Теория и практика управление судном

R = 7,97*52 = 199,3

R = 7,97*62 = 286,9

R = 7,97*7,42 = 437

R = 7,3 *12 = 7,3

R = 7,3 *22 = 29,2

R = 7,3 *32 = 65,7

R = 7,3 *42 = 116,8 - Буксируемое судно

R = 7,3 *52 = 182,5

R = 7,3 *62 = 262,8

R = 7,3 *72 = 358

- определяется сопротивление буксируемого судна для тех же скоростей хода, что и буксировщика. Расчет производится аналогично предыдущему расчету для буксирующего судна, только к сопротивлению на полном ходу Ro добавляется сопротивление винтов буксируемого судна:

для застопоренного винта

Rзв = 0,25D2 вVо2,

Rзв = 0,25*3,62*72 = 158,8 – Буксируемое судно

где Dв - диаметр винта;

2. Составляем таблицу сопротивлений согласно приведенному образцу:

Rбукс - сопротивление буксировщика;

Rвс - сопротивление буксируемого судна;

R - суммарное сопротивление буксировщика и буксируемого судна.

3. Определяем силу тяги винта Ре:

- при скорости полного хода V0 она принимается равной сопротивле-нию Ro;

Сила тяги винта буксировщика Рe, кН, равна его. сопротивлению на полном ходу.

Во избежание грубых просчетов необходимо силу тяги винта Ре рассчитать по контрольной формуле

Pe = 0,1Ne

Pe = 0,1*4600 = 460 кН

где; Pe - сила тяги винта буксировщика, кН;

Ne - мощность силовой устанозки буксировщика, кВт.

- в швартовном режиме (при V=0) сила тяги Рe0 , кН, вычисляется

по формуле:

Рe0 = 0,136Ne.

Рe0 = 0,136*4600 = 625,6 кН

4. По данным таблиц сопротивлений и определенным двум значениям силы тяги винта построить паспортную диаграмму буксировки (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Паспортная диаграмма буксировки

Точка а на диаграмме определяет равенство сил тяги винта и суммарного сопротивления буксировщика и буксируемого судна, поэтому ее абсцисса - это максимальная скорость буксировки на тихой воде.

Допустимая скорость буксировки Vдоп рассчитывается из диаграммы, исходя из прочности (разрывной нагрузки) буксирной линии:

- отрезок аb соответствует сопротивлению букскируемого судна и равен в масштабе диаграммы натяжению буксирной линии, или тяге на гаке Fг при максимальной скорости буксировки.

Контрольная формула:

V доп = √Pe / AБ + АБС

V доп = √460 / 7,97 + 10,5 = 8,06

где Ре - сила тяги винта буксировщика на полном ходу, кН;

АБ - коэффициент сопротивления буксировщика, определяемый как отношение силы сопротивления буксировщика на полном ходу, кН, к квадрату скорости полного хода, м/с. = 437/7,42 = 7,97

АБС - коэффициент сопротивления буксируемого судна, определяемый аналогично АБ, но с учетом сопротивления винта. = 358/72 = 7,3

- для получения допустимой тяги на гаке Fr доп известное значение разрывной нагрузки троса Рраз, из которого состоит однородная буксирная линия, или наименее прочного ее участка (при неоднородной буксирной линии) необходимо разделить на коэффициент запаса прочности k. Значение k определяется исходя из величины Fr:

-пpи Fr < 100кH - k =5;

-при Fr > 300кH - k = 3;

- при 100 < Fr< 300 кН значение k определяется интерполяцией.

Контрольная формула:

k = √3 + 9 – 0,01Рраз

k = √3 + 9 – 0,01*719,8 = 4,34

где Рраз - разрывная нагрузка троса, кН.

- полученное значение Fг доп сравнивается с Fг:

- при Fг доп > Fг - Vдоп = V max

- при Fr доп < Fr значение Fr доп в масштабе диаграммы ставится между кривыми суммарного сопротивления и сопротивления буксировщика, как показано на рис. 1.1. Абсцисса отрезка cd определяет значение допустимой скорости буксировки на тихой воде.

Контрольная формула:

V доп =√ Fг / АБС

V доп =√ (719,8/4,37)/ 7,97 = 20,7

где АБС - размерный коэффициент сопротивления буксируемого судна, определяемый как отношение величины сопротивления буксируемого судна с учетом сопротивления винта, кН, при скорости буксировки КБ к квадрату этой скорости:

АБС = RБС / Vб2

АБС = 437/7,42 = 7,97

Расчет буксирной линий

Расчет выполняется для определения возможности буксировки на волнении при заданной высоте волны, скорости буксировки и длине буксирной линии. Необходимо отметить, что; скорость буксировки на волнении должна быть меньше допустимой скорости буксировки на тихой воде, поскольку в буксирной линии возникают дополнительные динамические нагрузки за счет орбитального движения судов на волнении.

Рис. 1.2. Схема буксирной линии

При буксировке буксирная линия принимает форму цепной линии (рис. 1.2).

Цепная линия в системе координат XOY описывается следующими уравнениями:

а = Fг/АБС; l = ash(x/a); y = a + f = ach(x/a)

где а - параметр цепной линии, зависящий от величины горизонтальной составляющей силы ее натяжения Fг и веса единицы длины цепной линии р.

Из этих уравнений находим:

x/a = arsh(1/a) =√ ln[l/a + (l/a)2 + 1 ;

f/a = √ch(x/a) = (l/a)2 + 1 - 1

Полученные выражения используются при расчетах буксирной линии. Для упрощения расчетов по ним составлены таблицы, входным параметром которых является величина l/а [5].

Расчет однородной буксирной линии

1. Рассчитывается параметр буксирной линии а = FГ/PТ. Сила тяги на гаке FГ определяется по паспортной диаграмме буксировки, а вес одного метра троса в воде - по формуле РТ = 0,87р, где р - вес одного метра троса в воздухе (выбирается из паспортных данных троса).

Fг = 719,8 Рт = 0,87 * 6,2 = 5,4

а = 719,8 / 5,4 = 133,3

2.Рассчитывается значение l/а и по таблицам цепной линии или согласно приведенным ранее формулам определяется расстояние между судами

 Скачать реферат