SCHIFFBAU
SCHIFFSMASCHINENBAU I SCHIFFAHRTSTECHNIK
Die .HANSAC lee das Organ dee
Verbandes Deutscber Schiffswerften e. V. I Fachnormenausschusses Schiffbau
Die Stabilitätsvorschriften des Seeregisters der UdSSR
Bearbejiel von Ing. Eruth Danckwardt, Roseodc
Gegenwrtig wird die Frage der Festlegung von Stabilithtsgrenzen und die Frage der tTherwachung der Stabilitit Im Bordbetrjeb in der Bundesrepublik rege diskutlert. Auth andere seefahrende Nationen besdiaftlgen sich mit diesem Problem zur Zelt wieder lebhaft; z. B. sind vor etwa einem Jahre neue Vor-sdul.tten uber Stabilität auth vom Ministry of Transport in England erlassen warden. Es wird nun Interessant für unsere Leser sein, zu eyfahren, dalI die UdSSR auf elne ganz andere Weise als die west-lichen Lander Stabilitätsvorsthriften aufbaut. Elne vorläuflge Vorsthrift ist bereits ersthienen. Ihr wesent-lither Inhalt Let die recthnerisdie Ermittlung der Stabilltätsbeanspruthung durth Winddrudt, Ruderlegen, Vereisung usw. Nath dieser Beanspruthung wird dann die notwendige Stabllität festgelegt. Einen sehr ausführlithen Auszug aus den Vorschriften bringen wir irn folgenden. Er soil nitht nur dazu dienen, die interessierten Laser mit ether nodi wenig bekannten auslandisthen Vorsthrift bekannt zu mathen, soridern wird auth bei einer Reihe von deutsthen Werften Beaditung finden, die gegenwärtig über S&iffbauauftrllge aus der Sowjetunlon verhandein. Der Artikel erstheint gleidizeitig in der Berliner Zeitsthrlft ,,Sd'ilfibautethnik'. Wir danken der Redaktion dieser Zeltsdirlft für die Genehrnlgung, den Aufsatz gleicthzeltlg und ungekurzt veröffentildien zu kdnnen. (Die Sdiriftleitung) In den Zeitadiriften ,,Hansa und ,,Sdii.ff und Hafen"
wird selt lingerer Zelt eine lebhafte Diskussion Qber die Stabilltatsfrage gefuhrt. Dabei geht es vor allem urn die. zwedanailige Aufetellurig von eventueUen Stabilitätsvor-schriften und urn die Uberwathung der Betriebsstabilitllt.
Die Stabillthtsvorsdirif ten müllten seitens der Werft einen von der Klasslfikatlonsgeseflsdiaft riadiprUibaren Nadiweis verlangen, daB dos Sdiiff bei allen
vorkommen-den Ladefkllen nictht stabilitätsgefAhrdet 1st. Die dem
Nad-weis zugrunde zu legenden Stabiltatsbelastungen mfissen
je nadi Sdiiftstyp und Ernsatzgebiet von der
KLasslflkations-geseusdiaft vorgesdirieben seth.
Der apltan mull in des' Loge seth, irn Betrieb die Stabi-Utat dauernd ilberwathen zu können und durth geelgnete Stauung der Ladung oder Vertellung des Bailastes die ge-wUnsditen StabilltAtseigensthaften seines Schlffes sdio wllhrend der Beladurig Im Hafen zwe&entsprediend ru beelnflussen. Es müssen ibm desholb seltens der Werft Unterlagen mitgegeben werden, an Hand derer er sidi fUr bestirnmte hnmer wieder vorkommende Ladefaile Uber die jewelligen Stabilltitseigensthaften seines Sthiffes unter-riditen kann. Aullerdem mull ibm die Moglithkelt gegeben werden, bei von diesen Standardladefäilen abweldienden Gewiditavertellungen die zu erwartenden
Stabilitatselgen-sdiaften vorauszuaagen und danadi die gUri.stlgste Lad
ungs-verteilung zu wählen.
Als einzige KlasslflkatlonsgeselLsthaft hat bisher dos Seeregister der UdSSR Vorsdiriften llber den Stabilitäts-nadiweis und über die dern Kapitan mltzugebenden Unter-lagen herausgegeben, die Vorlaullgen
Stabilltatsvorsthrif-ten für See- und KUsStabilltatsvorsthrif-tensdiiffe der HandeLsflotte" von 1948.
Die Vorsdirlften umfassen vier Teile:
Die Fordez-ungen, denen die Stabllltät elnes Sdiiffes genugen mull, denen also bei der Konstruktion Redi-nung getragen werden mull.
Die Unterlagen, die dem Kapitän mitzugeben sind. Die Anwelsungen, wie diese Unterlagen aufzustellen
sind.
Die Anwelsung zur Bestimmung des Gewtthtssthwer-punktes des Sdiifiee durdi elnen Krängungsversuth. RANBA-Sdilhrt -Shfbau -asian
L Die StobUhtitsvorethrliten des Seereglaters 6cr IJdSSR Der erste Tell 1st Im ,,Sthlffbautethnlsthen Handbuth"'), Im Absdinitt ,,Sdiiffstheorie" von Dr.-Ing. Laute veröffent-lidit worden, so dalI bier nur auf die wesentlidisten Punkte kurz eingegangen werden soiL
Es wird gefordert, daB die dynamisdie Stabllltat des Sdiifies groller 1st ale die Arbeit eines bestlrnmten Wind-drudces, d. h. des Krangungsrnosnent des Winddrudes Mt mull kleiner scm ala dos geringste Kentermoment Mt, oder
anders gesagt, ale das gröBte aufriditende
Stabiltäts-moment Dabei let der ungunstlgste Ladef all unter Berüdc-elthtigung von eventueilem Wasserbailast zugrunde zulegen.
Der spezlllsthe Winddnid riditet sidi nath dem
Fahr-bereith des Schiffes und nath der Höhe z des
Selten.flädien-sdiwerpunktes über der jeweiligen Sthwlmmwasserllnie (Tafel 1).
