Обеспечение безопасной проводки движения крупнотоннажного грузового теплохода в условиях Волго-Донского канала
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?а0,8х14 НДЛНаправление вращенияПравоеЛевое Конструкция винтаЦельнолитой НасадкиДиаметр, мм2300Длина насадки со стабилизатором, мм2400Рулевое устройствоРулевая машинаР11М, установленная в румпельном отделенииИсполнительные двигатели мощность, кВтПН3-145, 2 шт по 6,2 каждыйДиаметр баллера, мм300Подруливающее устройство водометного типа Упор-1,1 кмЭл. Двигатель, кВт95Якорное устройствоНосКормаТип якоряХоллаХоллаКоличество и масса якорей, кг2х17501250Калибр, длина и количество цепей44х150м х234х75мТип механизмаБрашпиль Б6Шпиль ШЭР1,5/3/2-1 Спасательные и шлюпочные устройстваШлюпка спасательная СШПЛ-13Число2Вместимость, чел13ЛебедкаЛШ1Подвесной моторЛММ-6АШлюпка рабочаяЯЛП2Подвесной мотор "Салют-М"
3. Обоснование безопасных и эффективных приемов управления судном в различных условиях плавания
3.1 Поворотливость судна
Поворотливость характеризует способность судна к изменению курса при движении по криволинейной траектории. Такое движение в общем случае является весьма сложным, и его параметры зависят от начальных и внешних условий. В распоряжении судоводителя обычно имеется несколько способов выполнения поворота, который в реальных условиях часто осуществляется при переменном режиме работы элементов движительно-рулевого комплекса.
Определение параметров циркуляции осуществляем по методике изложенной в работе [1]:
Определяем объем водоизмещения судна, м3:
V=L*B*T*d=136.0*16.5*3.5*0.83=6518,22 м3, (1)
где L - длина судна, м; В - ширина судна, м; Т - осадка судна, м; d - коэффициент полноты водоизмещения.
Определяем величину градиента подъемной силы насадки:
, (2)
где - относительная длина насадки (0,85).
Определяем коэффициент попутного потока судна:
, (3)
где DB - диаметр винта (1,8 м);
х - коэффициент (2).
Определяем скорость подтекания воды к винту, м/с:
Vрн = V (1-cfY) = 5.4 (1-0.6*0.28) = 4.49 м/с, (4)
где V - скорость судна, м/с;
сf - поправочный коэффициент (0,6).
Определяем коэффициент нагрузки комплекса:
(5)
где РК - упор комплекса винт-насадка (193,5 кН);
FP - площадь диска винта (2,5 м2).
Определяем скорость попутного потока, км/ч:
Ve = V0 (1-Y) = 20 (1-0.28) = 14.4 км/ч, (6)
где V0 - скорость прямолинейного движения судна, км/ч.
Определяем скорость потока для винтов в насадках:
(7)
где bН - коэффициент расширения насадки.
Определяем коэффициенты взаимодействия насадки:
mН = mН +2bH [1+ (Vан/Ve)] 2 = 4.38+2*1.12* [1+ (5.75/14.4)] 2 = 8.76, (8)
, (9)
где Нк - коэффициент взаимодействия комплекса с корпусом судна (0,95); SH = FP.
Определяем коэффициенты гидродинамических сил:
c21 = 3.14 (T/L) = 3.14 (3.5/136.0) = 0.08, (10)
c22 = 0.02+0.37 (1 - ) - 12 (1 - ) 2 = (11)
= 0.02 +0.37 (1-0.92) - 12 (1-0.92) 2 = - 0.0272,
где - коэффициент полноты части диаметрального батокса, расположенного в корму (0,92).
c23 = 0.02 (B/T) 2 - 0.24 (B/T) +13.0 (T/L) +0.024 (L/T) = (12)
= 0.02 (16.5/3.5) 2 - 0.24 (16.5/3.5) +13 (3.5/136) +0.024 (136/3.5) = 0.279,c24 = 0.12+1.2 (1-) = 0.12+1.2 (1-0.092) = 0.216, (13)
c31 = [5.8 (T/L) +0.084] (1.25 - ) = (14)
= [5.8 (3.5/136.0) +0.084] (1.25-0.92) = 0.076,c32 = - [15 (B/T) - 37.5] - 1 = - [15 (16.5/3.5) - 37.5] - 1 = - 0.03. (15)
Определяем коэффициенты для насадок:
А1 = с23 = 0,279, (16)
А2 = с21+НН = 0,08+0,814*0,0923 = 0,155, (17)
А3 = с22 - m1 НН = (18)
= - 0.0272 - 0.2237+0.814*0.0923*0.5 = - 0.2133,А4 = с24 = 0.216, (19)
А5 = - = - 0.0923, (20)
А6 = с31 - НН = 0.076 - 0.814*0.0923*0.5 = 0.0384, (21)
А7 = - с32 + НН = - (-0.03) + 0.814*0.0923*0.5 = 0.0675, (22)
А8 = = 0.0923*0.5 = 0.04615, (23)
А9 = А1+ (А4 А6/ А7) = 0.279+ (0.216*0.0384/0.0675) = 0.401, (24)
А10 = А2+ (А3 А6/ А7) = 0.155+ (-0.2133*0.0384/0.0675) = 0.0336, (25)
А11 = А4 А8/ А7) =0.216*0.04615/0.0675 = 0.147, (26)
А12 = А5+ (А3 А8/ А7) = (27)
= - 0.0923+ (-0.2133) *0.04615/0.0675 = - 0.2381.
Определяем кинематические параметры установившейся циркуляции:
Угол дрейфа:
. (28)
Угловая скорость вращения судна:
. (29)
Радиус установившейся циркуляции:
. (30)
Линейная скорость установившейся циркуляции:
. (31)
Расчет кинематических параметров при =300 приводим в табличной форме:
Таблица 3.1
Кинематические параметры установившейся циркуляции
?р, м, м/с30025,100,601,66225,760,633,52
При построении схемы и таблицы циркуляции требуется показать несколько положений и определить время поворота судна на каждые 10 градусов при изменении начального курса в диапазоне от 0 до 90 градусов, т.е. в маневренный и эволюционный периоды циркуляции. Расчет указанных параметров ведем по следующим формулам:
, (32)
, (33)
где - безразмерная угловая скорость;
- безразмерная линейная скорость.
Ф = , (34)
, (35)
, (36)
где Ф и Y - безразмерные коэффициенты, являющиеся функциями безразмерного времени.
Перевод в размерные величины осуществляем по формулам:
, (37)
, (38)
, (39)
где w - угловая скорость судна;
V - линейная скорость судна;
- изменение истинного курса судна.
Расчет маневренного и эволюционного периодов циркуляции при ap=300 приводим в табличной форме.
Таблица 3.2
Маневренные и эволюционные периоды циркуляции
t, cФ, град/минYV, м/сDИK0100,4080,050,034, 190,0030,9985,530,69200,8160,3360, 20127,840,0290,9895,485,33301,2240,6580,39453,280,0930,9655,3514,21401,6320,7910,47461,580, 1950,9275,1424,47502,0400,8310,49861,430,3210,8814,8834,70602,4480,8990,53962,950,4510,8334,6245, 19702,8560,9400,56462,300,5710,7884,3755,57803,2640,9650,57960,880,6750,7504,1665,71903,6720,9790,58759, 200,7580,7193,9975,571004,0800,9880,59257,610,8230,6953,8585,171104,4880,9930,59556,400,8710,6773,7594,571204,8970,9960,59755,530,9080,6643,68103,82
Рис 3.1 Зависимость w, DИK, V = f (t)
Таблица 3.3
Таблица циркуляции
DИKota, c при ?р= 30о10362057307440945011460128701478016490188120205150240180276270298360326Дц, м451К