一种船舶吊装吊卸重大件货物横倾计算及压载水补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种船舶吊装吊卸重大件货物横倾计算及压载水补偿方法及系统。本发明专利技术包括：根据船舶装卸货基本参数计算船舶吊装/吊卸过程中稳心变化量，并得到船舶吊装/吊卸过程中船舶初稳性；根据船舶初稳性计算船舶吊卸货物所产生的复原力矩，通过船舶装卸货基本参数计算重大件货物横移所引起的横倾力矩；当满足复原力矩与横倾力矩的值相等时，利用Excel计算船舶吊装/吊卸重大件货物时船舶瞬态横倾角，以及在吊装/吊卸货物离地/落地瞬间船舶的横倾角，并利用Excel计算船舶吊装/吊卸重大件货物的压载水补偿量。本发明专利技术只需输入基本参数，便能够快速自动获得船舶吊卸、吊装货物的横倾角和压载水补偿量的计算结果，相对于现有技术，提高了效率和计算准确率。提高了效率和计算准确率。提高了效率和计算准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶吊装吊卸重大件货物横倾计算及压载水补偿方法及系统


[0001]本专利技术涉及船舶吊装技术，尤其涉及一种船舶吊装吊卸重大件货物横倾计算及压载水补偿方法及系统，属于船舶运输


技术介绍

[0002]船舶重大件货物运输在海运贸易中占据重要地位，但是在使用船舶重吊装卸重大件货物时，货物垂向位置的改变会使船舶的稳性发生变化，货物横向位置移动会使船舶产生一定的横倾角。过大的横倾会造成船舶稳性失衡甚至会导致船舶倾覆，位置船舶和船员的生命财产安全。因此，船舶在吊装、吊卸重大件货物时需要提前计算吊装、吊卸过程中产生的船舶横倾角以及需要的压载水补偿量，但是人工计算过程复杂，存在人为计算误差。船舶工作人员通过理论计算公式进行核算船舶横倾角比较耗费时间，不利于提高工作效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于利用现有的船舶吊卸、吊装重大件稳性计算技术和Excel函数计算功能，将吊卸、吊装重大件时船舶横倾角和压载水补偿量计算过程在Excel软件上进行函数编写，以通过Excel函数对船舶吊卸、吊装重大件货物横倾及压载水补偿就那些计算，从而使得船员在进行装卸重大件稳性核算时，无需进行大量的计算工作，仅需将基本参数输入计算系统，即可得到船舶吊卸、吊装重大件过程的瞬时和最终横倾角，以及相应的所需压载水补偿量。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种船舶吊装吊卸重大件货物横倾计算及压载水补偿方法，其特征在于，包括：
[0006]将船舶装卸货基本参数输入到Excel计算界面中；
[0007]根据船舶装卸货基本参数，计算船舶吊装/吊卸过程中稳心变化量，并通过所述稳心变化量得到船舶吊装/吊卸过程中船舶初稳性；
[0008]根据所述船舶初稳性计算船舶吊卸货物所产生的复原力矩，通过所述船舶装卸货基本参数计算重大件货物横移所引起的横倾力矩；
[0009]当满足所述复原力矩与所述横倾力矩的值相等时，利用Excel计算船舶吊装/吊卸重大件货物时船舶瞬态横倾角，以及在吊装/吊卸货物离地/落地瞬间船舶的横倾角；
[0010]根据所述船舶瞬态横倾角和货物离地/落地瞬间船舶的横倾角，利用Excel计算船舶吊装/吊卸重大件货物的压载水补偿量；通过所述压载水补偿量调整船舶横倾。
[0011]进一步地，所述计算所述船舶吊装/吊卸过程中稳心变化量，并通过所述稳心变化量得到船舶吊装/吊卸过程中船舶初稳性，包括：
[0012]通过式(1
‑
1)得到所述船舶吊卸过程中稳心变化量；
[0013][0014]通过式(1
‑
2)得到所述船舶吊装过程中稳心变化量；
[0015][0016]通过式(2)得到船舶吊卸过程中船舶初稳性；
[0017][0018]式中，δ
GM
表示货物在吊卸时的船舶初稳心变化量，h
GM
表示吊卸前的船舶初稳性，m表示海运重大件货物质量，l
b
表示船舶重吊的吊臂长度，m
b
表示吊杆的质量，α表示船舶吊杆的仰角，D表示船舶型深，z
p
为重大件货物重心坐标(z
p
,y
p
)的垂向坐标，吊卸Δ表示船舶卸货之前的排水量，K
G
表示吊装货物之前船舶的中心高度。
[0019]进一步地，所述根据所述船舶初稳性计算船舶吊卸货物所产生的复原力矩，通过所述船舶装卸货基本参数计算重大件货物横移所引起的横倾力矩，包括：
[0020]通过式(3)得到船舶吊卸货物所产生的复原力矩；
[0021][0022]式中，θ表示船舶吊卸货物产生的横倾角；
[0023]通过式(4)、(5)得到重大件货物横移所引起的横倾力矩；
[0024]M
h
＝mycosθ+m
b
y
′
cosθ
ꢀꢀ
(4)
[0025]其中，
[0026][0027]式中，α表示船舶吊杆的仰角，β表示船舶吊臂的水平旋回角度，y为货物的横向移动距离，y
′
表示吊杆重心的横向移动距离，y
p
