IV стадия – подъем свободно висящего якоря.
Начинается с момента, когда оторванный от грунта якорь повисает на цепи. Тяговое усилие на цепной звездочке резко уменьшается, Н
Происходит подъем якоря. Работа электропривода здесь не связана с движением судна. Тяговое усилие равномерно убывает по мере подъема якоря. При выходе якоря из воды четвертая стадия заканчивается.
Тяговое усилие на цепной звездочке, Н
Длина выбранной цепи на этапе, м
LIV = h = 30
В дальнейшем якорь на малой скорости втягивается в клюз. Облегчённая и непродолжительная работа электропривода на этом участке при энергетических расчетах, как правило, не учитывается. Графическое изображение реальных усилий на цепной звездочке по мере выбирания якорной цепи затруднено из-за возникновения колебания цепи при пуске электродвигателя и приближении судна к якорю, неопределённых и случайных значениях момента при волочении и отрыве якоря от грунта.
В практике расчета якорного электропривода принято пользоваться упрощенной зависимостью усилий на звёздочке от длины якорной цепи. Для упрощенного графического построения принимают:
усилие на первой стадии постоянно и равно усилию на цепной звёздочке при установившемся движении судна к якорю;
усилие на второй стадии изменяется линейно и заканчивается усилием на цепной звездочке при отрыве якоря от грунта;
длина цепи за время третьей стадии не изменяется, т.е. отрыв якоря происходит мгновенно и волочение якоря отсутствует;
за расчётное значение длины якорной цепи принимается полная длина цепи правого якоря.
Кроме рассмотренного режима снятия с якоря Правилами предусматривается осуществление электроприводом одновременного подъема двух якорей с половины глубины якорной стоянки.
Усиление на звездочке якорного устройства в начале режима
Н
в конце режима
Нагрузочные диаграммы якорных электроприводов
Момент на звездочке определяется произведением усилия на звездочке на её радиус
где Тзi – текущее значение усилия натяжения на звездочке, Н;
Dз – диаметр цепной звездочки, м: диаметр пятикулачковой звездочки, чаще всего применяемой на якорных устройствах речных судов, может быть определён по формуле
Dз = 13,7*d = 13,7 * 37= 506.9мм=0.57м
где d – калибр цепи, мм.
Момент на валу электродвигателя определяется известным из механики уравнением
где i – передаточное число редуктора;
ηмех – механический коэффициент полезного действия передачи
Для предварительной оценки передаточного числа задаются скоростью выбирания якорной цепи и частотой вращения электродвигателя.
где n’ном = 670 ÷ 1400 – ориентировочное значение номинальной частоты вращения электродвигателя, 1000 об/мин;
V – скорость выбирания якорной цепи, м/с: согласно требованиям российского Речного Регистра должна быть больше 0,12 м/с и при практических расчетах принимается в пределах (0,14 ÷ 0,17): 0,16 м/с.
Полученное значение передаточного числа уточняют по справочнику.
В практике отечественного производства якорных механизмов определено существование зависимости передаточного числа редуктора от калибра цепи, примерное соотношение которых можно выразить в табличной форме.
Калибр |
d |
14 ÷ 17,5 |
19 ÷ 26 |
28 ÷ 34 |
38 ÷ 44 |
Передаточное число |
i |
100 |
170 |
200 |
280 |
Механический коэффициент полезного действия якорно-швартовых механизмов обычно находится в пределах ηмех = 0,7 ÷ 0,75: 0,71
Нагрузочная диаграмма якорного электропривода при сьемке судна с якоря
Нагрузочная диаграмма якорного электропривода при одновременном поднятии двух якорей