20. Сопротивление гребного винта.

Переменный гидродинамические силы и моменты, действующие на винт при качке, могут привести к поломке лопастей, конструкций гребного валопровода, вызвать вибрацию вала и кормы. Напряжения при оголении винта в гребном валу могут возрасти в 2-3 раза. Разгон винтов более вероятен для судов, на которых винты имеют малое погружение, большие удельные упоры, большие отношения шага к диаметру и частоты вращения. Для избежания опасности разгона винта может служить увеличение осадки судна кормой или маневрирование скоростью на волнении путем снижения шага ВРШ.

Сопротивление гребного винта ( кН ) можно определить по следу­ющим эмпирическим формулам:

застопоренного R_З.В = 0,5( A / A_d ) D²_в V²

проворачиваемого R_В.В = ( 0,1 / 0,15 )( A / A_d ) D_в² \ V²

где R_З.В, R_В.В — сопротивление гребного винта, кН;

A / A_d --- дисковое отношение;

D_В --- диаметр винта, м;

V --- скорость буксировки, м/с;

Сопротивление застопоренного гребного винта (кН) можно рассчитать также по эмпирической формуле R_З.В = 0,25 D²_ВV²

21. Сопротивление погруженной в воду части буксирного троса.

R_TP = 0,04 l_П d_Т V², где l_П— длина погруженной части троса, м;

l_{П =}

где l — полная длина троса, м;

R₁ — сопротивление буксируемого судна, кН;

h_t — средняя высота закрепления троса над уровнем воды, м;

q — линейная плотность буксирного троса, кг/м;

d_T — диаметр троса, м;

V — скорость буксировки, м/с.

22. Таблица и график сопротивлений ( + смотри 23 Вопрос ).

Сопротивление буксирующего и буксируемого судов в табличной форме.

Пример: Допустим что максимальный упор грибного винта буксировщика 110 кН. Требуется определить скорость буксировки и силу тяги на гаке F_гака .

Решение: По оси ординат откладывает отрезок 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 « б » .Это значение будет равным скорости буксирования = 7.6 узл.

Для определения тяги на гаке отыскиваем точку пересечения перпендикуляра « аб » с кривой сопротивления буксируемого судна. Обозначив эту точку буквой « с », проводим через нее линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с точкой « д ». Это значение силы тяги на гаке = 63кН. Это и есть усилие, на которое следует рассчитывать буксирный трос.

23. Зависимость тяги на гаке и размеров буксирного троса.

Запас прочности для промежуточного значения тяги на гаке определяется линейной интерполяцией. Умножив тягу на гаке на коэффициент прочности, получим разрывное усилие буксирной линии, что и будет критерием прочностных размеров при ее выборе.

Fr* k < Pразр

k = 5 if Fr<= 100kH

k = 3 if Fr>= 300kH

Если условие удовлетворяется, то полученное значение тяги на гаке, подставляется в формулу для определения длины буксирного каната.

24. Эмпирическая формула длины троса.

l_троса = F_r * h_в / 10 * K_i, где

F_r – сила тяги на гаке, кН

h_в – высота волны, м

K_i - коэффициент « игры » троса

При F_r = 100 кН – K_i = 0,12

При F_r = 200 кН – K_i = 0,24