Расчет пройденного расстояния и времени при пассивном и активном торможении судна (стр. 1 из 2)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Тема:

«Расчет пройденного расстояния и времени при пассивном и активном торможении судна»

Определить время падения скорости до V = 0,2 · V_o судна с ВФШ и ДВС после команды СТОП и пройденное за это время расстояние (время свободного торможения и выбег судна). Масса судна m = 10000 т, скорость полного хода V_o = 7,5 м/с, сопротивление воды при скорости V_oR_o = 350 кН, начальная скорость V_н = 7,2 м/с

Решение

1. Масса судна с учетом присоединенных масс воды

m₁ = 1,1 · m = 1,1 · 10000 = 11000 т

2. Инерционная характеристика судна

S_о =

3. Продолжительность первого периода (до остановки винта)

t₁ = 2,25

4. Скорость в конце первого периода V₁ = 0,6V_o, когда останавливается винт

V₁ = 0,6 · V_o = 0,6 · 7,5 = 4,5 м/с

5. Расстояние, пройденное в первом периоде, принимая

=0,2

S₁ = 0,5 · S_o · ℓn

= 0,5·1768·ℓn

6. Во время второго периода (от скорости V₁ = 4,5 м/с до скорости

V = 0,2 · V_о = 0,2 · 7,5 = 1,5 м/с)

где

=0,5 – коэффициент сопротивления для ВФШ

7. Расстояние, пройденное во втором периоде

8. Время свободного торможения

t_в = t₁ + t₂ = 115 + 524 = 639 ≈ 640 с

9. Выбегсудна

S_в = S₁ + S₂ = 614 + 1295 = 1909 ≈ 1910 м.

- в радианах

Определить время падения скорости до V = 0,2 · V_о судна с ВФШ и ДВС после команды СТОП и пройденное за это время расстояние (время свободного торможения и выбег судна), если свободное торможение осуществляется на скорости V_н ≤ 0,6 · V_om = 10000 т, V_o = 7,5 м/с, R_o = 350 кН, V_н = 4,0 м/с

Решение

1. m₁ = 1,1 · m = 1,1 · 10000 = 11000 т

2. S_о =

3. Определим скорость в конце первого периода, когда останавливается винт

V₁ = 0,6 · V_o = 0,6 · 7,5 = 4,5 м/с

4. Т.к. V_н < V₁, то винт останавливается мгновенно.

5. V = 0,2 · V_o = 0,2 · 7,5 = 1,5 м/с

6. Время падения скорости от V_н = 4,0 м/с до V = 1,5 м/с

где ε_вт = 0,5 – коэффициент сопротивления для ВФШ

V_н = V₁

7. Расстояние, пройденное при падении скорости от V_н = 4,0 м/с до V = 1,5 м/с

Определить время падения скорости до V = 0,2 · V_о для судна с ВРШ и ГТЗА после команды СТОП и пройденное за это время расстояние (время свободного торможения и выбег судна). m = 10000 т, V_o = 7,5 м/с, R_o = 350 кН, V_н = 7,2 м/с

Решение

1.m₁ = 1,1 · m = 1,1 · 10000 = 11000 т

2.S_о =

3.V = 0,2 · V_o = 0,2 · 7,5 = 1,5 м/с

4.Время падения скорости до V = 1,5 м/с

где V₁ = V_н = 7,2 м/с,

ε_вт ≈ 0,7 – коэффициент сопротивления для ВРШ

5.

Определить время активного торможения и тормозной путь (нормальное реверсирование) судна с ВФШ и ДВС, если максимальный упор заднего хода Р_з.х. = 320 кН. m = 10000 т, V_o = 7,5 м/с, R_o = 350 кН, V_н = 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

S_о =

3.Продолжительность первого периода (до остановки винта)

t₁ = 2,25

4. Скорость в конце первого периода V₁ = 0,6 · V_o, когда останавливается винт

V₁ = 0,6 · V_o = 0,6 · 7,5 = 4,5 м/с

5. Расстояние, пройденное в первом периоде

S₁ = 0,5 · S_o · ℓn

,

где Р_е – тормозящая сила винта, работающего в режиме гидротурбины и составляющая примерно 0,2 R_o, т.е.

= 0,2

S₁ = 0,5 · 1768 · ℓn

6.Продолжительность второго периода

t₂ =

, где V₁ = 4,5 м/с

Р_е = 0,8 · Р_з.х. = 0,8 · 320 = 256 кН

t₂ =

7. Расстояние, пройденное во втором периоде

S₂ = 0,5 · S_o · ℓn

т.к. к концу второго периода V = 0, то

S₂ = 0,5 · S_o · ℓn

= 0,5 · 1768 · ℓn

8. Время активного торможения

t_ι = t₁ – t₂ = 115 + 168 = 283 с

9. Тормозной путь

S_ι = S₁ + S₂ = 614 + 354 = 968 ≈ 970 м.

Определить время активного торможения и тормозной путь (нормальное реверсирование) судна с ВФШ и ДВС после команды ЗПХ, если упор заднего хода Р_з.х. = 320 кН и торможение осуществляется со скорости V_н ≤ 0,6 · V_o. Масса судна m=10000 т, скорость полного хода V_o=7,5 м/с, сопротивление воды на скорости V_o R_o=350 кН, начальная скорость V_н=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

S_о =

3.Скорость в конце первого периода, когда останавливается винт

V₁ = 0,6 · V_o = 0,6 · 7,5 = 4,5 м/с

4.В случае, если V_н ≤ V₁ = 0,6 · V_o (V_н = 4,0 м/с, V₁ = 4,5 м/с), винт останавливается мгновенно и t₁ = 0; S₁ = 0.

5.Тормозящая сила винта

Р_е = 0,8 · Р_з.х. = 0,8 · 320 = 256 кН

6.Время активного торможения

t =

,

где V₁ = V_н = 4,0 м/с

t =

= 154 с

7.Тормозной путь

S = 0,5 · S_o · ℓn

,

где V₁ = V_н = 4м/с

S = 0,5 · 1768 · ℓn

Определить время активного торможения и тормозной путь судна с ВРШ и ГТЗА, если максимальный упор заднего хода Р_з.х. = 320 кН. m = 10000 т, V_o = 7,5 м/с, R_o = 350 кН, V_н = 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

S_о =

3.Продолжительность активного торможения

,

т.к. к концу периода торможения V = 0, то

, где для ВРШ Р_е = Р_з.х. = 320 кН

4.Т.к. к концу периода торможения V = 0, то тормозной путь судна

S = 0,5 · S_o · ℓn

, где V₁ = V_н= 7,2м/с

S = 0,5 · 1768 · ℓn

5.

Танкер водоизмещением ∆ = 84500 тонн, длина L = 228 м, средняя осадка d_ср = 13,6 м, высота борта Н_б = 17,4 м, масса якоря G = 11000 кг, калибр якорной цепи d_ц = 82 мм, глубина места постановки на якорь Н_гл = 30 м, грунт – ил, наибольшая скорость течения V_т = 4 уз., угол между направлением течения и ДП θ_т = 20º, усиление ветра по прогнозу до u = 10–12 м/с, угол между ДП и направлением ветра q_u = 30º. По судовым документам площадь проекции надводной части корпуса судна на мидель А_u = 570 м², то же на ДП В_u = 1568 м²

Определить:

- длину якорной цепи необходимую для удержания судна на якоре;