?atei I
Spez20sder Whi*$,udz
Fotgende Ethteilung tier ScS,ifle nadi Kategorlen wird gemacbt: I Sdilfte mit unbegrenztam Fahrberetcfi bet ether Entfernung
von tier KUate von mehr ala 190 em;
II Sthlfte mit begreciztem Fahrberelth bet ether Entlernung von
tier Kilete unter 100 em;
III Sthifte mit begrenztem FahrberIth bet ether Entfernung von
tier Kftte unter 25 em sowle KUstenstitiffe.
) Verlag ren1k. BerI1n
Abi*and d3 leSSen.
fl0deTthwerpimktee
von tier
Sthwtmmwazser-Itnie z (in)
Wlnddru& cut die SeltenflAdte
ties Sd'Jffes p (kg/rn) Kategorie In Kategorte I Kategorte TI 0.5 26 1.0 120 'to 45 1,3 190 120 so 175 120 96 2.5 190 135 72 S's 210 145 .79 3,5 156 26 4.0 105 90 4.5 200 175 96 5,0 190 190 5,5 rio 100 6,0 253 195 6,3 390 7,0 und dnrUber 310
Die Seitenfläche des Sthiffes wird aus der Proj ektion des UberwasserschiNes ermittelt, wobei für die Seitenflachen des Rumpfes, der Aufbauten, der Deckshäuser, der Masten, Rahen, Stengen der Takelage und der Reling und evtl.
vorgesehener Decksiadung em Flächenbeiwert von t, 1,0
angenommen wird. Für durchbrochene Flächen, wie Ta-kelage, Geländer, aufgespannte Netze, Gittertrager, wird die anzurechnende Fläthe FR durch Multiplikation der Pro-jektionsflache F mit einem Dithtegrad a gefunden (Tafel 2).
Tafel 2 Dlcbtegrad
Für Teile mit rundern Querschnitt 1st der Flächenbeiwert = 0,6 zu verwenden, für Gitterkräne = 1,5. Der Beiwert für stromlinienformige Aufbauten wird in jedem Fall be-sonders festgelegt.
Das krangende Moment des Winddruckes 1st
Mk=O,001pFz,
wobei
p = spez. Winddruck nadi Tafel 1 in kg/rn!,
F = die mit den vorhergenannten Beiwerten ermittelte Flache in m',
z Abstand des Seitenfiäthensthwerpunktes von der
jeweiligen Schwixnmwasserlinie in m.
Mk wird über den ganzen Neigungsbereich konstant
an-genommen.
Das minimaiste Kentermoment wird am zweckmäl3igsten aus den dynamischen Stabilitätskurven gefunden, die unter Berücksichtlgung von freien Flüsslgkeitsoberfläthen im Sthiff aufgestellt sein mussen. Es werden aber nur die-jenigen frelen Oberfiäthen berucksiditigt, die eine Verrth-gerung der anfanglithen metazentristheri Höhe urn 0,03 m oder mehr ergeben und die bei Nelgungen des Schiffes, die grOBer als 50 bis 60 sind, nidit versdiwinden.
Aufbauten, die in der Frelbordrethnung berücksithtlgt worden rind, können in die Stabllithtsrecthrtung mit em-bezogen werden, aber nur bis zur Hohe der Sülle. rnab-hangig von der Art der vorgesehenen Vérschlüsse.
Bel Schiffen, die nördlich des Polarkreises fahren, mufl das zusätzlithe Gewicht der Vereisung hIs 10 m über der Schwirnmwasserlinie und die dadurch hervorgerufene Ver-sdiiebung des Gewichtsschwerpunktes berüdcsithtlgt wer-den. Die Elsiast auf freien Decks ist mit 30 kg/rn' und die auf Bäuinen, Wanten, Stengen, Takelage, Gelander und Gelanderstützen mIt 5 kg/rn anzunehrnen. Das Eis 1st bet der Berechnung der Wiriddruckfiadie zu berucksiditigen.
Bei F hereifahrzeugen rind nasse Netze an Deck In die Gewid'itsredinung elnzusetzen.
Holzdeckslast wi.rd mit 0,75 ihrer wlrklidien HOhe fiber Deck In der Stabilitatsrechnung berUcksichtigt, aber nidit holier ats das Aufbaudedc 1st.
Bei Fahrgastschiffen mull u. a. die StabilitOt bel &nem
Ladefall untersudit werden, bel dem die Fahrgaste an
Oberdedc angenommen werden. Ebenso wird empfohlen, die Stabilitat bet nidit voller Fahrgastzahl zu überprQfen.Das minimaiste Kentermornent wird an der Tangente, die an die dynamisdie Stabilitätskurve gelegt 1st, auf dem
Winkel 57,30 (im Bogenznall = 1) abgelesen') (BUd 1).
I) Ableltung slehe SthIftbautedinisthes Handbuth0, S. 24 if.
1232
Sind Offnungen mit unvollstandigen Verschlüssen In dei
Bordwand oder dem Deck, danri mul3 ie das gral3te
ertra,-bare krangende Moment angebende Gerade die dynamische StabiliTätskurve bei emWinke1 schneiden, bei dem die Ofinung zu Wasser kOinmt (Eiñstrdmwinkel). Das Moment wir wieder auf cp = 57,3k abgelesen (Bud 2).
10 20° 30° 40° 50° 600 öO° °
5Z3°
311d 1 Bestlmmung des max. ertragbaren krAngenden Momenta,
!0 30° 40 500 W°
373
BUd 2 Bestlmmung des max. ertragbaren krAngenden Momentes be! Zuwasserkommen elner Uifuung
Aul3erdem wird gefordert, dalI das Maximum der stali-schen Stabilitdtskurve bei Winkein uber ce = 300 liegt rind dalI der Umfang der Kurve über u = 60 hinansgeht u;d nath og1ichkeit bei 900 liegt. Bei Berü&slthtigung der vereisung kann diese Forderung gemildert werden. Die Anfangsstabllitat mull immer positiv sein, mit Ausnahme
von Si
i,dFeflolzladung fahren, bei denen bei voller Ladung oline Ballast em MG von 0,0 m zugelissen ist.Bet Fahrgastsdiiffen dart die grOl3te Neigung bei An-sammlung der Fahrgaste auf einer Schiffsseite zwisdien Sdianzkleid und Mittschiffsebene nicht groller sein als der halbe Winkel zwischen Schwimmwasserlinie und Einström-winkel bzw. Freiborddedc oder Austauchen der Kimm und
in keinem Fall gr011er als 80.
