Расчет буксирного обеспечения швартовки.

Количество и мощность двигателей буксиров должны обеспечить допустимую скорость швартовки судна, установленную портом, при ветре и течении.

В такую погоду тяга винтов (упор) буксиров определяется исходя из сопротивления воды движению судна лагом при допустимой скорости, т.е. от 0,1-0,5 м/с, Упор винтов буксиров должен быть равен или более сопротивлению воды движению судна, т.е.

где: R_m = 0,5 × g × C_у × S_пл × V_л ;

g – плотность морской воды, g = 1,025 т/м ;

C_у – гидродинамический коэффициент сопротивления воды;

C_у = 0,8 - 1,0 (C_у = 1 берется при швартовке с дифферентом);

S_пл – площадь погруженной части диаметральной плоскости судна, определяется по приближенной формуле: S_пл = 0,96 L × T_ср, м ;

V_л – скорость швартовки (движения судна лагом), м/с;

R_m – сопротивление воды движению судна лагом, тс;

Р_е – упор винта буксиров, тс.

При наличие отжимного ветра суммарный упор буксиров выбирается их соотношения:

,

где Р_в – сила давления ветра на боковую площадь парусности.

Сила давления ветра на корпус при движении лагом рассчитывается по формуле:

,

где: Р_ву – силы давления ветра на боковую площадь парусности; (расчет производится только силы Р_ву = Р_в);

r – массовая плотность воздуха, 0,125 кгс /м⁴;

F_x и F_у – площади парусности (лобовая, боковая), м ;

V_в – скорость ветра, м/с;

q_в – курсовой угол ветра, град.;

С_х и С_у – аэродинамические коэффициенты, С_х = 0,8 – 1,0, С_у = 1,0 – 1,2: зависящие от типа судна (в расчетах принимаем наибольшее значение коэффициентов).

Определив упор винтов буксиров, находят индикаторную мощность двигателей по формуле Регистра России.

, л.с.

Для обеспечения безопасности швартовки полученную мощность буксиров увеличивают на 50%, в связи с уменьшением их упоров винтов при работе на задний ход и несовпадения точек приложения сил, действующих на судне при швартовке.

Таблица 3

Задания к лабораторной работе

№ п/п	Название судна	Сведения о судах и условиях швартовки
Д, тыс.т	Fу, м	Vл м/с	Кран-цы из таблицы 2	Vв, м/с	qв, град	Тср, м	В, м	L, м	Fн, м2
	т/х “Крым”			0,10	№ 6		50°	17,5	45,9
	тоже в балласте			0,12			30°	10,0
	т/х “Б. Вутожа”	131,1		0,10	№ 6		40°	15,6	40,0	240,6
	тоже в балласте	65,0		0,12			90°	10,0
	т/х “Победа”	85,0		0,12	№ 2		60°	13,6	32,2	223,0
	тоже в балласте	45,0		0,13			50°	8,2
	т/х “Г. Севастополя”	66,7		0,15	№ 7		70°	12,6	32,2	207,4
	тоже в балласте	36,2		0,14			80°	7,6
	т/х “К. Станков”	93,2		0,12	№ 6		60°	14,0	32,3
	тоже в балласте	50,5		0,14			70°	8,5
	т/х “Славянск”	19,2		0,17	№ 1		30°	4,4	20,6	152,8
	тоже в балласте	10,1		0,20			40°	5,0
	т/х “Х. Моор”	31,6		0,15	№ 1		90°	10,1	22,8	134,4
	тоже в балласте	18,6		0,14			80°	6,5

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Управление судном: Учебник для вузов. С.И. Демин, В.И. Жуков, В.А. Кубачев, и др. / под редакцией В.И. Снопкова. – М.: «Транспорт», 1991.

2. Погосов С.Г. «Швартовка крупнотоннажных судов». – М.: «Транспорт», 1975.

3. Судовые устройства: Справочник (под редакцией М.Н. Александрова). – Л.: «Судостроение», 1967.

4. СНИП (строительные нормы и правила) Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения. – М. «Госстрой СССР», 1976.

РАСЧЕТ ШВАРТОВКИ СУДНА К ПРИЧАЛУ ЛАГОМ С ОТДАННЫМ ЯКОРЕМ

Теоретическое обоснование

Швартовка лагом с отданным якорем производится при прижимном ветре. Для удержания судна при движении лагом к причалу предполагается потравливать якорь-цепь и руль перекладывать в сторону причала, воздействуя на него винтовой струей, т.е. давая ход вперед на короткие промежутки времени.

Уравнения равновесного положения судна лагом к причалу можно записать в следующем виде (рис.1)

(1.1)

где Z – натяжение якорной цепи, кгс;

– рулевая сила (боковая составляющая сил давления винтовой струю, винта работающего на передний ход), кгс;

– боковая составляющая сил давления ветра на надводную площадь парусности, кгс;

– расстояние от центра тяжести судна до клюза якорь-цепи, м;

– расстояние от центра тяжести судна до оси баллера руля;

= × – ветровой момент, где – расстояние от ЦТ судна до центра парусности, кгм;

В системе уравнений (1.1) два неизвестных: натяжение якорь-цепи и величина рулевой силы , необходимая для обеспечения движения судна лагом. Решая эту систему, находим силу натяжения якорь-цепи:

(1.2)

рулевую силу:

(1.3)

Рис. 1. Схема сил, действующих на судно

Порядок расчета

Необходимо определить:

1. Силу ветрового воздействия,

2. Силу натяжения якорной цепи,

3. Рулевую силу,

4. Необходимый угол перекладки руля для обеспечения движения судна лагом, a

1) Боковую составляющую силы давления ветра определяем по формуле:

, кгс (2.1)

где – безразмерный аэродинамический коэффициент (примем = 1,2);

– массовая плотность воздуха ( = 0,125 );

А – боковая площадь парусности, м²;

– скорость ветра, м/с;

– курсовой угол ветра относительно судна.

2) Момент силы давления ветра относительно ЦТ судна:

= × , кгм (2.2)

3) Силу натяжения якорной цепи определим по формуле:

кгс (2.3)

где , – боковая составляющая силы давления ветра и её момент относительно ЦТ судна (определены выше);

– расстояние от ЦТ судна до точки приложения рулевой силы по горизонтали, м;

– расстояние от ЦТ судна до якорного клюза по горизонтали, м;

γ – угол между линией действия силы натяжения якорной цепи и плоскостью миделя.

4) Рулевую силу определим по формуле:

кгс (2.4)

5) Определим необходимый угол перекладки руля для движения судна лагом из формулы:

тогда

рад (2.5)

где – поперечная рулевая сила;

– безразмерный гидродинамический коэффициент поперечной рулевой силы;

– массовая плотность воды ( = 104,5 );

– площадь пера руля, м²;

– скорость набегающего на руль потока, создаваемого винтовой струей, м/с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: