Порядок решения первой задачи

1.1. Используя исходные данные и технические характеристики судов, приведенные в таблице 1, определим max упор винта буксирующего судна на швартовах по формулам:

(кгс), или , (тс)

где: Р_е – упор винта на швартовах буксирующего судна, тс;

N_i – индикаторная мощность главного двигателя (ГД), л.с.;

N_е – эффективная мощность ГД, N_e = 0,87N_i

H_в – шаг винта, м;

d_в – диаметр винта, м;

n – число оборотов в минуту.

 

1.2. Определяем сопротивление воды движению буксирующего (R₀) и буксируемого () судов по приближенным формулам:

+R_зв

где: w_х – площадь погруженной части мидель-шпангоута, w_х = bВТ

b – коэффициент полноты мидель-шпангоута;

В – ширина судна, м;

Т – осадка судна, м;

V – скорость буксировки, м/с;

R_зв - сопротивление застопоренного винта буксируемого судна.

d_в – диаметр винта, м;

Суммарное сопротивление судов:

= R₀ +

Задаваясь различными значениями скоростей (в пределах технической скорости буксирующего судна), определяем сопротивления , R₀, , R_зв.

Расчеты ведем в табличной форме

Таблица1

V уз	V м/с	R0 кгс	кгс	Rзв кгс	4 + 5	3 + 6
…

 

1.3. На основании табличных данных строим график сопротивлений в зависимости от скорости. Пример построения графиков сопротивлений показан на рис. 1.

Рис. 1. График сопротивлений

На оси ординат откладываем отрезок 0е, равный рассчитанному Ре и через точку е проводим линию еа параллельно оси абсцисс до пересечения с кривой суммарного сопротивления в точке а. Из точки а опускаем перпендикуляр на ось абсцисс в точку в. Отрезок ов покажет Vmax буксировки. Прямая dc в точке с покажет тягу на гаке Р г.

1.4. Определив тягу на гаке Р_г, находим диаметр троса по ГОСТу (из приложения 3, выбранного из справочного пособия по тросам). Для этого необходимо знать разрывное усилие троса, которое получим, умножив тягу на гаке на коэффициент прочности:

где n – коэффициент запаса прочности, который, согласно Правил Регистра России, равен n = 5 при Р_г = 10000 кгс; n = 3 при Р_г = 30000 кгс.

В промежутках от 10 до 30 тс, значение n находят линейным интерполированием.

Рг - усилие, возникающее в тросе, оно равно тяге на гаке и равно, в свою очередь, сопротивлению воды буксируемого судна при заданной скорости V_max.

Из таблиц ГОСТа (приложение3) находим диаметр троса по Р_раз в колонке с временным сопротивлением 160 кгс/мм² или других колонках: 140, 180, 200 кгс/мм², а также определяем вес 1 погонного метра троса.