Винтовые характеристики

Зависимость параметров работы дизеля от частоты вращения при работе на гребной винт называется винтовой характеристикой.

Как и в предыдущих случаях, мы рассматриваем зависимость N=f(n), аналогично можно разобрать любой параметр в функции от частоты вращения, и дать общую диаграмму для многих параметров, как это мы делали у внешней характеристики.

«ЛЕГКИЙ», «ТЯЖЕЛЫЙ» ВИНТ.

Из теории гребного винта известно, что потребляемой винтом мощность, пропорциональна n³ и определяется: Ne = c'n³, а потребляемый момент: M = c"n². Эти характеристики снимают на судне (изменяя осадку) в различных условиях с конкретным винтом и т.д. Частоту вращения и, соответствующие ей нагрузки при испытании на стенде, подсчитывают заранее по формуле: n′=n³_ном N₁∙N_ном , тогда мы можем найти частоту вращения для любого, интересующего нас, режима. Эта зависимость справедлива при работе судна на глубокой воде, без ветра и течений. В условиях работы судна, отличающихся от расчётных, характеристика также будет отличаться от расчётной.

Поскольку винтовая характеристика представляет собой кубическую параболу, а внешняя - почти прямая, то при их совмещении видно, что при работе по винтовой характеристике не может быть обеспечено использование всей мощности двигателя при любой частоте вращения. Например, при частоте (n), гребной винт потребляет мощность (N₁), тогда как двигатель способен развивать мощность (N₁′), получается недогрузка двигателя (N₁′-N₁). Только на одном режиме (точка А) мощность, потребляемая винтом, равна мощности, которую двигатель может развивать при работе по внешней характеристике номинальной мощности. При проектировании комплекса двигатель - корпус судна - винт, этот режим принимается за расчётный -режим полного хода (N_ном, n_ном).

При нормальных условиях работы судна все режимы работы двигателя должны укладываться в номинальную винтовую характеристику (3).

При уменьшении сопротивления движению судна, или при установки винта меньшего шагового отношения (H/D) скорость движения судна и поступь винта возрастают и характеристика (4) пойдёт правее. Винт будет считаться "лёгким". Нагрузка двигателя меньше.

При изменении шага винта, т.е. при увеличении сопротивления движению судна, а также установки винта большего шагового отношения, получается новая винтовая характеристика (2), называемая характеристикой "тяжёлого" винта. При работе по этой характеристике двигатель снизит обороты. Если мы попытаемся дать ему номинальные обороты, двигатель или вообще не сможет вытянуть их (в зависимости от степени перегрузки) или будет работать с повышенной мощностью и всеми другими параметрами, имея большие механические и тепловые перенапряжения.

При работе на швартовых степень перегрузки будет ещё больше и характеристика пойдёт ещё круче (1). Это ещё лучше видно на зависимости p_e=f(n) - двигатель поглощает наибольший момент.

Исходя из сказанного, и наложив винтовую характеристику на график внешних характеристик, мы можем утверждать, что в отличии от двигателей, работающих с постоянным числом оборотов, двигатель работающий впрямую на винт имеет другую, меньшую область возможных мощностей, а именно область, заключённую между характеристиками внешней, номинальной, винтовой и ограничительной минимальной частоты вращения, т.е. область а,б,д,е,г,а.

Ограничительные и некоторые другие виды характеристик.

Выше уже говорилось о некоторых видах ограничительных характеристик это: заградительная по насосу (ТНВД), ограничительная минимальной частоты вращения, минимальная по нагрузке. Разберём ещё некоторые из них:

ограничительная по номинальной частоте вращения, обычно вертикальная кривая в функции Ne=f(n), соответствующая номинальной частоте вращения, этот вид характеристик называется регулярной, у двигателей работающих на различных скоростных режимах. Можно построить регуляторную характеристику для каждого режима. Кроме того существуют характеристики:

регулировочные - изменение отдельных параметров двигателя при изменении отдельных элементов регулировки (УОПТ, давление открытия иглы форсунок, температуры охлаждающей воды и т.д.), используются при доводке и испытании;

совмещённые - характеристики двигателя и обслуживающих его механизмов (турбонагнетателя у ДВС с наддувом);

универсальные (или многопараметровые) - дающие взаимную связь трёх и более параметров;

паспортная характеристика - зависимость скорости судна (в грузу и в балласте), суммарной мощности, часового и удельного расхода топлива, температуры отработанных газов от частоты вращения; выдаётся вместе с паспортом судна (её обязан знать не только механик, но и штурман).

