Машин тааруулах тухай бүх зүйл

Усан онгоцны тогтвортой байдалд харилцааны нөлөөлөл. Эхний хөндлөн тогтвортой байдлын элементүүд

Хөлөг онгоцны тогтвортой байдал нь түүний өмч бөгөөд үүний улмаас хөлөг онгоц гадны хүчин зүйл (салхи, долгион гэх мэт) болон дотоод үйл явц (ачаа нүүлгэн шилжүүлэх, шингэний нөөцийн хөдөлгөөн, тасалгаан дахь чөлөөт шингэний гадаргуу байх, гэх мэт) өнхрөхгүй. Усан онгоцны тогтвортой байдлын хамгийн том тодорхойлолт нь дараахь байж болно: хөлөг онгоц нь түүнд хуваарилагдсан навигацийн бүсэд далайн байгалийн хүчин зүйл (салхи, давалгаа, мөс) өртөх үед, түүнчлэн "дотоод" -той хослуулан хөмрөхгүй байх чадвар юм. багийн үйл ажиллагаанаас үүдэлтэй шалтгаан

Энэ шинж чанар нь усны гадаргуу дээр хөвж буй объектын байгалийн шинж чанарт суурилдаг - энэ нөлөөлөл дууссаны дараа анхны байрлал руугаа буцах хандлагатай байдаг. Тиймээс тогтвортой байдал нь нэг талаас байгалийн шинжтэй, нөгөө талаас түүний дизайн, үйл ажиллагаанд оролцож буй хүнээс зохицуулалттай хяналтыг шаарддаг.

Тогтвортой байдал нь их биений хэлбэр, хөлөг онгоцны CG-ийн байрлалаас хамаардаг тул дизайн хийхдээ их биеийн хэлбэрийг зөв сонгож, ашиглалтын явцад хөлөг онгоцон дээр ачааг зөв байрлуулснаар хөлөг онгоцны тогтвортой байдлыг хангах хангалттай тогтвортой байдлыг хангах боломжтой юм. ямар ч дарвуулт нөхцөлд хөмөрдөггүй.

Усан онгоцны хазайлт нь янз бүрийн шалтгааны улмаас боломжтой байдаг: ирж буй долгионы нөлөөнөөс, нүхний үед тасалгааны тэгш бус үерээс, барааны хөдөлгөөн, салхины даралтаас, бараа хүлээн авах, зарцуулсанаас гэх мэт. Хоёр төрөл байдаг. тогтвортой байдал: хөндлөн ба уртааш. Навигацийн аюулгүй байдлын үүднээс (ялангуяа шуургатай үед) хамгийн аюултай нь хөндлөн хазайлт юм. Хажуугийн тогтвортой байдал нь хөлөг онгоц эргэлдэж байх үед илэрдэг, i.e. онгоцон дээр хазайх үед. Хэрэв хөлөг онгоцыг хазайлгахад хүргэдэг хүч нь удаан ажилладаг бол тогтвортой байдлыг статик, хурдан бол динамик гэж нэрлэдэг. Хөндлөн хавтгайд хөлөг онгоцны налууг өнхрөх гэж нэрлэдэг ба уртааш хавтгайд - обудтай; Энэ тохиолдолд үүссэн өнцгийг O ба y-ээр тус тус тэмдэглэнэ. Бага налуу өнцгөөр (10 - 12 °) тогтвортой байдлыг анхны тогтвортой байдал гэж нэрлэдэг.

(зураг 2)

Гадны хүчний үйл ажиллагааны дор хөлөг онгоц 9 өнцгөөр өнхрөхийг хүлээн авсан гэж төсөөлөөд үз дээ (Зураг 2). Үүний үр дүнд хөлөг онгоцны усан доорх хэсгийн эзэлхүүн үнэ цэнээ хадгалсан боловч хэлбэрээ өөрчилсөн; баруун талд нь нэмэлт эзэлхүүн ус руу орж, боомт талд уснаас ижил эзэлхүүн гарч ирэв. Хэмжээний төв нь анхны байрлалаас С-ээс хөлөг онгоцны өнхрөх хэсэг рүү, шинэ эзэлхүүний хүндийн төв болох С1 цэг рүү шилжсэн. Хөлөг онгоц хазайсан үед G цэгт үйлчлэх таталцлын хүч P ба C цэгт хэрэглэсэн тулгуур хүч нь V1L1 шинэ усны шугамд перпендикуляр хэвээр байх нь G цэгээс доошилсон перпендикуляр GK мөр бүхий хос хүчийг үүсгэдэг. дэмжих хүчний чиглэл.

Хэрэв бид тулгуур хүчний чиглэлийг С1 цэгээс огтлолцол хүртэлх анхны чиглэлтэй нь С цэгээс үргэлжлүүлбэл анхны тогтвортой байдлын нөхцөлд тохирсон өсгийн жижиг өнцгөөр эдгээр хоёр чиглэл нь хөндлөн гэж нэрлэгддэг М цэг дээр огтлолцох болно. мета төв.

M ба G цэгүүдийн харилцан байрлал нь хажуугийн тогтвортой байдлыг тодорхойлсон дараах тэмдгийг тогтоох боломжийг олгодог: (Зураг 3)

  • A) Хэрэв мета төв нь хүндийн төвөөс дээгүүр байрласан бол сэргээх мөч нь эерэг бөгөөд хөлөг онгоцыг анхны байрлал руу нь буцаах хандлагатай байдаг, өөрөөр хэлбэл, өсгийтэй байх үед хөлөг онгоц тогтвортой байх болно.
  • B) Хэрэв M цэг нь G цэгээс доогуур байвал h0-ийн сөрөг утгатай бол момент нь сөрөг бөгөөд өнхрөлтийг нэмэгдүүлэх хандлагатай байх болно, өөрөөр хэлбэл, энэ тохиолдолд хөлөг онгоц тогтворгүй болно.
  • C) M ба G цэгүүд давхцах үед P ба D хүч нь нэг босоо шугамын дагуу үйлчилдэг, ямар ч хос хүч үүсэхгүй, сэргээх момент нь тэг байна: хөлөг онгоц буцаж ирэх хандлагатай байдаггүй тул тогтворгүй гэж үзэх ёстой. түүний анхны тэнцвэрийн байрлал (Зураг 3).

Зураг 3

Усан онгоцны анхны тогтвортой байдлын сөрөг шинж тэмдгүүд нь:

  • -- өсгийтэй мөч байхгүй үед хөлөг онгоцыг өнхрүүлэн жолоодох;
  • - шулуутгах үед хөлөг онгоцны эсрэг тал руу эргэлдэх хүсэл;
  • - эргэлтийн явцад хажуу тийш шилжүүлэх, хөлөг онгоц шууд чиглэлд ороход ч өнхрөх хэвээр байх;
  • -- агуулах, тавцан, тавцан дээр их хэмжээний ус.

Тогтвортой байдал, энэ нь хөлөг онгоцны уртааш налуугаар илэрдэг, i.e. тайрах үед уртааш гэж нэрлэдэг.


Хөндлөн тэнхлэгийн эргэн тойронд w өнцгөөр хөлөг онгоцны уртааш налуутай Ц.В. С цэгээс С1 цэг рүү шилжих ба урсгалын усны шугамд хэвийн чиглэлтэй тулгуур хүч нь анхны чиглэлтэй w өнцгөөр үйлчилнэ. Дэмжих хүчний анхны болон шинэ чиглэлийн үйл ажиллагааны шугамууд нэг цэг дээр огтлолцдог. уулзвар цэг, тууш хавтгайд хязгааргүй бага налуу нь дэмжих хүчний үйл ажиллагааны шугам нь уртааш metacenter M. далай тэнгисийн тогтвортой байдлын хөдөлгөгч хөлөг онгоц гэж нэрлэдэг.

Усан шугамын IF талбайн уртааш инерцийн момент нь IX инерцийн хөндлөн моментоос хамаагүй их байна. Тиймээс уртааш метацентрик радиус R нь хөндлөн r-ээс үргэлж их байдаг. Уртааш метацентрик радиус R нь хөлөг онгоцны урттай ойролцоогоор тэнцүү байна гэж урьдчилсан байдлаар үзэж байна. Уртааш метацентрик радиус R-ийн утга нь хөндлөн r-ээс олон дахин их байдаг тул аливаа хөлөг онгоцны уртааш метацентрийн өндөр H нь хөндлөн нэг h-ээс олон дахин их байдаг. Тиймээс хэрэв хөлөг онгоц хөндлөн тогтвортой байвал уртааш тогтвортой байдлыг хангах нь гарцаагүй.

Усан онгоцны тогтвортой байдалд хүчтэй нөлөөлдөг хөлөг онгоцны тогтвортой байдалд нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд.

Бага оврын завь ажиллуулахад анхаарах ёстой хүчин зүйлүүд нь:

  • 1. Савны тогтвортой байдал нь түүний өргөнөөс ихээхэн нөлөөлдөг: түүний урт, өндөр, ноорогтой харьцуулахад илүү их байх тусам тогтвортой байдал өндөр болно. Илүү өргөн хөлөг онгоц илүү зөв мөчтэй байдаг.
  • 2. Өсгийн том өнцгөөр их биений живсэн хэсгийн хэлбэр өөрчлөгдвөл жижиг хөлөг онгоцны тогтвортой байдал нэмэгддэг. Энэ мэдэгдэлд, жишээлбэл, хажуугийн тулгуур ба хөөс хаалтуудын үйлдэл дээр суурилдаг бөгөөд энэ нь усанд дүрэх үед нэмэлт нөхөн сэргээх мөчийг бий болгодог.
  • 3. Хөлөг онгоцон дээр хажуу тийшээ гадаргын толин тусгал бүхий түлшний сав байгаа тохиолдолд тогтвортой байдал мууддаг тул эдгээр савнууд нь хөлөг онгоцны төв хавтгайд параллель суурилуулсан хуваалттай байх эсвэл дээд хэсэгт нь нарийссан байх ёстой.
  • 4. Тогтвортой байдалд зорчигч, ачааг хөлөг онгоцон дээр байрлуулах нь хамгийн ихээр нөлөөлдөг тул тэдгээрийг аль болох бага байрлуулах хэрэгтэй. Бага оврын хөлөг онгоцны хөдөлгөөний явцад хөлөг дээрх хүмүүс болон тэдний дур зоргоороо хөдөлгөөнийг суулгахыг зөвшөөрөх боломжгүй юм. Ачаа ердийн газраас гэнэт нүүлгэхээс сэргийлж найдвартай бэхэлсэн байх ёстой.
  • 5. Хүчтэй салхи, давалгааны үед өсөх моментийн үйлдэл (ялангуяа динамик) хөлөг онгоцонд маш аюултай тул цаг агаарын нөхцөл байдал муудаж байгаа тул хөлөг онгоцыг хоргодох, мууг хүлээх шаардлагатай болдог. цаг агаар. Хэрэв эрэг хүртэл нэлээд зайтай тул үүнийг хийх боломжгүй бол шуургатай нөхцөлд та хөлөг онгоцыг "салхинд бөхийлгөж", хөвөгч зангуугаа хаяж, хөдөлгүүрийг бага хурдтайгаар ажиллуулахыг хичээх хэрэгтэй.

Хэт тогтвортой байдал нь хурдан цохилтыг үүсгэж, резонансын эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг. Тиймээс бүртгэл нь зөвхөн доод хязгаарт төдийгүй тогтвортой байдлын дээд хязгаарт хязгаарлалт тавьдаг.

