船舶货物的配积载PPT课件

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稳性力矩MR的计算公式：
式中：M △R — 船9 舶. 8 的排 水 量G （1 t（ ）；k m Z ） N （ 6 1 ）
GZ—复原力臂（m）。
W0
△
G
0
L
0
B
0
图6-1 船舶的稳性力矩
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浮力的作用线与中线相交于M点，称为船 的稳心。
从下图6-2重心与稳心的相对位置关系， 可以判断稳性力矩的性质，而稳性力矩的性 质决定了船舶原平衡状态的稳定性能。
式中：△—排水量（t）;
MRL—纵向初稳性高度（m）;
—船舶横倾角度数。
在小倾角条件下， tg 。t 同时注意到纵倾力矩与纵 向复原力矩达到静态平衡时L，bp 纵倾力矩Mt与纵向复原力 矩MRL相等，由此可得：
M t G 1 M LL tb（ p9 .8k1 N m ）
（ 6 5 ）
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GM=KM-KG KM为船舶横稳心距基线高度，可根据平均吃水或排水量在静水力曲线图或静水力 参数表上查得；KG为船舶重心距基线高度（重心高度），其值与空船重心高度及 载荷配置有关，根据力矩合成原理，按下式计算。
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K G LKL GP iK i g L P i
（ 6 3 ）
P100tMTC（t）
x
P100tMTC（t）
x
式中：δt― 要求调整的吃水差值(m)，等于要求调 整到的吃水差值减去调整前的吃水差值； MTC ― 每厘米纵倾力矩，根据船舶实际排水 量或平均型吃水查取； x ― 货物载荷纵向移动的距离(m)，当货物前 移时取正值，后移时取负值。
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图6-4 水尺标志
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2.吃水差 指船舶首吃水dF与尾吃水dA的差值，用符号t表示，t= dF–dA。当船舶首尾吃水 相等，即吃水差等于零时，称为平吃水；尾吃水大于首吃水时，称为尾倾，俗称尾 沉，一般用负值表示；首吃水大于尾吃水时，称为首倾，俗称拱头，一般用正值表 示。
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第58页共93页59图612集装箱船中部横剖面图图613集装箱船的箱格导柱第59页共93页60集装箱船舶的船箱位表示法集装箱船舶的箱位以行列层三维空间坐标来表示用6位阿拉伯数字表示的箱位的编号12位数字表示集装箱的行位号34位数字表示集装箱的列位号56位数字表示集装箱的层位号
第一节 基本概念及原理
一、船舶配积载及基本要求 配积载是指配载和积载两个概念。航运中将编制船舶装货计划的工作叫做配载， 而将实际装船的工作称为积载。“配载” 是“积载”的前提和依据，“积载”是 “配载”的继续和具体实施。 因此，“配载”与“积载”是既紧密联系又有区别的两个工作阶段。
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W0 W1
W0
W0
△
L1
W1
△
G0
L1
W1
G0
△
L1
G0
B0
L0
B0
B0
L0
L0
①稳定平衡状态(图6-
起着抵抗a 倾斜力矩的作
2a）。重心在稳心b 之下，稳性力矩方向与船舶倾c 斜方向相反
用，当外力消失后，它能使船舶回复至原来的平衡状态。此
，
时MR定为正值。
图6-2 船舶的三种平衡状态
纵向初稳性高度G0ML是纵稳心距基线高度KML与船舶重心高度KG0的差值。对于 一般船舶，KML与船长处于同一数量级，数值较大。因此 KG0可以用浮心距基线 高度KB0代替。由此，使正浮状态下的船舶产生吃水差t 所需要的纵倾力矩Mt为：
由此式可知，排水量一定时，纵倾力矩与吃水差成正比。
t M t B 0 M LL bp
Px 矩的代数和（9.81kNi·m）i 。
x （m） 因此，吃g水差为：
t Pixi xb（m） 1 0M0TC 33 第33页/共93页
6.首尾吃水的计算 由图6-5可见，由于吃水差的存在，船舶首、尾吃水与船舶平均吃水（漂心处的吃水）出现了差值，在图 中分别以δdF与δdA表示。根据图6-5下部所示的几何关系，纵倾状态下船舶的首、尾吃水可按以下公式计 算：
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②不稳定平衡状态(图6-2b）。重心在稳心之上，稳性力矩的方向与船舶倾斜方向 相同，不仅不起抵抗倾斜的作用，反而促使船舶继续倾斜。此时MR为负值。 ③随遇平衡状态 (图6-2c）。重心与稳心重合，稳性力矩MR等于零，当外力消失 后，船不会回复到原来的位置也不会继续倾斜。
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(m ) (m )
