3. Определение скорости буксировки судов и прочности буксирного троса на тихой воде. Управление судами при буксировке.

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

Данный метод определяется следующим образом. Используя исходные данные и технические характеристики судов, определим max упор винта буксирующего судна на швартовах по формулам:

Где: - упор винта на швартовах;

- эффективная мощность ГД,

- шаг винта;

- число оборотов в минуту.

Определяем сопротивление воды движению буксирующего ( и буксируемого ( судов:

Где: - площадь погруженной части мидель – шпангоута,

β – коэффициент общей полноты мидель-шпангоута;

B- ширина судна;

Т – осадка судна;

V – скорость буксировки;

- сопротивление застопоренного винта буксируемого судна.

- диаметр винта;

Суммарное сопротивление судов:

Задаваясь различными значениями скорости ( в пределах технической скорости буксирующего судна) определены сопротивления , , , . Расчеты ведутся в табличной форме

На основании табличных данных строится график сопротивлений в зависимости от скорости.

Пример. Допустим, что максимальный упор гребного винта буксировщика ПО кН. Требуется определить скорость буксировки и силу тяги Fг на гаке.

Решение. По оси ординат откладываем отрезок 0е, равный 110 кН. Через точку е проводим линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой суммарного сопротивления в точке а. Из точки а опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и получаем при их пересечении точку Ь. Отрезок Ob — скорость буксирования, которая в рассматриваемом случае равна 7.6 уз. Для определения тяги Fr на гаке отыскиваем точку пересечения

перпендикуляра ab 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 Od представляет собой тягу на гаке (Fг), которая в рассматриваемом примере равна 63 кН. Это и есть усилие, на которое следует рассчитывать буксирный трос.

Скорость буксировки в зависимости от прочности буксирной линии.

Штатные буксирные тросы на судах имеют определенную разрывную нагрузку Р_раз, то необходимо определить допустимую скорость буксировки, при которой тяга на гаке была бы не более расчетной рабочей нагрузки буксирного троса. Допустимая тяга на гаке может быть определена по формуле:

F_доп = Р_раз/k, кН;

где k - коэффициент запаса прочности: k = 5 при Fr < 100 кН и k = 3 при Fr > 300 кН (промежуточные значения к находят линейной интерполяцией).

Безопасная (допустимая) скорость буксировки:

где V_Б – скорость буксировки, м/с;

V₀ – скорость полного хода буксировщика, м/c;

R₀, R₁ – сопротивление буксирующего и буксируемого судов, кН.

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.

Управление судами при буксировке.

Управление судами при буксировке следует рассматривать с момента начала их движения. Особенности управления судами при буксировке необходимо делить на три момента: начало движения, непосредственно буксировка, остановка движения.

Начало движения:

• разгоняться постепенно с небольшим ускорением, т. к. при движении с большим ускорением могут возникнуть в буксирной линии чрезмерные усилия;

• после того, как буксирный трос начнет обтягиваться – застопорить машину, а потом постепенно увеличивать скорость до скорости буксировки;

• расчетную длину буксирной линии установить после выхода на достаточную глубину;

• после набора расчетной скорости буксировки осмотреть буксирное устройство. Если буксировка осуществляется на нескольких тросах, необходимо выровнять их натяжения.

• у места, где возможна отдача буксирного троса, должен быть инструмент, позволяющий или перерубить буксирный трос, или привести в действие отдающее устройство. Может быть предусмотрено перенесение нагрузки на страховочный трос в случае обрыва

основного буксирного троса. На корме буксирующего и на носу буксируемого судов должна быть установлена вахта для наблюдения за работой буксирного устройства.

Рис. 4.12. Основной и страховочный буксирные тросы

Буксировка:

• не располагать курс по волне или против волны, так как в этом случае возникают максимальные усилия в буксирной линии;

• длину буксирной линии необходимо иметь такую, чтобы оба судна одновременно всходили на волну и спускались с нее;

• длину буксирной линии необходимо иметь такой, чтобы рыскание буксируемого судна было минимальным, при этом:

⇒ чем больше скорость буксировки, тем больше рыскание буксируемого судна;

⇒ чем короче буксирный трос, тем порывистее рыскание;

⇒ чем длиннее буксирный трос, тем дальше отходит буксируемое судно от курса, но рыскание не порывистое, что позволяет рулевому удерживать судно на курсе;

• увеличение расхождения судов может достигаться уменьшением скорости буксировки, однако при этом следует помнить, что уменьшение скорости буксировки приводит к ухудшению управляемости обоих судов;

• изменять курс относительно фронта волны следует с уменьшением скорости, чтобы не привести к увеличению бортовой качки;

• курс буксируемого судна располагать по кильватерной струе, при изменении курса – держаться ее наружной кромки;

• не проводить резких и больших изменений курса;

• уменьшать длину буксирной линии при плавании на мелководье.

Остановка движения:

• при экстренной остановке буксировщика следить за тем, чтобы не произошло навала на него;

• при временной остановке на большой глубине необходимо иметь в виду, что могут сблизиться друг с другом под действием веса буксирной линии;

• при подходе к месту отдачи буксирного троса (к месту окончания буксировки) необходимо постепенно снизить скорость;

• отдачу буксирного троса производить там, где глубина позволяет ему лечь на грунт;

• отдачу буксирного троса на большой глубине производить на ходу и осуществлять ее на буксировщике;

• отдачу буксирной линии производить тогда, когда масса ее оставшейся части будет такой, что подъемные устройства на буксируемом судне будут способны выбрать ее из воды.

Особые случаи буксировки

Буксировка лагом:

• в закрытых акваториях;

• на тихой воде;

• при перегрузке груза в открытом море;

• наличие хорошей кранцевой защиты;

• как можно туже обтянуть швартовы (шпринги и прижимные).

Буксировка толканием:

• практически отсутствует сопротивление буксировщика, поскольку он располагается в попутном потоке буксируемого судна;

• отсутствует буксирная линия;

• сопротивление буксируемого судна уменьшается из-за отсутствия набрасываемой струи;

• возрастает устойчивость на курсе;

• увеличивается скорость буксировки;

• обеспечивается безопасное плавание на взволнованном море

• Применение: в основном ББС (лес, навалочные, насыпные, контейнеры, нефтепродукты).

Буксировка морских лихтеров:

• морские лихтера имеют буксирное устройство, рассчитанное на буксировку их морем;

• буксировка без экипажа предусматривает особое крепление

буксирной линии, уменьшающее рыскливость (как можно

дальше вперед от ЦТ судна);

• создание дифферента на корму;

• обеспечить огни согласно МППСС-72.

Буксировка плавучих сооружений:

• подготовка к буксировке по заранее составленному плану;

• буксирная линия составная;

• применение нескольких буксиров;

• применение буксирных волокуш, уменьшающих рыскание, или вспомогательных буксиров;

• уменьшение буксирной линии при прохождении узкостей и при входе в порт.

Буксировка плотов-сигар:

• применяется очень редко;

• особенность – небольшое возвышение над водой;

• небольшая скорость буксировки;

• малая продольная прочность плота;

• сложности с буксировкой в штормовую погоду.

Буксировка аварийных судов:

• аварийное судно без экипажа – затруднена подача буксирного троса;

• в зависимости от повреждения – особенности буксировки (кормой, рыскливость – при повреждении рулевого комплекса);

• винт застопорить, что способствует устойчивости судна на буксире.