Хөлөг онгоцны тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд (өсгийн өнцгийн нэгжид нөхөн сэргээх моментийн өсөлт) усан онгоцонд ачаа, агуулахыг зохих ёсоор байрлуулах замаар метацентрийн өндрийг h нэмэгдүүлэх шаардлагатай (доод хэсэгт илүү хүнд ачаа, доод хэсэгт хөнгөн ачаа). шилдэг). Үүнтэй ижил зорилгоор (ялангуяа тогтворжуулагчаар - ачаагүй) тэд тогтворжуулагчийн савыг усаар дүүргэдэг.

Тогтвортой байдал гэдэг нь тэнцвэрийн байрлалаас хазайсан хөлөг онгоцны хазайлтыг үүсгэсэн хүч зогссоны дараа буцаж ирэх чадвар юм.

Усан онгоцны хазайлт нь ирж буй долгионы нөлөөллөөс, нүхний үед тасалгааны тэгш бус үерээс, барааны хөдөлгөөн, салхины даралт, бараа хүлээн авах, зарцуулснаас болж үүсч болно.

Хөндлөн хавтгайд хөлөг онгоцны налууг нэрлэдэг өнхрөх,ба уртын дагуу засах.Энэ тохиолдолд үүссэн өнцгийг θ ба ψ-ээр тус тус тэмдэглэнэ

Усан онгоц уртааш налуутай байх тогтвортой байдлыг гэнэ уртааш.Дүрмээр бол энэ нь нэлээд том хэмжээтэй бөгөөд хөлөг онгоцыг нум эсвэл ар талаас нь хөмөрч унах аюул хэзээ ч үүсдэггүй.

Хөндлөн налуутай хөлөг онгоцны тогтвортой байдлыг нэрлэдэг хөндлөн.Энэ нь хөлөг онгоцны хамгийн чухал шинж чанар бөгөөд түүний далайд тэнцэх чадварыг тодорхойлдог.

Өсгийн жижиг өнцгөөр (10 - 15 ° хүртэл) анхны хөндлөн тогтвортой байдал, том налуу үед тогтвортой байдал байдаг, учир нь өсгийн жижиг, том өнцгөөр сэргээх мөчийг янз бүрийн аргаар тодорхойлдог.

анхны тогтвортой байдал.Хэрэв хөлөг онгоц нь гадны өсгийтэй моментийн нөлөөн дор байвал М КР(жишээлбэл, салхины даралт) өнцгөөр θ өнхрөх болно (эхний хоорондох өнцөг WL 0ба одоогийн WL 1усны шугам), дараа нь хөлөг онгоцны усан доорх хэсгийн хэлбэр өөрчлөгдсөний улмаас магнитудын төв ХАМТцэг рүү шилжих 1-ээс(Зураг 5). Хүч чадлыг хадгалах yVцэг дээр хэрэгжинэ C1ба одоогийн усны шугамд перпендикуляр чиглэнэ WL 1.Цэг Мдэмжих хүчний үйл ажиллагааны шугамтай диаметраль хавтгайн огтлолцол дээр байрлах ба гэж нэрлэдэг хөндлөн метатөв. Хөлөг онгоцны жингийн хүч Рхүндийн төвд үлддэг Г.Хүч чадалтай хамт yVЭнэ нь хөлөг онгоцыг өсөх мөчид хазайахаас сэргийлдэг хос хүчийг үүсгэдэг М КР. Энэ хос хүчний моментийг нэрлэдэг сэргээх мөчМ В.Түүний үнэ цэнэ нь мөрөн дээрээс хамаарна l=GKналуу хөлөг онгоцны жин ба тулгуур хүчний хооронд: M B \u003d Pl \u003d Ph sin θ, Хаана h- цэгийн өндөр Мхөлөг онгоцны CG-ээс дээш g,дуудсан хөндлөн метацентрик өндөр хөлөг онгоц.

Цагаан будаа. 5. Хөлөг онгоцны өнхрөх үеийн хүчний үйл ажиллагаа.

Сэргээх моментийн утга нь их байх тусмаа их байгааг томьёоноос харж болно h.Тиймээс метацентрийн өндөр нь тухайн хөлөг онгоцны тогтвортой байдлын хэмжүүр болж чаддаг.

Үнэ цэнэ hТухайн хөлөг онгоцны тодорхой ноорог дахь байдал нь хөлөг онгоцны хүндийн төвийн байрлалаас хамаарна. Хэрэв ачааг хөлөг онгоцны хүндийн төв илүү өндөр байрлалд байрлуулахаар байрлуулсан бол метацентрийн өндөр буурч, түүнтэй хамт статик тогтвортой байдлын гар ба сэргээх мөч, өөрөөр хэлбэл хөлөг онгоцны тогтвортой байдал буурах болно. Хүндийн төвийн байрлал буурах тусам метацентрийн өндөр нэмэгдэж, хөлөг онгоцны тогтвортой байдал нэмэгдэх болно.

Жижиг өнцгүүдийн хувьд тэдгээрийн синусууд нь радианаар хэмжсэн өнцөгтэй ойролцоогоор тэнцүү байдаг тул бид бичиж болно M B = Phθ.

Метацентрийн өндрийг илэрхийллээс тодорхойлж болно h = r + z c - z g,Хаана z c- CV-ийг OL-оос дээш өргөх; r- хөндлөн метацентрик радиус, өөрөөр хэлбэл мета төвийн CV-ээс дээш өргөгдсөн байдал; z g- хөлөг онгоцны CG-ийн голоос дээш өргөгдсөн.

Баригдсан хөлөг онгоцон дээр анхны метацентрийн өндрийг эмпирик байдлаар тодорхойлдог. налуу,өөрөөр хэлбэл, өнхрөх тогтворжуулагч гэж нэрлэгддэг тодорхой жинтэй ачааг хөдөлгөх замаар хөлөг онгоцны хөндлөн хазайлт.

Өсгийн өндөр өнцөгт тогтвортой байдал. Усан онгоцны өнхрөх хэмжээ ихсэх тусам сэргээх мөч нь эхлээд нэмэгдэж, дараа нь буурч, тэгтэй тэнцүү болж, дараа нь зөвхөн налуугаас сэргийлж чаддаггүй, харин эсрэгээр нь хувь нэмэр оруулдаг (Зураг 6).

Цагаан будаа. 6. Статик тогтвортой байдлын диаграмм.

Өгөгдсөн ачааллын төлөвийн нүүлгэн шилжүүлэлт тогтмол байдаг тул сэргээх момент нь зөвхөн хажуугийн тогтвортой байдлын гарны өөрчлөлтөөс шалтгаалан өөрчлөгддөг. l st. Өсгийний том өнцгөөр хөндлөн тогтвортой байдлын тооцооллын дагуу, статик тогтвортой байдлын диаграм, Энэ нь хамаарлыг илэрхийлсэн график юм l stөнхрөх өнцгөөс. Статик тогтвортой байдлын диаграммыг хөлөг онгоц ачаалах хамгийн ердийн бөгөөд аюултай тохиолдлуудад зориулж бүтээсэн болно.

Диаграммыг ашиглан өсгийн өнцгийг мэдэгдэж буй өсгийтэй мөчөөс тодорхойлох эсвэл эсрэгээр нь өсгийтэй өнцгөөс өсгийн мөчийг олох боломжтой. Эхний метацентрик өндрийг статик тогтвортой байдлын диаграмаас тодорхойлж болно. Үүнийг хийхийн тулд координатын гарал үүсэлээс 57.3 ° -тай тэнцэх радианыг салгаж, перпендикулярыг гарал үүсэл дэх тогтвортой байдлын мөрний муруйтай шүргэгчтэй огтлолцох хэсэгт сэргээнэ. Диаграммын масштабын хэвтээ тэнхлэг ба огтлолцлын цэгийн хоорондох сегмент нь анхны метацентрийн өндөртэй тэнцүү байна.

Өсгөх моментийн удаан (статик) үйлчлэлээр моментуудын тэгш байдлын нөхцөл ажиглагдаж байвал өнхрөх үеийн тэнцвэрт байдал үүсдэг. М КР \u003d М Б(Зураг 7).

Цагаан будаа. 7. Статик (а) ба динамик (б) хүчний үйлчлэлээр өнхрөх өнцгийг тодорхойлох.

Өсгөх моментийн динамик нөлөөгөөр (салхины шуурга, хөлөг дээрх чирэх кабелийн цохилт) хөлөг онгоц хазайж, өнцгийн хурдыг олж авдаг. Инерцийн хувьд энэ нь статик тэнцвэрийн байрлалыг давж, өсгийтэй моментийн ажил нь сэргээх моментийн ажилтай тэнцэх хүртэл өсгийг үргэлжлүүлнэ.

Өсгийтэй моментийн динамик нөлөөгөөр өсгийн өнцгийн утгыг статик тогтвортой байдлын диаграммаас тодорхойлж болно. Өсгийтэй моментийн хэвтээ шугамыг талбай хүртэл баруун тийш үргэлжлүүлнэ ODSE(өсгийн мөчний ажил) нь зургийн талбайтай тэнцэхгүй Хоёулаа(ажлыг сэргээх). Үүний зэрэгцээ газар нутаг OASEнийтлэг байдаг тул бид бүс нутгийг харьцуулах замаар өөрсдийгөө хязгаарлаж болно ТИЙМЭЭТэгээд ABC.

Хэрэв сэргээх моментийн муруйгаар хязгаарлагдсан талбай хангалтгүй бол хөлөг онгоц хөмрөх болно.

Далайн хөлөг онгоцны тогтвортой байдал нь Бүртгэлийн шаардлагыг хангасан байх ёстой бөгөөд үүний дагуу нөхцөлийг (цаг агаарын шалгуур гэж нэрлэдэг) биелүүлэх шаардлагатай. K \u003d M def min / M d max ≥ 1" хаана M Def min- хамгийн бага хөмрөх момент (давирхайг харгалзан динамикаар хэрэглэсэн хамгийн бага өсгийт мөч), түүний нөлөөн дор хөлөг онгоц тогтвортой байдлаа алдахгүй байх болно; M d хамгийн их- Тогтвортой байдлын хувьд хамгийн муу ачааллын хувилбарт салхины даралтаас динамикаар гулсах момент.

Бүртгэлийн шаардлагын дагуу статик тогтвортой байдлын диаграмын хамгийн их гар lmax 85 м-ээс дээш урттай хөлөг онгоцонд 0.25 м-ээс багагүй, 30 ° -аас дээш өсгийн θ өнцгөөр 105 м-ээс дээш хөлөг онгоцонд 0.20 м-ээс багагүй байна. Бүх хөлөг онгоцны хувьд диаграммын налуугийн өнцөг (тогтвортой байдлын гарны муруй нь хэвтээ тэнхлэгтэй огтлолцох өнцөг) хамгийн багадаа 60 ° байх ёстой.

Шингэн ачааны тогтвортой байдалд үзүүлэх нөлөө.Хэрэв савыг дээд тал руу нь дүүргээгүй, өөрөөр хэлбэл чөлөөт шингэн гадаргуутай бол хазайсан үед шингэн нь өнхрөх чиглэлд хальж, хөлөг онгоцны хүндийн төв нь ижил тал руу шилжинэ. Энэ нь тогтвортой байдлын гарыг бууруулж, улмаар сэргээх мөчийг багасгахад хүргэнэ. Үүний зэрэгцээ шингэний чөлөөт гадаргуутай сав нь илүү өргөн байх тусам хажуугийн тогтвортой байдал буурах болно. Чөлөөт гадаргуугийн нөлөөллийг багасгахын тулд савны өргөнийг багасгаж, ашиглалтын явцад шингэний чөлөөт гадаргуутай хамгийн бага тооны сав байгаа эсэхийг шалгахыг зөвлөж байна.

