UNIVERSITATEA MARITIMA CONSTANTA FACULTATEA NAVIGATIE

STABILITATEA SI ASIETA NAVEI

PROBLEME PRACTICE

CAIET DE SEMINAR -PENTRU UZUL STUDENTILOR-

UNIVERSITATEA MARITIMA CONSTANTA FACULTATEA NAVIGATIE

FISA activitatilor la seminarii

Student______________________________________________________ Grupa_______________________________________________________ Forma de invatamant___________________________________________ Frecventa la A. Cursuri________________________________________ B. Seminarii______________________________________

Data completarii_______________ Semnatura_____________

CUPRINS Coeficienti de finete Relatia dintre densitate, deplasament si pescaj Incarcarea navei la o linie de incarcare impusa Calculul coordonatelor centrului de greutate al navei Calculul corectiei pentru suprafete libere lichide Calculul GM- si corectarea pentru FSE Modificarea pozitiei centrului de greutate si calculul unghiului de inclinare al navei la ambarcarea / debarcarea si deplasarea de greutati Caculul unghiului de canarisire Calculul momentului de stabilitate a navei folosind valori ale pantocarenelor Trasarea curbelor de stabilitate statica. Criterii de stabilitate Calculul anticipat al pescajelor navei la ambarcarea/debarcarea sau deplasarea de greutati Efectul ambarcarii/debarcarii sau deplasarii de greutati asupra pescajului navei in ape cu densitati diferite Ambarcarea/debarcarea sau deplasarea de greutati la bord pentru a obtine o asieta dorita Calculul anticipat al pescajelor folosind tablele de asieta Ambarcarea de greutati la bord astfel incat unul din pescaje sa ramana constant Ambarcarea/debarcarea sau deplasarea de greutati la bord pentru a obtine un pescaj dorit Modificarea asietei navei datorita modificarii densitatii apei Probleme combinate de LIST si TRIM

CAPITOLUL I

COEFICIENTI DE FINETE 1. Sa se calculeze coeficientul bloc si coeficientul suprafetei plutirii pentru nava H la pescajul de vara, presupunand ca latimea maxima a suprafetei plutirii la acest pescaj este egala cu latimea navei. Sa se compare rezultatele obtinute cu cele din curbele hidrostatice ale navei.

2

RELATIA DINTRE DENSITATE, DEPLASAMENT SI PESCAJ 2. Nava H pluteste in apa cu densitatea 1.025 pe chila dreapta la un pescaj de 3.9m. Sa se determine pescajul la care ar pluti nava in apa cu densitatea 1.011 la acelasi deplasament: a) folosind FWA, calculat pentru pescajul cerut b) fara a se folosi FWA. 3. Nava H pluteste in apa cu densitatea 1.025 la pescajele F 7.23m, A 7.93m. Incarca 940t marfa si se deplaseaza in alt port pana unde consuma 130 t de combustibil si apa. Sa se determine pescajul la sosirea in cel de al doilea port unde densitatea apei este 1.009.

3

4. Nava H pluteste pe chila dreapta in apa cu densitatea 1.017 cu discul plimsol 15cm deasupra apei in tribord si 11.6cm in sub linia apei in babord si trebuie sa plece din port pe chila dreapta la un pescaj maxim de 9.2m. Sa se calculeze: a) cantitatea maxima de marfa care poate fi incarcata b) pescajul navei la intrarea in mare. 5. Nava H incarca la linia de incarcare de vara in apa dulce si pleaca in alt port, pana unde consuma 30t de combustibil si apa, in care denitatea apei este 1.016. In acest port se incarca marfa iar nava ajunge din nou la linia de incarcare de vara. Sa se determine cantitatea de marfa incarcata in cel de al doilea port.

4

INCARCAREA NAVEI LA O LINIE DE INCARCARE IMPUSA

6. Nava H incarca pe fluviu la densitatea 1.012 si este la pescajele F 5.16m si A 6.02m. Debalasteaza intrega cantitate de balast din tancurile DB no.1 si no.4 (P, S &C). Se ambarca HFO in tancurile no.3 (P&S) si no.5 DB. Sa se calculeze cantitatea maxima de marfa pe care nava o poate incarca astfel incat nava sa fie la linia de incarcare de vara cand trece in SW. Cantitatile de combustibil consumate pana la iesire in mare de pe fluviu vor fi 50t in port si 70t pentru tranzitare.