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7.吃水差的调整 （1）纵向移动载荷 在装货前和装货过程中如发现吃水差或首尾吃水不符合要求，调整配积载方案 是一种较为理想的方法。首先确定可移动调整的货载，再确定纵向移动的距离x ， 然后根据要求调整的吃水差值δt，按下式求取需移动的货载重量P：
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4.吃水差的计算原理 一般情况下，吃水差所
对应的纵倾角都在小角度 范围内，纵向初稳性的假 设条件可以得到满足。如 图6-5。
图6-5 船舶纵向倾斜
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船舶纵向复原力矩MRL 可按下式计算： M R L l L G 1 M L t（ g 9 . 8 k m ） 1 N （ 6 4 ）
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1.船舶配载 船舶配载是根据货物的品种、数量、体积、重量以及到达港口先后次序等因素， 在保证船舶和安全、充分发挥船舶载运能力的前提下将货物正确合理地分配到船舶 各个部位，并绘制船舶配载图。 配载图是装货港指导装船的文件。
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件杂货配载图一般由船舶大副编制，也可由船公司代理人编制并经船舶大副或船长认可。 集装箱配载图由船公司或其代理人编制预配船图，码头配载员根据预配船图编制正式船图，并经船长或大 副确认。
tM t （ m ） 1M 00TC
（ 6 8 ）
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·
5.吃水差的计算 由图6-5知，船舶纵倾力矩Mt是由于船舶的重力作用线和浮力作用线沿 纵向不在一条垂线上而产生的，纵倾力臂lL 等于重心至浮力作用线的距 离。
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图6-5
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由于
l x x 式中：xg—船舶L重心距船g中距离（bm），船中前取正，船中后取负；
3.船舶荷载状态下对吃水差的要求 船舶航行时要求有一定的尾倾，以提高推进效率和改善舵效，减少首部甲板上浪， 保证主机均衡工作，便于驾驶台瞭望。 根据经验，万吨级货轮的吃水差，一般情况下满载时应为－～－，半载时为－～， 空载时为－0.9 m～。大吨位船舶满载时通过浅水区时要求平吃水，以防搁浅。
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式中：△L—空船排水量（t），可由船舶静水力资料 查得； KGL—空船重心距基线高度（m），可由船舶静水力资料查得； Pi—载荷重量（t）； Kgi—载荷重心距基线高度（m）。
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3.船舶初稳性的调整 （1）船舶初稳性高度调整 ①载荷垂向移动调整初稳性高度GM。由于载荷垂向移动前后排水量不变，故初稳 心距基线高度KM不变，但可使船舶重心高度改变量，即等同于初稳性高度改变。 载荷垂向移动调整初稳性的手段适合于配载图编制阶段，经校核若稳性过大，可 将载荷上移，反之将载荷下移。
（ 9 .8k1 N m ）（ 6 6 ）
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在上式中，令吃水差
，
则
计算所
t
得1
（m）
的纵倾力矩称为厘米纵倾力矩，用MTC 表示，即10：0
M T B C 0 M L（ 9 .8k1 N m /c） m （ 6 7 ） 1L 0 bp0
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显然，对于特定船舶，厘米纵倾力矩MTC随排水量或平均吃水的变化而变化。具 体装载状态下的厘米纵倾力矩可根据排水量或平均吃水在船舶静水力资料中查取。 因此，如果能求得纵倾力矩Mt，则实际装载状态下的吃水差t 可按下式计算：
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3.船舶配积载的基本要求
（1）充分利用船舶的装载能力； （2）确保船舶强度不受破坏； （3）保证船舶具有适度的稳定性和吃水差； （5）保证货物运输质量； （6）满足中途港卸货顺序的要求； （7）便于装卸，缩短船舶在港停泊时间； （8）正确合理的实现舱面积载。
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二、船舶稳性与积载 1.船舶稳性及稳性力矩
（62）