Im Drehkreis mit Fahrgasten aut der ungünstigen Selte dart der Krängungswinkel 100 nicht uberschreiten.
Die Stabilität eines Fahrgast- oder Frad'itfahrgastsd1ffes mull beirn Vollaufen einer Abteilung im Le&fall gewähr-leistet sein.
Bei Schieppern mull dynamisch das aufriditende Mo-ment grailer sein als das ruckweise krängende aus der Sdilepptrosse.
Mk = k 1 Z, wobei
k = 4 bet Sdileppern bls 200 PSi und 5 bei Sdileppern
bis 500 PSI, dazwisthen 1st zu interpolieren;
1 = Abstand des Sthlepphakens von dem Sdiwerpunkt des Sdiiffes in rn;
Z = Trossenzug Ifl
t
bei5 kn, mindestens jedodi
10 kg'PSi').Rei hohen Aufbauten auf Schieppern ist das gleidizeitige Eir.wirkert von Trossenzug urtd Winddrudt zü untersuthen, k 1st dann je nadi dem Fahrtbereith mit 1,5 bis 2,5
anzu-nebmen.
' n SchLThautenI.sthen Handbudi 1st em Druckfehler
unter-Isufen: E mull 10kg/PSI heiflen
U4NSA 5iart 0 3cibau
-bib Dichtegrad
a Diebtegrad be!Vereisung a
3 0.14 0.27 4 0.18 0.34 5 0,23 0,44 6 0,27 0,51 7 0.31 0,59 8 0,35 0,66 9 0,40 0,76 10 0,44 0,84 11 0,48 0.91 12 0.52 1,00 13 0,57 1,00 14 0,61 1,00
.te L.ase ties Gewieiiis iiv=i i.e,. ci es
rechnung zugrunde gelegt wird. st durch eincri Krdngungs-versuch festzustelien.
II. Die Stabilitäisunterlagen für den Kapitän 1)er Kapitin erhält von der Werft folgende Stabilitüts-unterlagen:
a) Em Schiffszertiflkat, das die Hauptabmessuneen des
Schiffes enthält. das Einsatzgehiet, cUe Anzahl cier
Fahr-gäste und der Besatzung. das Baujahr md der Bauort und Angaben über nicht versehiossene Offnungen. den
Einströnlwinkel, geringsl en Freibord und bei Scitleppern
uber den zulässigen Zug am Haken.
h Eire Gehrauchsanweisurig für die mitgegebenen Stabi-litdtsunterlagen.
c Eerechnungsbeispiele. und zwar m!ndestens em Fail
ohne notwendie Aufnahme von Ballast und eirt ancierer. bei dem Ballast erforderlich ist.
Tafeln und Diagramme ür die Berechnungen. die der Kapitän -ausführen mull. Es sind dies irn einzelnen: 1. Tafeln, in denen für verschiedene Ladefälle die
Ge--wichtsverteilung der Zuladung und dereri Moment bezogen auf OKK angegeben ist. Tafel 3 zeigt em
--IIHUIIU huh
Meiz-w,dTrethOl
2.:J ftrchsrer
8a//osrwasjep
Tafel3 ) Berechnung von KG
angefd h nail I3iiispie! entliotomun.
I) riacli KrliilgiligaveI-sueh
RAN BA - Sth.lfta.hrt - Sth.tbau HaXen
6hSDi d2.-. Ht die Lbduxsg e-in
nic.ci-rigen Staukoeffizienten und füllt den Laderaum nicht vullstiindig aus. dann kann ethe Berichtigung der Ordinaten und Momente erlolgen. Für unvorher-gesehene Ladeuiille erhält der Kapitän Tafein, in denen für die cinzelnen Orte. art denen Lasten auf-genommen werden kdnnen, nur die Ordinaten an-gegeben sind, die Gewichte urad Momente sind dann vom Kapitin einzusetzen.
Tafel 4 Berechnung von MG
StabillISt ohne
Ballast
Ins. I Deplacc'ment t 4170
2 Gc'.vichSsschwerpuiikt Uber Kiel KG m 6.21
3 Hbhe des Netazentiunis dber Kid KM rn 7,08
4 Metazentrisehe Hii)ie (3-2) MG mi 0.87
5 Korrc'ktur für freia FlUssigkeltsoberache m 0.25
6 Korriglerte metazentrische Hbhe 4-5) in 0.62
7 Kritisc'he metazentrisehe HiShe in 0.78
8 Noiwesidige Vei-gi'ootirung der rnetazentrischen
Hohe m 0,10
TafeIn, in derten die NotwericUgkeit einer eventuellen
Ballastaufnahme ermittelt wird (Told 4). Position 1
und 2 werden der Tale! 3 entnommen. Position 3. 5 und 7 der Tafeln 7 für das enlspi'echende Deplace-rnent. das in Talc] 3 ermittelt wurde. und für die zu herücksichtigenden Tanks mit freler Oberfläche.
1st der Wert der kritischen metazentrischen Hdhe
kleiner als die
korrigierte vorhandene metazen-trisehe Höhe, dann ist die Stabilittit ausreichend. 1st uher die kritische metazentrische Hdhe grbuler. dann mull Ballast gefahren werden.Tafein, in denen tier Zuwachs an metazentrischer Höhe durch die tYbernahme von fldssigern Ballast berechnet wird (Tafel 5). Die Positionen 9 und 10 werden der Tafel 2 entnommen.
Tafel 5
Rerechnung des Zuwachses von MG Infolge Ballastaufnahrne
Ubergenommener Ballast
Gtwlcht Ziiwachsden metazent-ischcn t Hohe ifl 01 75) 0,05 48 0.04 Ilisgteamt 118 0,110Tafel 6 Berethnung des 'erbesserten MU-Wanes
POs. 11 Deplacement '1! Balast t 4170 + :8 4288
12 M,ltazenti-i(5ehe Hbhe m 0,62 - 0,09 0.71 m
13 Krit!sch inetazantrisctie Hohe 01 l(.F5 m
Tafeln. in dcnen dann die neue metazentrische Hdhe
berechnet wird (Tale! 6) und mit der kritisc'hen Hfihe.
die für die neue Verdriingung wieder aus Tafel 7 entncmmen ist, vergliehen wii'd.
