Estabilitat en varada: la reacció P i l'instant crític, amb càlculs
1La lliçó en paraules senzilles
Calcula la reacció P dels picadors i el marge de GM a l'instant crític. Utilitza la condició de varada aprovada i els límits del cap del dic.
D'on surt P
Un vaixell amb assentament de popa toca primer els picadors de popa, els suports del buc. En baixar l'aigua, la seva reacció ascendent P elimina l'assentament. L'instant crític és just abans que la resta de la quilla recolzi: P és màxima mentre només hi ha suport a popa. Els moments d'assentament s'equilibren: P × l = MCTC × t. MCTC és el moment per variar l'assentament 1 cm; t, l'assentament eliminat en cm; l, la distància del centre de flotació (LCF) al picador de popa.
Per què disminueix GM
Amb escora petita i KM constant, P redueix el moment adreçador. Sigui Δ el desplaçament en tones. El mètode 1 resta P × KM ÷ Δ de la GM inicial i utilitza el desplaçament total Δ. El mètode 2 resta P × KG ÷ (Δ − P) i utilitza l'empenta restant Δ − P. Les GM difereixen, però descriuen el mateix moment adreçador: Δ × GM₁ = (Δ − P) × GM₂. Tots dos prediuen la mateixa estabilitat nul·la. Indica quina base defineix el mínim exigit.
Exemple resolt
Δ = 9.000 t; assentament de popa 60 cm; MCTC 150 t·m/cm; l = 72 m; KM 8,40 m; KG 7,60 m; GM 0,80 m. A l'instant crític, P = 150 × 60 ÷ 72 = 125 t. Mètode 1: GM₁ = 0,80 − 125 × 8,40 ÷ 9.000 = 0,68 m. Mètode 2: GM₂ = 0,80 − 125 × 7,60 ÷ 8.875 = 0,69 m. Una GM positiva, tota sola, no autoritza la varada.
Límit d'assentament il·lustratiu
Amb el mètode 1, suposem una GM₁ mínima de 0,30 m a l'instant crític. Pèrdua admissible = 0,80 − 0,30 = 0,50 m. P màxima = 0,50 × 9.000 ÷ 8,40 = 536 t. Assentament màxim = 536 × 72 ÷ 150 = 257 cm, uns 2,6 m de popa. Aquest resultat amb dades hidrostàtiques constants és un exercici; l'assentament operatiu ha de complir els càlculs de varada aprovats i els límits del cap del dic.
Reduir el risc
Mantén poc assentament, els tancs plens o buits per limitar les superfícies lliures i els pesos importants a baix. Col·loca picadors laterals o puntals segons la seqüència acordada amb el cap del dic i el pla aprovat; acorda cada canvi de llast. En sortir del dic amb assentament de popa, la fase crítica arriba quan la quilla s'aixeca a proa i només recolza als picadors de popa. Després P disminueix cap a zero fins que la popa se separa dels suports.
2Pas a pas
Comprovar GM a l'instant crític
- 1
Pren Δ, assentament, MCTC, LCF, KM i KG de la condició de varada aprovada, tenint en compte les superfícies lliures.
La fiabilitat del resultat depèn de la condició inicial.
- 2
Troba l: la distància del LCF al picador de popa on recolzarà el vaixell.
P hi actua, de manera que l determina el valor de P.
- 3
Calcula P = MCTC × t ÷ l amb t en cm.
A l'instant crític, el picador ha eliminat tot l'assentament.
- 4
Amb el mètode 1, calcula GM₁ = GM inicial − P × KM ÷ Δ.
Aquesta GM es basa en el desplaçament original; el mètode 2 utilitza l'empenta restant.
- 5
Compara GM₁ amb el mínim especificat segons el mètode 1 i comprova els límits de varada aprovats.
Si és massa petita, acorda una condició revisada abans de varar. Una GM positiva, tota sola, no autoritza la varada.
3Dades clau
- Reacció ascendent
- P = MCTC × t ÷ l (t en cm, l del LCF al picador de popa)
- Pèrdua de GM, mètode 1: desplaçament original
- P × KM ÷ Δ
- Pèrdua de GM / elevació virtual de G, mètode 2: empenta restant
- P × KG ÷ (Δ − P)
- Exemple resolt
- P = 125 t; GM₁ = 0,68 m; GM₂ = 0,69 m
4Punts clau
- 1
La reacció ascendent P del picador elimina l'assentament: P × l = MCTC × t.
- 2
El mètode 1 perd P × KM ÷ Δ; el mètode 2, P × KG ÷ (Δ − P). Utilitza la base especificada per al mínim.
- 3
L'instant crític arriba quan s'ha eliminat tot l'assentament, just abans que recolzi tota la quilla.
- 4
Poc assentament limita P; un G baix i superfícies lliures limitades milloren el marge d'estabilitat restant.
5Errors freqüents
Error: Mesura l des de la secció mestra fins al picador de popa.
Correcte: El vaixell varia l'assentament al voltant del centre de flotació: l es mesura des del LCF.
Error: Les superfícies lliures no importen quan el vaixell toca els picadors.
Correcte: Les superfícies lliures redueixen GM fins que el vaixell recolza completament, afegint-se a la pèrdua causada per P.
6Cas pràctic i claus d'examen
Un vaixell de Δ 6.000 t té 0,90 m d'assentament de popa. MCTC és 80 t·m/cm, l és 50 m, KM 7,00 m i KG 6,40 m. La GM₁ mínima exigida amb el mètode 1 és 0,45 m. Aquesta condició compleix el mínim per varar?
Veure la resposta
P = 80 × 90 ÷ 50 = 144 t. GM inicial = 7,00 − 6,40 = 0,60 m. GM₁ = 0,60 − 144 × 7,00 ÷ 6.000 = 0,432 m, inferior a 0,45 m. No continuïs en aquesta condició. Acorda una condició revisada, com un assentament de popa d'uns 0,80 m o menys amb aquestes dades constants. Després confirma els càlculs de varada aprovats i els límits del cap del dic.
Claus d'examen
- P = MCTC × t ÷ l amb l mesurada des del LCF.
- Pèrdua de GM per dos mètodes: bases de força diferents, mateix moment adreçador.
- Assentament màxim il·lustratiu per a una GM₁ mínima especificada amb el mètode 1.
- Sortida amb assentament de popa: fase crítica quan la quilla s'aixeca a proa; després P baixa a zero quan la popa se separa dels suports.
Acaba aquesta unitat
Quan l'hagis llegida, respon tres preguntes. Encerta-les totes tres per acabar la unitat; només obrir la pàgina no compta.
Les meves notes d'aquesta unitat
Cap nota