Курсовая работа по маневрированию и управлению судном. Ноунейм 89В. Методика расчёта буксировки и определения элементов однородной буксирной линии
 Скачать 240.75 Kb.
|
|
ЧАСТЬ 1. МЕТОДИКА РАСЧЕТА БУКСИРОВКИ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ОДНОРОДНОЙ БУКСИРНОЙ ЛИНИИ. Расчёт упора винта буксирующего судна. Для приближенной оценки упора винта буксировщика может быть использована формула: Рш ≈ 0.136 Nе Рш ≈ 0.136*4784 = 650,6 кН Расчёт сопротивления буксирующего и буксируемого судов. Сопротивление буксирующего судна: R1 = Rf + Rос + Rвозд. +Rв Сопротивление буксируемого судна: R2 = Rf + Rос + Rвозд. +Rв +Rз.в.+ Rт Рассчитываем все сопротивления по приведённым ниже формулам и заносим результаты в таблицу: Rf=ζТР*ρ*S*Vб1,83*10-5 – сопротивление трения Рассчитываем площадь смоченной поверхности судна  Буксирующее судно:  = 153*8,08*(1,36+1,13*0,79*21,4/8,08) = 4604,16 м3Буксируемое судно: = 156*8,02*(1,36+1,13*0,8*22/8,02) = 4804,05 м3Rос  - остаточное сопротивление Rвозд =  * *Ан - воздушное сопротивление Rв =  - волновое сопротивление Rз.в = 0,25*  * * – сопротивление застопоренного винтаПри расчете сопротивления судна на волнении коэффициент волнового сопротивления выбирается из следующей таблицы (hВ выбирается из строки буксировщика). Таблица 1
Определение максимальной скорости буксировки и силы тяги на гаке. По данным таблицы сопротивлений строится графики сопротивлений R0 (Vб) и R2 (Vб ) в прямоугольной системе координат, затем используют их для определения максимальной скорости буксировки и силы тяги на гаке.  Рисунок 1 – Определение тяги на гаке и скорости буксировки Упор винта буксировщика следует принимать равным сопротивлению буксирующего судна на полном переднем ходу, R1 = 451,57 кН. Требуется определить Vб.max и силу тяги на гаке ТГ. По оси ординат откладываем отрезок «Ое» равный 451,57 кН. Через точку «е» проводим линию параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой суммарного сопротивления судов «R0» в точке «а». Из точки «а» опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и получаем при их пересечении точку «b». Отрезок «Оb» представляет собой максимальную скорость буксировки Vб.max, Для определения тяги на гаке определяем точку пересечения перпендикуляра «аb» с кривой сопротивления буксируемого судна «R2». Обозначив эту точку «с», проводим через неё линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с осью ординат в точке «d». Отрезок «Оd» определяет тягу на гаке ТГ, Это и есть усилие, по которому следует подбирать буксирный трос. Исходя из графика, максимальная скорость буксировки Vб.max = 10,2 узлов, сила тяги на гаке ТГ = 220 кН. Определение диаметра, длины и провиса стального буксирного троса. Запас прочности буксирной линии должен быть равен 5ТГ, если ТГ не превышает 100 кН, или 3ТГ, если тяга на гаке более 100 кН. Требуется по найденной в п.1.4 по графику силе ТГ определить диаметр троса и его линейную плотность. Так как ТГ = 220 кН, РР = 3*220 = 660 кН. Из таблицы выбираем диаметр троса dT = 37,5 мм, линейную плотность троса q = 4,620 кг/м. Таблица 3. Разрывная прочность и линейная плотность стального троса
Провис буксирного троса зависит от его длины и массы и уменьшается при увеличении тяги на гаке. Значение провиса (стрелки) можно определить по формуле:  +  hв – высота волнения, выбирается по исходным данным в баллах, переводим в метры. Для волнения силой 2 балла выбираем из мореходных таблиц «МТ-75» значение hв=0,25м.  +  = 5 мРабочая длина троса (в м) рассчитывается по эмпирической формуле:   Рассчитаем среднюю высоту закрепления троса над уровнем моря:  = 3,5 мРассчитываем сопротивление погруженной в воду части буксирного троса. Учитываем, что при Vб max = 10,2 узл (5,24 м/с) сопротивление R2 = 229,32 кН (интерполируем значение из таблицы 2): Rтр = 0,04*dт*  * Rтр = 0,04*0,0375*  * = 18,1 кНСуммарное сопротивление R0 при скорости 10,2 узлов будет равно 489,1 кН, с учётом сопротивления троса рассчитаем R0 новое: R0 новое = R0 + Rтр = 489,1+18,1 = 507,2 кН Если Rтр не превышает 5% от суммарного сопротивления, то его не учитывают. В нашем случае Rтр составляет: (Rтр*100%)/ R0 новое = (18,1*100)/507,2 = 3,6 % Следовательно, значение Rтр можем не учитывать. Вывод по произведённым расчётам. Результаты расчётов, занесенные в таблицу: Таблица 4. Параметры буксирной линии и скорости буксировки
По проведённым расчётам можем определить, что для данных погодных условий, для данных типов судов и при заданных условиях необходимо использовать буксирный трос диаметром 37,5 мм с линейной плотностью 4,620 кг/м, длина троса должна быть 440,8 м. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, м
, м