Масса судна m=10000т, скорость полного хода Vo=7,5 м/с, сопротивление воды на скорости Vo Ro=350 кН, начальная скорость Vн=4,0 м/с.
Решение
1. Масса судна с учетом присоединенных масс
m1 = 1,1 m = 1,1 10000 = 11000 т
2. Инерционная характеристика судна
Sо =
3. Скорость в конце первого периода, когда останавливается винт
V1 = 0,6 Vo = 0,6 7,5 = 4,5 м/с
4. В случае, если Vн ≤ V1 = 0,6 Vo (Vн = 4,0 м/с, V1 = 4,5 м/с), винт останавливается мгновенно и t1 = 0; S1 = 0.
5. Тормозящая сила винта
Ре = 0,8 Рз.х. = 0,8 320 = 256 кН
6. Время активного торможения
t =
,где V1 = Vн = 4,0 м/с
t =
= 154 с7. Тормозной путь
S = 0,5 So ℓn
,где V1 = Vн = 4 м/с
S = 0,5 1768 ℓn
Пример 6
Определить время активного торможения и тормозной путь судна с ВРШ и ГТЗА, если максимальный упор заднего хода Рз.х. = 320 кН.
m = 10000 т, Vo = 7,5 м/с, Ro = 350 кН, Vн = 7,2 м/с
Решение
1. Масса судна с учетом присоединенных масс
m1 = 1,1 m = 1,1 10000 = 11000 т
2. Инерционная характеристика судна
Sо =
3. Продолжительность активного торможения
,т.к. к концу периода торможения V = 0, то
, где для ВРШ Ре = Рз.х. = 320 кН4. Т.к. к концу периода торможения V = 0, то тормозной путь судна
S = 0,5 So ℓn
, где V1 = Vн = 7,2 м/сS = 0,5 1768 ℓn
5.
Задачи
Определить время падения скорости до V = 0,2 Vо после команды СТОП и пройденное за это время расстояние (время свободного торможения и выбег судна)
№ задачи | m , м | Vo , м/с | Ro , кН | Двигатель | Vн , м/с |
1 | 8545 | 8,8 | 490 | ДВС, ВРШ | 8,8 |
2 | 10210 | 8,7 | 420 | ДВС, ВРШ | 8,7 |
3 | 11130 | 7,5 | 330 | ДВС, ВФШ | 7,5 |
4 | 182000 | 7,7 | 1990 | ГТЗА, ВРШ | 7,7 |
5 | 2725 | 6,1 | 140 | ДВС, ВФШ | 6,1 |
6 | 29170 | 9,5 | 1050 | ДВС, ВФШ | 7,0 |
7 | 11130 | 7,5 | 330 | ДВС, ВФШ | 3,4 |
8 | 20165 | 7,2 | 460 | ДВС, ВФШ | 3,0 |
9 | 61600 | 8,2 | 1080 | ГТЗА, ВРШ | 3,3 |
10 | 2725 | 6,1 | 140 | ДВС, ВФШ | 3,0 |
Определить время активного торможения и тормозной путь после команды ЗПХ
№ задачи | m , м | Vo , м/с | Ro , кН | Rз.х. , кН | Двигатель | Vн , м/с |
11 | 11130 | 7,5 | 330 | 340 | ДВС, ВФШ | 7,5 |
12 | 29170 | 9,5 | 1050 | 1200 | ДВС, ВФШ | 9,5 |
13 | 182000 | 7,7 | 1990 | 1900 | ГТЗА, ВРШ | 7,7 |
14 | 10210 | 8,7 | 420 | 450 | ДВС, ВФШ | 6,5 |
15 | 20165 | 7,2 | 460 | 500 | ДВС, ВРШ | 5,0 |
16 | 87965 | 7,5 | 1120 | 1030 | ГТЗА, ВРШ | 5,8 |
17 | 20165 | 7,2 | 460 | 480 | ДВС, ВРШ | 3,0 |
18 | 61600 | 8,2 | 1080 | 350 | ГТЗА, ВРШ | 3,3 |
19 | 2725 | 6,1 | 140 | 120 | ДВС, ВФШ | 3,0 |
20 | 8545 | 8,8 | 490 | 470 | ДВС, ВРШ | 4,0 |
Рекомендованная литература:
1. Сборник задач по управлению судами; Учебное пособие для морских высших учебных заведений / Н.А. Кубачев, С.С. Кургузов, М.М. Данилюк, В.П. Махин. – М. Транспорт, 1984, стр. 37 - 43.
2. Управление судном и его техническая эксплуатация; Учебник для учащихся судоводительских специальностей высших инженерных морских училищ. Под редакцией А.И. Щетининой. 3-е издание. – М. Транспорт, 1983, стр. 191 – 196.
3. Управление судном и его техническая эксплуатация. Под редакцией А.И. Щетининой 2-е издание. – М. Транспорт, 1975, стр. 305 – 311.
4. С.И. Демин. Торможение судна. – М. Транспорт, 1975, стр. 5 – 18.
5. Управление судном. Под общей редакцией В.И. Снопкова. – М. Транспорт, 1975, стр. 5 – 12, 25-37.
Тема: “Расчет безопасной якорной стоянки”
Пример
Танкер водоизмещением ∆ = 84500 тонн, длина L = 228 м, средняя осадка dср = 13,6 м, высота борта Нб = 17,4 м, масса якоря G = 11000 кг, калибр якорной цепи dц = 82 мм, глубина места постановки на якорь Нгл = 30 м, грунт – ил, наибольшая скорость течения Vт = 4 уз., угол между направлением течения и ДП θт = 20º, усиление ветра по прогнозу до u = 10-12м/с, угол между ДП и направлением ветра qu = 30º. По судовым документам площадь проекции надводной части корпуса судна на мидель
Аu = 570 м2, то же на ДП Вu = 1568 м2.
Определить:
- длину якорной цепи необходимую для удержания судна на якоре;
- радиус окружности, которую будет описывать корма судна;
- силу наибольшего натяжения якорной цепи у клюза.
Решение
1.Вес погонного метра якорной цепи в воздухе
qо = 0,021 dц2 = 0,021 822 = 141,2 кг/м
2.Вес погонного метра якорной цепи в воде
qw = 0,87 qо = 0,87 141,2 = 122,84 кг/м
3. Высота якорного клюза над грунтом
Нкл = Нгл + (Нб - dср) = 30 + (17,4 – 13,6) = 33,8 м
4. Удельная держащая сила якоря дана в условии задачи: К =1,3
5. Необходимая длина якорной цепи из расчета полного использования держащей силы якоря и отрезка цепи, лежащего на грунте
, где:а – длина части якорной цепи, лежащей на грунте; принимаем, а = 50 м;
ƒ - коэффициент трения цепи о грунт дан в условии задачи: ƒ=0,15
6. Определим силу ветра, действующую на надводную часть судна
RA = 0, 61 Сха u² (Аu cos qu + Bu sin qu), где
Сха – аэродинамический коэффициент задачи дан в условии Сха=1,46
quº | Сха | ||
сухогр. судно | пассаж. судно | танкер, балкер | |
0 | 0,75 | 0,78 | 0,69 |
30 | 1,65 | 1,66 | 1,46 |
60 | 1,35 | 1,54 | 1,19 |
90 | 1,20 | 1,33 | 1,21 |
RA = 0,61 1,46 122 (570 cos 30º + 1568 sin 30º) =163,850 кН = 16,7 m
7.Определим силу действия течения на подводную часть судна
Rт = 58, 8 Вт Vт2 sin θт, где:
Вт – проекция подводной части корпуса на ДП судна,
Вт ≈ 0,9 L dcp = 0,9 · 228 · 13,6 = 2790,7 ≈ 2791 м2
Vт – скорость течения в м/с
Vт = 4 уз. ≈ 2 м/с
Rт = 58,8 2791 22 sin 20º = 224,517 кН = 22,9 m
8.Определим силу рыскания судна при усилении ветра
Rин = 0,87 G = 0,87 11000 = 9,57 m = 93,882 кН
9.Сумма действующих на судно внешних сил
∑ R = RА + Rт + Rин = 163,850 + 224,517 + 93,882 = 482,249 кН = 49,2 m
10.Определим минимальную длину якорной цепи, необходимую для удержания судна на якоре, при условии Fг = Fх = ∑ R (н) = 10 · G · К и коэффициенте динамичности Кд = 1,4
, где:К = 1,3 – удельная держащая сила грунта,
qw = 122,84 кг/м – вес погонного метра якорной цепи в воде
С целью обеспечения безопасности якорной стоянки надлежит вытравить
9 смычек = 225 м якорной цепи.
11. Определим горизонтальное расстояние от клюза до точки начала подъема якорной цепи с грунта
x=
= 214,21 м ≈ 214 м.
Следовательно, длина цепи, лежащая на грунте составляет
а = 225 – 214=11м
12. Радиус окружности, которую будет описывать корма танкера
Rя = а + х + L = 11 + 214 + 228 = 453 м
13. Определим силу наибольшего натяжения якорной цепи у клюза
F2 = 9,81 qw
Задачи