och följaktligen deras teoretiska hastighet.

Lastlinje

Lastlinje (Plimsoll-linje)

Alla kommersiella fartyg måste ha ett märke ombord berättigat Lastlinje(även känd som English Load line, Plimsoll line).

Innan detta märke blev obligatoriskt (det första prejudikatet i modern historia var den brittiska Load Line Act från 1890, enligt vilken den minsta tillåtna fribordshöjden inte fastställdes av fartygsägaren utan av en statlig myndighet), gick många fartyg förlorade. Huvudorsaken är överbelastning på grund av önskan att få ytterligare vinst från transport, vilket förvärrades av skillnaden i vattendensitet - beroende på dess temperatur och salthalt kan fartygets djupgående variera avsevärt.

Lastlinje- detta är ett märke som är speciellt applicerat på fartygets mittskepp, genom vilket superlasten (den person som ansvarar för lastning, leverans och lossning av last) bestämmer till vilken nivå fartyget kan lastas säkert, dvs. ladda vattenlinjen. Vid lastning av fartyget sitter det djupare i vattnet och märket faller närmare vattenytan.

På 1870-talet föreslog den brittiske politikern Samuel Plimsoll ett system med universella fartygsmärkningar, som gjorde det möjligt att bestämma den maximala lasten på ett fartyg beroende på årstid och region.

Tabell över överensstämmelse mellan fartygets djupgående och dess lastning och lastlinjerisken

Bokstäverna på lastlinjen betyder:

Anteckningar

Litteratur

Vattenlinje:

• // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron: i 86 volymer (82 volymer och 4 ytterligare). - St. Petersburg. 1890-1907.
• Suvorov N. S., Ivanov V. P., Fedorov V. P. Moderna krigsfartyg. - DOSAAF USSR, 1978. - 285 sid.
• Stekt E.G. Fartygets struktur. - L.: Skeppsbyggnad, 1989. - 344 sid. - 25 000 exemplar. -

Vattenlinjen är kontaktlinjen mellan den lugna vattenytan och skrovet på ett flytande fartyg.

Följande vattenlinjer urskiljs:

strukturell vattenlinje (KWL)- vattenlinje, tagen som grund för att konstruera en teoretisk ritning och som motsvarar fartygets totala deplacement och fartygets normala deplacement erhållen genom preliminär beräkning;

lastvattenledning (GWL)- vattenlinje när fartyget seglar med full last. För sjötransportfartyg är vatten- och vattenlinjen (GVL) vanligtvis densamma;

design vattenlinje- vattenlinje som motsvarar fartygets djupgående, för vilken dess designegenskaper bestäms. Vid bestämning av designegenskaperna tas följande som designvattenlinje: för fartyg - vattenlinjen som motsvarar den normala förskjutningen; för fartyg - vattenlinjen som motsvarar djupgåendet i mitten av lastlinjecirkeln (designegenskaper bestäms för alla).

nuvarande vattenlinje- ström (vid en given belastning och förhållanden);

teoretiska vattenlinjer- en uppsättning sektioner på lika avstånd, som bildar en av typerna av teoretisk ritning: plan;

nuvarande vattenlinje bestäms av formen på kärlet, dess genomsnittliga densitet, såväl som graden av omrörning av vattnet i en given pool. Vattenlinjearean används för att beräkna skrovets fyllighetsfaktor. Formen på vattenlinjeområdet, eller närmare bestämt dess tröghetsmoment, är en faktor som bestämmer formens stabilitet. Självklart, beroende på belastningsförhållandena,

vattenlinje

och. Morsk. linan på fartygets skrov längs vilken den sitter i vattnet; last, last, drag. Denna funktion beräknas i förväg av byggaren och anges på ritningen av fartyget. Vattenpass m. Holland. en projektil som visar nivån på planet, hur vattenytan står sig; nivå. Gå eller jämna platsen efter vattenpasset, gå längs med nivån eller vid synen. Projektilen är antipol. nivå, lod; men placerad på en linjal kombinerar den båda projektilerna, vilket är anledningen till att nivån på denna enhet kallas ett lod. Den enklaste nivån: ett lod ovanför en liggande linjal; närmare bestämt ett glasrör med vätska i vilket en luftbubbla förs in; När röret är placerat efter nivån står det på märket, i mitten. Vattenpass, relaterat till nivån; horisontell, jämn, rak, utan lutning, upphängd, vattendirekt. Vattenslang m. morsk. duk eller läder hylsa, tarm till fyllnadspumpar; även för att fylla fat med vatten. Vattenstag m. Morsk. en av de tjocka tjärade riggarna som håller bogsprötet mot skärvattnet. Vattenbakstag m. Morsk. en liknande tackling som stärker bogsprötet från sidorna. Waterwooling m. Morsk. ett tjärat rep som drar bogsprötet med många varv till skaftet, till skeppets försteg. Vattenvägar m. Morsk. timmer liggande alldeles intill fartygssidan, på balkar, tvärbalkar ovanför däck. Vatten-tali w. pl. Morsk. stora hissar (löpande, dragande), med vilka tunnor med vatten och andra vikter lyfts upp på fartyget. Vattenklosetten är en latrin, enligt engelsk design, med vatteninlopp.