为重大件货物重心横向坐标，靠近码头一侧为正值，背离码头一侧为负值。
[0028]进一步地，所述当满足所述复原力矩与所述横倾力矩的值相等时，利用Excel计算船舶吊装/吊卸重大件货物时船舶瞬态横倾角，以及在吊装/吊卸货物离地/落地瞬间船舶的横倾角，包括：
[0029]当满足M
s
＝M
h
时，通过式(6
‑
1)得到船舶吊卸重大件货物时船舶瞬态横倾角；
[0030][0031]通过式(7
‑
1)得到吊卸货物落地瞬间船舶的横倾角；
[0032][0033]通过式(6
‑
2)得到船舶吊装重大件货物时船舶瞬态横倾角；
[0034][0035]通过式(7
‑
2)得到吊装货物落地瞬间船舶的横倾角；
[0036][0037]式中，B表示船宽；l表示舷外跨距，z
b
重大件货物悬挂垂向坐标；K
G
表示吊装货物之前船舶的中心高度。
[0038]进一步地，所述根据所述船舶瞬态横倾角和货物离地/落地瞬间船舶的横倾角，利用Excel计算船舶吊装/吊卸重大件货物的压载水补偿量，包括：
[0039]通过调拨或注入(排放)压载水的方式调整船舶横倾，所需压载水的量为m
w
y
″
cosθ＝M
h
；
[0040]通过式(8
‑
1)得到船舶吊卸过程中任意时刻的压载水补偿量；
[0041][0042]通过式(9
‑
1)得到货物落地瞬间船舶的横倾角；
[0043][0044]通过式(8
‑
2)得到船舶吊装过程中任意时刻的压载水补偿量；
[0045][0046]通过式(9
‑
2)得到货物离地瞬间船舶的横倾角；
[0047][0048]式中，y
″
表示压载水调节中心距船中的距离。
[0049]一种船舶吊装吊卸重大件货物横倾计算及压载水补偿系统，包括：参数录入模块、吊装/吊卸货物横倾力矩计算模块、吊装/吊卸货物横倾角计算模块及压载水补偿量计算模
块；所述参数录入模块，用于收集参数采集装置所采集的船舶装卸货基本参数，并输入到Excel计算界面中和传输至所述吊装/吊卸货物横倾力矩计算模块；所述吊装/吊卸货物横倾力矩计算模块，用于根据船舶装卸货基本参数，计算所述船舶吊装/吊卸过程中稳心变化量，并通过所述稳心变化量得到船舶吊装/吊卸过程中船舶初稳性；根据所述船舶初稳性计算船舶吊卸货物所产生的复原力矩，通过所述船舶装卸货基本参数计算重大件货物横移所引起的横倾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶吊装吊卸重大件货物横倾计算及压载水补偿方法，其特征在于，包括：将船舶装卸货基本参数输入到Excel计算界面中；根据船舶装卸货基本参数，计算船舶吊装/吊卸过程中稳心变化量，并通过所述稳心变化量得到船舶吊装/吊卸过程中船舶初稳性；根据所述船舶初稳性计算船舶吊卸货物所产生的复原力矩，通过所述船舶装卸货基本参数计算重大件货物横移所引起的横倾力矩；当满足所述复原力矩与所述横倾力矩的值相等时，利用Excel计算船舶吊装/吊卸重大件货物时船舶瞬态横倾角，以及在吊装/吊卸货物离地/落地瞬间船舶的横倾角；根据所述船舶瞬态横倾角和货物离地/落地瞬间船舶的横倾角，利用Excel计算船舶吊装/吊卸重大件货物的压载水补偿量；通过所述压载水补偿量调整船舶横倾。2.如权利要求1所述的船舶吊装吊卸重大件货物横倾计算及压载水补偿方法，其特征在于，所述计算所述船舶吊装/吊卸过程中稳心变化量，并通过所述稳心变化量得到船舶吊装/吊卸过程中船舶初稳性，包括：通过式(1
‑
1)得到所述船舶吊卸过程中稳心变化量；通过式(1
‑
2)得到所述船舶吊装过程中稳心变化量；通过式(2)得到船舶吊卸过程中船舶初稳性；式中，δ
GM
表示货物在吊卸时的船舶初稳心变化量，h
GM
表示吊卸前的船舶初稳性，m表示海运重大件货物质量，l
b
表示船舶重吊的吊臂长度，m
b
表示吊杆的质量，α表示船舶吊杆的仰角，D表示船舶型深，z
p
为重大件货物重心坐标(z
p
,y
p
)的垂向坐标，吊卸Δ表示船舶卸货之前的排水量，K
G
表示吊装货物之前船舶的中心高度。3.如权利要求2所述的船舶吊装吊卸重大件货物横倾计算及压载水补偿方法，其特征在于，所述根据所述船舶初稳性计算船舶吊卸货物所产生的复原力矩，通过所述船舶装卸货基本参数计算重大件货物横移所引起的横倾力矩，包括：通过式(3)得到船舶吊卸货物所产生的复原力矩；式中，θ表示船舶吊卸货物产生的横倾角；通过式(4)、(5)得到重大件货物横移所引起的横倾力矩；M
h
＝mycosθ+m
b
y
′
cosθ
ꢀꢀꢀꢀ
(4)其中，
式中，α表示船舶吊杆的仰角，β表示船舶吊臂的水平旋回角度，y为货物的横向移动距离，y
′
表示吊杆重心的横向移动距离，y
p
为重大件货物重心横向坐标，靠近码头一侧为正值，背离码头一侧为负值。4.如权利要求3所述的船舶吊装吊卸重大件货物横倾计算及压载水补偿方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华云，王颂达，陈红波，
申请(专利权)人：宁波市恒兴船务有限公司，
类型：发明
国别省市：