Dokstabiliteit: blokreactie P en het kritieke moment, met berekeningen
1De les in gewone woorden
Bereken blokreactie P en de GM-marge op het kritieke moment. Gebruik de goedgekeurde dokconditie en de grenzen van de dokmeester.
Waar P vandaan komt
Een achterover getrimd schip raakt eerst de achterste blokken. Terwijl het water zakt, heft hun opwaartse reactiekracht P de trim op. Het kritieke moment ligt vlak voordat de rest van de kiel neerkomt: tijdens deze ondersteuning uitsluitend achter is P dan het grootst. De trimmomenten zijn in evenwicht: P × l = MCTC × t. MCTC is het moment om de trim 1 cm te veranderen; t is de opgeheven trim in cm; l loopt van het zwaartepunt van het waterlijnoppervlak (LCF) tot het achterste blok.
Waarom GM afneemt
Bij kleine helling en vaste KM vermindert P het oprichtend moment. Δ is de waterverplaatsing in tonnen. Methode 1 trekt P × KM ÷ Δ af van de begin-GM, op basis van de volledige waterverplaatsing Δ. Methode 2 trekt P × KG ÷ (Δ − P) af, op basis van de resterende opwaartse kracht Δ − P. De GM-waarden verschillen, maar beschrijven hetzelfde oprichtend moment: Δ × GM₁ = (Δ − P) × GM₂. Beide geven dezelfde grens van nulstabiliteit. Vermeld op welke basis de vereiste minimumwaarde geldt.
Rekenvoorbeeld
Δ = 9.000 t; achterovertrim 60 cm; MCTC 150 t·m/cm; l = 72 m; KM 8,40 m; KG 7,60 m; GM 0,80 m. Op het kritieke moment is P = 150 × 60 ÷ 72 = 125 t. Methode 1: GM₁ = 0,80 − 125 × 8,40 ÷ 9.000 = 0,68 m. Methode 2: GM₂ = 0,80 − 125 × 7,60 ÷ 8.875 = 0,69 m. Alleen een positieve GM is geen goedkeuring om te dokken.
Trimgrens als oefening
Stel bij methode 1 dat de vereiste GM₁ op het kritieke moment minstens 0,30 m is. Toegestaan verlies = 0,80 − 0,30 = 0,50 m. Maximale P = 0,50 × 9.000 ÷ 8,40 = 536 t. Maximale trim = 536 × 72 ÷ 150 = 257 cm, ongeveer 2,6 m achterover. Dit resultaat met constante hydrostatische gegevens is een oefening. De werkelijke trim moet voldoen aan goedgekeurde dokberekeningen en de grenzen van de dokmeester.
Risico beperken
Houd de trim klein, tanks vol of leeg om vrije vloeistofoppervlakken te beperken, en zware gewichten laag. Plaats kimblokken of stutten in de volgorde die met de dokmeester en volgens het goedgekeurde dokplan is afgesproken. Spreek elke ballastwijziging af. Bij achterover getrimd uitdokken wordt het kritiek wanneer de kiel vóór loskomt en alleen de achterste blokken steun geven. Daarna neemt P af naar nul totdat ook het achterschip loskomt.
2Stap voor stap
GM controleren op het kritieke moment
- 1
Neem Δ, trim, MCTC, LCF, KM en KG uit de goedgekeurde dokconditie, met correctie voor vrije vloeistofoppervlakken.
De uitkomst is alleen betrouwbaar als de uitgangsconditie klopt.
- 2
Bepaal l: de afstand van het LCF tot het achterste blok waarop het schip neerkomt.
P grijpt daar aan, dus l bepaalt de grootte van P.
- 3
Bereken P = MCTC × t ÷ l met t in cm.
Op het kritieke moment heeft het blok de volledige trim opgeheven.
- 4
Bereken met methode 1: GM₁ = begin-GM − P × KM ÷ Δ.
Deze GM gebruikt de oorspronkelijke waterverplaatsing; methode 2 gebruikt de resterende opwaartse kracht.
- 5
Vergelijk GM₁ met het minimum op basis van methode 1 en controleer de goedgekeurde dokgrenzen.
Is de waarde te klein, spreek dan vóór het dokken een aangepaste conditie af. Alleen een positieve GM is geen goedkeuring om te dokken.
3Kerngegevens
- Opwaartse blokreactie
- P = MCTC × t ÷ l (t in cm, l van LCF tot het achterste blok)
- GM-verlies, methode 1: oorspronkelijke waterverplaatsing
- P × KM ÷ Δ
- GM-verlies / virtuele stijging van G, methode 2: resterende opwaartse kracht
- P × KG ÷ (Δ − P)
- Rekenvoorbeeld
- P = 125 t; GM₁ = 0,68 m; GM₂ = 0,69 m
4Kernpunten
- 1
De opwaartse blokreactie P heft de trim op: P × l = MCTC × t.
- 2
Methode 1 verliest P × KM ÷ Δ; methode 2 verliest P × KG ÷ (Δ − P). Gebruik de basis waarop de minimumwaarde is vastgesteld.
- 3
Op het kritieke moment is alle trim opgeheven, vlak voordat de kiel volledig neerkomt.
- 4
Kleine trim beperkt P; een laag G en beperkte vrije vloeistofoppervlakken vergroten de resterende stabiliteitsmarge.
5Veelgemaakte fouten
Fout: Meet l van midscheeps tot het achterste blok.
Goed: Het schip trimt om het zwaartepunt van het waterlijnoppervlak. Daarom meet je l vanaf het LCF.
Fout: Vrije vloeistofoppervlakken doen er niet meer toe zodra het schip de blokken raakt.
Goed: Vrije vloeistofoppervlakken verlagen GM totdat het schip volledig ondersteund is. Dit komt boven op het verlies door P.
6Praktijkgeval en examentips
Een schip met Δ 6.000 t heeft 0,90 m achterovertrim. MCTC is 80 t·m/cm, l is 50 m, KM 7,00 m en KG 6,40 m. De vereiste minimale GM₁ volgens methode 1 is 0,45 m. Voldoet deze conditie aan de minimumwaarde voor dokken?
Toon het antwoord
P = 80 × 90 ÷ 50 = 144 t. Begin-GM = 7,00 − 6,40 = 0,60 m. GM₁ = 0,60 − 144 × 7,00 ÷ 6.000 = 0,432 m, dus onder 0,45 m. Ga niet verder in deze conditie. Spreek een aangepaste conditie af, bijvoorbeeld ongeveer 0,80 m achterovertrim of minder bij deze vaste gegevens. Controleer daarna de goedgekeurde dokberekeningen en de grenzen van de dokmeester.
Examentips
- P = MCTC × t ÷ l met l gemeten vanaf het LCF.
- GM-verlies volgens twee methoden: verschillende krachtbases, hetzelfde oprichtend moment.
- Maximale trim als oefening voor een vastgestelde minimale GM₁ volgens methode 1.
- Achterover getrimd uitdokken: kritiek wanneer de kiel vóór loskomt; P daalt daarna naar nul tot het achterschip loskomt.
Dit onderdeel afronden
Als je het gelezen hebt, beantwoord je drie vragen. Heb je ze alle drie goed, dan is het onderdeel afgerond; alleen de pagina openen telt niet.
Mijn notities bij dit onderdeel
Geen notities