Бөөн ачааны тогтвортой байдалд үзүүлэх нөлөө.Бөөн ачаа (үр тариа) тээвэрлэх үед арай өөр дүр зураг ажиглагдаж байна. Налуугийн эхэнд ачаалал хөдөлдөггүй. Зөвхөн өсгийн өнцөг нь амрах өнцгөөс хэтэрсэн үед л ачаа асгарч эхэлдэг. Энэ тохиолдолд асгарсан ачаа өмнөх байрлалдаа эргэж орохгүй, харин хажуу талд нь үлдэгдэл өнхрөх үүсэх бөгөөд энэ нь давтагдах мөчид (жишээлбэл, шуурга) тогтвортой байдлыг алдаж, хөмрөхөд хүргэдэг. хөлөг онгоц.

Ачаа дахь үр тариа асгарахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд түдгэлзүүлсэн уртааш хагас хаалт суурилуулсан - солих самбарэсвэл янданд асгасан тарианы дээр шуудайтай үр тариа овоолох (ачааны шуудай).

Түдгэлзүүлсэн ачааллын тогтвортой байдалд үзүүлэх нөлөө.Хэрэв ачаа нь агуулахад байгаа бол, жишээлбэл, кранаар өргөхөд ачааг түдгэлзүүлэх цэг рүү шууд шилжүүлдэг. Үүний үр дүнд хөлөг онгоцны CG босоо тэнхлэгт шилжинэ, энэ нь хөлөг онгоц өнхрөх үед баруун тийш эргэх мөчний гар буурах, өөрөөр хэлбэл тогтвортой байдал буурахад хүргэнэ. Энэ тохиолдолд тогтвортой байдлын бууралт нь илүү их байх тусам ачааны масс, түүний түдгэлзүүлэлтийн өндөр байх болно.

Усан онгоцны уртын тогтвортой байдал нь түүний хөндлөн тогтвортой байдлаас хамаагүй өндөр байдаг тул навигацийн аюулгүй байдлыг хангахын тулд зөв хөндлөн тогтвортой байдлыг хангах нь хамгийн чухал юм.

  • Налуугийн хэмжээнээс хамааран тогтвортой байдал нь налуугийн жижиг өнцгөөр ялгагдана ( анхны тогтвортой байдал) болон налуугийн том өнцөгт тогтвортой байдал.
  • Үйлчлэх хүчний шинж чанараас хамааран статик ба динамик тогтвортой байдлыг ялгадаг.
Статик тогтвортой байдал- статик хүчний үйлчлэлд тооцогдоно, өөрөөр хэлбэл хэрэглэсэн хүч хэмжээ нь өөрчлөгддөггүй. Динамик тогтвортой байдал- салхи, далайн давалгаа, ачааны хөдөлгөөн гэх мэт өөрчлөлтийн (өөрөөр хэлбэл динамик) хүчний үйл ажиллагааны дор авч үздэг.

Эхний хажуугийн тогтвортой байдал

Эхний хөндлөн тогтвортой байдал. Усан онгоцонд үйлчилж буй хүчний систем

Өнхрөх үед тогтвортой байдлыг 10-15 ° хүртэл өнцгөөр анхны гэж үздэг. Эдгээр хязгаарт нөхөн сэргээх хүч нь өсгийн өнцөгтэй пропорциональ бөгөөд энгийн шугаман харилцааг ашиглан тодорхойлж болно.

Энэ тохиолдолд тэнцвэрийн байрлалаас хазайх нь хөлөг онгоцны жин эсвэл түүний хүндийн төвийн байрлалыг (CG) өөрчилдөггүй гадны хүчнээс үүдэлтэй гэж таамаглаж байна. Дараа нь дүрсэн эзэлхүүн хэмжээ нь өөрчлөгддөггүй, харин хэлбэр нь өөрчлөгддөг. Тэнцүү эзэлхүүнтэй налуу нь ижил эзэлхүүнтэй усны шугамтай тохирч, ижил хэмжээний живсэн их биений эзэлхүүнийг таслана. Усны шугамын хавтгайн огтлолцох шугамыг хазайлтын тэнхлэг гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь ижил эзэлхүүнтэй налуутай усны шугамын талбайн хүндийн төвөөр дамжин өнгөрдөг. Хөндлөн налуутай бол энэ нь диаметрийн хавтгайд байрладаг.

Чөлөөт гадаргуу

Дээр дурдсан бүх тохиолдлууд нь хөлөг онгоцны хүндийн төв нь хөдөлгөөнгүй, өөрөөр хэлбэл хазайсан үед хөдөлдөг ачаалал байхгүй гэж үздэг. Гэхдээ ийм жин байгаа үед тогтвортой байдалд үзүүлэх нөлөө нь бусдаас хамаагүй их байдаг.

Ердийн тохиолдол бол хэсэгчлэн дүүргэсэн саванд, өөрөөр хэлбэл чөлөөт гадаргуутай шингэн ачаа (түлш, тос, тогтворжуулагч, бойлерийн ус) юм. Ийм ачаалал нь хазайсан үед халих чадвартай байдаг. Хэрэв шингэн ачаа савыг бүрэн дүүргэх юм бол энэ нь хатуу суурин ачаатай тэнцэнэ.

Чөлөөт гадаргуугийн тогтвортой байдалд үзүүлэх нөлөө

Хэрэв шингэн нь савыг бүрэн дүүргэхгүй бол, i.e. чөлөөт гадаргуутай бөгөөд энэ нь үргэлж хэвтээ байрлалыг эзэлдэг, дараа нь хөлөг онгоцыг өнцгөөр хазайлгах үед θ шингэн нь хазайлтын чиглэлд хальж урсдаг. Чөлөөт гадаргуу нь дизайны шугамтай харьцуулахад ижил өнцгийг авна.

Шингэн ачааны түвшин нь ижил хэмжээний савыг тасалдаг, өөрөөр хэлбэл. Тэд ижил эзэлхүүнтэй усны шугамтай адил юм. Тиймээс өсгийтэй үед шингэн ачаа сэлбэх үед үүссэн мөч би би, хэлбэрийн тогтвортой байдлын моменттэй ижил төстэй байдлаар төлөөлж болно м f, зөвхөн би биэсрэг м f тэмдгээр:

δm θ = - γ f i x θ,

Хаана би x- энэ хэсгийн хүндийн төвөөр дамжин өнгөрөх уртааш тэнхлэгтэй харьцуулахад шингэн ачааны чөлөөт гадаргуугийн талбайн инерцийн момент; γ- шингэн ачааны хувийн жин

Дараа нь чөлөөт гадаргуутай шингэн ачаалал байгаа үед сэргээх мөч:

m θ1 = m θ + δm θ = Phθ − γ x i x θ = P(h − γ x i x /γV)θ = Ph 1 θ,

Хаана h- цус сэлбэлт байхгүй үед хөндлөн метацентрик өндөр; h 1 = h − γ g i x /γV- бодит хөндлөн метацентрик өндөр.

Халих ачааллын нөлөө нь хөндлөн метацентрик өндрийг засч залруулдаг δ h \u003d - γ w i x / γV

Ус ба шингэн ачааны нягт нь харьцангуй тогтвортой байдаг, өөрөөр хэлбэл залруулахад гол нөлөө нь чөлөөт гадаргуугийн хэлбэр, эс тэгвээс түүний инерцийн момент юм. Энэ нь хажуугийн тогтвортой байдал нь голчлон өргөн, чөлөөт гадаргуугийн уртааш уртаас хамаарна гэсэн үг юм.

Залруулгын сөрөг утгын физик утга нь чөлөөт гадаргуутай байх нь үргэлж байдаг бууруулдагтогтвортой байдал. Тиймээс тэдгээрийг бууруулахын тулд зохион байгуулалтын болон бүтээлч арга хэмжээ авч байна.

    эрч хүч, илүү нарийвчлалтай, хүчин чармайлт биш харин хүч, мөчүүдийн ажлын хэлбэрээр. Энэ тохиолдолд кинетик энергийн теоремыг ашигладаг бөгөөд үүний дагуу хөлөг онгоцны налуугийн кинетик энергийн өсөлт нь түүнд нөлөөлж буй хүчний ажилтай тэнцүү байна.

    Өсгийтэй мөчийг хөлөг онгоцонд хэрэглэх үед м кр, хэмжээ нь тогтмол, энэ нь эргэлдэж эхэлдэг эерэг хурдатгал хүлээн авдаг. Налуу ихсэх тусам сэргээх момент нэмэгддэг боловч эхэнд, өнцөг хүртэл θ ст, аль үед m cr = m θ, энэ нь бага өсгийтэй байх болно. Статик тэнцвэрийн өнцөгт хүрэхэд θ ст, эргэлтийн хөдөлгөөний кинетик энерги хамгийн их байх болно. Тиймээс хөлөг онгоц тэнцвэрийн байрлалд үлдэхгүй, харин кинетик энергийн улмаас энэ нь цааш эргэлдэж, харин удаашрах болно, учир нь сэргээх мөч нь өсгийтэй байхаас их байдаг. Өмнө нь хуримтлагдсан кинетик энерги нь нөхөн сэргээх моментийн илүүдэл ажлаар нөхөн төлдөг. Энэ ажлын хэмжээ нь кинетик энергийг бүрэн унтраахад хангалттай болмогц өнцгийн хурд 0-тэй тэнцүү болж, хөлөг онгоц өсөхөө болино.

    Усан онгоцны динамик мөчөөс авдаг хамгийн том налуу өнцгийг өсгийн динамик өнцөг гэж нэрлэдэг. θ дин. Үүний эсрэгээр, тухайн агшинд хөлөг онгоц явах өсгийн өнцөг (нөхцөлийн дагуу) m cr = m θ), статик эрэгний өнцөг гэж нэрлэгддэг θ ст.

    Статик тогтворжилтын диаграммд хандвал ажлыг сэргээх моментийн муруйн доорх талбайгаар илэрхийлнэ. м-д. Үүний дагуу динамик банкны өнцөг θ динталбайн тэгш байдлаас тодорхойлж болно OABТэгээд BCDнөхөн сэргээх моментийн илүүдэл ажилд харгалзах. Аналитик байдлаар ижил ажлыг дараахь байдлаар тооцоолно.

    ,

    0-ээс интервал дээр θ дин.