5

CAPITOLUL II

CALCULUL COORDONATELOR CENTRULUI DE GREUTATE AL NAVEI

7. Nava Hsoseste in port in conditia de incarcare no.11 si trebuie sa incarce si sa descarce urmatoarele cantitati de marfa:

Compartiment Descarcare Incarcare Kg (m) Locomotiva pe

punte 760 t 13.83

2 TD 400 t 10.70 4 TD 200 t 10.40 2 TD 300 t 10.70 4 TD 150 t 10.40

Sa se determine cota centrului de greutate pentru situatia finala.

6

CALCULUL CORECTIEI PENTRU SUPRAFETE LIBERE LICHIDE

8. Nava H la deplasamentul de 18420 t, are un moment FSM (free surface moment) of 1972 mt. a) Sa se calculeze FSC. b) Daca la acelasi deplasament, FSM ar fi fost 1104 t, sa se calculeze FSC. 9. Nava H la deplasamentul de 14240 t are FSC 0.087m. Sa se determine FSC dupa descarcarea a 3210 tone de marfa, presupunand ca sondele de la tancuri au ramas neschimbate.

7

CALCULUL GM- SI CORECTAREA PENTRU -FSE

10. Nava H se afla in portul Bombay in conditia no.4. O partida de marfa cu greutatea de 500t este deplasata din magazia no.3 pe punte, Kg=13.28m. Sa se determine GM(fluid si solid). 11. Nava H se afla in conditia no.2 si trebuie sa incarce 400t marfa in No.1TD. Pe timpul voiajului ce urmeaza sa-l efectueze, nava va consuma intrega cantitate de combustibil din tancul no.2 DB, P&S. Sa se determine GM (solid si fluid).

8

12. Nava H se fala in conditia no.7, si descarca intrega cantitate de marfa din no.2 TD. In acelasi timp ca balasta tancul Bulbous Bow, Kg=3.52, cu 186.6 t apa. Presupunand ca marfa de pe punte (locomotiva) a fost deplasata in No.2 TD iar tancurile No.4 (P&S) DB sunt partial umplute, ceea ce a dus la cresterea FSC cu 0.035m, sa se determine GM (fluid). 13. Nava H se afla in conditia no.2. Sa se determine GM (fluid) dupa terminarea urmatoarelor operatiuni, FSC pentru conditia finala este 0.155m: - incarcare 601t - no.1 TD - incarcare 1520t - hambarul no.3 (Kg=1.75m) - incarcare 420t hambarul no.5 - debalastare FPk Tank - debalastare DB no.4 (P&S)

9

14. Nava H este in apa cu densitatea 1.012 si are deplasamentul 7083.3t, KG 7.45m,, FSC 0.103m. Magaziile no.2 si no.5, care sunt complet goale, se incarca complet cu marfa al caror factor de stivuire este 0.75m/t, respectiv 1.08 m/t. tancul After Peak, care este gol, este umplut cu apa cu densitatea 1.005. Sa se determine GM(fluid) in conditia finala.

10

15. Nava H care se afla intr-un port cu apa dulce este la un pescaj (hydrostatic) de 7.30m, KG 7.90m. 1300t de marfa trebuiesc sa se inncarce. Care va fi Kg al marfii ce trebuie incarcata astfel incat GM final sa fie 0.5m, a) in SW, b)in FW ?

11

16. Nava H soseste in port in conditia de incarcare no.7. O locomotiva cu greutatea de 76 t trebuie sa fie descarcata folosind biga navei al carei capat este la o inaltime de 25m deasupra chilei. Sa se determine GM (fluid) pentru urmatoarele situatii: a) cand locomotiva este suspendata la o inaltime de 0.5m deasupra puntii; b) cand locomotiva a fost descarcata.

12

MODIFICAREA POZITIEI CENTRULUI DE GREUTATE si CALCULUL UNGHIULUI DE INCLINARE AL NAVEI LA AMBARCAREA /DEBARCAREA

/DEPLASAREA DE GREUTATI

17. Nava H, se afla in conditia no.2, si transfera balastul din tancul Fore Peak in tancul After Peak. Sa se determine modificarea pozitiei centului de greutate al navei. 18. Nava H are pescajele F 8.68m si A 8.88m in apa cu densitatea 1.010 iar LCG este 72.129m. Se impune obtinerea unui LCG de 71.9m prin descarcarea a 400t marfa. Sa se determine pozitia din care trebuie descarcata marfa.

