- •Министерство транспорта российской федерации
- •1. Расчет рулевой силы (полезной составляющей гидродинамического давления воды на руль)
- •2. Расчет элементов циркуляции
- •2.1. Теоретический метод определения установившегося диаметра циркуляции
- •2.2. Диаметр циркуляции, описываемой кормовой оконечностью
- •Литература
- •Влияние работы винто-рулевого комплекса на управляемость судна
- •1. Схема действия сил на переднем ходу
- •2. Схема действия сил на заднем ходу
- •2.1. Судно не имеет хода, винт работает назад
- •Плавание на мелководье и в узкостях
- •1. Определение проходной осадки судна
- •2. Определение скоростного запаса глубины, а также критической скорости и потери скорости на мелководье
- •3. Определение ширины полосы безопасного движения судна в узости (канале)
- •4. Определение траверзного расстояния для исключения явления присасывания
- •Литература
- •Аварийная буксировка судов морем Условные обозначения
- •3. Порядок решения первой задачи
- •4. Определение длины буксирного троса
- •5. Определение стрелки провеса буксирного троса
- •6. Порядок решения второй (обратной) задачи
- •Литература
- •Выбор оптимальных условий плавания судна в шторм
- •1. Расчет скорости судна и курсового угла волны, при которых будет наблюдаться резонансная качка
- •2. Определение возможности штормования судна в дрейфе
- •3. Определение потери скорости судна на волнении
- •Литература
- •Приложение
- •Расчет инерционных характеристик судна
- •1. Условные обозначения
- •2. Методика решения задачи по определению тормозных характеристик судна
- •2.1. Активное торможение
- •2.2. Пассивное торможение
- •2.3. Разгон судна
- •3. Исходные данные
- •Литература
- •Расчет швартовки крупнотоннажных судов
- •1.1. Определение кинетической энергии и силы навала судна.
- •1.2. Пример нахождения силы навала (нагрузки).
- •2.1. Определить допустимую скорость швартовки.
- •2.2. Определение допустимой скорости швартовки в открытом море.
- •Список литературы
- •Расчет швартовки судна к причалу лагом с отданным якорем
- •1. Теоретическое обоснование
- •2. Порядок расчета
- •3. Анализ полученных результатов
- •4. Пример расчета
- •Данные к задачам
- •Плавание судна в ледовых условиях
- •1. Общие положения
- •2. Выгрузка на лед
- •Однобуквенные сигналы для связи между ледоколом и проводимыми судами
- •Изменение скорости по сигналу ледокола
- •Упражнения
- •Литература
- •Снятие судна с мели
- •1. Расчет снятия судна с мели с помощью частичной разгрузки и с учетом работы своей машины на задний ход
- •Определение силы давления судна на грунт
- •1.2. Определение усилия для снятия судна с мели
- •1.3. Определение силы тяги винта на заднем ходу
- •Новые значения мегацентрических высот:
- •2. Деферентовка судна для снятия его с мели
- •Новые осадки носом и кормой
- •3. Кренование судна для снятия его с мели
- •4. Разворот судна сидящего на мели
- •Литература
- •Расчет якорной стоянки
- •1. Определение якорного снабжения морских судов по правилам Российского морского регистра судоходства
- •2. Силы, действующие на судно, стоящее на якоре
- •3. Определение длины якорной цепи
- •4. Учет рыскания
- •6. Определение держащей силы якорного устройства и длины цепи для удержания судна на якорной стоянке
- •Варианты заданий
- •Литература
- •Выбор курса и скорости судна при плавании на волнении с помощью диаграммы ю.В. Ремеза
- •1. Влияние курса и скорости судна на амплитуду качки
- •2. Диаграмма ю.В. Ремеза
- •3. Выбор курса и скорости с помощью диаграммы ю.В. Ремеза
- •Литература
- •1. Общие положения курсовой работы
- •2. Условные обозначения
- •3. Задание по разделу «Определение элементов циркуляции судна»
- •3.1. Методика расчета элементов циркуляции
- •3.2. Методика построения циркуляции судна
- •4. Задание по разделу «Определение инерционных характеристик судна»
- •4.1. Методика определения инерционных характеристик судна
- •4.1.1. Активное торможение
- •4.1.2. Пассивное торможение
- •4.2. Разгон судна
- •5. Расчет дополнительных данных для таблицы маневренных элементов
- •5.1. Увеличение осадки судна на мелководье
- •5.2. Увеличение осадки судна от крена
- •5.3. Определение запаса глубины на ветровое волнение
- •5.4. Маневр «Человек за бортом»
- •Исходные данные
1.1. Определение кинетической энергии и силы навала судна.
Кинетическая энергия навала корпуса судна на причальное сооружение равна:
(тсм) (1)
где: Кн– коэффициент энергии навала (от 0,5 до 1,6), Кн= К1× К2;
К1– коэффициент эксентриситета – угла подхода судна, учитывающий расстояние от точки контакта до миделя и радиуса вращения судна (см. рис. 1);
К2– коэффициент, учитывающий частичное поглощение энергии навала корпусом судна, равный 0,91,0, (принимается равным единице, К2= 1);
μ – коэффициент присоединенной массы воды можно найти по формуле:
μ = 2Тср/ В,
где: Д – водоизмещение судна,т;
Vл– лаговая скорость (перпендикулярная причалу), м/с;
g – ускорение силы тяжести, g = 9,81, м/с2;
Величину коэффициента К1найдем по формуле:
;
r – радиус вращения судна (r = 1/4 L, L– длина судна), м;
а – расстояние между точкой контакта и центром тяжести судна, выбирается в зависимости от расположения кранцев (от места касания судном кранца до центра тяжести), (а=1/3 L– длины судна), м;
γ – угол подхода судна к причалу (допускается γ=100), град.
Рис. 1
Определить кинетическую энергию навала и силу удара судна о причал можно найти по графикам характеристик кранцев. Пример такого нахождения показан на рис. 2.
Р
навала
Нагрузки, тс |
Энергия, тсм |
Деформация кранцев, м
Рис. 2. Механические характеристики отбойных валов
1 – зависимость «нагрузка – деформация отбоя», ТС = 100;
2 – тоже, для отбойной сваи;
3 – суммарная зависимость «нагрузка – деформация для пала»;
4 – зависимость «энергия – деформация для пала» в целом.
Примечание: ТС = 100 – допустимое сопротивление нагрузке от судна, предельное 100 ТС.
1.2. Пример нахождения силы навала (нагрузки).
Дано: кинетическая энергия навала, W = 20 (тсм)
Определить: силу навала на кранец, Рн.
Решение: на шкале W отмечаем 20 (тсм) и проводим горизонталь до кривой 4 (кривая энергия), где находим точку «а». Из точки «а» опускаем вертикаль до кривой 3, где находим точку «в». Из точки «в» проводим горизонталь до шкалы Рн, где находим силу навала, равную Рн= 38 (тс)
Силу удара на причал можно так же определить по формуле:
(тс) (2)
Все обозначения в формуле (2) предыдущие, кроме t – время удара о причал. Время удара принимается в расчетах равных одной секунде.
Рассчитанную силу следует поделить на площадь удара и получить нагрузку q, (тс/м2), (на один м2)
, тс/м2
где: Fн– площадь соприкосновения (контакта) судна с причалом.
Задача 2.
2.1. Определить допустимую скорость швартовки.
Отбойные устройства на причалах, пневматические кранцы, выполняющие роль амортизаторов, должны обеспечивать безаварийную швартовку, т.е. не повреждать корпус судна.
W ≤ Eкр,
где: Екр– критическое значение энергии деформации отбойных устройств (кранцев) причала и корпуса судна.
Если исходить только из величины допускаемых нагрузок на корпус судна (табл. 1), то:
Екр= qFн
где: q – допустимая нагрузка на корпус, тс/м2(находится в таблице 1);
Fк– площадь контакта судна с причалом, м2 (дана в таблице 3).
Исходя из этого, находим допустимую скорость сближения судна с причалом (причал не оборудован кранцевой защитой):
(м/с).
При условии, что причал оборудован кранцами, энергоемкость которых известна (табл. 2), допустимую скорость сближения с причалом определяют:
,
где А – энергоемкость кранца, тсм (кНм).
Таблица 1
Категория крепления бортового перекрытия по классу Регистра и хар-ка нагрузок |
Величина нагрузок на бортовое перекрытие (числитель тс/м – длины борта, знаменатель тс/м2 – площади перекрытия) при наибольшей длине судна | ||||||
Длина судна |
50 |
75 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
Предельная, тс/м, тс/м |
15/40 |
16/46 |
37/50 |
58/60 |
80/70 |
101/76 |
122/87 |
Допустимая, тс/м, тс/м |
5/20 |
8/23 |
10/26 |
17/31 |
23/35 |
30/39 |
38/44 |
Таблица 2
Пневматические кранцы |
А – энергоемкость, (кНм) |
1. Цилиндры резиновые d = 400 (мм) |
32 |
2. Цилиндры резиновые d = 1000 (мм) |
45 |
3. Надувные 3 х 0,95 |
70 |
4. Надувные 2 х 3,6 |
320 |
5. Японские (надувные) 9 х 4,5 |
3500 |
6. Отбойные полые ТС - 100 |
1000 |
7. Отбойные полые ТС - 50 |
500 |
Широкое распространение в качестве кранцевой защиты получили пневманические резинотканевые кранцы 3 х 0,96 с давлением 0,8 атм. Они используются в одиночку и в связках по 3-4 шт.