    Банкны динамик өнцөгт хүрч байна θ дин, хөлөг онгоц тэнцвэрт байдалд ордоггүй, гэхдээ нөхөн сэргээх илүүдэл моментийн нөлөөн дор хурдан шулуун болж эхэлдэг. Усны эсэргүүцэл байхгүй тохиолдолд хөлөг онгоц өсгийтэй байх үед тэнцвэрийн байрлалын эргэн тойронд уналтгүй хэлбэлзэлд ордог. θ st Marine Dictionary - Хөргөгчтэй хөлөг онгоцны Зааны ясан Тирупати анхны тогтвортой байдал нь сөрөг Тогтвортой байдал нь хөвөгч байгууламжийн өнхрөх, тайрахад хүргэдэг гадны хүчийг тэсвэрлэх чадвар бөгөөд цочролын төгсгөлд тэнцвэрт байдал руу буцах ... ... Википедиа

    Усанд живсэн далавчнаас үүссэн өргөх хүчний нөлөөн дор хөдөлж байхдаа их бие нь уснаас дээш гардаг хөлөг онгоц. ОХУ-д 1891 онд С.-ийн патентыг олгосон боловч 20-р зууны 2-р хагасаас эдгээр хөлөг онгоцыг ашиглаж эхэлсэн ... ... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг

    Газар дээр ч, усан дээр ч явах чадвартай улс хоорондын тээврийн хэрэгсэл. Усанд явагч машин нь битүүмжилсэн их биетэй бөгөөд заримдаа илүү сайн хөвөхийн тулд суурилуулсан хөвөгчөөр дүүргэгддэг. Усан дээрх хөдөлгөөн ...... Технологийн нэвтэрхий толь бичиг

    - (Малай) төрлийн дарвуулт хөлөг онгоц, эвэрт хажуугийн тогтвортой байдлыг бэхэлсэн хөвөгч сувгаар хангадаг. гол руу хөндлөн цацраг бүхий их бие. Усан онгоц нь дарвуулт катамаран шиг юм. Эрт дээр үед П. Номхон далайн арлуудтай харилцах хэрэгсэл болж ... ... Том нэвтэрхий толь бичиг бүхий политехникийн толь бичиг

    хоёр нутагтан "Нисэх" нэвтэрхий толь бичиг

    хоёр нутагтан- (Давхар амьдралын хэв маягийг удирдан чиглүүлдэг Грекийн амфибиос) усан онгоц, газрын явах эд ангиудаар тоноглогдсон, усны гадаргуу болон хуурай газрын нисэх онгоцны буудал дээр суурилах чадвартай усан онгоц. Хамгийн түгээмэл A. завь. Уснаас хөөрөх, ...... "Нисэх" нэвтэрхий толь бичиг

“... Болгоомжтой байгаарай! гэж ганц нүдтэй ахмад хашгирав. Гэхдээ аль хэдийн хэтэрхий оройтсон байлаа. Васюкины аймшгийн баруун талд хэт олон шүтэн бишрэгчид хуримтлагдсан байна. Таталцлын төвийг өөрчилсний дараа хөлөг онгоц нь физикийн хуулийн дагуу бүрэн эргэлдэж, эргэлдсэнгүй.

Сонгодог уран зохиолын энэ хэсгийг жишээ болгон ашиглаж болно тогтвортой байдлын алдагдалнэг талдаа зорчигчид хуримтлагдсанаас хүндийн төвийг хөдөлгөхөөс . Үргэлж биш, харамсалтай нь асуудал нь инээдтэй усанд сэлэлтээр хязгаарлагддаг: тогтвортой байдал алдагдах нь ихэвчлэн хөлөг онгоцны үхэлд хүргэдэг бөгөөд ихэнхдээ хүмүүс, заримдаа хэдэн зуун хүн нэгэн зэрэг үхдэг (саяхны эмгэнэлт явдал - хөлөг онгоцны үхлийг санаарай " Болгар" ... - ред. .).

Дэлхийн усан онгоцны үйлдвэрлэлийн түүхэнд энэ зууны эхээр Америкийн олон тавцант голын усан онгоц "General Slocum"-тай ижил төстэй хэд хэдэн тохиолдол бүртгэгдсэн байдаг. Зохион бүтээгчид нь зорчигчдын тав тухыг хангахын тулд бүх зүйлийг хангаж өгсөн боловч 700 оршин суугч нь нэгэн зэрэг дээд тавцан руу гарч, үзэмжийг бишрэхийн тулд хөлөг онгоцонд дөхөж очвол хөлөг хэрхэн яаж ажиллахыг шалгаагүй ...

Тогтвортой байдал алдагдах нь жижиг хөлөг онгоцны ослын хамгийн түгээмэл шалтгаануудын нэг юм. Тийм ч учраас ахмад бүр хөлөг онгоц нь ямар харагдахаас үл хамааран каяк эсвэл нүүлгэн шилжүүлэгч завь, усан дээр амарч буй хүн бүр "физикийн хууль"-ийн талаархи ойлголттой байх ёстой. Үүнийг мэдэхгүй байх нь Васюкинд маш их хохирол учруулсан. Өөрөөр хэлбэл, хөлөг онгоц үйлдвэрлэгчид тогтвортой байдал гэж нэрлэдэг хөлөг онгоцны далайд тэсвэртэй байдлын тухай.

Тогтвортой байдал- энэ нь хөлөг онгоцны гадны хүчний өсгий үйлдлийг эсэргүүцэх, энэ үйлдэл дууссаны дараа шулуун байрлал руу буцах чадвар юм. Энэ нэр томьёо манай улсад 18-р зуунд Орос улс далайн гүрэн болсон үед гарч ирсэн; гарал үүсэл, утгын хувьд энэ нь "тогтвортой байдал" гэсэн нийтлэг үгийн хувилбар юм.

Бид өдөр тутмын амьдралдаа тэнцвэртэй байдлын тогтвортой байдалтай байнга тулгардаг. Сандал нь буйдангаас илүү амархан гулсдаг нь бидний хувьд нууц биш юм; хоосон номын тавиур нь номоор дүүрсэн тавиураас хөнгөн байдаг. Хүнд хайрцгийг хавирганы дээгүүр эргүүлснээр бид эхлээд хамгийн их хүчин чармайлт гаргаж, дараа нь энэ нь бидэнд илүү хялбар болж, эцэст нь хайрцгийн хүндийн төвөөр босоогоор татсан төсөөллийн шугам хавирганы дээгүүр өнгөрөхөд хайрцаг өөрөө эргэдэг. , бидний оролцоогүйгээр. Намхан өргөн хайрцгийг эргүүлэх нь өндөр, нарийн хайрцагнаас илүү хэцүү, хүнд нь хөнгөнөөс илүү хэцүү гэдгийг нягталж үзсэний дараа бид хатуу гадаргуу дээрх биеийн тогтвортой байдал нь дараахь дүгнэлтэд хүрч чадна. түүний жин ба хүндийн төвөөс дэмжих онгоцны ирмэг хүртэлх хэвтээ зайгаар тодорхойлогддог - мөрний хөшүүрэг . Илүү их жин, мөр байх тусам бие нь илүү тогтвортой байдаг.

Энэхүү энгийн хууль нь хөвөгч хөлөг онгоцны хувьд бас хүчинтэй боловч энд хатуу гадаргуугийн оронд ус "хөмөрсөн" хөлөг онгоцны дэмжлэг болж байгаа тул асуудал төвөгтэй байдаг. Зарчмын хувьд, саяхан тайлбарласан тохиолдлын нэгэн адил хөлөг онгоцны тогтвортой байдлыг түүний жин ба мөр - хоёр хүчний хэрэглээний цэгүүдийн харилцан зохицуулалтаар тодорхойлдог.

Тэдгээрийн нэг нь хөлөг онгоцны хүндийн төвд (CG) үйлчилдэг жин, өөрөөр хэлбэл таталцал бөгөөд үргэлж босоо доош чиглэсэн байдаг.

Нөгөө нь хөвөх хүч буюу дэмжих хүч. Хөвөгч хөлөг онгоцны хувьд Архимедийн хуулийн дагуу энэ хүч нь таталцлын хэмжээтэй тэнцүү боловч босоо чиглэлд дээш чиглэсэн байдаг. Үүссэн дэмжлэгийн хүчийг ашиглах цэг нь хөлөг онгоцны тулгуур цэг юм! Энэ цэг нь усанд живсэн их биеийн эзэлхүүний төвд байрлах ба хөвөх хүчний төв буюу магнитудын төв(CV).

Хөлөг онгоц шулуун байрлалд чөлөөтэй хөвөх үед CV нь үргэлж CG-тэй нэг босоо байрлалд байх ба хөлөг дээр үйлчлэх тэнцүү ба эсрэг хүч тэнцвэртэй байна. Харин одоо хөлөг онгоцон дээр өсгийтэй хүчнүүд ажиллаж эхлэв. Энэ нь зорчигчдын хөдөлгөөн байх албагүй; Энэ нь салхи шуурга, эсвэл хэрэв бид дарвуулт онгоцны тухай ярьж байгаа бол зүгээр л дарвуул дээрх даралт, эгц давалгаа, чирэх татлага, эгц эргэлттэй төвөөс зугтах хүч, хажуу тийш уснаас гарч буй усанд орох зэрэг байж болно. гэх мэт, гэх мэт.

Энэ өсгийт хүчний агшны үйлдэл, i.e. өсөх мөч, хазайлт - хөлөг онгоцыг эргүүлнэ. Үүний зэрэгцээ, хөлөг онгоцны CG нь мэдээжийн хэрэг, энэ нь ижил "Васюкин" тохиолдол бөгөөд налуугийн чиглэлд хөдөлж чадах хөлөг онгоцонд ийм ачаалал байхгүй бол байрлалыг өөрчилдөггүй. Усан онгоц өсгийтэй байсан ч хөвсөөр байдаг, өөрөөр хэлбэл Архимедийн хууль үргэлжлүүлэн ажиллаж байгаа тул усанд орж буй тал дахь живсэн эзэлхүүн ихсэх нь эсрэг талын усанд живэх хэмжээ ижил хэмжээгээр буурсантай тохирч байна. ус. Үүнийг мартаж болохгүй: хөлөг онгоцны жин нь өсгийтэй мөчний үйлдлээс өөрчлөгддөггүй; Тиймээс дүрсэн эзлэхүүний нийт утга өөрчлөгдөхгүй байх ёстой!

Усан доорх эзэлхүүнийг дахин хуваарилсны улмаас CV-ийн байрлал өөрчлөгддөг - энэ нь хөлөг онгоцны өсгий рүү шилждэг; Үүний үр дүнд хөлөг онгоцны шууд байрлалыг сэргээх хандлагатай дэмжлэг үзүүлэх хүчний агшин бий болж, тиймээс үүнийг дууддаг. сэргээх мөч.

Усан онгоц тогтвортой байдлыг хадгалж байх үед өнхрөх тусам нэмэгдэж буй сэргээх мөч нь өсгийтэй тэнцүү болж, эсрэг чиглэлд чиглэсэн тул түүний үйл ажиллагааг бүрэн "саажилт" болгодог. Энэ нь хэрэв өсгийн хүчний хэмжээ өөрчлөгдөхгүй бол хөлөг онгоц тогтмол жагсаалтаар хөвөх болно гэсэн үг юм; хэрэв өсгийтэй хүчний үйл ажиллагаа зогсч, өсөх мөч байхгүй бол сэргээх мөч нь хөлөг онгоцыг нэн даруй шулуун болгоно.

2-р схемд шилжихэд бид өнхрөх явцад үүссэн сэргээх моментийн утга нь илүү их байх тусам мөрөнд - CV-ийн шинэ байрлал ба CV-ийн өөрчлөгдөөгүй байрлал хоорондын хэвтээ зай байх болно гэж бид үзэж болно; тийм болохоор л ингэж нэрлэдэг тогтвортой байдлын мөрөн. Энэ мөр байгаа цагт нөхөн сэргээх мөч хүчинтэй байна - хөлөг онгоц хэвээр үлдэнэ, гэхдээ өнхрөх хэмжээ нэмэгдэх тусам мөр алга болмогц CV нь CG-тэй ижил босоо байрлалд байх болно, цаашид хүчин чармайлт гаргахгүй. хөлөг онгоцыг хөмөрүүлэх шаардлагатай бол энэ нь тогтвортой байдлаа алдах болно - тэр хөмрөх болно.

Хэмжээний төв нь хазайлтын чиглэлд илүү хол байх тусам мөрний тогтвортой байдал их байх тусам хөлөг онгоцыг эргүүлэхэд хэцүү байх болно, өөрөөр хэлбэл илүү тогтвортой байх болно. Тийм ч учраас өргөн хөлөг онгоц нь нарийн савнаас илүү тогтвортой байх болно. 1,6 м өргөнтэй дөрвөн сэлүүрт сэлүүрт сэлүүрчид эрсдэлгүй босч алхаж чаддаг бол 0,7 м өргөнтэй академийн найм дээр нэг сэлүүрчин хөлөө илүү хүчтэй тавихад хангалттай, эсвэл заналхийлсэн өнхрөх шалтгаан болохын тулд сэлүүрээ бага зэрэг дээш өргө!

