Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна).

Сопротивление застопоренного винта Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru определим по формуле

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru , кН

где А/Ан – дисковое отношение;

Dв – диаметр винта.

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru

Сопротивление вращающегося винта Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru определяем по формуле

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru , кН

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru

8) Сопротивление погруженной в воду части буксирного троса:

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru , кН

где, lП - длина погруженной в воду части троса, м

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru

где l – полная длина троса при буксировке, м;

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru – сопротивление буксируемого судна, кН;

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru - средняя высота закрепления троса над уровнем воды, м;

q – линейная плотность буксирного троса в воде, кг/м;

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru – диаметр троса, м.

Для расчётов принимается Rтр = (0,1 – 0,2) V2, кH

Rтр = 0,15V2

9) Приближенная оценка упора гребного винта на швартовах:

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru , кН

где, Рв – мощность, потребляемая гребным винтом, равная 662 кВт;

Нв – шаг гребного винта, равный 1,23 м;

Dв – диаметр гребного винта, равный 1,7 м;

n – частота вращения гребного винта, равная 6,25 об/с.

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru

Учитывая, что по данной формуле определили упор только одного винта, значение необходимо умножить на 2. Получим упор двух винтов. Тш = 166,2 кН

Значения различных сопротивлений (используя полученные коэффициенты в таблице 1) определяем при скоростях буксировки от 1 м/c до 10 м/c и сводим в таблицу № 2 . По полученным данным строим графики зависимости сопротивлений буксирующего, буксируемого судна и общего сопротивления в зависимости от скорости. Затем по графику определяем максимальную скорость буксировки и силу тяги на гаке.

Vmax = 4,2 м/с; Fг = 88,45 кН.

Расчёты для таблицы №2, буксирующее судно при V = 1 м/с

Rf = 3,5V1,83= 3,5 ∙ 11,83= 3,5 кН

Rr = 0,02V4 = 0,02 ∙ 14 = 0,02 кН

Rвозд = 0,08(8+V)2 = 0,08(8+1)2 = 6,48 кН

Rволн = 0,62V2 = 0,62 ∙ 12 = 0,62 кН

R0 = Rf + Rr + Rволн + Rвозд = 3,5 + 0,02 + 6,48 + 0,62 = 10,62 кН

R'f= 3,21 V1,83= 3,21 ∙ 11,83= 3,21 кН

R'r= 0,026V4 = 0,026 ∙ 14 = 0,026 кН

R'возд= 0,06(8+V)2 = 0,06(8+1)2 = 4,86 кН

R'волн= 0,57V2 = 0,57 ∙ 12 = 0,57 кН

Rвинта= 0,86V2 = 0,86 ∙ 12 = 0,86 кН

Rтр= 0,15V2 = 0,15 ∙ 12 = 0,15 кН

R1= R'f +R'r +R'возд +R'волн +Rвинт+Rтр= 3,21+0,026+4,86+0,57+0,86+0,15= 9,61 кН

RΣ= R0 + R1 = 10,62 + 9,61 = 20,32 кН

Значения различных сопротивлений при скоростях буксировки от 1 м/c до 10 м/c.

Таблица №2.

V, м/с Буксировщик R0 Буксируемое судно R1 RΣ=R0+R
Rf Rr Rвозд Rволн R'f R'r R'возд R'волн Rвинта Rтр
0 0 5,12 0 5,12 0 0 3,84 0 0 0 3,84 8,96
3,5 0,02 6,48 0,62 10,62 3,21 0,03 4,86 0,5 0,86 0,15 9,61 20,23
12,44 0,32 8 2,48 23,24 11,41 0,42 6 2 3,44 0,6 23,87 47,11
26,13 1,62 9,68 5,58 43,01 23,97 2,11 7,26 4,5 7,74 1,35 46,92 89,94
44,24 5,12 11,52 9,92 70,8 40,58 6,66 8,64 8 13,76 2,4 80,03 150,83
66,56 12,5 13,52 15,5 108,08 61,04 16,25 10,14 12,5 21,5 3,75 125,18 233,26
92,91 25,92 15,68 22,32 156,83 85,22 33,7 11,76 18 30,96 5,4 185,03 341,87
123,2 48,02 18 30,38 219,6 112,99 62,43 13,5 24,5 42,14 7,35 262,9 482,5
157,3 81,92 20,48 39,68 299,38 144,26 106,5 15,36 32 55,04 9,6 362,76 662,14
195,13 131,22 23,12 50,22 399,69 178,97 170,59 17,34 40,5 69,66 12,15 489,2 888,89
236,63 200 25,92 62 524,55 217,02 260 19,44 50 86 15 647,46 1172,01

Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru

По полученным данным строим графики зависимости сопротивлений буксировщика, буксируемого судна и общего сопротивления от скорости.

Рисунок 1. График сопротивлений

10) Расчет разрывного усилия буксирного троса, требуемого при данных условиях буксировки:

Рраз = Fr * K (кН)

где, К- коэффициент тяги на гаке. К = 5 при Fr < 100, кН;

Рраз= 88,45 * 5 = 442,25 кН

По расчетам разрывного усилия выбираем из ГОСТ 3083-80 стальной трос.

Трос стальной:

Канат двойной свивки типа ЛК конструкции 6 Сопротивление гребного винта (для буксируемого судна). - student2.ru 30 (0+15+15)+7о.с.

ГОСТ 3083-80

Гибкий 1370(140)

Рраз фак = 490,5 кН

d = 38 мм

m = 4,305 кг

Учитывая худшую, по сравнению со стальными тросами, стойкость синтетических тросов к внешним воздействиям. Регистр судоходства требует, чтобы их разрывная прочность была не менее 1,4-1,6 разрывной прочности стальных тросов. Принимаем равной 1,5

Рраз = 1,5 * 442,25 = 663,38 кН

Трос синтетический:

Канат полипропиленовый плетеный 8 – прядный ГОСТ 30055-93.

Длина окружности - 275 мм

d = 88 мм

Рраз фак= 703,93 кН

m = 3,2 кг.

Наши рекомендации