ун= М / V , Н/м2 (Па). (16)
де, ун - не повинне бути більше допустимого для суднобудівної сталі напруження при згинаннях рівного удоп = 117,7*106(Па).
Якщо ун більше удоп, то необхідна установка підпорок, при цьому використовується перевірка на стискання.
Для зменшення напруження в бімсі до нормального значення необхідно установити підпорки. Їх кількість можливо визначити по формулі
n = (ун-- удоп ) / (усж ·Sф/S) (17)
де Sф - фактична площа стержня м2
Розділ 2. Буксирування суден морем
По розділу 2 необхідно визначити умови, при яких буде забезпечуватися безпечне буксирування суден морем. Для цього потрібне розрахувати швидкість і міцність буксирувальної лінії.
Розрахунки швидкості буксирування морем необхідне визначати з використанням вихідних даних таблиці 3 вихідних даних і методики.
Таблиця 4
При розрахунках параметрів буксирувальної лінії | |||||||||||
| Величина, размеренность | Значения по вариантам задач | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | ||
Буксирувальник, проект, буксирувальник рятівник | Буг | Орель | 1557 | Десна | Орель | 92040 | Буг | Сормовский | Волго-Балт | Десна | |
Буксирувальний об'єкт, проект судна яке сіло на мілину | Десна | Сормовский | Таврія | Буг | Волго-Балт | Орель | Волго-Балт | Буг | Сормовский | Орель |
A/Ad = 1 - дискове відношення
Dв =- діаметр гвинта, м (додаток 2)
Коеф. тертя буксирувальника - 0,142
Коеф. повноти водотоннажності буксирувальника (з додатку 2)
Щільність морської води - 1,025 т/м3
Щільність воздуха 1,25 кг/м3
Швидкість зустрічного вітру - 5 м/с
Коеф. хвилювання - 0,0003
Середня висота кріплення буксирного троса на буксирувальном судні- 3,0 м
Діаметр троса - 0,032 м
Коеф. тертя буксируємого об'єкту - 0,145
Довжина буксира - 500 м.
Розрахунок виробляється за методикою, з використанням даних додатку 2.
Опір судна, що буксирує:
,кН (18)
Опір буксируемого судна:
,кН (19)
Опір води для судна що буксирує і буксируемого судна визначаємо по формулі:
, кН (20)
де f - коефіцієнт тертя, прийнятий у залежності від довжини судна (0,147-0,139);
с - щільність морської води;
Щ - площа змоченої поверхні судна, обумовлена по формулі
(,
де L - довжина корпуса судна, м; d - середнє осідання судна, м;
д - коефіцієнт повноти водотоннажності судна;
В - ширина судна;
V - швидкість судна, м/с (від 1 до 5м/с).
Залишковий опір:
Rr= 0.09 p д Д VІ/L , кН (21)
де Д - водотоннажність судна, т (м3) (додаток 3).
Повітряний опір:
, кН (22)
де Ан - проекція надводної поверхні судна на площину мідель-шпангоута (B*Hнадв), м2 (з додатку 2); U - швидкість зустрічного вітру, м/с; V - швидкість судна, м/с;
св - щільність повітря 0,125 Н*с2/м4;
Опір судна на хвилюванні:
, кН (23)
де kволн = 0.0003 - коефіцієнт додаткового опору (залежить від бальности хвилювання).
с - щільність морської води;
Опір гребного гвинта: (розраховується тільки для буксируемого судна)
Застопорений гвинт:
, кН (24)
де A/Ad - дискове відношення; Dв - діаметр гвинта, м (із завдання).
Опір зануреної у воду частини буксирного троса:
Rтр= (0.032 * l* dт pVІ) /10і . кН (25)
де l- повна довжина троса, м; (із завдання); dт - діаметр буксирного троса, м.(із завдання);
с - щільність морської води; V - швидкість буксирування, м/с;
Натяг буксирного троса
Т = Р гв / (Нгв * n), кН (27)
де Ргв- потужність, яку передає гвинту (гвинтам) слова установка, кВт (додаток 2);
Нгв- шаг гвинта (додаток 2);
n = 5 об/с - частота обертання гвинтів.
Результати розрахунків по формулах, приведеним вище, зводяться в таблицю 4.
Таблиця 5Швидкість судна у м/с | Опір, кН | |||
Ro (опір судна що буксирує) | R1(опір буксируемого судна) | Rs (загальний опір) | ||
0 | ||||
1 | ||||
2 | ||||
3 | ||||
4 | ||||
5 |
При розрахунках довжини буксирної лінії - і, коефіціент гри буксирної лінії kl знаходять з використанням таблиці 5 (таблиця 24.3 [2]).
Таблиця 5
Fr, кН | 250 | 200 | 150 | 100 | 50 | 25 | |
k? | 0,30 | 0,24 | 0,18 | 0,12 | 0,06 | 0,03 |
Графік залежності опору суден від швидкості буксирування.
Rо --------опір судна буксирувальника
R1-···-···- опір судна, яке буксирують
Rs ---- загальний опір
Vб - швидкість буксирування визначається із графіка після будування кривої Rs. і визначення Т (натягу буксирного троса при максимальній швидкості - V букс.мах визначається по формулі 28) при опусканні перпендикуляра із точки А на ось швидкості суден V(м/с). Точка А визначається на перетинанні кривоі Rs і Т.
Fг - тяга на гакі знаходиться на перетинанні кривоі R1 і Vб в точке В.
Провис буксирного тросу визначається за формулою:
f=0,01119·б (29)
де б - параметр буксировальної лінії, б=
Fг - тяга на гакі, кН.
де q- лінейна щільність буксирного троса діаметром 0,032 м , кг/м (додаток 3);
? - довжина буксирного троса, м (формула 28),
Щільність буксирного троса в водіqв = 0,87·qПри руху по мілководдю довжину троса можливо визначити по формулі:? = Fг* f / 1,22* q.де Fг- тяга на гакі,f - провіс буксиру вального тросу на мілководді (для всіх варіантів прийняти f=5 Розділ 3. Знімання судна із мілиниПо розділу 3 необхідне визначити методи зняття судна з мілини декількома способами.
По цьому розділу необхідне використовувати вихідні дані, які визначені у таблиці 6.
Таблиця 6
№ п/п | Величини | Значение | № п/п | Величини | Значення | |
Тн до посадки на мілину, м | Додаток 2 (з вантажем) | 8. | Сила тяги лебідки, кН | 80 | ||
Тк до посадки на мілину, м | Додаток 2 (з вантажем) | 9. | Коеф. тримаючої сили якоря | Табл.7 | ||
?Тн після посадки на мілину, м | 0,2 | 10. | Кіл-сть шкивів в гінях, шт. | 6 | ||
?Тк після посадки на мілину, м | 0,1 | 11. | Потужність буксирів т | Додаток 2 | ||
Щільність води, т/м3 | 1,016 | 12. | Швидкість буксирів при знятті судна із мілини | 3 узл | ||
6. | Кількість тон на 1 см осідання, т/см | Додаток 2 | 13. | Обсяг води, що влилася, | 0 | |
7. | Коеф. тертя | Табл.7 |
По цьому розділу необхідне описати способи зняття судна з мілини і дії екіпажу при цьому.
Розрахунки виконуються за такою методикою:
Визначається загублена водотоннажність при посадці судна на мілину- (табл.7)
Q = 9,8 [100 q (ДТн + ДТк)/2 + с V] , кН (28)
де Q - загублена водотоннажність, кн.(використовувати дані по табл.3 буксирувального об'єкта по варіантам);
q - кількість т на 1см осідання судна, т/см;
ДТн=Т1н-т2, м; ДТк=Т1к-т2до, м;
с - щільність води 1,025 т/м3;
V - обсяг води, що влилася, м3.
По-перше визначається зусилля необхідне для зняття судна з мілини по формулі:
F = f * Q ,кН (29)
де f - коефіцієнт тертя корпусу судна об ґрунт. Значення вибирається з таблиці 7;
Таблиця 7
№ п/п | Особливість ґрунту | Значення f | |
1. | Рідка глина, мул. | 0,3 | |
2. | Глина, глина з піском | 0,35 | |
3. | Пісок дрібний | 0,4 | |
4. | Пісок крупній , галька | 0,45 | |
5. | Галька | 0,5 | |
6. | Глина з піском | 0,4 | |
7. | Пісок мілкий | 0,35 | |
8. | Мул | 0,3 | |
9. | Пісок дрібний | 0,4 | |
0. | Ракушняк | 0,4 |
Натиск гвинта судна, яке сіло на мілину на задньому ходу:
Т зх = 0,08 Nі , кН, (30)
де Nі - потужність двигунів судна, кВт (додаток 2)
Якщо натиск упора гвинтів на задньому ходу будуть недостатніми для зняття судна з мілини, тоді необхідно використовувати спосіб використання якорів судна, яке сіло на мілину.
Сила якоря, що тримає, розраховується по формулі:
Fя = зя Ря , кН (31)
де зя - коефіцієнт сили якоря , що тримає, обираний з таблиці 8
Ря - вага якоря, кН.
При використанні 3-х якорів сила якорів буде складать Fя =3· Fя
Таблиця 8
№ п/п | Тип якоря | Грунт | |||
мул, глина | ракушняк | камінь | |||
1. | Холла | 2,2 | 1,5 | 2,8 |
Якщо сили натиску гвинтів на задньому ходу і сили якорів достатні, а зусилля брашпілю недостатньо, то для збільшення їх може бути створено за допомогою гінів.
Стискальне зусилля, що може бути створене за допомогою гінів:
Fгин = Fлеб ( n+1)/ (1+ 0,1n), кН (32)
де Fлеб- максимальне стискальне зусилля використовуваної лебідки, кН;
n - кількість шківів у гинях.
Кількість якорів, які можливо використовувати при заданої потужності лебідки:
nя = Fгин / Fя (33)
Якщо сума стискального зусилля гинів і упора гвинтів буде недостатньою для того, щоб зняти судно з мілини, то необхідна стороння допомога. Можна зробити висновок, що судно без сторонньої допомоги знятися з мілини не може.
Тоді методом підбору необхідне визначити кількість рятувальних суден.
Підрахував суму стискального зусилля гвинтів, упора гвинтів власного судна, а також стискального зусилля судна-рятувальника або рятувальників і порівнюючи ці сили з необхідним зусиллям для зняття з мілини необхідне визначити висновки для зняття судна з мілини. Підрахував висновки необхідно привести схему знімання судна із мілини.
У висновках по першій частині даної курсової роботи необхідно провести аналіз сил діючих на палубний вантаж у процесі його перевезення морськими шляхами, зробити розрахунок їхніх числових значень, на підставі яких були запропоновані параметри найтовів для кріплення палубного вантажу, а також їх кількість. У процесі перевезення велике значення має правильний розподіл вагового навантаження перевезених вантажів, тим більше якщо мова йде про перевезення великовагових вантажів на верхній палубі. Тому в курсової роботі передбачені розрахунки по місцевій міцності для визначення необхідності встановлення підпірок під бімси. Організація навантажувальних робіт на суднах покладена на старшого помічника капітана. Однак безпосередніми виконавцями є бригади портових вантажників і палубна команда судна. У зв'язку з цим виникає необхідність проведення попереднього інструктажу осіб, що беруть участь у даних роботах з метою запобігання аварійних подій.
В другій частині курсової роботи необхідно провести аналіз розрахунків максимальної швидкості руху буксирного каравану при даних метеорологічних умовах і параметри буксирної лінії. При виході каравану на мілководну ділянку значний прогин буксира може привести до появи значного опору, через тертя буксира про нерівність морського дна і втрату керування. У зв'язку з цим необхідне проведення розрахунків довжини лінії і її провісу.
У третій частині проведений розрахунок зусилля необхідного для зняття судна з мілини. При цьому використані способи реверсування двигуна, заводу станових якорів на безпечне місце, використання додаткової тяги. Наприкінці необхідне приведення всіх способів, що можуть бути використані при знятті судна з мілини.
Знання методик, запропонованих у даній курсовій роботі, дозволить забезпечити безпеку проведення перевезень палубних вантажів на море, проведення морських буксирувань при будь-яких умовах плавання, а також швидко і якісно провести розрахунки на вибір способу зняття судна з мілини. Усе це в цілому може вплинути на зниження аварійності морського флоту і підвищення культури роботи судноводійського складу на суднах.
Додаток 2
Типи суден | Водойоміще судна | Корф повноти водотон | Кількість Т/см q | Мощність кВт | Длина L, м | Ширина В, м | Висота борта, м | Осідання з вантажем | Діаметр гвинта | Шаг гвинта | Вага якоря кН | |
Буг | 8675 | 0,908 | 20,1 | 1935 | 127,3 | 16,6 | 6,7 | 4,86 | 2,6 | 2,5 | 39,2 | |
Десна | 5420 | 0,914 | 15,8 | 1251 | 98,0 | 16,0 | 6,0 | 4,0 | 2,4 | 2,2 | 23,5 | |
Сормовский | 4410 | 0,892 | 13,5 | 1016 | 114,0 | 13,2 | 5,5 | 3,7 | 1,8 | 1,86 | 19,6 | |
Волго-Балт | 4480 | 0,872 | 13,2 | 1030 | 114,0 | 13,2 | 5,5 | 3,6 | 1,8 | 1,8 | 19,6 | |
Дніпро | 4363 | 0,894 | 14,0 | 1160 | 115,9 | 13,4 | 6,0 | 4,0 | 2,0 | 2,1 | 23,5 | |
Орель | 4375 | 0,886 | 13,4 | 972 | 108,4 | 15,0 | 5,0 | 3,2 | 1,8 | 1,61 | 19,6 | |
Таврія | 2585 | 0,882 | 9,2 | 658 | 82,0 | 11,9 | 4,0 | 2,8 | 1,4 | 1,4 | 11,8 |
Додаток 3
Діаметр (мм) | Щільність 1пог.м троса Н/м | Розрахункове розривне зусилля каната в цілому,Н | ||
каната | троса | |||
7,4 | 4,0 | 0,185 | 2418,1 | |
8,4 | 4,5 | 2,34 | 3242,2 | |
9,3 | 5,0 | 2,88 | 3757,2 | |
11,5 | 6,0 | 4,16 | 5434,7 | |
13,5 | 7,0 | 5,66 | 7386,9 | |
15,0 | 8,0 | 7,39 | 9623,6 | |
17,0 | 9,0 | 9,35 | 12213,4 | |
19,0 | 10,0 | 11,55 | 15009,3 | |
20,5 | 11,0 | 14,0 | 18197,5 | |
22,5 | 12,0 | 16,65 | 21680,1 | |
24,5 | 13,0 | 19,55 | 25456,9 | |
26,0 | 14,0 | 22,65 | 29528,1 | |
28,0 | 15,0 | 25,9 | 33795,1 | |
30,0 | 16,0 | 29,55 | 38602,3 | |
32,0 | 17,0 | 33,4 | 43605,4 | |
33,5 | 18,0 | 37,35 | 48755,7 | |
37,5 | 20,0 | 46,0 | 60282,4 | |
41,0 | 22,0 | 55,9 | 72968,4 | |
45,0 | 24,0 | 66,5 | 86720,4 | |
48,5 | 26,0 | 78,1 | 101533,5 | |
52,0 | 28,0 | 89,4 | 115670,0 | |
55,0 | 30,0 | 100,6 | 128720,6 | |
58,0 | 32,0 | 118,0 | 140360,4 | |
65,0 | 36,0 | 156,0 | 168458,2 | |
74,0 | 42,0 | 208,4 | 206364,8 |
Література
1. Методичні вказівки на виконання курсової роботи з дисципліни “Управління судном” по темі “Розрахунки кріплення палубного вантажу, буксирування судна в морі й знімання із мілини” К.:КДАВТ 2003 р.
2. Управління судном і його технічна експлуатація (під ред. А.І. Щетініной) М. “Транспорт” 1983 р.
3. Довідник капітана далекого плавання під ред. Г.Г. Ермолаєва, Москва “Транспорт”, 1988 р.
Страницы: 1, 2