13

19. Nava H pluteste la un pescaj mediu de 6.10m si este inclinata cu 21/4 la babord. GM (fluid) 0.491m. Pentru a aduce nava in pozitie dreapta, unde trebuie 100t marfa sa fie: a) incarcate b) descarcate c) daca inclinarea ar fi trebuit corectata prin deplasarea transversala la bord a 100t marfa, pe ce distanta ar fi trebuit aceasta marfa deplasata? 20. Nava H are deplasament 16398t, KG 7.15m, FSC 0.08m. Descarca 280t marfa Kg 6.20m dintr-o pozitie aflata la 1.4m in tribord fata de centrul navei si incarca 280t marfa, Kg 6.2m intr-o pozitie aflata la 3.5m in tribord fata de centrul navei. O partida de marfa a fost deplasata pe orizontala dintr-o pozitie aflata la 3.6m in babord la 1.2m babord fata de centrul navei. Sa se determine inclinarea rezultata.

14

21. Nava H plueste la un pescaj mediu de 7.12m in apa cu densitatea 1.008, KG 6.12m. Incarca 900t marfa in 3TD, la 2m in babord fata de centru si 200t in 4TD, la 2.5m in tribord fata de centru. O greutate de 80t este descarcata de pe punte, Kg 14.1m, dintr-o pozitie aflata la 4m in babord. Sa se determine pescajul mediu final al navei si unghiul de inclinare daca FSC pentru conditia finala este 0.12m.

15

22. Nava H are deplasamentul de 19150t, KG 6.65m, FSC 0.042m si mai are de incarcat doua locomotive ce cantaresc 76t fiecare, urmand sa se foloseasca instalatia proprie de incarcare. Prima locomotiva este incarcata pe punte (in bordul de la mal) la 13.83 m deasupra chilei si la 6m fata de centrul navei. In momentul ridicarii celei de a doua locomotive, capatul bratului macaralei se afla la o inaltime de 25m fata de chila si la o distanta de 13m fata de centrul navei. Sa se determine inclinarea maxima aparuta pe timpul operatiunii de incarcare.

16

CALCULUL UNGHIULUI DE CANARISIRE 23. Nava H are deplasamentul 16875.5t, KG 8.158m, FSM 1798mt. Presupunand ca nava este de tip wall sided sa se calculeze unghiul de canarisire ai inaltimea metacentrica pentru acest unghi. 24. Nava H are pescajele F 5.73m, A 6.42m si este canarisita la un unghi de 4 grade, FSM 1563mt. presupunand ca nava este de tipul wall sided sa se calculeze KG.

17

CAPITOLUL III CALCULUL MOMENTULUI DE STABILITATE FOLOSIND VALORI ALE

PANTOCARENELOR 25. Sa se determine momentul de stabilitate statica a navei H la unghiul de inclinare corespunzator deplasamentului 16133t, KG 7.57m, FSC 0.085m.

18

TRASAREA CURBEI DE STABILITATE STATICA. CRITERII DE STABILITATE. 26. Nava H se afla in conditia no.5 si deplaseaza anumite greutati la bord, vertical in sus, astfel incat KG creste cu 0.22m. a) sa se traseze curba de stabilitate statica a navei, pana la unghiul de inclinare de 30 grade b) din curba trasata mai sus, sa se estimeze inaltimea metacentrica initiala c) sa se calculeze stabilitatea dinamica a navei , la unghiul de inclinare de 30 grade.

19

27. Nava H are deplasament 18529t, KG 7.539m, FSC 0.084m a) sa se determine GM(fluid) b) sa se traseze curba de stabilitate statica pentru aceasta conditie c) din curba se se determine:

GZ maxim si unghiul la care apare acesta Unghiul de apus Modificarea stabilitatii navei daca apare un moment de rasturnare de 4500tm Inclinarea produsa de momentul de rasturnare

d) sa se arate care din criteriile minime de stabilitate impuse de Conventia Load Line sunt indeplinite

20

28. Nava H are pescajele F 7.98m, A 8.59m, KG 7.059m, FSC 0.089m. Sa se calculeze bratele de stabilitate pana la unghiul de inclinare de 75 grade. Presupunand ca unghiul de inclinare la care apare inundarea este 45 grade sa se stabileasca daca nava satisface criteriile minime de stabilitate.