Хамгийн жижиг завь дээр хангалттай өргөнтэй байх нь онцгой чухал юм. Энэ нь тэдгээрийн тогтвортой байдал, усны шугамын бүрэн байдалд ихээхэн нөлөөлдөг, өөрөөр хэлбэл талууд нь хамгийн их урт, өргөнөөс бүрдэх тэгш өнцөгт нь одоогийн усны шугамын талбайг эзэлдэг үзүүлэлт юм. Бусад зүйлсийн хувьд, усны шугам нь илүү их дүүрсэн хөлөг онгоцууд нь нум болон ар талдаа хурц шугамтай хөлөг онгоцнуудаас илүү тогтвортой байдаг.

Тогтвортой байдал, ялангуяа налуугийн бага өнцөгт байдал нь их биений хэлбэрээс ихээхэн хамаардаг - их биеийн усан доорх хэсгийн эзлэхүүний тархалтаас хамаарна. Эцсийн эцэст тогтвортой байдал нь зөвхөн одоогийн усны шугамын өргөнөөр бус, харин бодит живсэн эзэлхүүний төв болох "тулгуур" -ын байрлалаар тодорхойлогддог.

Тогтвортой байдлын үүднээс авч үзвэл хамгийн бага давуу тал нь хөдөлгүүрийн нөхцлийн дагуу нүүлгэн шилжүүлэх хөлөг онгоцонд ашиглагддаг хагас дугуй хэсгүүд юм; Хагас дугуй хэлбэртэй хэсгүүдийн ойролцоо сэлүүрт академийн завь, түүнчлэн гулгахад зориулагдаагүй харьцангуй нарийхан, урт завьнууд байдаг. Тэгш өнцөгт хэсэг нь анхны тогтвортой байдлын өндөр шинж чанартай байдаг; Энэ төрлийн хэсгийг хамгийн бага урттай усан онгоцон дээр хийдэг - тузик ба пунт шаттл. Гэсэн хэдий ч, хэрэв дунд хэсэгт ноорог (болон эзэлхүүн) багассанаас болж усан доорх эзэлхүүнийг хажуу тийш сунгавал тогтвортой байдал нь илүү их ашиг тустай байх болно: Sportiak, Dolphin гэх мэт хамгийн сүүлийн үеийн бүх нийтийн жижиг завины их бие, ижил төстэй хэлбэртэй байна.

Үүнтэй ижил замыг дагаж, та их биеийг уртын дагуу - АН-ын дагуу зүсэж, нарийн талыг нь тодорхой хэмжээгээр байрлуулснаар тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Бага хурдтай хөвөгч зуслангийн байшин эсвэл хийлдэг сал, дээд хурдаар бүтээгдсэн уралдааны мотор эсвэл дарвуулт катамаран хоёрын аль алиных нь загварт тусгагдсан давхар их биетэй хөлөг онгоцны санаа руу бид ингэж хандсан юм.

Налуу өнцгийн хэмжээ ихсэх тусам өсгийтэй байх үед усанд орох хэсэгт их биений гадаргуугийн хэлбэр улам бүр чухал болж байна. Сайн жишээ бол дугуй хөндлөн огтлолтой логны тогтвортой байдлын дутагдал юм: түүний аль нэг "өнхрөх" - тэнхлэгийн эргэн тойронд эргэлддэг - нэмэлт эзэлхүүн нь усанд орохгүй, дүрсэн хэсгийн хэлбэр, CV-ийн байрлал зэрэг болно. өөрчлөгдөхгүй, сэргээх мөч байхгүй.

Үүнтэй ижил шалтгаанаар нэгэн цагт моод болсон моторт завины хажуугийн бөглөрөл нь бас хортой юм. Энэ нь ойлгомжтой: өнхрөх хэмжээ ихсэх тусам усны шугамын өргөн нь зөвхөн нэмэгддэггүй, гэхдээ заримдаа эсрэгээр - энэ нь багасдаг! Тиймээс, огцом эргэлт хийх үед хуучин Казанкас ихэвчлэн эргэдэг байсан бөгөөд энэ нь аль хэдийн нэлээд нарийхан арын хэсэгт дотогшоо бөглөрдөг байв.

Мөн эсрэгээр: тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэх арга хэмжээ бол талуудын нуралт, тэдгээрийн дээд ирмэгийн дагуу нэмэлт хөвөх элементүүдийг бэхлэх явдал юм. Тайлбар нь энгийн: өсөх үед эзлэхүүн нь дэмжлэг үзүүлэхэд хамгийн их хэрэгцээтэй газарт ус руу ордог - тэдгээр нь их хэмжээний хөшүүрэг өгдөг. Зарчмын хувьд гадарга дээр галын бамбартай, харьцангуй нарийн урсгалтай усан онгоц нь сайн хурдыг өндөр тогтвортой байдалд хослуулдаг. Жишээлбэл, эртний галлерууд нь "хөдөлгүүр" -ийн хүч хязгаарлагдмал, хурд, далайд тэсвэртэй байдлын шаардлага нэлээд өндөр байсан ийм их биетэй байсан. Үүнтэй ижил зорилгоор хуурай зэгсийг хөнгөн казакуудын "цахлай" -ын хажуугаар холбосон байв.

Уг нь манай жуулчид-дарвуулт завьнууд яг ийм техникийг ашиглаж, завины хажуу талд хийлдэг бөмбөлөг бэхэлдэг. Дарвуулт завины тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэх илүү үр дүнтэй хэрэгсэл бол хөндлөвч дээр суурилуулсан хажуугийн хөвөгч юм. Тэгш хазайлт дээр тэд усны дээгүүр явж, хөдөлгөөнийг удаашруулдаггүй. Дарвуул дээрх салхины даралт тримаран каякыг хазайлгахад, хөвөгч хөвөгч нь усанд орж, АН-аас хол зайд байрлах нэмэлт дэмжлэг болдог.

Гулсах моторт завь дээрх янз бүрийн хажуугийн бэхэлгээ нь ижил төстэй зорилготой байдаг - бөмбөрцөг ба бөмбөрцөг: тэдгээр нь зогсоол болон хөдөлгөөнт завь эсвэл моторт завины тогтвортой байдлыг сайжруулдаг. Ижил "Казанка" нь "хуй салхи" -тай ажиллах үед ч илүү аюулгүй болж, хөвөх хүчний нэмэлт эзэлхүүнийг суурилуулсан - ар тал нь хэт ачаалалтай үед эсвэл зогсоол дээр өсгийтэй байх үед ус руу орж ирдэг. Шулуун урагшлах үед булангийн доод ажлын гадаргуу нь урсах усны шугамын дээгүүр байрладаг бөгөөд Казанкагийн хувьд огцом эргэлт хийх үед энэ гадаргуу нь "ажиллаж" эхэлдэг: гулсах үед үүссэн гидродинамик өргөх хүч нь гулсалтын үед гулсахаас сэргийлдэг. эргэлт.

Усны шугамын үр дүнтэй урт, хэдийгээр өргөнөөс бага хэмжээгээр боловч хамгийн жижиг хөлөг онгоцны тогтвортой байдалд ихээхэн нөлөөлдөг. Энд нэгэн жишээ жишээ байна. Нэг удаа секцийн аялал жуулчлалын завиар туршиж үзсэн. Гурван хэсэгтэй нэг хувилбарт завь хэтэрхий "спортлог" болж хувирав: "академик охид" сэлүүрт завиар хичээллэх туршлагагүй хүмүүс эргийн ойролцоо хөмөрсөн байв. Гэсэн хэдий ч ижил завь нь "тайван" жуулчны хөлөг онгоц болсон тул 0.8 м урттай өөр дунд хэсгийг нэмэхэд хангалттай байв.

Тогтвортой байдал нь хөлөг онгоцны өөр нэг далайд нийцэх чанар - живэхгүй байхтай маш нягт холбоотой юм. Эдгээр чанаруудын аль аль нь бодит байдлыг тодорхойлдог гэдгийг бид онцолж байна чөлөөт самбар. Хэрэв усан онгоцны тавцан бага байвал аль хэдийн өсгийн жижиг өнцгөөр тавцан нь усанд орж, үр дүнтэй усны шугамын өргөн багасч эхлэх бөгөөд энэ мөчөөс эхлэн тогтвортой байдлын гар, нөхөн сэргээх мөч буурч эхэлнэ. Нээлттэй тавцангүй завьнууд хажуугийн дээд ирмэгийн усанд орсны дараа тэр даруй дүүрч, хөмөрдөг (хөлөг онгоцны онолын талаар туршлагагүй Васюкинитүүд ингэж зовж шаналж байсан!). Фриборд өндөр байх тусам өсгийний зөвшөөрөгдөх өнцөг их байх нь тодорхой бөгөөд түүний чухал утгыг үерийн өнцөг гэж нэрлэдэг.

Жагсаалтын аюултай өсөлт, үерийн өнцөгт ойртож буй хамгийн тод үзүүлэлт бол завины өнхрөх тал дээрх гадаргуугийн өндрийг бууруулах явдал юм. Завь хэдий чинээ бага байх тусам ямар ч өнхрөх аюултай байх тусам бодит хөлийн тавцангийн сантиметр бүр чухал болохыг хэлэх нь илүүц биз. Үйлдвэрлэгчээс тогтоосон завины даацыг хэтрүүлэх (хэт ачаалал) нь хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй! Эргээс гарах мөчид завь аль хэдийн унасан байхаар ачааг байрлуулах нь аюултай: эцэст нь энэ нь хажуугийн бодит өндөр, таны завины тогтвортой байдлын хязгаарыг нэн даруй бууруулдаг!

Бид усан онгоцны бодит өндрийн тухай ярьж байгаа нь санамсаргүй хэрэг биш юм. "Том" хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлийн түүх нь усны гадаргууд ойртох үед хажуугийн зарим нүхнүүд санамсаргүй гарч ирснээс болж бүхэл бүтэн, гэмтэлгүй хөлөг онгоцууд тогтвортой байдлаа алдсан олон тохиолдлыг мэддэг.

Академич А.П.Крылов нэгэн сонин түүх ярьж байна. 84 буутай "Кинг Жорж" хөлөг анхны аялалдаа гарахаас өмнө (энэ нь 1782 онд Портсмутад болсон) kingstons-ийн зарим төрлийн эвдрэлийг засахын тулд тусгайлан өсгийтэй байсан. Нээлттэй бууны доод эгнээний ирмэг нь усны гадаргуугаас ердөө 5-8 см өндөр байв. Ахлах офицер хөлөг онгоцны аюултай байрлалыг ойлгоогүй, ердийн 8 метр биш харин 5-8 см, энэ нь хажуугийн бодит өндөр байсан үед багийг буу руу дуудахыг тушаажээ. туг. Мэдээжийн хэрэг, далайчид өсгийтэй хажуугаар гүйж байсан бөгөөд жагсаалтад бага зэрэг нэмэгдэх нь хөлөг онгоцонд сууж, 800 гаруй хүнийг ёроолд хүргэхэд хангалттай байв ...

Тиймээс хөлөг онгоцны тогтвортой байдалд шаардлагатай нөхцөл бол түүний хангалттай өргөн, хажуугийн өндөр юм. Одоо нэг тодруулга хийцгээе. Баримт нь тогтвортой байдлыг ихэвчлэн анхны (өсгийн өнцгийн 10-20 ° хүртэл) ба тогтвортой байдалд хуваадаг. өндөр налуу дээр. Жижиг хөлөг онгоцны хувьд юуны түрүүнд анхны тогтвортой байдлын өргөн, шинж чанар нь чухал юм: үерийн өнцөг нь ихэвчлэн анхны тогтвортой байдлын хүрээнд байдаг тул өсгийн том өнцөгт тогтвортой байдал нь ихэвчлэн "хүрдэггүй". Илүү том далайн болон хаалттай тавцантай хөлөг онгоцны хувьд хөлгийн өндөр нь илүү чухал бөгөөд өндөр налуу үед тогтвортой байдлыг хангадаг.

Одоо бид өөр нэг бүрэн тодорхой бөгөөд маш чухал нөхцөл байдлыг тэмдэглэж байна: хөлөг онгоц илүү тогтвортой байх тусам түүний хүндийн төв бага байх тусам. Хүн бүр өндөр "тогтвортой байдал"-аа roly-poly болон roly-poly-д өртэй гэдгээ мэддэг! Бидний туршлагаас харахад ямар ч жижиг завь бүрэн өндрөөрөө зогсож, нэг эргээс нөгөө эрэг рүү явахыг оролдох үед хэрхэн ганхаж эхэлдгийг хүн бүр сайн мэддэг: CG (мөр) дээшлэх үед. өсөх мөч мэдэгдэхүйц нэмэгддэг, гэхдээ тухайн хүний ​​жин өөрөө өөрчлөгддөггүй ...

Тийм ч учраас өргөн нь дүрмээр бол аюултай доод хязгаарт байдаг ижил каяк дээр та бараг шууд ёроолд суух хэрэгтэй болдог. Өөр нэг жишээ. Хөвөөнд шигүү мөхлөг тавихад тодорхой өндөрт дарвуулт салхины даралтын хүч гарч ирдэг; үүссэн мэдэгдэхүйц өсгийтэй мөчийг нөхөхийн тулд тогтвортой байдлыг ижил аргаар нэмэгдүүлэх шаардлагатай - бүх баг лаазнаас доошоо өөрчлөгддөг.

Мөн гурав дахь жишээ. Цуглуулгын редакторууд урт дүүжин сэлүүртэй сэлүүрт сэлүүрт зориулагдсан нэлээд нарийхан хоёр суудалтай завьтай танилцсан (зураг харна уу). Завины жолоодлогын гүйцэтгэл маш сайн болсон, гэхдээ нэг "гэхдээ" байсан: төслийн зохиогч завиа туршилтын талбай руу жолоодож байх үед тэр аль хэдийн эргэчихсэн байв! Завиар оролдсон редакторууд бас усанд оров. Гэсэн хэдий ч лаазны өндрийг 150 мм-ээр бууруулахад хангалттай байсан - нөхцөл байдал өөрчлөгдсөн.

Жин хэмнэлтийн хамгийн хатуу дэглэмийг үл харгалзан тогтвортой байдлын хатуу шаардлага бүхий хөлөг онгоцууд төвлөрсөн халаалтыг бууруулахын тулд тусгайлан "үхсэн жин" - тогтворжуулагчийг авах ёстой. Ихэвчлэн аялалын дарвуулт завь болон аврах завь нь хөлөг онгоцны дизайны зөвшөөрөгдсөн хэмжээгээр бэхлэгдсэн, байнгын хатуу тогтворжуулагчтай байдаг. (Та тогтворжуулагчийг бага байрлуулах тусам бүхэл бүтэн хөлөг онгоцны CG-ийн тодорхой өндрийг хангахад бага шаардагдах болно!) Ийм хөлөг онгоцон дээр тэд CG-ийг CG-ийн доор байрлуулахыг оролддог. Дараа нь тогтвортой байдлын хөшүүргийн хамгийн дээд утга нь маш том өнхрөхөд хүрэх болно - 90 "хүртэл. Харьцуулбал, ердийн далайн ихэнх завь 60-75 ° өнхрөхөд аль хэдийн хөмөрдөг гэж хэлэхэд хангалттай.

Заримдаа тэд түр зуурын шингэн тогтворжуулагчийг авдаг. Тиймээс, далайд гарах боломжтой моторт завь, доод ёроолтой завь дээр машины зогсоол (өнхрөх) дахь анхны тогтвортой байдал нь ихэвчлэн доод хэсэгт байрлах тусгай тогтворжуулагчийн саванд ус оруулах замаар нөхөх шаардлагатай байдаг бөгөөд энэ нь хөдөлгөөний явцад автоматаар хоосордог.

Өсгийтэй хөлөг онгоцны CG хэвээр байх нь маш чухал юм: далбаат завь дээр бүх хүнд зүйлсийг хөдөлгөхөөс сэргийлж найдвартай бэхэлсэн байдаг нь санамсаргүй хэрэг биш юм. Гэсэн хэдий ч тогтвортой байдлыг алдагдуулж болзошгүй тул аюултай гэж үздэг бараа байдаг. Эдгээр нь үр тариа, давсаас эхлээд шинэ загас хүртэл хөлөг онгоцны хазайлтын чиглэлд санамсаргүй байдлаар асгардаг бүх төрлийн бөөнөөр ачаа юм. (1957 онд 4500 тонн жинтэй хамгийн сүүлчийн том ачааны дарвуулт завь болох 4500 тонн жинтэй асар том Памир далайн хар салхины үеэр их хэмжээний ачаа - үр тариаг нүүлгэн шилжүүлсний улмаас 1957 онд нас барсан!) Шингэн ачаа онцгой аюултай. Бид хөлөг онгоцны онолын гүн рүү орохгүй, гэхдээ энэ тохиолдолд халих шингэн ачааны жин тийм ч их тогтвортой байдлыг бууруулдаг гэдгийг онцлон тэмдэглэж байна. түүний чөлөөт гадаргуугийн талбай.

Уншигч та энэ аюултай шингэн ачааг тээвэрлэж явсан танкууд хэрхэн далай, далайг гатлан ​​хөвдөг вэ? Нэгдүгээрт, танкийн их бие нь хөндлөн ба уртааш нэвчилтгүй хаалтуудаар тусдаа тасалгаанууд - танкуудад хуваагддаг бөгөөд тэдгээрийн дээд хэсэгт хаалтны хаалт гэж нэрлэгддэг хаалтууд байрладаг бөгөөд энэ нь чөлөөт гадаргууг нэмэлт "эвдэж" (2 хэсэгт хуваах нь багасдаг). тогтвортой байдалд үзүүлэх хортой нөлөө 4 дахин). Хоёрдугаарт, танкууд бүрэн усанд автсан.

Үүнтэй ижил шалтгааны улмаас завин дээр нэг өргөнтэй харьцуулахад хоёр нарийн түлшний сав байх нь дээр. Шуурганы гарцын өмнөх бүх нөөц савыг бүрэн дүүргэх ёстой (далайчдын хэлснээр тэдгээрийг дарах ёстой). Шингэнийг ээлжлэн зарцуулах шаардлагатай - эхлээд нэг савнаас эцэс хүртэл, дараа нь дараагийнх нь, ингэснээр түвшин нь зөвхөн нэгд нь чөлөөтэй байх болно.

Жижиг хөлөг онгоцны аймшигт дайсан бол нийт жин нь бага байсан ч савны ус юм. Нэг удаа шинэ ажлын завь туршилтанд оров. Эхний ээлжинд завь нь эргэлтийн явцад ер бусын том өнхрөх болж, "дурамжхан" орхидог болохыг тэмдэглэв. Бид арын нүхийг онгойлгож үзээд дараачийн оргилд ус урсаж байгааг олж харлаа, тэр нь оёдлын бараг мэдэгдэхүйц ан цаваар орж ирэв.

Жижиг хөлөг онгоцны их биеийг цаг тухайд нь ус зайлуулах, цэвэр цаг агаарт янз бүрийн нүх, гоожих замаар ус орохгүй байх арга хэмжээ авах нь маш чухал юм.

Эмх замбараагүй зорчигчдын аюулаас үүдэн бид тогтвортой байдлын тухай энэхүү яриаг эхлүүлсэн. Одоо бид үндсэн онолоор зэвсэглэсэн тул аливаа жижиг хөлөг онгоцны тавцан дээр тогтсон зан үйлийн дүрмийг чанд сахих шаардлагатай байгааг дахин онцолж байна. Эцсийн эцэст, андуурч, хөнгөн моторт завинд суусан зорчигч нь хөлөг онгоцны нүүлгэн шилжүүлэлтийн бараг 1/5-тай тэнцэх асар том өсөх хүч юм! "Прогресс-4" онгоцонд нэгэн зэрэг дугуйтай явахаар шийдсэн хоёр зорчигч хөлөг онгоцыг хөмрөх бодит аюул болж байна (өнгөрсөн зун Калинин хотод эмгэнэлтэй үр дагавартай ийм хоёр тохиолдол гарсан).

Зочдыг "Крейсер"-дээ урихдаа эелдэг боловч шийдэмгий зааварчилгаа өгч, одоо байгаа аюулгүй байдлын дүрмүүдтэй танилцаарай. Хамгийн жижиг хөлөг онгоцон дээр заримдаа бүрэн өндрөөрөө зогсож, нэг газраас нөгөө рүү шилжих боломжгүй байдаг бөгөөд хүмүүс үүнийг мэдэхгүй байж магадгүй юм!

Өнөөг хүртэл ДХ-ны байр суурь өөрчлөгдөх ёсгүй гэж ярьж байсан. Гэсэн хэдий ч олон төрлийн спортын хөлөг онгоцууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн хувьд CG-ийн өнхрөхөөс эсрэг чиглэлд бүх талын хөдөлгөөн нь өндөр үр дүнд хүрэх хамгийн чухал нөхцөл юм. Бид хөнгөн уралдааны завь, катамаран, заримдаа усан онгоц, уралддаг дарвуулт онгоцнуудыг хазайлгах тухай ярьж байна. Трапецын тусламжтайгаар хөлөг онгоцонд өлгөгдсөн тамирчин CG-ийг жингээр нь түлхэж, гарны тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь өнхрөлтийг багасгах, бүр хөмрөхөөс зайлсхийх боломжийг олгодог ...

Эцэст нь хэлэхэд, зарим нөхцөлд тогтвортой байсан хөлөг онгоц бусад нөхцөлд хангалттай тогтвортой байж чадахгүй гэдгийг санах нь зүйтэй. Тогтвортой байдал нь ялангуяа хөдөлгөөнгүй болон жолоодох үед ялгаатай байж болно. Тиймээс, бас нэг зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй жолоодлогын тогтвортой байдал. Жишээлбэл, машины зогсоол дээр хажууд сууж буй зорчигчдод хариу үйлдэл үзүүлэхгүй байсан нүүлгэн шилжүүлэгч завь долгион дээр хөвж байхдаа гэнэт түүний зүг эргэлдэж эхэлдэг. Завь нь зэргэлдээх хоёр давалгааны орой дээр бөхийж, "унжсан" бөгөөд түүний дунд хэсэг, хамгийн өргөн нь бүхэлдээ долгионы хөндийд байдаг тул бүрэн дүүрэн байдаг. Бидний мэддэг усны шугамын хэмжээ багасч, тогтвортой байдал нь шууд буурсан.

Моторт завь төлөвлөхдөө тогтвортой байдлыг хангахын тулд хөдөлгөөний явцад үүсдэг томоохон гидродинамик хүч нь дүрмээр нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь хөмрөхөд хүргэдэг: жишээлбэл, хэт огцом эргэх үед сэнсний чиглэлийг өөрчлөх, гадна хацрын ясны даралт огцом нэмэгдэх (зүлгэлтийн улмаас) нь аюултай хос хүчийг үүсгэдэг. ихэвчлэн завь эргүүлэхийн тулд гадна талаас нь эргүүлдэг.