Die Tale] 7. die für verschiedene Verdrfingungen die Hdhe des Metazentrums über Kiel angibt. Diese Tafel enthi1lt auch die Verringerung der metazen-trischen Hdhe durch freie Oberfliichen der einzelnen Tanks. einen Korrekturwert für die Verririgerung und die jeweilige kritische metazentrische Höhe. ii. Die Tafel 8. die den Zuwachs an metazentrisdier
Hcihe dutch Füllen der einzelnen Bailasttanks für die
vers::hiedenerj Verdriingungen ang ht.
7. Zur F.rmit.tlung der statischen Stabilitöt bei groI3eren
Neigur.gen werden dern KapiLin Diagramme mit-!egeDen, die für verschiedene Verdrbngungenund MG-Werte die statischen Stabilitätskurven zeigen
(Bilii 3). Für Zwischenwerte kann man die Stabilitbts-kurve durch doppcl te Interpolation linden.
"i Die Sl;ibilitiitswerte für hestimrnte Ladefilile, die von der Werft herec:hnet worden sind. einschlieIllich der
zu-gehdi-icen stsitischen Stabilithtskurven.
1233
Sch(ff leer (3579) 5,97" 21500
Fahrgiste 1. KI. 52 Pets. 8.5 12,2 104
Fahrgliste 2. Kt. an Ii. ID. 29 Pars. 4,7 10,4 49
FahrgOste 2. Xl. an U. ID. 1(515 Prs 21.6 7.2 108
Fzihrgdste 3. Xl. art H. ID. 60 Pers. 9_a 10.0 98
FahrgSste i. K!. an U. rt 160 Pars. 27.1 8,1 25')
FalugOste auf d. Plattform 46 Pal-s. 7.5 .5.0 :18
t.eitendes Personal 15 Pers. 2,4 14.7 35
Mannschaft an H. 1). 3(5 Pers. 5.9 10.0 59
Mannschaft art U. ID. i Pers. 4,1 7,4 31
AusfI(lg(er 16.2 11,0 178
FrUchte 100 15,3 1530
Fiacht Im Lederaum Ni. I 3,9
Fracht (rn Laderaurn Nr. 2 3,9
Frocht im Laderaum Nr. 3 4.3
Frachl rn Laderauzn Nr 4 4,3
Gepli ek 75 5.3 .399
Post 70 1.2 254
Wasser sanliOrer 'ranks 55 20.2 :103
Frlschwaeser an Eloetsdeck 30 17,3 520
Frischwasser in dci Kdh!anlage 64 3,2 206
Fricchwassei- in Doppelboden 30 20 60
Provian t 12 4.23 51
I-leiz-, Treib- unci Schrnierdle 52 0,61 42
VoriOte 25,2 8,6 215
Ti rumba last 10 6.0 60
Insgvsamt 4570 25.869
KG 6,21
'5 DIe Zah(enwe:l, tIer Tafelo 3-i! sincj dam in tier Vi.rechrif!
Ladezilsiand Ende der Reise rnt
Fracht. FahrgOsten nod Wasser, otine
Uber Moment Gewi cht OKK
in
bezilgen auf OKK
Art dei' Ladung 11 tfl lit
Nr, des L.age
Tanks (Span ten)
Pós. 9 Nr.2 lii- 38
08 06 i 02 D 4'000 t 20 V. 0 -'5O0 C TaSeI 7
Verringerung der metazentrlachen HOhe durth frete FiUss!gkeltsoberflochen In m
'1 DIe aus der Tabelle abgelesene Verringerur.g de: rnetazontrlsch,-rr HbI)e durcth trele Fltisstgkeltsoherflulcthen 1st erfor-deillchenfaiszu verdoppein, da ste nur für die IlOIfte des durch die Ml1tlk1elpIa1te geteilten Raumes berechnet worden 1st
'1 Wenn die Verringerung der Korrektur groBer als die C7esamtveri'lngerung der metazenti'lschen HUhe 1st, dann entfallt diese
Koi'rekttir. M6. r2 V zo 09 08 0 flO 300 0. W. 70 80 p
SlId 3 Statlsche StablilUtakurven für versctjledenes Deplacement
und MG
C,,
P.1701
Tafel 8
Korrekturwprte für MG Infolge Ballastaufnahme
I
l'''''''
BlId 4 Trlmmskala
i.'w Unterlagen mussen audi die Methoden angeben. nach
(i":7eP. eine Verbesserung der Stabilität erreicht werden 11111.
)ie wesentliche rethnerische Arbeit ist von der Werft zu lt':1(terl. die fur den Kapitiin verbieihenden nowendic-n Ite'hnungen sind so gering und einfach wie -rnoglith zu ?'lIteri. Deshaib müssen alIe während der Dienstzeit hiu-(tlir auftretenden Ladeftille von der Werft irn voraus be-u:ksichtigt werden und die zugehorigen Stabilitiitsunter-lagen erstelit werden, Aus diesen Unterlaen mu3 der Ka-ptin aIle von ibm benotigten Angaben üher Gewichte der Cl:'' "Iiien Zuladungen und ihre Hdhen.schwerpunkte ent-ru' "ten können. urn sie notl'aIIs berichtigen zu konneri.
