Лабораторная работа №12
«Буксировка судов морем»
Цель: Освоить методику расчета скорости буксировки и подбора длины буксирной линии при буксировке судна морем. Задача: При выполнении данной лабораторной работы выполняются следующие расчеты: 1. Расчет тяги на гаке и скорости буксировки. 2. Определение элементов буксирной линии. 3.Проверка буксирной линии на допустимое удлинение. 4. Составление комбинированной буксирной линии. Условия: Осуществляется буксировка однотипных судов.
1. Расчет тяги на гаке и скорости буксировки
Определяют упор винта буксирующего судна на швартовых по формуле, кН:
где – мощность двигателей, кВт. Рассчитывают полное сопротивление буксировщика и буксируемого судна для полного хода как сумму сопротивлений:
где – сопротивление трения, кН; – остаточное сопротивление, кН; – сопротивление застопоренного винта, кН; – воздушное сопротивление, кН; – дополнительное сопротивление от волнения моря, кН.
Здесь приняты следующие обозначения: – скорость судна, м/с; – скорость ветра, м/с; – масса судна, т; – коэффициент полноты водоизмещения, ед.; – площадь смоченной поверхности судна, ; – проекция надводной поверхности судна на плоскость мидель-шпангоута; – длина судна, м; – коэффициент трения (при =100-110 м, =0,00142; при = 120-150 м, =0,00141) – плотность воды, (для морской воды =1,024 ); – плотность воздуха, ( ); – дисковое отношение винта, ед.; – диаметр винта, м; – коэффициент обтекания, изменяющийся в пределах 0,8…1,0 при изменении курсового угла от до , ед.; – коэффициент дополнительного сопротивления от волнения моря ( , – балл состояния моря), ед. Далее рассчитывают сопротивление буксирующего и буксируемого судна для трех режимов работы движителей при буксировке (полный, средний и малый ход), используя следующую зависимость:
где – сопротивление при скорости ; – сопротивление при скорости .
Результаты расчетов представляются в виде табл. 12.1.
Таблица 12.1 Сопротивление при различных режимах работы движителей
По данным таблицы строят графики сопротивлений в зависимости от скорости. Отдельно строят кривые буксирующего судна, буксируемого судна и суммарного сопротивления. На графике соединяют точку на оси ординат, соответствующую упору на швартовых буксирующего судна с точкой, соответствующей сопротивлению судна при скорости полного хода на тихой воде, где . От точки пересечения полученной прямой с кривой суммарного сопротивления опускают перпендикуляр на ось абсцисс и снимают скорость буксировки . Ордината точки пересечения перпендикуляра с кривой сопротивления буксируемого судна дает тягу на гаке .
2. Определение элементов буксирной линии
Суда снабжены буксирным тросом согласно требованиям Регистра. Буксирный трос выбирают по характеристике снабжения , которую определяют по формуле
где – весовое водоизмещение судна по летнюю грузовую марку, т; – ширина судна, м; – высота от летней грузовой ватерлинии до верхней кромки настила палубы рубки, м; – площадь парусности судна, .
При определении учитывают только площадь корпуса от летней грузовой ватерлинии и площадь надстроек и рубок шириной более чем . После определения характеристики снабжения входят в таблицу прил.5. и находят разрывное усилие и длину буксирного троса. Поскольку длина имеющегося на судне буксирного троса не более 200 метров, для осуществления буксировки следует использовать буксирный трос как буксировщика, так и буксируемого судна.
3. Проверка буксирной линии на допустимое удлинение
Рассчитанная буксирная линия должна допускать увеличение расстояния между судами на величину, превышающую высоту волны в районе буксировки:
Указанное увеличение расстояния может быть получено за счет упругих деформаций буксирного троса и за счет распрямления буксирной линии (весовой игры)
Удлинение буксирного троса за счет упругих деформаций определяется по формуле
где – начальное упругое удлинение буксирного троса, соответствующее усилию, равному , м; – конечное упругое удлинение буксирного троса, соответствующее усилию, равному 0,7 разрывного, м. Упругое удлинение троса рассчитывается по следующему выражению
где – усилие, приложенное к тросу, кН; – длина троса (суммарная), м; – модуль упругости, (для стального троса ); – площадь поперечного сечения троса, . Увеличение расстояния между судами за счет распрямления буксирной линии определятся по выражению:
где – разность расстояний между судами и длиной буксирной линии при начальном усилии , м; – разность расстояний между судами и длиной буксирной линии при предельном усилии, м. Разность расстояний между судами и длина буксирной линии рассчитывается по формуле:
где – стрелка провиса буксирной линии при данном натяжении, м; – масса погонного метра буксирного троса, кг/м; – ускорение свободного падения, . Масса одного погонного метра буксирного троса рассчитывается по выражению
Здесь – длина окружности троса, см. Величина рассчитывается по формуле
4. Составление комбинированной буксирной линии
Если полученное удлинение буксирной линии меньше ожидаемой высоты волны в районе буксировки, необходимо добавить в буксирную линию якорную цепь буксируемого судна (длиной до 1/8 буксирной линии) и выполнить проверку на допустимое удлинение от весовой игры еще раз. В формулах (12.14) и (12.16) массу погонного метра буксирной линии принимать из выражения
В этом выражении индексами «ц» и «т» обозначены характеристики цепи и троса соответственно. Вес погонного метра якорной цепи находится по выражению
где – калибр якорной цепи, мм. По результатам расчетов составляется схема буксировки и делаются выводы о скорости буксировки, длине буксирной линии.
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (367)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |