Маневренные характеристики судна
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
учае судна, не имеющего хода вперед относительно воды, но осуществляющего поворот, расположение точки поворотливости будет зависеть от величины и положения прилагаемой силы (прилагаемых сил), независимо от того, будут ли они приложены от рулевого устройства, носовых подруливающих, буксиров, ветра или иных источников.
3.1 Местоположение точки поворотливости судна
Поскольку точка поворотливости судна смещается по мере выполнения судном маневрирования, важно иметь представление о возможном местоположении точки поворотливости судна при различных условиях для того, чтобы предвидеть изменения
во вращательном движении. Вращательное движение судна происходит вокруг вертикальной оси, расположенной на линии, проходящей через диаметральную линию судна. На местоположение оси влияют:
- Форма корпуса судна;
- Направление и скорость движения судна;
- Точка приложения силы;
- Величина сил, воздействующих на судно;
Давайте рассмотрим, как точка поворотливости судна перемещается в зависимости от обстоятельств и её воздействие на плечо поворота.
Рис. 3.1. Схема возможных перемещений судна
3.1.1 Местоположение точки поворотливости судна при разных условиях
В случае судна в грузу, не имеющего хода относительно воды, на ровном киле, точка поворотливости судна расположена очень близко к центру тяжести, т.е. практически на середине длины судна.
Рис. 3.2. Местоположение точки поворотливости судна
Сразу после начала движения вперед. У судна на ходу под действием гребного винта (после того, как преодолена инерция и до того как начнет ощущаться продольное сопротивление) точка поворотливости смещается в направлении движения судна - в нос или в корму и это новое положение временно находится на расстоянии 1/8 длины судна от носа или от кормы, в зависимости от обстоятельств - направления движения судна (или направления вращения гребного винта). Это временное положение точки поворотливости судна продвинутое в нос предоставляет достаточное плечо поворота и используется для маневрирования судном рывками.
Рис. 3.3. Местоположение точки поворотливости судна сразу после начала движения
Судно на ходу, движется вперед \ назад:
Когда судно начинает движение относительно воды и как только начнет испытываться продольное сопротивление в носовой (или кормовой) части судна, точка поворотливости судна перемещается в направлении силы (сопротивления), т.е. в корму при движении судна вперед и в нос при движении судна назад. При постоянной скорости, точка поворотливости судна устанавливается в точке примерно на расстоянии 1/4 длины судна от носа, когда судно имеет передний ход, или расстоянии 1/4 длины судна от кормы, когда судно имеет задний ход.
Рис. 3.4. Местоположение точки поворотливости судна
Если, в то же самое время, судно также имеет боковой (в поперечном направлении) момент инерции, это может повлиять на местоположение точки поворотливости судна - из-за поперечных сил и бокового сопротивления. Это имеет особую важность, когда судно осуществляет поворот.
Местоположение при повороте
Точка поворотливости судна, осуществляющего поворот, зависит от соотношения длины судна к его ширине. Общепринято считать, что точка поворотливости судна, имеющего ход и поворачивающего при помощи руля лежит на расстоянии примерно 1/3 длины судна от его носа по причине поперечного перемещения точки поворотливости дальше в корму (из точки, находящейся на расстоянии 1/4 длины судна при постоянной скорости).
Судно не имеющее хода относительно воды и начинающее поворот с движителем работающим на передний ход (не воздействуют никакие внешние факторы).
Судно начинает поворот с перекладкой руля и движителем, работающим на передний ход (либо малый, либо средний, либо полный).
Это дает достаточное плечо для начала движения поворота прежде чем судно наберет скорость или сразу после того, как судно начнет движение вперед.
Поскольку судно движется вперед после преодоления инерции, сопротивление воды носу судна, в конце концов, уравновешивает тяговую силу переднего хода при устоявшейся скорости и точка поворотливости смещается в корму в точку на расстоянии длины судна от носа.
При устоявшейся скорости, при осуществлении поворота, поперечное сопротивление (по носу с того борта, на который поворачивает судно и по корме в противоположном направлении) также начинает действовать и сдвигает точку поворотливости дальше в корму в точку на расстоянии примерно 1/3 длины судна от его носа. По этой причине плечо поворота уменьшается, а силы давления воды на руль становится менее эффективной.
По мере того как судно начинает поворот, оно скользит в поперечном направлении по отношению к воде, как вначале, так и в ходе выполнения поворота и встречает сопротивление воды вдоль всего борта, в сторону которого поворачивает судно. Это также приводит к уменьшению силы давления воды на руль.
Поворот при постоянной скорости.
Сила давления воды на руль и боковое сопротивление уравновешиваются при постоянных оборотах движителя. Таким образом, радиус циркуляции на малых, средних и полных оборотах машины становятся сопоставимыми. Единственное отличие заключается во времени, которое требуется для выполнения поворота и, следовательно, скорость поворота.
Потеря скорости на циркуляции.
Скорост