21

CAPITOLUL IV

CALCULUL ANTICIPAT AL PESCAJELOR NAVEI LA AMBARCAREA / DEBARCAREA SAU DEPLASAREA DE GREUTATI

29. Nava H are pescajele F 5.65m si A 7.45m, LCG 70.47m in prova fata de AP. Se incarca 500t de marfa la 100.5m in prova fata de AP. Sa se calculeze deplasamentul final precum si pescajele F & A finale.

22

30. Nava H se afla in conditia no.7, descarca intreaga cantitate de marfa din no.2TD si balasteaza tancul Boulbous Bow cu 186.6t, Kg 3.52m, Lcg 139.6 in prova fata de AP. Presupunem teoretic ca marfa de pe punte (locomotivele) au fost mutate in no.2 TD. O cantitate neglijabila de apa din no.4 DB (P&S) a fost pompata afara din greseala astfel ca tancurile au devenit partial umplute. Sa se determine GM (fluid) si pecajele F & A in conditia finala

23

EFECTUL AMBARCARII/DEBARCARII/DEPLASARII DE GREUTATI ASUPRA PESCAJULUI NAVEI IN APE CU DENSITATII DIFERITE

31. Nava H se afla intr-un port pe fluviu cu densitatea apei 1.014 la un deplasament de 10230t, GM(fluid) 0.82m, FSC 0.077m, LCG 71.62m. Se incarca 470t marfa, LCg 60.20m, Kg 9.8m iar tancul no.1 DB se balasteaza cu 150t balast. Sa se determine pescajele finale F & A si GM(fluid).

24

32. Nava H la pescajele F 5.38m, A 6.17m are GM(fluid) 0.83m si FSC 0.092m. Se descarca 430t din no.3 TD, VCg 10.2m, LCg 78.5m si se incarca 250t in no.5LTD. Se ambarca o cantitate de 300t de FO care este egal distribuita in no.2 DB (P & S). Sa se calculeze pesccajele finale F & A precum si GM(fluid).

25

33. Nava H se afla in port cu densitatea apei 1.007, la pescajele F 7.87m si A8.32m, KG 7.45m, FSM 970m. Se descarca 410t marfa din no.2 TD. O cutie de 60t este mutata de pe punte, Kg 14.7m, Lcg 58.6m in magazia no.2. Se ambarca o cantitate de 110t de apa, Kg 2.77m, Lcg 16.23m in tancurile no.8 (P&S) care devin complet umplute. Sa se calculeze la plecarea din port pescajele F & A precum si GM(fluid) daca un FSE aditional s-a creat in tancul no.3 DB (C) care contine HFO.

26

AMBARCAREA / DEBARCAREA / DEPLASAREA DE GREUTATI PENTRU A OBTINE O ASIETA DORITA

34. Nava H are pescajele F 7.20m si A 7.80m. a) sa se determine pozitia fata de AP unde se pot incarca 200t marfa pentru a aduce nava pe chila dreapta; b) daca in loc de incarcarea de la punctul a), conditia de a pune nava pe chila dreapta trebuie sa fie indeplinita prin deplasarea de marfa din magazia no.5 in magazia no.3, sa se determine cantitatea de marfa ce trebuie deplasata.

27

35. Nava H soseste in conditia no.7 si descarca intrega cantitate de marfa din agazia no.4 TD. Considerand ca modificarea lui LCB datorita balastarii este neglijabila, sa se determine cantitatea de balast ce trebuie ambarcata in tancul After Peak pentru a aduce nava pe chila dreapta. Sa se determine pescajele finale F & A dupa balastare.

28

36. Nava H se afla in conditia no.8 si are de descarcat 300t marfa. Sa se determine pozitia, in raport cu AP, de unde trebuie descarcata marfa astfel incat la plecarea din port nava sa aiba o asieta de 1.5m apupare. Sa se determine pescajele F & A la plecarea din port. 37. Nava H se apla in port cu densitatea apei 1.007 la pescajele F 7.62m si A 7.94m si trebuie sa incarce 450t marfa. Sa se determine pozitia, in raport cu AP, unde trebuie incarcata aceasta marfa, astfel incat la terminare nava sa aiba o asieta de 1.0m apupare.