Эцэст нь усан онгоц үйлдвэрлэгчид өсгийтэй хүчийг динамик хэрэглэх тохиолдлыг тусад нь шинжилдэг (мөн тусгай ойлголт байдаг - динамик тогтвортой байдал): их хэмжээний гадны ачааллыг гэнэт, богино хугацаанд хэрэглэх үед хөлөг онгоцны зан байдал нь сонгодог статик тогтвортой байдлын схемээс огт өөр байж болно. Тийм ч учраас шуургатай нөхцөлд, далайн шуурга, давалгааны сөрөг нөлөөгөөр, туйлын тогтвортой мэт санагдах дарвуулт онгоцууд нь далайн хамгийн хүнд нөхцөлд дарвуулт онгоцоор аялахад зориулагдсан байдаг. (Чичестер, Барановский, Льюис болон бусад ганц бие зоригтнуудын дарвуулт онгоцууд эргэв! Энд нэг нарийн зүйл нь усан онгоц үйлдвэрлэгчид үүнийг урьдчилан харсан: дарвуулт онгоцууд тэр даруй жигд босоод дахин тогтвортой болсон.)

Мэдээжийн хэрэг, инженерүүд "энэ хөлөг онгоц тогтвортой, тийм ч сайн биш" гэх мэт үнэлгээнд сэтгэл хангалуун бус байдаг; Усан онгоц үйлдвэрлэгчид тогтвортой байдлыг тодорхой утгаараа тодорхойлдог бөгөөд үүнийг дараагийн өгүүллээр хэлэлцэх болно.

Супертанкер, сэлүүрт завь гэх мэт аливаа хөлөг онгоцны загвар зохион бүтээхдээ зохион бүтээгчид тусгай тогтвортой байдлын тооцоог хийдэг бөгөөд хөлөг онгоцыг туршихдаа хамгийн түрүүнд бодит тогтвортой байдал нь загварт нийцэж байгаа эсэхийг шалгадаг. Аливаа шинэ хөлөг онгоцны хэвийн үйл ажиллагааны явцад түүний зохион бүтээсэн нөхцөлд тогтвортой байдал хангалттай байх баталгааг хангахын тулд ЗХУ-ын Бүртгэл зэрэг ажиглагч байгууллагууд тусгайлан гаргадаг. Тогтвортой байдлын стандартууддараа нь тэдгээрийн дагаж мөрдөх байдалд хяналт тавина. Усан онгоцны төслийг бүтээж буй дизайнерууд эдгээр тогтвортой байдлын стандартыг дагаж бүх тооцоог хийж, ирээдүйн хөлөг онгоц долгион, салхины нөлөөн дор хөмрөх эсэхийг шалгадаг. Мэдээжийн хэрэг, зарим төрлийн хөлөг онгоцонд нэмэлт шаардлага тавьдаг. Тиймээс одоо зорчигч тээврийн хөлөг онгоцууд нэг талдаа бүх зорчигчид хуримтлагдсан тохиолдолд, тэр ч байтугай эргэлдэж байгаа эсэхийг шалгаж байна (энэ тохиолдолд өсгийн өнцөг нь хөлөг онгоцны тавцан усанд орох өнцөг ба 12-оос хэтрэхгүй байх ёстой. °). Чирэгч завины чирэгчийн хөдөлгөөн, голын чирэгчийг чирэгчийн хөдөлгөөнгүй эсэхийг шалгана.

Тооцооллын үр дүнг хөлөг онгоцны ахмадад өгсөн зааварчилгааны хамт "Усан онгоцны тогтвортой байдлын талаархи мэдээлэл" гэж нэрлэгддэг хөлөг онгоцны хамгийн чухал баримт бичигт тэмдэглэв.

Жижиг завины хувьд голын бүртгэл нь тусгай хөтөлбөрийн дагуу явуулсан хөлөг онгоцны бүрэн хэмжээний туршилтыг хүлээн зөвшөөрдөг. Эдгээр туршилтууд нь эргэлзээтэй тохиолдолд холбогдох тооцоог сольж болно.

Навигацийн болон техникийн хяналтаар хянагддаг жижиг зугаа цэнгэлийн флот нь хангалттай тодорхой, энгийн тогтвортой байдлын стандарттай байдаггүй. Ийм хөлөг онгоцны далайд тэсвэртэй байдлыг голчлон хамгийн бага хөлийн зай, урт ба өргөний харьцаа (2.3-аас 1) тогтоох замаар стандартчилдаг. Freeboard-ийн өндрөөс хамааран NTI (одоо GIMS) нь жижиг хөлөг онгоцыг гурван ангилалд хуваадаг: эхнийх нь - хамгийн багадаа 250 мм-ийн усан онгоцны тавцантай; хоёр дахь нь - 350 мм-ээс багагүй; гурав дахь нь - дор хаяж 500 мм.

Худалдааны жижиг завьтай нийлүүлсэн заавар нь ихэвчлэн тогтвортой байдлыг хангах үндсэн зөвлөмжийг агуулдаг. Сонирхогч залуур бүр хөлөг онгоц жолоодох эрхийн гэрчилгээ олгохоос өмнө аюулгүй байдлын дүрмүүдтэй танилцдаг.

Е.А.Морозов, "КиЯ", 1978 он


Тогтвортой байдлын тухай дараахь төрлийн ойлголтууд байдаг: статик ба динамик, хөлөг онгоцны жижиг хазайлттай, том налуутай.

Статик тогтвортой байдал - инерцийн хүч ба усны эсэргүүцлийн хүчийг үл тоомсорлож болох үед савны аажмаар, жигд налуу бүхий савны тогтвортой байдал.

Анхны тогтвортой байдлын хуулиуд нь зөвхөн өсгийн тодорхой өнцөг хүртэл хүчинтэй хэвээр байна. Энэ өнцгийн утга нь хөлөг онгоцны төрөл, түүний ачааллын төлөв байдлаас хамаарна. Эхний тогтвортой байдал багатай хөлөг онгоцны хувьд (зорчигч ба мод тээвэрлэгч) хамгийн их өсгийн өнцөг нь 10-12 градус, танк, хуурай ачааны хөлөг онгоцны хувьд 25-30 градус байна. CG (хүндийн төв) ба CG (хүчний төв) байрлал нь хөлөг онгоц өнхрөх үед тогтвортой байдалд нөлөөлдөг гол хүчин зүйлүүд юм.

Тогтвортой байдлын үндсэн элементүүд: шилжилт ∆ , сэргээх моментийн мөр (статик тогтвортой байдлын мөрөн) - lct, анхны метацентрик радиус - r,

хөндлөн метацентрик өндөр - h, өнхрөх өнцөг - Ơ, сэргээх момент - MV

Өсгөх момент - Mkr, тогтвортой байдлын коэффициент -К, хүндийн төвийн өргөлт Zg,

өргөлтийн төв -Zc, Цаг агаарын шалгуур-K, DSO (статик тогтвортой байдлын диаграмм), DDO (динамик тогтвортой байдлын диаграмм).

DSO - хөлөг онгоцны тогтвортой байдлын талаархи бүрэн тайлбарыг өгдөг : хөндлөн метацентрик өндөр, статик тогтвортой байдлын мөр, DSO-ийн хязгаарын өнцөг, DSO-ийн нар жаргах өнцөг.

DSO нь дараахь ажлуудыг шийдвэрлэх боломжийг танд олгоно.

  • ачааны шилжилт ба хөмрөх моментоос өсөх моментийн хэмжээ;
  • их бие, гадна талын холбох хэрэгслийг засахад шаардлагатай хажуу талыг бий болгох;
  • хөлөг онгоц хөмрөхгүйгээр тэсвэрлэх статик нөлөө бүхий өсгийтэй моментийн хамгийн том утгыг тодорхойлох, энэ тохиолдолд түүний хүлээн авах өнхрөх;
  • анхны өнхрөлт байхгүй үед агшин зуурт хэрэглэсэн өсгийтэй мөчөөс хөлөг онгоцны өнхрөх өнцгийг тодорхойлох;
  • өсгийтэй моментийн чиглэлд анхны өнхрөлт байгаа үед гэнэт хэрэглэсэн өсгийтэй мөчөөс өнхрөх өнцгийг тодорхойлох;
  • өсгийтэй моментийн эсрэг чиглэлд анхны өнхрөлт байгаа үед гэнэт хэрэглэсэн өсгийтэй мөчөөс өнхрөх өнцгийг тодорхойлох.
  • Тавцангийн дагуу ачаа зөөх үед өнхрөх өнцгийг тодорхойлох;
  • Статик хөмрөх момент ба статик хөмрөх өнцгийг тодорхойлох;
  • Динамик хөмрөх момент ба динамик хөмрөх өнцгийг тодорхойлох;
  • Хөлөг онгоцыг тэгшлэхэд шаардагдах өсгийтэй мөчийг тодорхойлох;
  • Хөдөлгөөний явцад хөлөг онгоцны тогтвортой байдал алдагдах ачааны жинг тодорхойлох;
  • Усан онгоцны тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд юу хийж болох вэ.

Орос, Украины тээврийн бүртгэлийн хүсэлтээр тогтвортой байдлын стандартчилал.

  1. DSO-ийн статик тогтворжилтын хамгийн их гар нь савны урт буюу = 80 м-ээс бага буюу = 0.25 м-ээс их байвал савны урт буюу = 105 м-ээс их байвал = 0.20 м;
  2. диаграмм хамгийн их өнцөг буюу = 30 градусаас их;
  3. нар жаргах өнцөг DSO илүү буюу = 60 градус. мөсжилтийг харгалзан 55 градус байна

4. цаг агаарын шалгуур - K эсвэл \u003d 1-ээс их, Хойд Атлантын далайд аялахдаа - 1.5

5. ачаалах бүх сонголтуудын хөндлөн метацентрик өндрийг зассан

үргэлж эерэг байх ёстой бөгөөд загас агнуурын хөлөг онгоцны хувьд -0.05 м-ээс багагүй байна.

Савны өнхрөх шинж чанар нь метацентрийн өндрөөс хамаарна. Метацентрик өндөр байх тусам ачааны хамгаалалт, түүний бүрэн бүтэн байдал, ерөнхийдөө бүх хөлөг онгоцны аюулгүй байдалд сөргөөр нөлөөлдөг давирхай нь илүү хурц, илүү хүчтэй байдаг.

Төрөл бүрийн хөлөг онгоцны хувьд оновчтой метацентрик өндрийн ойролцоо утга: метрээр:

  • ачаа-зорчигч том даац 0.0-1.2 м, дунд 0.6-0.8 м.
  • хуурай ачаа 0.3-1.5 м, дунд 0.3-1.0 м.
  • том цистерн 1.5-2.5 м.

Дунд зэргийн даацтай хуурай ачааны хөлөг онгоцны хувьд хээрийн ажиглалтын үндсэн дээр тогтвортой байдлын дөрвөн бүсийг тодорхойлсон.

A - өнхрөх бүс эсвэл хангалтгүй тогтвортой байдал-h|B =0.0-0.02 - ийм хөлөг онгоцууд бүрэн хурдтайгаар эргэх үед 15-18 градус хүртэлх жагсаалт гарч ирдэг.

B - оновчтой тогтвортой байдлын бүс h|B=).02-0.05 – ширүүн далайд хөлөг онгоц жигд гулсдаг, багийн амьдрах чадвар сайн, хажуугийн инерцийн хүч нь тавцангийн ачааны таталцлын 10%-иас хэтрэхгүй.

