Порядок решения второй задачи

 

Вторая задача решается в том же порядке, но суммарное сопротивление определяется с учетом сопротивления ветра и волнения.

åR₀ =6 w_х + R_вет + R_вол

å = 6 w_х + _вет + _вол + R_зв

 

2.1. Ветровое сопротивление определяется по формуле:

где С – аэродинамический коэффициент, принимаемый равным 0,85 при ветре, дующим вдоль ДП судна.

– массовая плотность воздуха, равный 0,125 кгс²/м⁴;

A – лобовая площадь парусности, м²;

V_вет – скорость ветра, м/c;

V – скорость буксировки, м/c;

 

2.2. Волновое сопротивление R_вол можно определить по формуле:

где: K – гидродинамический коэффициент, зависящий от волнения.

1-2 балла = (0,1-0,2)

3-4 балла = (0,3-0,4)

5-6 баллов = (0,5-0,6)

– массовая плотность воды, равная 104,5 кгс²/м⁴;

V – скорость буксировки, м/c;

W – площадь смоченной поверхности подводной части судна, определяемая по формуле:

W = 1,05L (1,7T + B)

L – длина судна, м;

T – осадка, м;

B – ширина судна, м;

– коэффициент общей полноты.

 

Результаты расчета сопротивлений судов представляются в табличной форме:

 

Таблица 2

V уз	V м/с	Rо кгс	Rвет кгс	Rвол кгс	åRо 3+4+5	кгс	Rзв кгс	кгс	кгс	7+8+9+10	åR 6+11
…

 

По данным таблицы аналогично строим график сопротивлений судов Ro, , åR в зависимости от скорости. Из графика, зная упор винта находим Р_г при наличии ветра и волнения и проверяем ранее выбранный трос, по тяге на гаке.

 

3. Порядок решения задачи «Определение длины буксирного троса»

 

3.1. По приближенным формулам:

где: Р_г – тяга на гаке из графика, кгс;

h_в – высота волны, м;

K_н – коэффициент «игры» троса, он зависит от усилия возникающего в тросе, (см. таблицу 3)

 

Таблица 3

Рг, кгс
Кн	0,3	0,24	0,18	0,12	0,06	0,032

 

или считать в среднем 0,012 на 1 тонну тяги на гаке Р_г.

Проверим, удовлетворяет ли найденная длина троса условиям буксировки. Правильно рассчитанной длине троса должно соответствовать условие:

Dy + Dв ³ h_в

где: Dу – упругая «игра» троса, м;

Dв – весовая «игра» троса, м;

h_в – высота волны, м.

Представим соотношение Dy + Dв ³ h_в в виде:

где b – коэффициент упругой игры троса;

с – коэффициент весовой игры троса.

В таблице 4 приведены значения коэффициентов игры для тросов, применяемых при буксировочных операциях.

 

Таблица 4

Временное сопротивление разрыву троса, кгс/мм2	Минимальное значение динамического коэффициента запаса прочности
n = 3	n = 4	n = 5
	в	1,98	2,98	3,57
с	0,94	2,25	3,93
	в	2,26	3,40	4,08
с	0,71	1,72	3,01
	в	2,54	3,82	4,59
с	0,57	1,36	2,38

 

Используя данные таблицы 1, определим значения коэффициентов игры троса b и с для полученного значения динамического коэффициента запаса прочности n и временного сопротивления разрыву (в расчетах принимаем значение n = 160).

С учетом формулы , рассчитаем таблицу 5 и построим график зависимости допускаемой высоты волны от длины буксирного троса (рис. 2).

 

Таблица 5

Длина буксира, м
Высота волны, м

 

В соответствие с заданной высотой волны определяем из графика минимальную длину буксирного троса.

Рис. 2. Длина троса в зависимости от высоты волны

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Богданов Б.В., Петров М.К. «Морская буксировка». – М.: «Морской транспорт», 1955.

2. Щетинина А.И. «Управление судном и его техническая эксплуатация». – М.: «Транспорт», 1975.

3. Снопков В.И. «Управление судном», М.: «Транспорт, 1991-359 с.

4. Атлас диаграмм для расчета буксирной мощности морских транспортных судов. Отраслевой стандарт ОСТ 5-0181-75 МТС. 1975.

 

 

Приложение 1