Tank Nr. 1 2 3 4 5 6 7
Mjanten 0-JO 10-36 38-54 90-107 132-141 141-152 152-158
'(a
(last-(;ewicht in I 50 70 88 48 48 84 12
ScJ7werpunkt
age über Kid
lit m 6.20 0.75 0,70 0.05 0,65 1.50 3,80
Deplace- VergrbBcriing der metrazentrlsd'ien HOhe
mont in I in m 4000 -0.03 0.05 0.07 0,04 0,04 0,08 0.04) 4100 -0.03 0.05 0,07 0.04 0.04 '1.95 0.00 4200 -0,03 0.05 0,07 0.04 0.04 0.03 0.00 431(0 -0,112 0.05 0.07 0.04 0.04 0,06 6.00 440(1 -0.02 0.06 0.07 0.04 0.00 0.05 0.00 4500 -0.02 0.06 0,0'? 0,04 0.04 0.09 0.01) 4600 -0.02 0.06 0.07 0.04 0.04 9.05 0.00 47(10 -0,02 0.05 0.0'? 0,00 0.04 0.00 0.00 4911(7 -0,02 0.06 0.0? 0,04 0,04 0.00 0.00 4900 -0,01 0.06 0.07 0,04 0,04 0,06 0.00 5000 -0,01 0,08 0.07 0,04 0.04 0,06 0.00 -0,01 0.06 0,07 0.04 0.00 0.06 0.00 5200 -0.01 0.06 0.07 0.04 0.04 0.06 0.00 5300 -0.01 0.05 0,07 0.04 0.04 0.06 0.00 5400 -0.01 0.06 0.07 0.04 0.04 0.06 0,01) 5(100 -0,01 0,06 0.0'? 0.04 0.04 0.06 0 00 5000 -0,01 0.06 0.07 0,04 0.04 0.06 0.01
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I,',,,, a Cl, 02 0.7 0 -0,1 -Q -03 -0,2 0' ('-''p ,,,,(.,,,) ,,,,,,,,, U 0.2 03 0. Deplace-merit in I HOhe des Meta-zentrtims tiber OKK in m Vo rpi c K Sp. 9-10 Sot Ha last-tank Sp. 10-38 781 F viich-wasoe r-tank Sp 39-54 102 Fri sd't- wa.sser-tank Sp. 54-68 98 t HeIzdl-lank) Sp, 68-96 156 Heiz1(l-tank) Sp. 98-107 48 t Trlmm-ball1)st) Sp.109-132 120 t AchIer-S 141-152 (F -45e1"-wassr) Kmreklur Krttlsche
der Ver-
meta-rtngerung zentrisehe in rn') HOhë 117 rn 4000 4100 4200 4400 4500 4500 4700 4800 4900 5000 5100 5200 5300 5400 554)0 5600 7.10 7.00 7.07 7.1(6 7.05 7.03 7.02 7.01 6,98 6.98 6,97 6.96 6.145 6.94 6,94 6.93 6.93 0.6(1 0.00 0.6(1 0.00 0.90 0.00 0.00 0,00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0 15 0.014 0.0 14 0,013 0.013 0.013 0.013 0.012 0.012 0.0(2 0,0(2 0.0 11 0.0(1 0.011 9,011 0.0 10 0,010 0,107 0.104 0.102 0.000 0.007 0,005 0.003 0,091 0,089 0.007 0.086 0.984 0.16(2 0,441 0.079 0.07 8 0.076 0.10 0.151 0,149 0.143 0,141 0. 139 0,136 0.133 0.130 0. 28 (4,125 0.122 0,12 0.118 0,116 0.1-14 0,112 0.073 0.072 0.070 0.1768 0,057 0.of;5 0,064 0.063 0.061 0.4160 0.950 0.1758 0.0(16 0.055 0,0114 0,000 0,052 0.022 0,022 0.021 (1.030 0.021) 0. 0211 0.019 0.019 0.018 0018 0,018 '0.017 0.017 0,017 0.016 0.1118 0,016 0.1148 0,047 0,046 0.045 0.014 0.043 0,042 0.1)41 0.040 0.029 0,038 0.038 0.037 0,026 0.03(1 0.025 0,034 0.034 0.022 0,033 0.032 0.0111 0.0:11 0,0:11) 0.0179 0.020 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.92 6 0.025 0.025 (1.220 0.96 0.16(1 0,78 0,112 0,71 0.081) 0.1,5 0,058 0.51 0.040 0.58 0.027 0.54 0,017 0.51 0.04I0 0.48 (1.000 0.46 0.000 0.45 (1,000 0,43 (1,0(74) 0,42 0.6(10 0,4(1 0.000 0.30 0.000 0.38 0,000 0,37 12:14 15AN,S. -S,"h)(sh,-t -S,Ththa,,-Wafen
F) Tinausgefullte Berethnungsformulare für von der Werf
nicht vorgesehene Ladefäl[e.
g) Aui3erdem erhalten die Werftunterlagen noch eine Trirnrnskala (Bud 4) zur Ermittlung des Trirnrns bel einer vor- bzw. achterlich aufgehrachten Last.
III. Anweisung für die Werft
zum Aufstellen der Stabllitätsuntertagen für den Kapitin Die iinterlagen sind so aufzustellen, daf3 sie
audi;
ungunstjgere Ladefi11e als irn Projekt vorgeseheri s::idDie Beredinungen sind nach nacthstehenden Angaben durthzufuhren:
1.Aufstellen der Tafel 7
Beredinung der Verringerung der metazentrisdien Hdhe infolge freler Oberflächen.
Die Wérte KM = KF + MF für Tafel 7 sind dem Form-kurvenblatt zu entnehmen.
Die Verringerung der metazentriscthen Hohe durch die frelen Oberifa then ergibt sidi zu
AMG-D wobei
i = Tragheitsmoment der freien Oberfiache des Tanks, bezogen auf die Längsachse durch ihren Schwer-punkt;
= spez. Gewidit der Tankfullung; D = Deplacement.
Diese Abzuge von der metazentrisdien Hdhe werden für die einzelnen Tanks und versehiedene Verdrängungen in Tafel 7 zusammengestellt. Sind mehrere Tanks im Anbruch, so ist die Gesamtverringerung der metazentrisdien Höhe gleidi der Sumine der Einzelabzüge. Sie wird nur berü&-slditlgt, wenn sie gröl3er ist als 0,03 m und wenn sie bei grö3eren Neigungen als 50 nidit aufgehoben ist.
Die Verringerung der metazentrischen Höhe wird nur dann vail in die Rethnung eingesetzt, wenn die kritisdie
metazentrisdie Höhe auf Grund statisther
Stabilitäts-betraditungen ermittelt wurde. 1st aber die kritisdie meta-zentrisdie Höhe nadi dynamisd'ien Erwägungen ('Em-ruden des Sdileppseiles, Elnfall ether Roe usw.) ermittelt warden, dann wird die Verruigerung urn den Wert in der vorletzten Spalte der Tafel 7 korrigiert. (Die Ermittlung dieser Korrektur wird Im Absd'initt 5 besprochen.)2. Berechnung des Rebels des
Krängungsmomentes hk Infolge Winddrucks.