Förklarande ordbok för det ryska språket. D.N. Ushakov

vattenlinje

vattenlinje, g. (Gol. waterlinie) (Marine). Linan längs sidan, innan snittet av fartyget är nedsänkt i vattnet.

Förklarande ordbok för det ryska språket. S.I.Ozhegov, N.Yu.Shvedova.

vattenlinje

[te], -i, f. (specialist.). Linan längs med sidan tills fartyget är nedsänkt i vatten vid normalt djupgående. Frakten i. (sammanfaller med vattenytan när fartyget är fullt lastat).

Ny förklarande ordbok för det ryska språket, T. F. Efremova.

vattenlinje

och. En linje längs skrovet på ett fartyg (vanligtvis märkt med färg) som sammanfaller med vattenytan vid dess högsta tillåtna belastning.

Encyclopedic Dictionary, 1998

vattenlinje

WATERLINE (från holländskt vatten - vatten och lijn - linje) kontaktlinjen mellan den lugna vattenytan och skrovet på ett flytande fartyg. Lastvattenlinjen, markerad med lastlinjen, sammanfaller med vattenytan när fartyget är fullt lastat och motsvarar det maximala djupgående som tillåts i drift. Formen på vattenlinjen och storleken på det område som beskrivs av den påverkar egenskaperna hos fartygets framdrivning och stabilitet.

Vattenlinje

(holländsk vatten-lijn, från vatten ≈ vatten och lijn ≈ linje), kontaktlinjen mellan vattenytan och skrovet på ett flytande fartyg. Lastvattennivån sammanfaller med den lugna vattenytan när fartyget är fullt lastat och motsvarar det maximala djupgående som tillåts i drift; Lastens position V. är markerad med en lastlinje. Teoretiska dimensioner, avbildade på en teoretisk ritning av ett fartyg, erhålls genom att skära ytan på fartygets skrov med horisontella plan. Fartygets form och storleken på det område som det skisserar påverkar egenskaperna hos fartygets framdrivning och stabilitet.

Wikipedia

Vattenlinje

effektiv vattenlinje beroende på djupgående Den effektiva vattenlinjen bestäms av kärlets form, dess medeldensitet samt graden av grovhet hos vattnet i en given bassäng. Vattenlinjearean används för att beräkna skrovets fyllighetsfaktor. Formen på vattenlinjeområdet, närmare bestämt dess tröghetsmoment, är en faktor som bestämmer formens stabilitet. Beroende på belastningsförhållandena, häl och trim, kan uppenbarligen formen på vattenlinjeområdet, och därmed stabiliteten, förändras.

Längden längs vattenlinjen tjänar som en karakteristisk linjär dimension vid bestämning av Froude-talet för deplacementfartyg, och följaktligen deras teoretiska hastighet.

Exempel på användningen av ordet vattenlinje i litteraturen.

Ruiz körde långsamt runt ubåtens sidor och märkte att rost sipprade från hålen, att rostskyddsfärgen var sprucken längs med vattenlinje, andra tecken på vårdslös hantering undgick honom inte.

Satt bredvid en bandit och mördare, klädd i en elegant tvådäckad kostym, monterad lägre vattenlinje.

Efter att ha öppnat luckan och övervunnit trycket från luftflödet, tog jag tag i stödet med min hand och släppte hela klämman längs en av båtarna och sydde fast den vattenlinje.

Samtidigt är det helt klart att vatten redan har trängt in i vissa fack i undergrunden, eftersom vattenlinje.

I varje nytt alternativ vägrade kanslern något privilegium för sig själv, men den kasserade ballasten var så obetydlig att hans drömmars sjunkna skepp inte kunde stiga till vattenlinje.

Roscoe Banyans bekanta sa ofta att, även laddade med pengar, vattenlinje, han kommer inte att vara för lat för att gå tio mil i trånga skor för att plocka upp en koppar som tappats av någon.

För mycket vatten har absorberats av papyrusknippena ovan vattenlinje, och alla dessa ton av osynlig barlast uppvägde skämtsamt de två eller trehundra kilo proviant och dricksvatten som vandrade till andra sidan.

Den raka, skira skaftet, som en helvetisk klyv, gick in i sidan av det andra fartyget under kollisionen och genomborrade det på samma sätt som ovan vattenlinje och under vattennivån.

Detta innebär att fartygets för är lägre vattenlinjeär avsliten eller har ett hål i sig.

I fören på skrovet, på styrbords sida, mycket lägre vattenlinje, ett betydande hål.

Detta rum ligger sex meter nedanför vattenlinje, framför är pistolmagasinet för det andra tornet, bakom är pannrummet för fören, nedan är en oskyddad botten, ett utmärkt - det är bättre att inte tänka på det - mål för akustiska minor och torpeder.

Nästan till det yttersta vattenlinje sidan av kryssaren verkade vara uppriven av en gigantisk konservöppnare.

Liknande operationer utfördes tidigare först efter den faktiska bestämningen vattenlinje på vattnet.

Denna idé fick inte tillämpning omedelbart: det tog tid för klassificeringssällskap att utfärda en regel enligt vilken fartygets längd är längre vattenlinje beaktades inte vid registermätningar.

Ångarens sidor var redan glödande körsbärsblommor längs hela dess vattenlinjeÅnga steg upp ur vattnet.