«Привально-отвальные маневры судна»
Основным критерием безопасности выполнения маневра привала судна к причалу в условиях ветра является предельно допустимое значение скорости истинного ветра в районе расположения причала, при которой возможен безударный привал судна (см. рис.2.1.).
Рис.2.1. Схема сил, действующих на судно при привале в навальный ветер |
Она может быть определена по выражению (2.1):
, | (2.1) |
где – угол между направлением ветра и диаметральной плоскостью судна;
– боковая составляющая рулевой силы определяется по выражениям, кН:
на насадках
(2.2) |
на рулях
(2.3) |
– момент движителей, работающих «враздрай», кН×м:
, | (2.4) |
где , – продольные составляющие рулевой силы для переднего и заднего хода, кН;
– расстояние между винтами, м;
Расчетные выражения для величин в формулах (2.2), (2.3) приведены в лабораторной работе №1.
Упор винтов на швартовых определяется по выражению, кН:
, | (2.5) |
где , – соответственно коэффициент упора и коэффициент момента в зависимости от шагового отношения (определяются по рис. Приложения 2);
|
|
– мощность, подводимая к винтам, ( – общая мощность СЭУ), кВт;
– номинальная частота вращения движителей, об/мин.
Коэффициент снимается отдельно для переднего и заднего хода и соответственно этому определяется и .
Если привал судна выполняется с использованием якоря, то потребная длина якорной цепи при отдаче одного якоря, отданного с внешнего борта, определяют по формуле:
, | (2.6) |
где – высота якорного клюза на грунтом, м;
– держащая сила якоря, кН;
– масса 1 погонного метра якорной цепи, кг.
Вес погонного метра якорной цепи находится по выражению
, | (2.7) |
где – калибр якорной цепи, мм.
Держащая сила якоря определяется по выражению:
. | (2.8) |
Здесь – коэффициент держащей силы якоря (табл.2.1);
– масса якоря, кг
Таблица 2.1
Значения коэффициентов держащей силы якоря
Тип якоря | Тип грунта | ||
илистый | песчаный | каменистый | |
Адмиралтейский | 2,2 | 3,0 | 3,0 |
Холла | 2,2 | 1,5 | 2,8 |
Матросова | 12,0 | 8,0 | - |
Расстояние от места отдачи якоря до причала, обеспечивающее безопасный привал судна, может быть определено по формуле:
. | (2.9) |
При этом следует иметь в виду, что моменты сил, действующих на судно при отвале, берутся не относительно ЦМ судна, а относительно точки контакта судна с причалом (см. рис. 2.2) .
Тогда предельную скорость ветра при которой возможен отвал судна от причала в навальный ветер (см.рис.2.2) можно определить по формуле, м/с:
. | (2.10) |
Отвал судна от причала в навальный ветер может быть обеспечен, если будет соблюдаться следующие условие:
|
|
, | (2.11) |
где – суммарный вращающий момент от применения различных судовых технических средств, действующих на судне при отвале;
– момент от воздействия силы ветра.
Момент от воздействия силы ветра определяется по выражению:
, | (2.12) |
Моменты судовых сил, действующих при отвале, определяются следующим образом.
Момент от перекладки органа управления:
, | (2.13) |
где – отстояние органа управления от точки , обычно .
Момент от натяжения якорной цепи при работе брашпиля:
, | (2.14) |
где – усилие, развиваемое носовым брашпилем, кН причем
, | (2.15) |
или по приближенной формуле
. | (2.16) |
Момент от работы подруливающего устройства:
, | (2.17) |
где – упор подруливающего устройства, кН;
– плечо упора подруливающего устройства, причем
. | (2.18) |
Момент от силы тяги вспомогательного буксировщика:
, | (2.19) |
где – сила тяги на гаке вспомогательного буксировщика, кН.
Рис.2.1. Схема сил, действующих на судно при отвале в навальный ветер |
Расчеты произвести при направлениях ветра = , , , , и трех режимах работы движителей (МХ; СрХ; ПХ).
Результаты оформить в виде графика (см. рис.2.3) зависимости скорости ветра от его направления и режима работы движителей .
Определить потребную длину вытравленной якорной цепи и расстояние от причала до места отдачи якоря при выполнении маневра привала в условиях сильного навального ветра.
Рис. 2.3. Предельная скорость ветра при которой возможен отвал судна от причала |
Контрольные вопросы к лабораторной работе №2
1. Оцените влияние скорости ветра на безопасность подхода к причалу.
2. Нарисуйте схему перекладки рулей (насадок) при подходе к причалу без ветра.
3. Нарисуйте схему перекладки рулей (насадок) при подходе к причалу в навальный ветер.
4. Нарисуйте схему перекладки рулей (насадок) при подходе к причалу в отвальный ветер.
5. Покажите на схеме положение раздельно перекладывающихся насадок при маневре подхода к причалу при навальном ветре.
6. Покажите на схеме положение раздельно перекладывающихся насадок при маневре подхода к причалу при отвальном ветре.
7. Может ли судно обеспечить движение лагом в условиях ветра?