Спосіб контролю розміщення навалочних вантажів в трюмі судна
Номер патенту: 114118
Опубліковано: 27.02.2017
Формула / Реферат
1. Спосіб контролю розміщення навалочних вантажів в трюмі судна, що включає зміну розподілення мас по довжині судна, який відрізняється тим, що різні види або фракції вантажу розміщують в одному трюмі штабелями, кількістю не менше двох, в будь-якому порядку у визначені планові точки, при цьому вантаж зсипають в напрямку корми та носа судна однаково від планової точки завантаження, потім засипають вантаж в центральну частину трюму, відстань між плановими точками завантаження вибирають, відповідно до поправки по зміщенню вантажу, відносно диференту судна і контролюють за допомогою камер відеоспостереження.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що штабелі ватажу розміщують у трюмі так, що сума довжин підніжжя усіх штабелів складає величину меншу за довжину трюму і відповідає виразу , де
- довжина трюму,
- сума довжин нижніх основ усіх штабелів вантажу, завантажених у трюм,
- кількість штабелів.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що відстань між запланованими точками завантаження від носової або кормової переборки трюму розраховують за допомогою системи визначення розмірів штабелів і контролюють за допомогою камер відеоспостереження.
Текст
Реферат: Спосіб контролю розміщення навалочних вантажів в трюмі судна включає зміну розподілення мас по довжині судна. Різні види або фракції вантажу розміщують в одному трюмі штабелями, кількістю не менше двох, в будь-якому порядку у визначені планові точки. Вантаж зсипають в напрямку корми та носа судна однаково від планової точки завантаження. Потім засипають вантаж в центральну частину трюму. Відстань між плановими точками завантаження вибирають, відповідно до поправки по зміщенню вантажу, відносно диференту судна і контролюють за допомогою камер відеоспостереження. UA 114118 U (12) UA 114118 U UA 114118 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до морських вантажних суден і способів попередження зміщення навалочних масових вантажів в трюмі судна, таких як руда та рудні концентрати, вугілля, кокс, щебінь, добрива, зерно і таке інше. Відомі способи попередження зміщення насипних вантажів в трюмі судна шляхом притискання вільної поверхні вантажу (а.с. SU № 340576, В63В 25/04, пріор. 11.04.68, опубл. 05.06.72, а.с. SU № 1044548, В63В 25/04, пріор. 02.10.81, опубл. 30.09.83) за допомогою еластичної прокладки та герметизації вантажного простору, в якому створюють вакуум, що забезпечує притискання поверхні вантажу за рахунок атмосферного тиску. Відомі також судна для перевезення масових вантажів (а.с. SU № 1318481, В63В 25/02, пріор. 14.01.86, опубл. 23.06.87), в яких для попередження зміщення насипних вантажів використовують переборки вантажного трюму та баластні цистерни або повздовжні тимчасові переборки із тканинних матеріалів (а.с. SU № 1625769, В63В 25/24, пріор. 30.12.88, опубл. 07.02.91). Недоліками вищенаведених винаходів є зниження продуктивності вантажних робіт, підвищується вартість перевезення навалочних вантажів внаслідок використання додаткових пристроїв, таких як тканинні матеріали, переборки, прокладки. Найбільш близьким до заявленого є спосіб розміщення вантажів на судні (Патент RU № 2231465, приор. 03.09.2002, опубл. 27.06.2004, В63В 25/00). Цей спосіб полягає в асиметричному розміщенні вантажу і баласту по довжині судна відносно площини міделя, при якому сумарну масу в районі x / L 0,25 зменшують, а в районі x / L 0,25 - збільшують на величину Р. Використання цього способу забезпечує зниження сумарного вертикального згинаючого моменту та усуває небезпеку пошкодження корпусу судна. Недолік цього способу полягає у тому, що він не може бути використаним для перевезення різних видів вантажів на судні, яке має лише один великий трюм, наприклад типу "коастер". Відсутність на такому судні численних переборок, улаштування одного великого вантажного трюму підвищує продуктивність виконання вантажних робіт. А той же час, наявність саме одного такого трюму і породжує ряд особливостей, пов'язаних з завантаженням навалочних вантажів. Як правило, виникають проблеми при одночасному сумісному перевезенні 2-3 видів навалочних вантажів. Коли відбувається завантаження великих суден з декількома трюмами (6 і більше), то зміщення штабелю насипу навалочного вантажу відбувається в межах конкретного трюму. Тобто, так або інакше, при визначенні маси завантаженого в кожний трюм вантажу існують рамки погрішності, яку можна розрахувати та врахувати. Таким чином, чим більше ми маємо розділених вантажних приміщень, тим точніше можемо визначити усі параметри навалочної маси усередині кожного трюму, що значно полегшує виконання розрахунків остійності судна після його завантаження. В технічній документації судна, що має один довгий трюм, наводиться лише одна координата його центру ваги (ЦВ), а усі поправки зміщення ЦВ вантажу від ідеального рівномірного завантаження приймаються "на око", оскільки точно розрахувати величину зміщення штабелю насипу не представляється можливим. Динаміка зміщення вантажу дуже складна. Під впливом невеликої хитавиці зміщується лише тонкий поверхневий шар вантажу, що не може зробити помітного впливу на остійність судна і практично призводить лише до вирівнювання поверхні вантажу, яка утворилася при завантаженні. Зі зростанням кута диференту судна, та під дією хитавиці, відбувається нерівномірне збільшення маси вантажу, що пересипається. При зростанні кута диференту спостерігається пересипання вантажу від тонкого поверхневого шару до досить товстого. З суднової технічні документації представлені ширина і висота трюму, допустиме навантаження на одиницю площі його палуби, а в інформації про вантаж - питомий навантажувальний об'єм (ПНО) та кут природного укосу вантажу за умови, що палуба розміщена горизонтально. На практиці малотоннажне однотрюмне судно перед його завантаженням має великий початковий диферент (як правило на корму). Наявність диференту викликає необхідність розраховувати поправку координат центра масс (ЦМ) вантажу із-за масштабного його зсипання в сторону диференту судна. При завантаженні вантажу в заплановану точку палуби трюму насип втрачає симетричну форму. Пересипання вантажу викликає переміщення ЦВ судна у бік диференту і, отже, змінюється диферентуючий момент. Знаючи розрахунковий диферент, в процесі завантаження можна скорегувати вантажний план судна та покращити його остійність. При транспортуванні навалочних або насипних вантажів малотоннажними однотрюмними суднами, досить часто мають місце випадки, коли за умовами договору перевезення (чартеру), необхідно одночасно завантажити і розмістити в трюмі окремими насипами декілька видів або 1 UA 114118 U 5 10 15 фракцій таких вантажів з дотриманням умови запобігання їх перемішування під час перевезення. В основу корисної моделі поставлено задачу створити спосіб контролю розміщення навалочних вантажів в трюмі судна шляхом використання методу "природної" сепарації, а саме - вантаж в трюмі розміщують у визначені планові точки завантаження, відстань між якими розраховують, відповідно до поправки на зміщення вантажу, в залежності від кутів нахилу палуби трюму, що надає можливості перевезення різних видів вантажів в одному трюмі без їх змішування, розширює фрахтову діяльність та підвищує економічну ефективність малотоннажних однотрюмних суден, а також забезпечує безпеку мореплавання. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі розміщення навалочних вантажів в трюмі судна, що включає зміну розподілення мас по довжині судна, згідно з корисною моделлю, різні види або фракції вантажу розміщують штабелями, кількістю у трюмі не менше двох, послідовно в будь-якому порядку у визначені планові точки завантаження трюму так, щоб вантаж зсипався в напрямку корми та носа судна однаково від планової точки завантаження, відстань між плановими точками завантаження вибирають відповідно до поправки по зміщенню вантажу в залежності від диференту судна та кута природного укосу вантажу. Штабелі ватажу розміщують у трюмі так, щоб сума довжин підніжжя усіх штабелів складала N Lk L 20 25 30 35 40 45 50 55 величину меншу за довжину трюму і відповідала виразу k 1 , де L - довжина трюму, Lk сума довжин нижніх основ усіх штабелів вантажу, завантажених у трюм, k - кількість штабелів. Відстань між запланованими точками завантаження від носової або кормової переборки трюму розраховують за допомогою системи визначення розмірів штабелів. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом, що досягається, полягає у наступному. Розміщення штабелів у визначені планові точки палуби трюму так, щоб вантаж зсипався в напрямку корми та носа судна однаково від планової точки завантаження забезпечує стійкість штабелів вантажу та можливість одночасного перевезення декількох видів або фракцій навалювальних вантажів без їх змішування. Вибір визначеної відстані між плановими точками завантаження, відповідно до поправки по зміщенню вантажу відносно диференту судна, забезпечує можливість використати метод "природної" сепарації вантажів і, як наслідок, збільшує економічну вигоду перевізника за рахунок зниження собівартості перевезень і розширення фрахтової діяльності. Виконання умови, коли сума довжин підніжжя усіх штабелів складає величину, меншу за довжину трюму, забезпечує розділення окремих штабелів, запобігає їх змішуванню, збільшує остійність судна та його безпеку мореплавання. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На фіг. 1 - схема розташування штабелів вантажу, судно "на рівному кілі", (φ - кут природного укосу вантажу); на фіг. 2 - схема розташування штабелів вантажу, судно має диферент; на фіг. 3 - блок-схема системи визначення розмірів штабелів; на фіг. 4 - приклад завантаження трюму судна щебенем трьох різних фракцій; на фіг. 5 - схема способу утворення штабелю вантажу в кормовій та носовій частинах трюму, на фіг. 6 - схема способу утворення штабелю вантажу в центральній частині трюму. Спосіб контролю розміщення навалочних вантажів в трюмі судна, згідно із заявленою корисною моделлю, здійснюють наступним чином (Фіг. 2). Вантажі різного виду або різних фракцій розміщують в трюмі однотрюмного малотоннажного судна штабелями, кожний з яких має відповідну форму та габарити в залежності від місця його розміщення по довжині трюму та координати його центру маси (ЦМ). Штабелі вантажу, не менше двох, розміщують у планові точки завантаження трюму, які визначені за допомогою системи розрахунку розмірів штабелів (фіг. 3). Вантаж зсипають в напрямку корми та носа судна однаково від планової точки завантаження, потім засипають вантаж в центральну частину трюму. При цьому штабелі розміщують на відстані один від одного з урахуванням поправки на зміщення вантажу, а саме додаткової частини довжини палуби, яка засипається вантажем штабеля при нахилі палуби на відміну від горизонтального положення поверхні палуби. На комінгсі люку, протилежно від сторони виконання завантаження, встановлюються 3 промислові камери відео спостереження, дві у кутах та одна в середній частині комінгсу. Камери підключаються до суднового комп'ютера і на етапі фактичного процесу завантаження 2 UA 114118 U дозволяють вантажному помічнику капітана здійснювати постійний контроль за розміщенням штабелів вантажу в трюмі та їх розмірами. Для кожного з вантажів розраховується форма та габарити штабеля при різних варіантах їх розміщення (ніс, центр трюму, корма). Наприклад для штабеля I (фіг. 2): висота штабеля 2S ctg( ) , (1) довжина його основи h 5 L 2Sctg( ) , (2) m d - площа поздовжнього перерізу штабеля, м2; m - маса штабеля, т; де d - ширина трюму, м; - насипна щільність вантажу, т/м3; - кут природного укосу вантажу, град; - кут диференту судна, град; Координати ЦМ штабеля визначаються при розміщені початку системи координат у лівій вершині основи hctg( ) h P1 ; 3 3 . (3) Для штабеля IV (фіг. 2): висота штабеля S 10 15 2S ctg( ) , (4) довжина його основи: h L 2Sctg( ) . (5) Координати ЦМ штабеля 20 2hctg( ) h P1 ; 3 3 . (6) Аналогічні розрахунки виконуються для штабелів, які мають іншу форму (фіг. 2, II, III). N Lk Визначається сума довжини нижніх основ усіх штабелів k 1 . Якщо для запланованого N Lk L способу розміщення штабелів виконується умова k 1 , то такий спосіб розміщення вважається допустимим. Якщо є декілька допустимих способів розміщення, то вибирається N Lk 25 оптимальний, у якому сума k 1 приймає мінімальне значення. Після цього визначається відстань між основами штабелів, розміри та координати ЦМ кожного штабеля. N Lk L 30 35 40 Якщо умова k 1 не виконується для розглянутих способів розміщення вантажів, то це підтверджує, що розміщення такого набору вантажів неможливо здійснити в трюмі судна і необхідно зменшити масу одного з намічених до перевезення вантажу. Результати розрахунків заносяться у суднову вантажну програму для здійснення подальшого контролю розміщення кожного штабелю вантажу. Приклад виконання способу. На практиці даним способом доводилося виконувати завантаження судна т/х "Wilson Bilbao" із застосуванням методу "природної" сепарації. В рейсі до перевезення був прийнятий щебінь трьох фракцій з розміром часток 30-40 мм, 18-25 мм, 8-12 мм. Фрахтувальником була поставлена умова завантаження щебеню трьома штабелями з обов'язковим розділенням кожної партії. Фракції не могли бути змішаними, уся відповідальність за якість цього перевезення була покладена на суднову адміністрацію. Для виконання вказаної вантажної операції було вибрано оптимальний варіант завантаження, при якому два крайніх штабеля, носовий і кормовий, завантажили у формі 3 UA 114118 U 5 10 15 20 25 30 35 прямокутної призми, перерізом якої є прямокутна трапеція, а середній штабель являв собою призму з основою у вигляді рівнобедреної трапеції (фіг. 4). Такий варіант оптимальний з точки зору раціонального використання об'єму трюму та довжини його палуби. Перед початком завантаження форми штабелів, які розраховувалися для положення палуби судна "на рівний кіль", були почергово занесенні у вантажну програму системи визначення розмірів штабелів (фіг. 3) у любій послідовності. Першим міг бути як носовий, так і кормовий штабель. Далі положення корпусу з максимальним диферентом на будь-якому етапі завантаження, було зафіксоване у вантажній програмі системи визначення розмірів штабелів (фіг. 3). Після цього по формулам, наведеним вище, розрахували поправку зсипання для кожного штабелю, як для носового укосу так і для кормового, з урахуванням кутів диференту, що виникають, як на корму, так і на ніс. Перед початком завантаження судна довжина палуби трюму була розділена на відрізки, що дорівнюють довжинам кожній із основ штабелю, з урахуванням поправки на зсипання їх укосів, як у сторону носу так і у сторону корми. На комінгсі люку, протилежно від сторони виконання завантаження, були встановлені 3 промислові камери відеоспостереження, дві у кутах та одна в середній частині комінгсу. Камери підключили до суднового комп'ютера і на етапі фактичного процесу завантаження вантажний помічник капітана здійснював постійний контроль за розміщенням штабелів вантажу в трюмі і їх розмірами та корегував, при необхідності, розміщення транспортерної стрічки над палубою трюму. В наведеному прикладі середній штабель мав поправку на зсипання для обох укосів, кормовий штабель - тільки для сторони носового укосу, а носовий - відповідно для сторони кормового укосу. Для штабелів у носовій і кормовій частині трюму завантаження починалось від крайніх точок трюму (від кормової або носової переборки) до його середини (фіг. 5). Закінчення завантаження кожного окремого штабелю вантажу визначали по кількості завантаженої маси, а не по формі штабелю в трюмі. Простір по довжині підошви кожного насипу, який контролювався камерами відео спостереження, і є поправкою по зміщенню вантажу в залежності від кутів нахилу палуби трюму. Завантаження центральної частини трюму проводилося з відступом на величину поправки з носової та кормової частини трюму, потім виконали завантаження середнього штабелю на довжину палуби, що залишилась, рухаючись рівномірно від центра відрізку до його країв (фіг. 6). При необхідності завантаження у трюм більше ніж трьох штабелів, для кожної підошви насипу штабелю необхідно вимірювати відступи, щоб врахувати поправки по зміщенню вантажу з носа і корми, а на відрізок палуби, що залишиться, завантажувати вантаж з його середини рівномірно заповнюючи об'єм трюму у носовому і кормовому напрямках. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 1. Спосіб контролю розміщення навалочних вантажів в трюмі судна, що включає зміну розподілення мас по довжині судна, який відрізняється тим, що різні види або фракції вантажу розміщують в одному трюмі штабелями, кількістю не менше двох, в будь-якому порядку у визначені планові точки, при цьому вантаж зсипають в напрямку корми та носа судна однаково від планової точки завантаження, потім засипають вантаж в центральну частину трюму, відстань між плановими точками завантаження вибирають, відповідно до поправки по зміщенню вантажу, відносно диференту судна і контролюють за допомогою камер відеоспостереження. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що штабелі ватажу розміщують у трюмі так, що сума довжин підніжжя усіх штабелів складає величину меншу за довжину трюму і відповідає виразу N 50 L k L , де L - довжина трюму, L k - сума довжин нижніх основ усіх штабелів вантажу, k 1 завантажених у трюм, k - кількість штабелів. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що відстань між запланованими точками завантаження від носової або кормової переборки трюму розраховують за допомогою системи визначення розмірів штабелів і контролюють за допомогою камер відеоспостереження. 4 UA 114118 U 5 UA 114118 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: B65G 67/60, B63B 25/00
Мітки: спосіб, судна, вантажів, контролю, навалочних, трюми, розміщення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-114118-sposib-kontrolyu-rozmishhennya-navalochnikh-vantazhiv-v-tryumi-sudna.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб контролю розміщення навалочних вантажів в трюмі судна</a>
Попередній патент: Спосіб зведення литої смуги
Наступний патент: Спосіб визначення фракції викиду лівого шлуночка
Випадковий патент: Підшипниковий вузол дискової борони