B - тав тухгүй байдлын бүс эсвэл тогтвортой байдал нэмэгдсэн h|B=0.05-0.10 - хурц налуу, багийн ажил, амрах нөхцөл тааруу, хажуугийн инерцийн хүч нь тавцангийн ачааны хүндийн хүчний 15-20%-д хүрдэг.

Хэт тогтвортой байдлын G бүс эсвэл устгах h|B 0.10-аас их - өнхрөх үед хөндлөн инерцийн хүч нь тавцангийн ачааны хүндийн хүчний 50% -д хүрч, ачаа эвдэрсэн, тавцангийн бэхэлгээний эд анги (цагираг, хясаа), хөлөг онгоцны бэхэлгээ эвдэрсэн бөгөөд энэ нь ачаа алдах, хөлөг онгоцны үхэл.

Хөлөг онгоцны тогтвортой байдлын мэдээлэл нь ихэвчлэн мөсжилтгүйгээр тогтвортой байдлын бүрэн тооцоог өгдөг.

  • Ачаагүй 100% хөлөг онгоцны дэлгүүрүүд
  • 50% нь хөлөг онгоцны дэлгүүр, 50% нь ачаа, үүнээс тавцангийн ачаа байж болно
  • 50% бараа материал, 100% ачаа
  • 25% хөлөг онгоцны дэлгүүрүүд, ачаа байхгүй, тавцан дээрх ачаа
  • 10% хөлөг онгоцны дэлгүүр, 95% ачаа.

Мөсжилтийг харгалзан үзвэл танк дахь тогтворжуулагчтай адил +.

Тогтвортой байдлын талаарх мэдээлэл нь мөстөлттэй болон мөстөлтгүй ердийн ачааллын тохиолдлын тогтвортой байдлыг тооцоолохоос гадна стандарт бус ачааллын тохиолдолд хөлөг онгоцны тогтвортой байдлын бүрэн тооцоог хийх боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд шаардлагатай:

  • Ачааны орон зай дахь ачааны байршлыг тонноор нь үнэн зөв дүрсэлсэн байх;
  • Хөлөг онгоцны нөөцийн савны тонн дахь өгөгдөл: хүнд түлш, дизель түлш, тос, ус;
  • Өгөгдсөн хөлөг онгоцны ачааллын жингийн хүснэгтийг эмхэтгэж, хөлөг онгоцны CG моментийг тооцоол

босоо болон хэвтээ тэнхлэгтэй харьцуулахад босоо болон хэвтээ байдлаар хэрэглэнэ -

  • Жингийн нийлбэр (хөлөг онгоцны нийт шилжилт), хөлөг онгоцны CG-ийн уртааш моментийн утга (+ ба - тэмдгийг харгалзан), босоо статик моментийг тооцоолно.
  • Хөлөг онгоцны CG-ийн хэрэглээний ба абсциссыг харгалзах моментуудыг хөлөг онгоцны одоогийн нийт нүүлгэн шилжүүлэлтийг тонноор нь хуваана.
  • Лавлагаа хүснэгтүүдийн дагуу нөөцийн хэмжээг %, ачааны хэмжээг % -аар (хязгаарлалтын муруй) харгалзан хөлөг онгоц тогтвортой эсэх, мөн усан онгоцны давхарт нэмэлт далайн усны тогтворжуулагч авах шаардлагатай эсэхийг тооцоолоход бүдүүлэг байна. - доод савнууд.
  • Завины ирмэгийн муруйг тодорхойлох (Тогтвортой байдлын мэдээллийн хүснэгтийг үзнэ үү)
  • Анхны хөндлөн метацентрик өндрийг хэмжигдэхүүн ба хүндийн төвийн хэрэглээний хоорондох зөрүү гэж тодорхойлж, хүснэгтээс (Тогтвортой байдлын талаархи мэдээлэл - цаашид "Мэдээлэл" гэх) чөлөөт гадаргуугийн засварыг сонгоно уу. хөндлөн метацентрик утга - залруулсан хөндлөн метацентрик утгыг тодорхойлно.
  • Өгөгдсөн аяллын хөлөг онгоцны шилжилтийн тооцоолсон утгууд ба зассан метацентрик өндрийг ашиглан статик тогтвортой байдлын муруйн мөрний диаграммыг ("Мэдээлэл"-д хавсаргасан) оруулаад 10 градусын дараа статик тогтвортой байдлын DSS-ийг байгуулна. Өгөгдсөн нүүлгэн шилжүүлэлт дээр өсгийн өнцгөөс мөр (Ридийн диаграмм)
  • DSO диаграмаас ОХУ-ын Украины Тээвэрлэлтийн бүртгэлийн шаардлагын дагуу бүх үндсэн өгөгдлийг устгана уу.
  • Лавлагаа өгөгдлийн зөвлөмжийг ашиглан энэ ачааллын нөхцөлт тооцоолсон өнхрөх далайцын утгыг тодорхойлох Салхины даралтаас шалтгаалан энэ далайцыг 2-5 градусаар нэмэгдүүлэх (салхины даралтыг 6-7 баллаар тооцсон). Бүх үйлчилж буй хүчин зүйлсийг нэгэн зэрэг харгалзан үзвэл энэ далайц нь -15-50 хэмд хүрч болно.
  • Abscissa-ийн сөрөг утгын чиглэлд DSO-г үргэлжлүүлж, тооцоолсон далайцын утгыг тэг координатын зүүн талд байрлуулж, дараа нь абсцисса тэнхлэгийн сөрөг утгын цэгээс перпендикулярыг сэргээнэ. Нүдээрээ абсцисса тэнхлэгтэй параллель хэвтээ шугамыг ингэж зур. Ингэснээр x тэнхлэгийн зүүн ба DSO-ийн баруун талын талбай тэнцүү байна. (жишээг харна уу) - хөмрөх мөчний мөрийг тодорхойлно.
  • Үүний зэрэгцээ хөмрөх моментийн гарыг DSO-аас салгаж, хөмрөх моментийг шилжилт хөдөлгөөн ба хөмрөх мөчний үржвэрээр тооцно.
  • Дундаж нооргийн утгын дагуу (өмнөх тооцоолсон) нэмэлт хүснэгтээс өсөх моментийн утгыг сонгоно уу (Мэдээлэл)
  • Цаг агаарын шалгуурыг тооцоолно уу -K, хэрэв энэ нь Украины Тээвэрлэлтийн бүртгэлийн шаардлагыг хангасан бол бусад 4 шалгуурыг багтаасан бол тогтвортой байдлын тооцоо энд дуусна, гэхдээ IMO-ийн бүх төрлийн хөлөг онгоцны тогтвортой байдлын дүрмийн шаардлагын дагуу. -1999 онд нэмэлт тогтвортой байдлын хоёр шалгуурыг нэмж оруулах шаардлагатай бөгөөд үүнийг зөвхөн DDO (Динамик тогтвортой байдлын диаграм) -аас тодорхойлох боломжтой. Хөлөг онгоц мөстсөн нөхцөлд хөвж байх үед эдгээр нөхцлийн цаг агаарын шалгуурыг тооцоол.
  • DDO - динамик тогтвортой байдлын диаграммыг бүтээх нь DSO диаграмын үндсэн дээр Хүснэгтийн схемийг ашиглан хийхэд хялбар байдаг. 8 (х. 61 - L.R. Aksyutin "Хөлөг онгоцны ачааны төлөвлөгөө" - Одесса-1999 эсвэл хуудас 22-24 "Далайн хөлөг онгоцны тогтвортой байдлын хяналт" - Одесса-2003) - динамик тогтвортой байдлын мөрийг тооцоолох. Тогтвортой байдлын талаархи мэдээлэл дэх хязгаарлах моментуудын диаграммын дагуу хөлөг онгоц бидний тооцооллын дагуу тогтвортой байвал DDO-ийг тооцоолох шаардлагагүй болно.

IMO-1999 Тогтвортой байдлын дүрмийн шаардлагын дагуу (IMO 1999 оны 6-р сарын А.749 (18) тогтоол)

· хамгийн бага хөндлөн метацентрик өндөр GM o -0.15 м зорчигч хөлөг онгоц, загас агнуурын хувьд - 0.35-аас их буюу тэнцүү;

· 0.20 м-ээс багагүй статик тогтвортой байдлын мөр;

· хамгийн их статик тогтвортой байдлын гартай хамгийн их DSO - 25 градусаас их буюу тэнцүү;

· 30 градусаас дээш өнхрөх өнцгөөр динамик тогтвортой байдлын мөр - -0.055 м-ээс багагүй; (метр)

40 градусын динамик тогтвортой байдлын мөр (эсвэл үерийн өнцөг) - 0.09 м-рад.; (метр)

30 ба 40 градусын динамик тогтвортой байдлын ялгаа - 0.03 м-ээс багагүй (метр)

· цаг агаарын шалгуур буюу = нэгээс их (1) - эсвэл = 24 м-ээс их хөлөг онгоцны хувьд.

· Зорчигч хөлөг онгоцны хувьд тогтмол салхины улмаас өсгийн нэмэлт өнцөг 10 градусаас ихгүй, бусад бүх хөлөг онгоцны хувьд 16 градусаас ихгүй буюу аль өнцөг нь хамгийн бага байхаас хамааран тавцангийн ирмэг нь усанд орох өнцгийн 80% -аас ихгүй байна. .

1999 оны 6-р сарын 15-нд ОУМО навигацийн аюулгүй байдлын хорооноос 920 тоот ачих ба тогтвортой байдлын гарын авлагыг гаргасан бөгөөд энэ нь флоттой бүх муж улсуудад хөлөг онгоцны ачаалал, тогтвортой байдлыг тооцоолох тусгай гарын авлагыг бүх хөлөг онгоцонд өгөхийг зөвлөж байна. хөлөг онгоцны хамгийн оновчтой ачаалал, тогтвортой байдлын тооцооны төрлүүд, хөлөг онгоцны тогтвортой байдал, буух ба түүний уртааш хүчийг хэрхэн хянах талаар нэгэн зэрэг өгсөн бүх тэмдэг, товчлолыг өгнө. Энэхүү гарын авлагад дээрх тооцооллын бүх товчлол, нэгж, тогтвортой байдал, гулзайлтын моментийг тооцоолох хүснэгтүүд багтсан болно.

Далайдхөлөг онгоцны хөндлөн метацентрик өндрийг шалгах нь ойролцоогоор томьёоны дагуу хийгддэг бөгөөд энэ нь хөлөг онгоцны өргөн - B (м), довтлох хугацаа - То (сек) ба C - 0.6-аас 0.88 хүртэлх коэффициент, хөлөг онгоцны төрөл ба түүний ачааллаас хамааран - h = (CB / To) 2 85-90% нарийвчлалтай .(h-m).

"Тусгай дэглэм ба аюултай ачаа тээвэрлэх" сэдвээр RGZ-ийг биелүүлэхийн тулд та SevNTU-ээс гаргасан "Усан онгоцны ачааны төлөвлөгөөний тооцоо" зохиогчийн гарын авлагыг ашиглаж болно.

Багшаас ачааны төлөвлөгөөг тооцоолох тодорхой даалгавар аваарай. Жинхэнэ

Усан онгоцны тогтвортой байдлын талаархи мэдээлэл нь багштай байдаг. Тооцоолол хийх

Энэ хөлөг онгоцны хувьд оюутан "Мэдээлэл" -ээс тооцооллын хүснэгт, графикийн хуулбарыг хийх шаардлагатай. Далайн үйлдвэрлэлийн дадлага хийх явцад бусад "Усан онгоцны тогтвортой байдлын талаархи мэдээлэл" -ийг өөрийн, тодорхой хөлөг онгоц, тээвэрлэсэн ачаанд ашиглахыг RGZ-ээр хамгаалахыг зөвшөөрнө.