29

CALCULUL ANTICIPAT AL PESCAJELOR FOLOSIND TABLELE DE ASIETA 38. Nava H are pescajele F 5.45m si A 6.53m si efectueaza urmatoarele operatiuni: - balasteaza tancul no.1 DB; - descarca 120t de marfa din no.2 TD, 99.5m in prova fata de AP - deplaseaza o greutate de 70t din no.2 TD in no.4 TD. Folosing tablele de asieta, sa se determine pescajele finale F & A.

30

AMBARCAREA DE GREUTATI LA BORDUL NAVEI ASTFEL INCAT UNUL DIN PESCAJE SA RAMANA CONSTANT

39. Nava H se afla in conditia no.2, si are de incarcat 220t de marfa. Unde trebuie incarcata marfa astfel incat pescajul pupa sa ramana neschimbat? 40. Nava H se afla inn SW la pescajele F 7.25m si A 8.10m si trebuie sa incarce 170t marfa. Unde, in raport cu AP, trebuie incarcata marfa astfel incat pescajul prova sa ramana acelasi pentru apa cu densitatea 1.015m?

31

AMBARCAREA DE GREUTATI PENTRU A OBTINE UN PESCAJ DORIT 41.Nava H se afla in conditia no.3 si are o avarie la corp in zona pupa. Pentru a se efectua reparatiile, este impus a se reduce pescajul pupa la 4.5m prin incarcarea unei cantitati de marfa de 518t in partea din prova a navei. Sa se determine, la ce distanta in raport cu AP, trebuie incarcata marfa.

32

MODIFICAREA ASIETEI NAVEI DATORITA MODIFICARII DENSITATII APEI 42. Nava H se afla pe chila dreapta la pescajul de 9.32m in apa cu densitatea 1.004. Sa se determine pescajele F & A cand nava trece in SW, presupunand consumul de combustibil si apa neglijabil.

33

PROBLEME COMBINATE DE LIST SI TRIM 43. Nava H se afla in conditia no.3 si este inclinata 3 grade la tribord. Este dorit a se aduce nava la o asieta de 3m apupare precum si in pozitie dreapta numai prin transferul de balast din no.2 DB in no.4 DB (P&S). sa se determine distributia finala a balastului in tancurile mentionate astfel incat no.4 P sa fie complet umplut. Se presupune ca centrele de greutate ale tancurilor no.2 si no.4 (P&S) sunt la 6.7m de centrul navei.

RASPUNSURI 1. 0.724 / 0.723 2. a) 3.948m ; b) 3.948m 3. 8.036m 4. 241.1 t / 9.137 m 5. 336.2 t 6. 9215 t / 9.37m 7. 7.378m 8. a) 0.107m ; b) 0.060m 9. 0.112m 10. 0.952m / 0.882m 11. 2.277m / 2.044m 12. 0.723m 13. 2.118m 14. 1.796m 15. 5.927m / 5.976m 16. a) 0.413m ; bb) 0.478m 17. 1.818 spre pupa 18. 400t descarcate de la 82.35m de la AP 19. a) 2.362 Stbd ; b) 2.362 Port ; c) 2.362 Stbd 20. 236 Stbd 21. 207 Port / 7.566m 22. 238 23. 253 / 0.010m 24. 8.304m 25. 1968.23 t 26. a) - ; b) 0.50m ; c) 2150 t 27. 0.726m / 42 / 77 / 0.243m / 22 si 13 / 0.139 28. 29. 13755.2 t / F=6.27m ; A=7.259m 30. 0.723m / F=8.225m ; A=8.617m 31. F=5.172m ; A=5.904m / 0.656m 32. 0.905m / F=5.220m ; A=6.443m 33. 0.822m / F=7.297m ; A=8.627m 34. 128.19 t in prova de AP 35. balast in Aptk-48.87 t / F= A=8.684m 36. se descarca 300 t de la 25.577m prova fata de AP 37. 41.352m in prova fata de AP 38. F=5.524m ; A=6.491m 39. 84.557m in prova fata de AP 40. 38.126m in prova fata de AP 41. 27.237m 42. F=9.158m ; A=9.207m 43. se transfera balast din no.2 in no.4-211.26t si din tribord in babord 71.68 t