4. Определение максимальной скорости буксировки и силы тяги на гаке.

По данным таблицы №2 строим графики сопротивлений R_o(V_б) и R₂(V_б) в прямоугольной системе координат (График №1). Затем используем эти графики для определения максимальной скорости буксировки и силы тяги на гаке. Делаем это следующим образом:

• По оси ординат откладываем отрезок "Ое", равный упору гребного упора винта буксировщика Р_ш. Так как формула для расчета упора винта (1.3.) дает большие погрешности в расчетах по буксировке, то для определения тяги на гаке и максимальной скорости буксировки упор винта буксировщика принимаем равным сопротивлению буксирующего судна на полном переднем ходу. Согласно таблице №2 сопротивление буксирующего судна на полном переднем ходу равно: R₁ = 480.8 кН

• Через точку "е" проводим линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой суммарного сопротивления R₀ в точке "а". Из точки "а" опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и получаем при их пересечении точку "в". Отрезок "Ов" представляет собой максимальную скорость буксировки, которая в нашем случае равна: V_{б max} =11,6 узлов.

• Для определения тяги на гаке отыскиваем точку пересечении я перпендикуляра "ав" с кривой сопротивления буксируемого судна. Обозначив эту точку буквой "с", проводим через нее линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения ее с осью ординат в точке "d". Отрезок "Оd" определяет тягу на гаке Тг, которая равна:

Тг = 268 кН.

График №1

1.5. Определение диаметра, длины и провиса буксирного троса.

По значению тяги на гаке Тг определяем запас прочности буксирной линии, которая для значений тяги на гаке превышающих 100 кН, рассчитывается по формуле:

Р_р = 3 * Тг кН (1.18.)

Р_р = 3 * 268= 804 кН

Далее по значению прочности троса выбираем необходимый диаметр стального троса (d_т) и его линейную плотность q. Для Рр менее 868,1 кН, но больше 721 кН, эти величины равны:

d_т = 41 мм = 0,041 м

q = 5,59 кг/м

Рабочая длина троса рассчитывается по следующей эмпирической формуле:

l = 2 *  f² + ( 2 * Т_г * f ) / ( q * g ) м (1.19.)

f = 2 * h_в + (Н₁ + Н₂) / 2 м (1.20.)

f = 2 * 4 + (4+ 3,5) / 2 = 11,75м

где: f – стрелка провиса буксирного троса, м;

h_в – высота волнения, которая выбирается из исходных данных в

баллах и переводится в метры; для волнения силой 4 балла

выбираем из таблиц "МТ-75" значение h_в =4 балла = 1,25 - 2 м;

Н₁ – высота крепления троса над водой на буксировщике, м,

выбирается из исходных данных;

Н₂ - высота крепления троса над водой на буксируемом судне, м,

выбирается из исходных данных;

Т_г – тяга на гаке, определена в пункте 1.4., кН;

q – линейная плотность буксирного троса, кг/м;

g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения.

l = 2 *  11,75² + ( 2 * 268000 * 11,75) / (5,59* 9,81 ) = 678,19 м