Как уже говорилось характеристики это зависимость основных (и не только основных) параметров от независимого переменного, у нагрузочных - Ne, у скоростных - от n. Так что можно построить ограничительную характеристику по любому параметру, чаще всего это делают по Т, Р, Ме, Ре, Рz. В зависимости от типа судна и производимой им работы могут быть включены и другие параметры при различных условиях работы.

О Р Г А Н И З А Ц И Я С Л У Ж Б Ы

ОРГАНИЗАЦИЯ СЛУЖБЫ НАДЗОРА СО СТОРОНЫ КОНТРОЛИРУЮЩИХ ОРГАНИЗАЦИЙ.

Виды организации надзора за судами определяются «Положением о технической эксплуатации флота». Все суда с момента начала проектирования до списания подлежат различным видам надзора.

Надзор за санитарным состоянием - осуществляется органами санитарно- эпидемиологической службы (СЭС) в лице бассейновых, портовых и линейных СЭС. В их обязанности входит проведение дезинфекций против грызунов и насекомых, санитарный анализ питьевой и мытьевой воды, контроль за судовыми госпиталями и камбузами. СЭС могут приостановить эксплуатацию судна, если имеется нарушение санитарных правил. Предписания СЭС обязательны для исполнения. Механики обязаны знать правила СЭС.

Надзор за противопожарным состоянием - ведёт Регистр и ВОХР. Судно - объект повышенной пожарной опасности (топливо, огнеопасные грузы, изолированность от земли, свободного передвижения). Ответственность за исправное состояние противопожарной техники на судне несёт второй механик (механизмы, системы, устройства) и старший помощник капитана (палубное пожарное оборудование). Противопожарный надзор, осуществляемый ВОХРом, требует в первую очередь выучку в борьбе с пожаром, поддержание в исправности противопожарной техники, комплектности противопожарного оборудования и снабжения.

Надзор за состоянием техники безопасности и охраны труда - весь командный состав (каждый по своему заведованию) отвечает за соблюдение ТБ и охраны труда. Общую ответственность несёт капитан, а старший механик организует по своему заведованию работу в этой области. Особенно контролируется стармехом и старпомом состояние средств и устройств, обеспечивающих безопасность экипажа, например: трапы, леера, ограждения, освещение мест работы и проходов, грузоподъёмные механизмы, проведение особенно опасных работ (ВРК, картер двигателя, ГРЩ и т.д.). Обязателен инструктаж рядового состава на судне, и командного по службам в пароходстве.

Надзор за охраной окружающей среды - ведут бассейновые управления по охране водной среды. Они следят за возможными сбросами в территориальные воды экологически вредных продуктов. За попадание в воду нефтепродуктов и промасленной ветоши отвечает каждый член экипажа.

Технический надзор ведут морской и речной Регистр - государственный орган классификации морских судов.

На судне существуют очистные механизмы и устройства. Их работа должна предотвратить выход за борт и в атмосферу вредных продуктов. Работу этих механизмов контролируют члены машинной команды, ответственный старший механик. За выход за борт пищевых отходов и прочего мусора отвечает старший помощник капитана. За загрязнение моря на ответственных членов судовой команды налогаются штрафы, а иногда и отдают под суд. За крупные разливы нефтепродуктов могут посадить до 5 лет.

Ф у н к ц и и Р е г и с т р а:

- устанавливает технические требования, обеспечивающие условия безопасного плавания, охрану человеческой жизни на море, надёжную перевозку грузов;

- осуществляет технический надзор за строящимися, ремонтируемыми и находящимися в эксплуатации судами, а также их классификацию;

- производит обмеры судов и оформляет документы;

- проводит технический контроль за выполнением международных конвенций подписанных Россией;

- присваивает класс Регистра и выдаёт судовые документы;

- запрещает эксплуатацию судов, механизмов, устройств, оборудования и снабжения при невыполнении установленных требований;

- ведёт учёт поднадзорных судов, издаёт Регистровую книгу и составляет доклады, обзоры и отчёты по поднадзорному флоту;

- устанавливает форму документов, знаков; каждое решение инспектора Регистра обязательно для выполнения судовладельцем и командой и может быть пересмотрено только его прямым начальником.

К л а с с ы Р е г и с т р а:

Речным судам смешанного река-море плавания присваивается класс Морского Регистра «II-СП». Речной Регистр присваивает речным судам следующие классы:

«М-СП» - судам смешанного река-море плавания, с удалением от мест убежищ не более 50 миль.

«М» - право плавания в устьях крупных рек с выходом в прибрежные морские районы.

«О» - право плавания на всех крупных реках и водохранилищах.

«Р» - на всех реках и небольших водохранилищах.

«Л» - в верхних участках больших рек и на малых реках.

Перечень судовых документов для судов смешанного плавания

поднадзорных речному Регистру

(механическая часть).

Форма	Наименование документов	Срок действия	Порядок оформления
РР-1	Книга судовых документов речного Регистра на годность к плаванию. (механизмы, оборудование).	На весь срок службы судна	Выдаётся инспекцией речного Регистра при первоначальном освидетельствовании. Заносят результаты всех освидетельствований.
РР-21 или РР-0	Акт о специальном освидетельствовании	1 год	Оформляется при специальном освидетельствовании инспектором речного Регистра и вклеивается в книгу судовых документов.
РР-0м РР-0э	Акт очередного освидетельствования механизмов Акт очередного освидетельствования электрооборудования.	4 года 4 года	Оформляется Р.Р. при очередном освидетельствовании механизмов и электрооборудования и вклеивается в книгу судовых документов
РР-11	Шнуровая книга воздухохранителей	На весь срок службы судна	Выдаётся инспекцией РР при первоначальном освидетельствовании. Результаты освидетельствований заносятся: Наружное - ежегодно; внутреннее - 1 раз в 8 лет.
СД-38	Журнал нефтяных операций для судов, не являющихся танкерами.	2 года	Выдаётся судовладельцем при сдаче судна в эксплуатацию.

Перечень судовых документов для судов смешанного плавания,

поднадзорных морскому Регистру.

(механическая часть).

Форма	Наименование документов	Срок действия	Порядок оформления
6.2.5.	Регистровая книга систем пожаротушения, противопожарного оборудования и снабжения	На весь срок службы	Выдаётся морским Регистром при первоначальном освидетельствовании Записи в книгу производяться при ежегодном освидетельствовании.
6.2.4.	Регистровая книга воздухохранителей.	—	Выдаётся М.Р. при первоначальном освидетельствовании. Сроки последующих - тоже, что у Р.Р.
5.1.1.	Регистровая книга грузоподъёмных устройств.	—	Выдаётся М.Р. при первоначальном освидетельствовании. Дальнейшие освидетельствования заносятся ежегодно.
6.3.8.	Акт ежегодного освидетельствования механизмов.	1 год	Выдаётся М.Р. при ежегодном освидетельствовании.
6.3.9.	Акт ежегодного освидетельствования электрооборудования.	1 год	Выдаётся М.Р. при ежегодном освидетельствовании.
6.3.13	Акт очередного освидетельствования механической уст-ки.		Выдаётся М.Р. при проведении очередного освидетельствования.
6.3.14	Акт очередного освидетельствования электрооборудования.		Выдаётся М.Р. при проведении очередного освидетельствования.
6.3.10	Акт освидетельствования судна.	—	Выдаётся М.Р. при внеочередных освидетельствованиях
СД-38	Журнал нефтяных операций для судов, не являющихся танкерами.	2 года	Выдаётся судовладельцем при сдаче судна в эксплуатацию.

ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНАДЗОРА СО СТОРОНЫ СУДОВЛАДЕЛЬЦА.

Технической эксплуатацией и контролем за состоянием судов занимаются экипажи судов, работники судоремонтных предприятий и владельцы флота. Основным руководством для правильной организации ТЭФ являются требования Регистра, СЭС, ВОХРА, других контролирующих организаций и международные соглашения подписанные Россией. Для конкретизации этих правил изданы правила технической эксплуатации (ПТЭ) судов и правила обслуживания механизмов, систем и устройств.

При пароходствах, в непосредственном подчинении главному инженеру, существуют ССХ или МСС которые, в смысле надзора, действуют по 4 основным направлениям: