Обеспечение безопасной проводки движения крупнотоннажного грузового теплохода в условиях Волго-Донского канала
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
б2,4Vo, км/ч20Уз10,7Vy, км/ч12,6Уз6,8
Время перекладки руля на борт - 10 сек.
3.2 Инерционные характеристики
Задачей данного раздела является количественная оценка маневров активного и пассивного торможения, а так же подтормаживания.
Активное торможение
Определяем вспомогательные величины:
кН, (40)
где Ршв - полезная тяга винта при работе на швартовах при переднем ходе;
Кр, КМ - коэффициенты упора;
no - номинальная частота вращения гребного винта;
Np - мощность подводимая к винту.
Np = Ne0.95 = 1766*0.95 = 1677.7 кВт. (41)
Определяем значения коэффициентов:
(42)
, (43)
где R0 - сопротивление воды движению судна, кН;
m - водоизмещение судна, т.
. (44)
Определяем полезную тягу винтов на задний ход:
(45)
где Рзх = Ршв. Для нашего судна принимаем продолжительность периода остановки винтов t1=40 сек. Приводим продолжительность первого периода к безразмерному виду.
ТД = аt1 = 0,0029*40 = 0,116. (46)
Определяем значения с графиков [1, с.28]:
,
,
где - безразмерная скорость в первом периоде;
- безразмерный путь в первом периоде.
Определяем величины А1 и В1:
, (47), . (48)
Функции f1 (A1,B1) и f2 (A1,B1) определяем по графику [1, с.28].
Расчет параметров активного торможения приводим в табличной форме.
Таблица 3.4
Параметры активного торможения
t,cTB1f1 (A1,B1) F2 (A1,B) V, м/сl, м300,0870,1160,50,060,673,710,06120600,1740,2330,320,120,422,330,12240900,2610,3500,210,150,281,550,153001200,3480,4660,10,160,130,720,163201500,4350,5830,010, 190,0130,0720, 193801800,5220,70000, 191000, 191382
Определяем полное время торможения, сек:
tT = t1 + t2, (49)
где t2 - время активного торможения, сек.
сек, (50)
tT = 40+161 = 201 сек = 3 мин 35 сек.
Определяем полный путь торможения, м:
, (51)
где - безразмерный путь проходимый за активный период торможения,
м, (52)
lT = 382+217 = 599 метров
Пассивное торможение (выбег). Первые периоды пассивного и активного торможения одинаковы: t1 = 40 сек; ;
Характеристики второго периода пассивного торможения определяем с использованием графиков [2].
Расчет параметров пассивного торможения приводим в табличной форме.
Таблица 3.5
Параметры пассивного торможения
ВремяСкоростьПутьТt,ct, минV, м/сl, м0,51001м 40с0,553,050,357001,02003м 20с0,422,330,510002,04006м 40с0,301,660,918003,060010 мин0,251,381,122004,080013м 20с0,180,991,326005,0100016м 40с0,140,771,4128206,0120020 мин0,110,611,452900
Подтормаживание. Подтормаживание - процесс уменьшения скорости, путем снижения частоты вращения винтов. Количественно оценивается величина пути и времени необходимых для перехода на новый режим. Указанные параметры определяем по графику в работе [2]. При этом рассматривается подтормаживание, от полного переднего хода до переднего малого хода.
Расчет параметров подтормаживания приводим в табличной форме:
Таблица 3.6
Параметры подтормаживания
ВремяСкоростьПутьТt,ct, минV, м/сl, м0,51001м 40с0,774,270,418201,02003м 20с0,653,600,7515002,04006м 40с0,553,051,428003,060010 мин0,512,831,9539004,080013м 20с0,502,772,414820
Графики инерционных характеристик грузового теплохода пр.05074 типа "Волжский" приведены на рис 3.2
Рис 3.2 Обобщенный график инерционных характеристик грузового теплохода пр.05074 типа "Волжский"
3.3 Скорости движения в канале
Движение судов по каналам связано с определенными особенностями. При движении по каналу увеличивается волнообразование и сопротивление воды, и уменьшается скорость движения.
Кроме того, по соображениям сохранности откосов и ложа каналов местные правила плавания ограничивают здесь скорость движения судов.
При глубине канала меньше 1.5 осадки судна и движении с высокими скоростями резко увеличивается просадка и возникает опасность удара днища корпуса о дно канала. Поэтому встает вопрос об оптимальной скорости движения судов по каналам, обеспечивающей наибольший экономический эффект и безопасность.
Для обеспечения безопасности движения теплоходов в канале практический интерес представляют задачи определения безопасной скорости одиночного судна и определения безопасной скорости и безопасного траверзного расстояния при расхождении судов. Решая эти задачи для груженного судна с осадкой Т=3.5 м и при расхождении с подобным судном в балласте с осадкой Т=2.5 м.
3.3.1 Определение безопасной скорости движения в канале
Безопасная скорость движения в канале определяется по формуле:
Vбез = а (1 - nk) (1 - T/Hk) 1/4, (53)
где а = 17 - для судов в грузу;
Т - осадка судна, м;
Нк - глубина в канале (4,5 м);
nk - коэффициент стеснения;
nk = W1/W0 = 0,143;
W1 - площадь погруженной части мидель-шпангоута судна;
W1 = 16,5*3,5*0,996 = 57,5 м2;
W0 - площадь живого сечения канала;
W0 = 80*5 = 400 м2./Hk = 3,5/4,5 = 0,77;без = 17 (1 - 0,143) (1 - 0,77) 1/4 = 10,0 км/ч.
3.3.2 Определение действительной скорости движения судна в канале
Действительная скорость движения судна в канале, как правило, ниже расчетной безопасной скорости, это связано с режимом движения и гидродинамическим взаимодействием между корпусом судна и подводной поверхностью канала. Расчет действительной скорости проводится в следующей последовательности:
Определение коэффициентов стеснения живого сечения канала корпусом судна nk по формуле:
nk = Wс/W0, (54)
nk = 57,5/400 = 0,143.
Определяется вспомогательный коэффициент F по выражению:
F =