Расчет буксирного устройства
На судах транспортных и технического флота БУ используется эпизодически при вынужденных буксировках этими судами других судов, или когда они должны сами перемещаться с помощью буксира, или судна другого типа.
Длина буксирного каната выбирается в зависимости от района плавания, но должна быть не менее 100м для судов класса ˝Р˝.
Прочностные характеристики буксирных канатов следует определять в зависимости от значения расчетной тяги на гаке в швартовном режиме, устанавливаемой по гидродинамическому расчету или по прототипу и результатам испытаний головных судов.
Усилие на гаке рассчитываем по формуле:
F = 1,133*Pe, где
Ре – суммарная мощность дизелей (кВт)
F = 1,133*220 = 249,3 кН
Длина буксирного каната:
l = 160+0,035*Nc,
l = 160+0,035*295 = 170 м.
Поперечное сечение каната, кН:
Rк = 0,59*Nc
Rк = 0,59*295 = 174,1 кН.
Разрывное усилие каната в целом, кН, используемого для буксировки на гаке, должно быть не менее:
F0 = k*F
k = 5 – коэффициент запаса прочности
F0 = 5*249,3= 1246,5 кН.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП.260205.005. 014 ПЗ |
| Разраб. |
| Казанцев |
| Провер. |
| Заболотский |
| Реценз. |
| Сметанин |
| Н. Контр. |
| Костицын |
| Утверд. |
| Ф.И.О. |
| 5. Расчет буксирного устройства |
| Лит. |
| Листов |
| КОГПОАУ НПТ |
Буксирная лебедка.
Наибольшая нагрузка (кН), действующая на шкентель:
S = 
= 
= 615,8 кН.
где Q = 1147 кН – вес полезного груза;
β1 = 1,02 коэффициент;
ηбл = 0,95 – КПД блока при подшипниках скольжения;
k = 2 – число направляющих блоков.
Определяем разрывное у
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП.260205.015. 014 ПЗ |
Рразр = s*n = 615,8*6 = 3696 кН.
где n = 6 – коэффициент запаса прочности, по правилам Госгортехнадзора для тяжелого режима работы судовых лебедок.
Диаметр грузового барабана (м):
Dб = e*dк = 20*0,03 = 0,6 м.
где: e = 20 – коэффициент.
dк = 30 мм = 0,03 м. – диаметр шкентеля.
Шаг укладки каната (м):
t = β*dк = 1,1*0,6 = 0,66 м.
где: β = 1,1 – коэффициент, учитывающий деформацию каната при навивке его на гладкую поверхность барабана.
Полная ширина шкентеля (м):
L = Lp + Lзап = 75+288 = 363 м.
где: Lp = 75 м. – рабочая длина грузового шкентеля;
Lзап = Zзап*π(Dб + dк) = 3*3,14(0,6+30) = 288 м. –длина запасных витков (м);
Zзап = 3 – число запасных витков.
Длина барабана (м):
L = (2,0÷2,5)*Dб = 1,2÷1,5 м.
Диаметр первого слоя навивки (м):
D1сл = Dб + dк = 0,6 + 0,03 = 0,603 м.
Частота вращения барабана (об/мин):
nб = 
= 
= 0,12 об/мин.
где: V = 0,23 м/с – скорость выбирания.
Расчетный диаметр второго слоя (м):
Dрасч = D + 3dк = 0,6+3*0,03 = 3,63 м.
Расчетная скорость (м/с):
Vрасч = V 
= 0,23 
= 1,4 м/с.
Мощность двигателя (кВт):
N = 
= 
= 1 МВт = 1000 кВт.
где: ηм – КПД механизма;
ηм = ηва * ηц2 * ηб = 0,98*0,962*0,95 = 0,86
ηв = 0,98 – КПД, учитывающий потери на трение в опорах валов;
а = 1 – количество валов;
ηц = 0,96 – КПД цилиндрической передачи.
ηб = 0,95 – КПД барабана, принимаемый по величине таким же, как и для блоков.
Передаточное число механизма:
ί = 
= 
= 26,3
где: ηдв = 25 об/с – частота вращения двигателя (об/с).
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП.260205.015. 014 ПЗ |
5.1 Техническая эксплуатация буксирного устройства
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП.260205.005. 015 ПЗ |
| Разраб. |
| Казанцев |
| Провер. |
| Заболотский |
| Реценз. |
| Сметанин |
| Н. Контр. |
| Костицын |
| Утверд. |
| Ф.И.О. |
| 5.1 Техническая эксплуатация буксирного устройства |
| Лит. |
| Листов |
| КОГПОАУ НПТ |
Буксирные и сцепные устройства должны удовлетворять следующим требованиям:
а) на судах, оборудованных для буксировки:
- износ или коррозия проволок буксирного троса не должны превышать 10% первоначального диаметра проволок, а число разорванных проволок - 10% общего количества проволок на длине шесть диаметров (это требование распространяется и на тросы, входящие в комплект сцепных устройств);
- буксирные арки должны быть надежно закреплены и не иметь заусениц, острых кромок, износа или выступающих частей, препятствующих плавному скольжению буксирных тросов;
- буксирный гак и буксирные скобы не должны иметь трещин, а также любых повреждений, которые могут вызвать самопроизвольную отдачу буксира с гака;
- ограничители буксирного троса должны быть исправными и исключать возможность отклонения троса сверх предельного допустимого (из условий безопасности и остойчивости);
- устройства для быстрой отдачи буксирного троса должны находиться в полной исправности и действовать безотказно;
- буксирная лебедка должна иметь надежно действующее дистанционное управление из рулевой рубки;
- на судах, где буксирные гаки имеют устройство для дистанционной отдачи буксирного троса из рулевой рубки, необходимо проверять его в действии перед каждым выходом в рейс для буксировки на тросе, что должно быть отмечено в вахтенном журнале;
б) на судах, оборудованных для толкания:
- сцепные устройства должны быть однотипными и обеспечивать возможность счала любого толкача с любой баржи, а также различных барж одного и того же класса друг с другом;
- носовые упоры на баржах и толкачах, натяжные устройства, откидные гаки для крепления вожжевых тросов на толкачах, расчаливающие устройства, автосцепные устройства и другое оборудование должны обеспечивать надежное и быстрое счаливание толкаемых составов;
- для сообщения толкача с толкаемым составом, а также между баржами необходимо применять прочные и безопасные переходы.
Прочность буксирного троса и сцепных устройств толкаемых составов должна соответствовать максимальным усилиям, развиваемым судном при буксировке или толкании составов, и обеспечивать безопасность плавания в штормовых условиях района плавания, соответствующего классу судна, а размеры тросов - быть достаточным
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП.260205.005. 015 ПЗ |