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由此可知，当船舶在一定排水量下发生小角度横倾时，复原力矩的大小与初稳性高度GM成正比。初稳性 高度GM是衡量初稳性大小的基本标志。要使船舶产生正的复原力矩，必须使GM为正值，即重心点在稳心 M点之下。
1度的计算公式：
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②载荷增减调整初稳性高度GM。船舶积载后或航行中在某些情况下可利用载荷增减方法调整稳性。载 荷增减调整GM包括未满载时加压载水、吃水较大或满载时排压载水、加装货物及抛货等方法。一般这种调 整方法增减的载荷属于少量载荷，可应用相应计算方法予以计算。
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（2）船舶初始横倾角的调整 当船舶重心偏离中纵剖面时，会出现初始横倾角，它将使船舶稳性力矩减小，从而降低船舶稳性。船舶航 行中，应保持横向正浮，按船舶安全航行的技术要求，船舶初始漂浮状态的左（右）横倾角一般应不超过1 度,当超过该值时，应予以调整。调整可通过横向移动载荷或在船舶一舷增减少量载荷来实现。
（2）增加或减少载荷 主要是利用注、排压载水来调整船舶吃水差。注、排压载水属于少量载荷变动，如果这时只要求吃水差符 合要求，而不考虑首尾吃水的大小，则可用下式确定所需要注入或排出压载水的重量P：
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2.船舶积载 船舶积载是在保证船舶安全、货物完整无损、充分发挥船舶运输能力、有利加速船舶周转和港口装卸作 业的前提下，将货物正确、合理地装到船上各个部位，并绘制船舶积载图。 积载图是卸货港卸货的依据。是由理货长在装船理货完成后绘制并经船长或大副签字认可的，是货物在 船上的实际位置图。
2.船舶的初稳性
（1）初稳性及其特征
初稳性是指倾斜角小于10o-15o时 的稳性，又称为小倾角稳性,如图63所示。
△ F
G
0
图6-3 船舶的小角度倾斜
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船舶小角度倾斜的特征: ①倾斜前后排水量不变，即V1=V2。 ②倾斜轴通过初始水线面面积中心，即漂心F。 ③某一排水量时船舶的稳心M点的位置可视作固定不变，浮心B沿着以M为圆心， 以稳心半径BM为半径的圆弧轨迹移动。
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dFdmdFdmL 2 bL p bX pf tdm2 tX L fbp t
式中d ：LA dbp m――船船d 舶m 舶垂 平线均间d 吃A 长水 （（md mm ););L 2 bL p bX pf tdm2 tX L fbp t
xf―漂心距船中的距离（m)，船中前为正，船中后为负。
（1）船舶稳性 船舶的稳性是指船舶在外力作用下偏离其平衡位置而倾斜但是不倾覆，当外力消失后能自行回复到原来平 衡位置的能力。 稳性的大小与船体几何形状有关，也与载荷分布状况有关，后者是船舶在积载过程中所要解决的问题。
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（2）船舶稳性力矩 如图6-1，船舶在外力（倾斜力矩）作用下倾 斜一小角度时，重心G0保持在原来位置，浮 心由B0点移到了B1，浮心和重心不再位于同 一铅垂线上。重力和浮力形成的力偶矩称为稳 性力矩（或复原力矩）。
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三、船舶吃水差与配积载 1.船舶吃水与水尺标志 船舶吃水（Draft）表示船体浸在水面以下的深 度，即水线面与船底基平面之间的垂直距离。船 舶吃水的大小随排水量改变而变化。 船舶吃水大小可根据水尺标志读出，如图6-4。
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船舶水尺标志是勘绘在船体首、 中、尾部的左右两舷的船壳外板上， 以数字表示船舶实际吃水的一种标 记。水线达到水尺标志上某数字的 字底边缘时，即表示该处的实际吃 水值。
根据上述船舶小角度倾斜所具有的特点，初稳性力矩公式可作如下变换：
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MR 9.8 1GZ（kNm）
9.8 1G Msin 当横倾角较小 sin时，,
故式5（2）可写成：
MR 9.8 1GM
式中：MR—复原力矩（kN·m）; △—排水量（t）; θ—船舶横倾角的大小； GZ—静稳性力臂，也称复原力臂（m）； GM—初稳性高度（m）。
xb—船舶浮心距船中距离（m），船中前取正，船中后取负。
因此，吃水差的基本计算公式为：
t lL (xgxb) （ m ） 1 M 0 0T1 CM 0 0TC
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根据力矩合成原理，重心距船中的距离Xg可按下式计算： 式中：∑PiXi―纵向重量对舯力矩，即包括空船在内的全船所有载荷对船中所取力