Die Beredinung erfolgt für versdiIedene Tlefgänge nadi
der Gleidiung 0,001 p . F z
hkr
D
wobel p, F und z bereits im I. Teil erklärt sind.
3. Ermittlung der krltischen
metazentrjschen Höhe aus der Kurve der
dynarnischen Stabilltät, bel der das
Wind-druckrnoment noch aufgenommen wird.
Die Beredinung der dynamisthen Stabilitátskurven
er-folgt In Tafelforrn aus den Pantokarenen für dasselbe
Deplacement, wie die Rebel des KrSngungsmomentes In-folge Winddru&es und unter der Annahme versd'iiedener Hochiagen des Gewithtsschwerpunktes (Tafel 9). Die er-haltenen Werte 5 h dç sind dann die Hebel der dynamlsch aufriditenden Momente, mit denen die Hebelarrnkurven der dynamischen Stabilitat gezeichnet werden (Bild. Aus den Tangenten an diese Kurven werden bei 57,3 ° die maximal ertragbaren Hebel des Winddruckrnomentes h5 bestimmt. Wird die Stabilität durd'i nidit geschlossene Offnungen beeintrachtigt, so wird der Rebel nadi Bud 2 ermittelt.
D = 4009
D 5000
AIim. 1 wird Ous den Pantokarenen abgeleaen, die In dieser Redmung aut F0 bezogen sind.
Anzn. I I h wird nadi der Trapezregel bestlmmt
Anm.35hd,..'72.xh_Too/2Ih...o,oxh
I3ANSA SthlfMirt Sthftbau
-1235
r
Zr
r w° 6r r
°9 .57.3°
BUd $ Dlgrainm sur ErItt1ung von
TaI.IV
Beredinung des dynaztdi StabflitLtzkurven Mr D - 4009 1; MV nadi VormknrveubLatt - 4,38 m
q, In Grad 0 10 B) 20 49 50 30 09 00 sin g' 0 0,174 0,342 0,500 0,643 0,166 0,866 0,909 9,986 1,660 .0 0,30 1.89 2)4 2,90 3,43 8.03 3,97 3.02 3,70 EE F0G . sing' 0 0.68 1,3i) 1,90 2,44 2,92 3,30 3,57 3.74 3.80 II i 00 h lb 0 0 0,66 0,19 0,34 0,40 0,51 020 0,40 0,09 0,18 0,10 0,37 0,90 1,70 2,01 - 3,71 4,04 5,22 5.30 0 0,066 0,032 0,078 0,148 0.233 0,323 0,406 0.866 0,480 F0G sin 0 0,04 1,86 1,06 2,38 2,83 3,20 3,18 3,64 3,30 I h 0 0,11 0,23 0,39 0,52 0,60 0,63 0,49 0,28 0 0 . lb 0 0,11 0,16 1,07 1,98 3,10 4,33 5.45 8,33 5.50 Sh 0 0,010 0,039 0,093 0,173 0,271 0,378 0,476 0,543 0,509 F0G. ain 0 0,83 1,23 1,00 2,32 2,76 3,12 3.38 3,56 3,80 Iv h 0 0,13 0,26 0,44 0,38 0,67 0,61 0,59 0,27 0.10
00
I h 0 0,12 0.50 1,20 2.23 3,47 4,75 5,06 6,91 '7,38 $ hdç 0 0,020 0,044 0,163 0.194 0,303 0,414 0,519 0,093 0,844 1. i 0,35 rn he = 0,309 m = 0,40m h0 0,340 m = 0,SOm he 0.392 rn 4. MG = 0,80 m 0,449Tn 5. 0.30m h 0,500 m = 0,SOm he 0,332m 2.MG 0,60m he 0,392m 3MG - 0.70m he = 0.433mDie aus den Stabilltätskurven abgeiesnen Werte
h,werden für konstantes MG über dern Deplacement auf-getragen (Bud 5) und jr dieses Diagramrn die Kur'e der Hebelarme des WinddruckrnOmenes eir1gezichnet. Die Abszissen der Schnittpur.kte dieser Kurven geben das Deplacement an. bei denen der krngende Hehel gleich dem aufrichtenden ist, d. h. bei dem das MG kritisch wird.
aus Winddru'mcment 04 h
ei'.az7,
4-Q6,7, 0,2 0,11 41000 400 5000t
5i2
Dp/ace/77entB11d6 Errnittlung von MGit ails 0cm WinddruckmOmcnt Dieses MGkrjt wird in Bud 6 über dem Deplacement auf-gesetzt, so daI3 für jedes beliebige Depiacernent die zuge-horige kritisehe rnelazentrische Hbhe abgelesen werden kano.
Diese wird in der letzten Spaite der Tafel 7 eingetragen, wenn keine andereri Stabilitätsforderunger. gesteilt werden.
4. Berechnung der kritischen metazentrischen
Höhe bei Annahme statischer
Krbrogungs-in 0 me n t e.
Sind aber noch andere Forderungen des Seeregisters zu berUcksichtigen, wie etwa begrenzte Krängung bei An-sammiung der Fahrgiste auf einer Bordseite, Krbngung von Fahrgastschiffen urn Drehkreis, Einrucken des Schlepp-seiles usw.. so wird die kritische metazentrisdie Höhe vie folgt errnittelt:
Es sind die für diese Stabilitatsforderungen mal3geben-den kritischen metazentrischen Flöhen zu berechnen, z. B. ist bei Ansanimlung von Fahrgästen auf einer Schifsseite das statisch ertragbare
-MI"ahrg. MGhrjt
- Dsin8
P50t. z6.2Qm
P U,02-6.20'-'6J8 2 ' FWLP70t,
z 0,75 ni P 2 z - 0,03 - 0,75 -0.72 rn 2 F%v P"88t,z0.70m
P 3 z 0,04 - 0.70 = -0,64 ni 2P4Rt.
z-0,65m P 4 urld5 z '-- 0,02 - 0. -0.63 m 2 'y FviP=4t.
z=l.501fl P 6 0.03- 7.50 .-147 m 2 y P 12t. z.-3.90m P 7 z 0,01 - 3.80 -3.79 in S ' h9i,i6-3'
Tafrl 10Berechnung des Zuwathses der znetazenLrlschen HOhe bet Auna51rne von Ballast
0,9123
0,0172
0.0215
0.0119
0.02'J*i
und hei Beriicksichtigur.z der Krangung urn Drehkreis
-
MF:hri, ]\'l Di'chkr.- . kril c sin 100
Das kritische MG beim Einrucken der Schlepptrosae wird analog dem krngenden Hebel des Winddruckmomentes
bestimmt. T T .jef.
