Министерство транспорта российской федерации

МИНИСТЕРСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА

МОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф.УШАКОВА

Кафедра «Управление судном»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

По выполнению лабораторной работы по дисциплине "Управление судном"

Тема: "Расчет швартовки крупнотоннажных судов"

Методические указания составлены:

професором кафедры "Управление судном" к.т.н., Карапузовым А.И.,

Утверждены на заседании кафедры

Протокол № от г

Новороссийск 2004 г.

Лабораторная работа по теме: «Расчет швартовки крупнотоннажных судов» выполняется на 4 курсе Судоводительского факультета, после теоретического изучения темы «Швартовные операции».

Швартовные операции крупнотоннажного судна должны быть тщательно спланированы и рассчитаны, с целью обеспечения безопасности судна и причала. Расчеты производятся для определения кинетической энергии навала судна на причал, допустимой скорости навала и мощности буксиров, обеспечивающих допустимую или установленную портом безопасную скорость движения судна к причалу. Допустимая скорость движения судна к причалу зависит от энергоемкости кранцев, то есть типа кранцев которые «гасят» (поглощают) кинетическую энергию судна. Допустимая скорость швартовки указывается в обязательных постановлениях порта и зависит от кранцевой защиты причалов и ряда других факторов (погода, мощность буксиров, и др.)

В лабораторной работе требуется решить следующие задачи:

1. Определить кинетическую энергию и силу навала судна в зависимости от установленной скорости швартовки.

2. Определить допустимую скорость швартовки в зависимости от кранцевой защиты причала в порту и открытом море.

3. Определить мощность двигателей буксиров для обеспечения заданной скорости швартовки при наличии ветра.

Варианты для решения всех трех задач выбираются из таблицы 3, указанной в конце методички.

Задача 1.

1.1. Определение кинетической энергии и силы навала судна.

Кинетическая энергия навала корпуса судна на причальное сооружение равна:

(тсм) (1)

где: К_н– коэффициент энергии навала (от 0,5 до 1,6), К_н= К₁× К₂;

К₁– коэффициент эксентриситета – угла подхода судна, учитывающий расстояние от точки контакта до миделя и радиуса вращения судна (см. рис. 1);

К₂– коэффициент, учитывающий частичное поглощение энергии навала корпусом судна, равный 0,91,0, (принимается равным единице, К₂= 1);

μ  – коэффициент присоединенной массы воды можно найти по формуле:

μ = 2Т_ср/ В,

где: Д – водоизмещение судна,т;

V_л– лаговая скорость (перпендикулярная причалу), м/с;

g  – ускорение силы тяжести, g = 9,81, м/с²;

Величину коэффициента К₁найдем по формуле:

;

r  – радиус вращения судна (r = 1/4 L, L– длина судна), м;

а  – расстояние между точкой контакта и центром тяжести судна, выбирается в зависимости от расположения кранцев (от места касания судном кранца до центра тяжести), (а=1/3 L– длины судна), м;

γ  – угол подхода судна к причалу (допускается γ=10⁰), град.

Рис. 1

Определить кинетическую энергию навала и силу удара судна о причал можно найти по графикам характеристик кранцев. Пример такого нахождения показан на рис. 2.

Р навала

Нагрузки, тс

Энергия, тсм

Деформация кранцев, м

Рис. 2. Механические характеристики отбойных валов

1 – зависимость «нагрузка – деформация отбоя», ТС = 100;

2 – тоже, для отбойной сваи;

3 – суммарная зависимость «нагрузка – деформация для пала»;

4 – зависимость «энергия – деформация для пала» в целом.

Примечание: ТС = 100 – допустимое сопротивление нагрузке от судна, предельное 100 ТС.