
- •Введение
- •Оформление лабораторной работы
- •Условные обозначения к работам № 1, 2, 3:
- •Лабораторная работа № 1
- •Методические пояснения
- •Зависимость коэффициента трения от длины судна
- •Коэффициент волнового сопротивления
- •Лабораторная работа № 2
- •Лабораторная работа № 3
- •Лабораторная работа № 4
- •Лабораторная работа № 5
- •Лабораторная работа № 6
- •Лабораторная работа № 7
- •Лабораторная работа № 8
- •Транспортного рефрежератора типа «50 лет ссср»
Зависимость коэффициента трения от длины судна
L, м
|
f
|
L, м
|
f
|
L, м
|
f
|
L, м
|
f
|
30
|
0,147
|
80
|
0,143
|
130
|
0,141
|
180
|
0,140
|
40
|
0,146
|
90
|
0,143
|
140
|
0,141
|
190
|
0,140
|
50
|
0,144
|
100
|
0,142
|
150
|
0,141
|
200
|
0,139
|
60
|
0,144
|
110
|
0,142
|
160
|
0,140
|
210
|
0.139
|
70
|
0,144
|
120
|
0,141
|
170
|
0,140
|
220
|
0,139
|
Воздушное
сопротивление:
Сопротивление
судна на волнении:
kволн – коэффициент волнового сопротивления
Таблица 2
Коэффициент волнового сопротивления
Волнение, баллы
|
kволн
|
1 – 2
|
-3 (0,1 ± 0,2) 10
|
3 – 4
|
-3 (0,3 ± 0,4) 10
|
5 – 6
|
-3 (0,5 ± 0,6) 10
|
Расчет сопротивления буксируемого судна отличается от расчета сопротивления буксирующего дополнительным сопротивлением винта Rвинт:
Сопротивление гребного винта можно определить по следующим
эмпирическим формулам:
застопоренного
проворачиваемого
Сопротивление погруженной в воду части буксирного троса:
где lп – длина погруженной части троса, м:
Имея вычисленные сопротивления буксирующего и буксируемого
(с учетом сопротивления буксирного троса) судов, составляют таблицу сопротивлений, и по ней строят график сопротивлений в прямоугольной системе координат, который затем применяют для определения скорости буксировки и силы тяги на гаке. В швартовом режиме (при v = 0) сила тяги в кН рассчитывается по формуле:
где
–
коэффициент упора винта (выбирается по
отношению
и
на семействе кривых «+n+V» из номограммы на рис. 1);
n – частота вращения винта (рад/сек);
Dв – диаметр винта;
– универсальная поступь винта;
расчетная скорость обтекания винта
водой (
(1
–
))
(м/c);
– скорость судна относительно воды
(м/c);
– коэффициент попутного потока (для
морских судов
= 0
0,2).
Ориентировочно наибольшая скорость буксировки на тихой воде Vб
зависит от соотношения сопротивлений буксирующего и буксируемого судов:
м/с,
где – скорость полного хода буксировщика, м/с;
Предполагается,
что сопротивления судов и
предварительно
опреде-
лены
для одинаковой скорости
Рис.
1. Диаграммы зависимости
при реверсировании винтов
Поскольку штатные буксирные тросы на судах имеют определенную разрывную нагрузку Рразр, необходимо назначить такую скорость буксировки,
при которой тяга на гаке была бы не более расчетной рабочей нагрузки Рраб
буксирного троса.
Правилами
Регистра морского судоходства РФ введен
коэффициент запаса прочности k
з.п.
= 5 при
100 кН и k
з.п.
= 3 при
300 кН (промежуточные значения k з.п.
находят линейной интерполяцией).
Академик А. Н. Крылов рекомендовал проверять буксирную линию на конечную нагрузку, равную половине ее разрывной нагрузки, т. е. предлагал коэффициент запаса прочности, равный двум, для нагрузок, возникающих при плавании на взволнованном море.
Таким образом, допустимая тяга на гаке
, кН,
а безопасная (допустимая) скорость буксировки
, уз.
Расчет величины расхождения судов в продольном направлении выпол
няется по формулам расчета цепной линии. Если примем за параметр цепной
линии величину «а» как отношение горизонтальной составляющей натяжения буксирного троса к весу 1 м буксирного троса, получим:
При большом натяжении буксирного троса цепная линия приобретает
форму параболы и тогда стрелку провеса fпр и расстояние между местами
крепления буксирного троса x можно определить из простых формул:
м.
где fпр – провес буксирной линии, м;
–
половина длины буксирного троса, м;
х – половина расстояния между судами, м.
Приведенные выше формулы позволяют капитану при случайных буксировках рассчитать с достаточной для практических целей точностью размеры буксирного троса (длину и толщину) и безопасную скорость буксировки.