Требования к электрическим приводам якорных и швартовных механизмов

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором после 30 минут работы должны выдерживать стоянку под током в течении 30 с для якорных механизмов и 15 с для швартовных при номинальном напряжении.

Асинхронные двигатели с фазным ротором и двигатели постоянного тока при этом должны иметь момент стоянки не менее 200% при номинальном напряжении.

Схема управления электроприводом должна обеспечивать заданные скорости, защиту от токов короткого замыкания, от перегрузки, минимальную защиту и нулевую блокировку.

В аварийных случаях схема управления должна позволять блокировку защиты от перегрузки.

Требования к тормозам

Якорные механизмы с электрическим приводом должны иметь автоматические тормоза.

Автоматический тормоз должен обеспечивать тормозной момент, соответствующий усилию на звездочке не менее 2F

Внешние силы, действующие на судно

Воздействие ветра и течения на судно вызывает основную нагрузку на якорную цепь при стоянке и определяет статический момент сопротивления на валу электродвигателя в процессе съемки с якоря, когда судно подтягивается к месту заложения якоря.

На стоянке при совпадении по направлению ветра и течения возникает наибольшее воздействие внешних сил на судно и обобщенная сила для винтовых судов определяется арифметической суммой трех составляющих

F’ = F_B + F’_T + F’_Г = 4680 + + = 9931.1

где F_B - сила ветрового воздействия на надводную часть судна;

F’_T – сила течения действующая на подводную часть судна;

F’_Г - сила течения действующая на неподвижные винты.

Сила ветрового воздействия на надводную часть судна F_B зависит от скорости и направления ветра, формы надводной части корпуса, размеров и расположения надстроек. Расчетное значение усилия от ветра можно определить по формуле, Н

F_B = К_н ∙ р_в ∙ S_н = 0,5 ∙ 64 ∙ 146,25 = 4680

где К_н = 0,5 ÷ 0,8 – коэффициент обтекания надводной части корпуса

р_в = ρV² / 2 – давление ветра, Па;

ρ = 1,29 – плотность воздуха, кг/м³;

V – скорость ветра, м/с.

Примечание: Если скорость ветра не устанавливается заданием на проектирование, то принимается равной 10 м/с, что соответствует 5 баллам по шкале Бофорта.

- площадь проекции надводной части судна на миделевое сечение,м²:

B – ширина судна, 15 м;

H – высота борта, 4.3 м;

T – осадка, 0.85 м;

b, h – соответственно ширина и высота надстройки, 15м., 6,3 м.

Сопротивление корпуса, обусловленное течением, учитывается только сопротивлением трения, так как все другие виды сопротивления (волновое, вихревое) практически отсутствуют вследствие малой скорости течения, Н

где К_Т = 1,4 – коэффициент трения;

Vt — скорость течения воды, м/с.

S_см = L∙(δ∙B + 1,7∙T) – площадь смачиваемой поверхности судна, м²

S_см = 99.5∙(0,78∙15 + 1,7∙0.85) = 1307.9

Здесь δ = 0,75 ÷ 0,85 – коэффициент полноты водоизмещения;

L, B, T – главные размерения судна, м;

V_T – скорость течения воды, м/с.

Скорость течения может оговариваться в задание на проектирование или принимается равной 1,38 м/с (5 км/ч), что соответствует требованиям Российского речного Регистра.

Сила воздействия потока на гребные винты, Н

где Z_Г – число гребных винтов;

C_Г = 200 ÷ 300 – параметр, увеличивающийся с возрастанием дискового отношения гребного винта, кг/м³;

D_В – наружный диаметр гребного винта (насадки), м.