Формулы для расчета
Сопротивление буксирующего судна: R0 = Rx + Rвозд + Rволн, где Rволн – сопротивление волнения; Rвозд – сопротивление воздуха; Rx – сопротивление воды движению судна (Rx = Rf + Rr); Rf – сопротивление трения; Rr – остаточное сопротивление. Сопротивление буксируемого судна: R1 = R'x + R'возд + R'волн + R'винт + Rтр, где R'винт – сопротивление гребного винта (застопоренный/проворачивающийся); Rтр – сопротивление погруженной в воду части буксирного троса. Сопротивление воды Rx рассчитывается по эмпирическим формулам: где f – коэффициент трения (в зависимости от длины судна L выбирается из табл. 27.1; табл. 7.1); ρ; – плотность морской воды, кг/м3; Ω; – площадь смоченной поверхности судна: Ω = 1,05L(1,7dcp + cвB); [м2] V – скорость судна, м/с; cв – коэффициент полноты водоизмещения; Δ; – водоизмещение судна, т; L – длина судна по действующую ватерлинию, м; dcp – средняя осадка судна, м; B – ширина судна, м. Сопротивление воды Rx может быть определено и по другой эмпирической формуле с учетом Rf и Rr: где K – коэффициент, зависящий от типа и размера судна; Aмш – площадь погруженной части мидель-шпангоута, м2. Воздушное сопротивление: Rвозд = 0,8АнW210-3, [кН] где Ан – проекция надводной поверхности судна на плоскость мидель-шпангоута, м2; W – скорость кажущегося ветра, м/с. Сопротивление судна на волнении: Rволн = kволн0,5ρΩV210-3, [кН] где kволн – коэффициент дополнительного сопротивления выбирается в зависимости от силы волнения. Сопротивление гребного винта: а) застопоренного Rз.в. = 0,5(A/Ad)Dв2V2 или Rз.в. = 0,25Dв2V2; [кН] б) проворачивающегося Rп.в. = (0,1÷0,15)(A/Ad)Dв2V2; [кН] где A/Ad – дисковое отношение; Dв – диаметр винта, м. Сопротивление погруженной части буксирного троса: Rтр = 0,04lndmV2, [кН] где ln – длина погруженной части троса dm – диаметр троса, м; l – полная длина троса (l = Fгhв/(10ki) или l = 85hв), м; R'1 – сопротивление буксируемого судна без сопротивления троса, Н; hm – средняя высота закрепления троса над уровнем воды, м; q – линейная плотность буксирного троса в воде, кг/м; Fг – тяга на гаке, кН; hв – высота волны, м; ki – коэффициент игры буксирного троса (в зависимости от Fг). Для определения упора гребного винта можно использовать следующие формулы: Pш = 0,136Pi; Pш = Pв/(Hвn), Pш = 1,13(1,9 – Hв/Dв)Pв/(Dвn), где Pi – индикаторная мощность, кВт; (1 л.с. = 75 кг/мс = 735,5 Вт) Pв – мощность, потребляемая винтом, кВт; Hв – шаг винта, м; n – частота вращения винта, с-1. Провес (стрела) буксирного троса: f = 1,22ql/Fг, м. Толщина троса (диаметр или длина окружности) и материал изготовления определяют прочность троса, который выбирают по разрывному усилию Pразр = kFг. Запас прочности в буксирной линии: k = 5, если Fг < 100 кН; k = 3, если Fг > 100 кН (в промежутке – интерполяция). Наибольшая скорость буксировки на тихой воде: где V0 – скорость полного хода буксировщика.
|
, 
[кН]
, [кН]
, м;
, [м/с]