5g
*$00 sboo 5500 i De;/aceinenrBUd 7 ErmitOung von MGI.r(t
Die so erhaltenen Werte MGkrjt, werden ebenfaUs in Bud 7 eingetrageri, der jeweilig grb3le Wert von MGkrit
wird danr. in die Tatel 7 überr.ommeri.
5. Bestimmung der Korrektur
der Verringerurig der rnetazentrischeri Hbhe.
Aus BUd 7 kann entshieden werder., ob die Abzüge für freie Oberflächen you in Rechnung zu setzen sind. oder ob d iese Abzuge korrigiert werden.
Die freien Oberfiächen beeinflussen die Stabilität wesent-lith nur bei geringen Neigungswinkeln, also in einem
Be-reich, wo das nach
statisthen Bedingungen gefundeneMGkri maf3gebend ist. In diesem Bereich ist also der Abzug
für freic Oberfläciseri voll einzusetzen.
Bei grol3eren Neigungen werden die freien Oberfiichen besonders in breiten niedrigen Tanks schnell kleiner, so daO die Abztige nicht rnehryou anzuwenden sind. Die
er-forderliche Korrektur wird wie foigt bestimrnt.
., - - 'hItVi.s:i - 2,48 - 0,0:70 0,0110 - 1,76 0,019 3,00 (1,052 0.0153 3.71) 0,057 3.68 0,6476 0.0192 3,7t 0,013 3.09 0,037 0.0(06 3.79 0.040 2,25 0.046 0,0183 2.95 0,07 --0.0002 0,0028 0.53 . 0.0016 1) 4000 1) = 4500 1 4,58m, MG=0,O6rn - MG '= 3,72 m T = 5.00 in, T - MC 44 0.56 in in T -MG+ T - MG± P P P P z AMG
+-- z
A MG D42' 2YF\VL D±P 2 FWL Tank Nr. Fv1Llegt die aus den statisehen Bedingungen ermittelte Kurve für MGkrit hOher als die nach dynamischen Betrach-tungen erhaltene Kurve, so sind die Abzuge für freie
Ober-flache you in Rechnung zu setzeri. Liegen urngekehrt die
aus dem Winddrudc oder Trossenzug erhaltenen Werte höher, so wird der gesamte Abzug urn die Differenz der beiden aus statischen und dynarnischen Betrachtungen er-haltenen Kurven korrigiert. (Es müssen die jeweils gröllten statisd'ien und dynarnischen MG-Werte verglichen werden.) Diese Werte werden als Korrektur der Verringerung in die vorietzte Spalte der Tafel 7 eingetragen. 1st die Kor-rektur grdl3er als die Verringerung, so wird die KorKor-rektur nicht berucksiehtigt.
Diese angeriäherte Bestimmung der metazentrisdien Höhe soil den Gesamtrechnungsgang vereinfachen.
6. Berechnung des Zuwachses
an Inetazentrischer Hdhe durch tbernahme
von Bailastwasser (Tafel 10).
Die Berechnung erfolgt mit nachstehender Gleichung:
p p
-AMG
D+P
(T+
MGz),
2YFWL
wobei
A MG Zuwachs an metazentrischer Höhe in m p Gewicht des aufgenommenen Ballast in t
z Hochlage des Gewichtsschwerpunktes des aufge-nommenen Ballast über OKK in m
MG kritische metazentrjsche Hohe aus Bild 7 in m.
Die Berechnung wird für etwa vierTiefgange ausgefuhrt; Zwisdienwerte können interpoliert werden. Für die
Wasser-Iinienfiäthe kann für alle Tiefgange em mittlerer Wert
em-p
gesetzt werden, da das Glied - nur klein ist. Die
Be-2y FWL
rechnung erfoigt in Tafel 10.
NEUARTIGE KUPPLUNGEN MIT
FERROXDURE-MA GNETEN
Der neue keramische Mognetwerkstoff mit
bis-her unerreicht hobis-her Koörzitivkrafl!
Unterbringung mehrerer Pole auf engstem Raum riebeneinander. Anwendung bei groBemLuftspalt. UnempRndlichkeif gegen erifmagnetisierende Kräf-te. Mognefische Unempfindlichkeit gegen Erschüt-terungenurdStöBe. KeineAIterungserstheinungen.
sq.
D
a
)
Berechnung der statischen
StabI1itts-kurven (Tafel 11) (Bud 3).
Die Berechnung der statischen Stabilitatskurven erfolgt aus den Pantokarenen, die bei dem gebrachten Beispiel von dem jeweiligen Formschwerpunkt abgesetzt sind.
Die Berechnung wird für verschiedene Tiefgange und MG-Werte durchgefuhrt, wobei als untere Grenze die für das untersuchte Deplacernent niedrigste kritisdie meta-zentrische Höhe, auf voile 0,10 rn nach unten abgerundet,
gewahlt wird. Dieser Wert 1st in Tafel ii mit
be-zeichnet.
Für dieses MGmjn wird FoGrnin. bestimmt
Fumjn = MF0 MGmjn
und daraus der statische Stabilitätshebel errechnet: h T1Fo min. Sfl q).
Für die anderen urn jeweils O,io m gröfier angenomme-nen MG-Werte, ergibt sich dann der Hebel zu
hi = h + A F0G . sin p,
wobei A F0G gleich den-i Unterschied von MGmjn. und MG
ist. Es kann also zu dern vorherberechneten h-Wert für em
jeweils urn 0,10 rn grOl3eres MG 0,1 sin p addiert werden.
Aufstellen einer Skala zur Bestimmung
der Trimmänderung bei Aufnahme einer Last
von loot.
Aul3er den vorherbesprodienen Stabilitatsunterlagen stelit die Werft eine Skala zur Bestimmung der Tauthungs-anderung an den Loten bel Anbordnehrnen einer Last p von 100 t auf. Diese Skala wird für mehrere Verdrangungen aufgesteilt. TECHNI5CHE DATEN
SI,
= 1800-2200 Gauss H-KoérzItIykro 1400-1600 Oersfd BH (nes.) ca 0,8 X106R.,.ri. Perr4eobIJitä u , Ca.1
Sp.z. Wlderstand 106 Ohm cm Sp.z. G*widt co. 4,5
Wefter. Anwandungig.bI.t.:
Wirbelstrombremsen - Rotor- und Statormognefe
für K!eindynamos und Motoren . Haftmogr.ete
Fokussiermognete für Fernsehbildröhren.
ELEKTRO SPEZIAL
NAMIU1O 1 - MDNCKLIERGSTRASSg 7
bzw.
TaIeI U
Berethnung des Diagramm.s dat ataUsthen Stabilitit
Die Tauthungsanderungen an den Loten p (Xp xr) (0,5 L - x)
t.=At+
100
100' (xpx1) . (0,5L-xf)
= -- -r
Fwny JL
Die parallele Tiefertaudiung bei Aufnahrne einer Last von 100 t beträgt
100 FWL. Y Fwi.
FWL'Y
hierbei bedeuten:
FWL Fläche der Schwimmwasserlinie t Tauthungsänderung am vorderen Lot th Taucbuñgsanderung am hinteren Lot Xp Abstand der Last vorn Hptspt
x Abstand des WL Flächensthwerpunktes vom Hauptspant4)
JL LSngentragheitsmoment der WL-Fläthe.
Da t. bzw. tb linear abhangig smd von Xp, genugt es, die Taudiungs5nderungen an den Loten bei Annalune ether Last von 100 tIn den Loten zu beredinen. Die
entaprethen-den Werte für Zwisdienlagen der Last können durth
graphisdie Interpolation nath Bild 8 get unden werden.4) DIe Rebel x sind mit thren Vorzelthea in dIe Gleldiung
etflzu-seizen.
(p5esbIor)
Bud 8 Aulstellung Ocr Trlmmshala
Aus Bud 8 werderi die in Bild 4 gezeithneten vier Skalen der Tiefgangsänderung entwidcelt. Die Tauthungsunter-athiede bei Lasten die groller oder kleiner ala 100 t sind, verandern sith im selben Verhältnis gegenQber denen für
100 t, wie sidi die art Bord genommenen Gewidite von 100 t
unterstheiden. Z. B. bei einer Zuladung von 170 t an der Stelle A in Bud 4 wlrd bei D = 4000 t
170
th170j
'0,28=0,476mAus diesem Diagramm kann der Kapitan die Taudiungs-Snderung an den Loten bei Anbordnehmen elnér beliebig adiweren Last an irgendeiner Stelle des Sdilffes
voraus-sagen.
IV. Anwelsung our eotkmong
des Gewlthtoethwerpunktes sas darn Krgngungsverouth. Die Durthftihrung und Auswertung des Krängungsver-suches erfolgt in der üblithen Weise, so dal3 sith hier eth Eingehen darauf erubrigt.
50 Jahre Parsons-TurbineB
Der 1931 verstorbene Sir Charles Parsons wAre mi Juni diesea
Jahres elnhundert Jahre alt geworden. Dieses Ereignis benut ,,The Engineer", urn in einem RUthbli& out des erfoigreithe Wirken Parsons eine Reihe von Daten zu nerinen, desert wit
folgendes entnehmeri:
Im Jahre 1900 hatte Parsons der Stadt Elberfeld für ihr stid-tisthes Kraftwerk zwei Dampfturbinen von je 1000 kW gebaut.
Der Wirkungsgrad dieser Turbinen lag nath dem Urteil der Fathleute höher ala )ener von Kolbenmasthinen, die damals
allein das Feld beherrsthten. Im gleidien Jahr erhielt auth dos erste Sthiff Parsons-Turbinen. Dos war das britisdie Torpedo-boot Viper", das eine Gesthwindigkeit von 37 Knoten erreid'ite.
Ab 1905 erhielten auf Anordnung der britisdien Admiralitht
alle englisthen Kriegssdiifie Turbinenantrieb. 1906, als die
stArk-sten Turbinen für Sthiffsantrieb 14 000 PS leisteten, konstru-ierte Parsons die TO 000-PS-Anlage der Sthiffe .,Mauretania" und ,,Lusitania", die Ahnlith semen bis zu 50 00 kW leistenden etationAren Anlagen voile Erfolge wurden. Auf ene Anlagen foigte die weitweita Verbreitung dat Parsons-Turbines.
RANAA Sdiiftabrt Sthlffbsu -12 - 4,30 m MGkrit 0.86 m MG0 oeo m FoGmja 2.90 m
MG ç in Grad 0 10 20 30 40 85 70 00 90 sin q, '1fo 0 0 0,174 0,70 0,342 1.49 0,500 2,24 0,043 9,90 0,768 3,43 0.866 3,83 0,940 3,9'7 0,985 3,92 1,00 3,70 9.80 FoGmin h0,8 0 0 0,61 0,14 1.20 0.20 1,75 0.49 2,20 9.06 11.74 3,03 0.80 3,29 0.68 3,46 0,47 3,50 0,20 0.60 L,FG sin w 0 0,017 0.034 0,06 0.504 0.017 0,007 0,004 0,099 0,10 1,00 1.10 h09 h10 0 0 0 0,157 0,174 0.191 0,324 0,350 0,392 0.54 0,50 0.94 0.714 0,778 0.042 0.817 0.894 0,971 0.887 0,974 1,061 0.774 0,868 0,962 0.560 0,668 0,767 0.30 0,00 0,50 1,20 h12 0 0.208 0,426 0.89 0,506 1,048 1,158 1,056 0,886 0,60
AIim.: 'If wird aus den Pantoiçarenen abgelesen. die In dieser Redinung aut F0 bezogen tnd.
