22. Расчет тяги винта и тяги на гаке буксирующего судна. Паспортная диаграмма тяги

Используя исходные данные и технические характеристики судов, приведенные в таблице 1, определим max упор винта буксирующего судна на швартовах по формулам:

(кгс), или , (тс)

где: Р_е  – упор винта на швартовах буксирующего судна, тс;

N_i  – индикаторная мощность главного двигателя (ГД), л.с.;

N_е  – эффективная мощность ГД, N_e = 0,87N_i

H_в  – шаг винта, м;

d_в  – диаметр винта, м;

n  – число оборотов в минуту.

Сила, которая используется на продвижение буксируемого судна, называется тягой на гаке и представляет собой разницу между упором винта буксировщика на полном ходу Pш и его сопротивлением:

Fг = Pш – R₀

+R_зв

где: _х  – площадь погруженной части мидель-шпангоута, _х = ВТ

  – коэффициент полноты мидель-шпангоута;

В  – ширина судна, м;

Т  – осадка судна, м;

V  – скорость буксировки, м/с;

R_зв - сопротивление застопоренного винта буксируемого судна.

d_в  – диаметр винта, м;

Рис. 1. График сопротивлений

На оси ординат откладываем отрезок 0е, равный рассчитанному Ре и через точку е проводим линию еа параллельно оси абсцисс до пересечения с кривой суммарного сопротивления в точке а. Из точки а опускаем перпендикуляр на ось абсцисс в точку в. Отрезок ов покажет Vmax буксировки. Прямая dc в точке с покажет тягу на гаке Рг.

23. Определение скорости буксировки и прочности буксирного троса на тихой воде.

Максимальная скорость при буксировке будет тогда, когда общее сопротивление каравана составит силу, равную Pш. Для определения этой скорости необходимо построить суммарный график всех сопротивлений в зависимости от скорости движения каравана. Расчет производится в следующем порядке:

· определяется сопротивление буксировщика при различных скоростях (с дискретностью 2 узла) до максимальной включительно, которое равно упору винта;

· определяется сопротивление буксируемого объекта при разных скоростях, при этом необходимо учесть сопротивление винта буксируемого судна (свободно вращающийся или застопоренный);

· в том случае, когда нужно определить тягу на гаке буксировщика, то нужно к сопротивлению буксируемого объекта прибавить сопротивление самого буксирного троса;

· составляют таблицу сопротивлений при различных скоростях и по ней строят графики сопротивлений (войдя по значению Pш в график суммарного сопротивления определяют скорость буксирного каравана и тягу на гаке);

· по найденному значению тяги на гаке определяют требуемые характеристики буксирного троса.

Определив тягу на гаке Р_г, находим диаметр троса по ГОСТу (из приложения 3, выбранного из справочного пособия по тросам). Для этого необходимо знать разрывное усилие троса, которое получим, умножив тягу на гаке на коэффициент прочности:

где n  – коэффициент запаса прочности, который, согласно Правил Регистра России, равен n = 5 при Р_г = 10000 кгс; n = 3 при Р_г = 30000 кгс.

В промежутках от 10 до 30 тс, значение n находят линейным интерполированием.

Рг - усилие, возникающее в тросе, оно равно тяге на гаке и равно, в свою очередь, сопротивлению воды буксируемого судна при заданной скорости V_max.

Наибольшая скорость буксировки на тихой воде:

где V₀ – скорость полного хода буксировщика.