На работу рулевого электропривода

Влияние элементов циркуляции

При циркуляции судна под действием руля его нос заваливается внутрь описываемой кривой, а корма заносится наружу. Образуется угол дрейфа d между ДП и направлением движения судна (рис.30). Появление угла дрейфа вызывает значительное изменение угла атаки руля набегающей массой воды. Угол d может быть найден по приближенной формуле:

d=К_d/Д_L (град),

где К_d=40¸50(для транспортных судов) - импирический коэффициент;

Д_L - диаметр установившейся циркуляции, выраженный в длинах судна,

Д_L=LT/10А_р»0.3¸10 длин судна;

Т - осадка судна, м;

L - длина судна между перпендикулярами, м;

А_р - площадь пера руля, м².

При выходе судна на циркуляцию М_d уменьшается. Это вызывается:

1) уменьшением скорости хода судна из-за притормаживания рулем и из-за увеличения сопротивления воды движению судна вследствии отклонения от направления движения. Падение скорости может достигать 20¸60% от ее начального значения;

2) уменьшением угла атаки руля b из-за возникновения угла дрейфа:

b=a-d; т.е. b<a. при b=0, a=d.

Если при нахождении судна на циркуляции переложить руль в сторону другого борта (S-образная эволюция), то благодаря неизменной сначала величина угла дрейфа действительный угол атаки руля резко возрастает и дает увеличение М_d. В этом случае: b=a+d, т.е. b>a.

При b=0, a=-d.

Таким образом, при использовании характеристик нагрузки на баллере руля, следует разграничивать, в функции какого угла они построены - угла атаки руля b или угла отклонения руля от ДП - a.

Для прямого курса судна b=a, т.к. d=0. В условиях движения судна на циркуляции характеристики М_d=f(a) должны перестраиваться путем их смещения на величину угла d в ту или иную сторону (рис.31).

У современных профильных рулей характеристика момента нагрузки имеет явно выраженный максимум, и в этих случаях точка экстремума функции является ограничивающей для М_d.

Величина a_max.

Минимальный угол перекладки должен обеспечивать получение момента, вызывающего наиболее эффективный поворот судна на курсе.

Для пластинчатых рулей величина a_max может быть определена теоретически из условия

, (2.36)

где .

Расчет дает: a_max»36⁰.

Для профильных рулей за a_max принимается угол, больший a_кр, при котором С_у имеет максимум:. Это объясняется появлением в некоторых режимах плавания угла дрейфа d, влияющего на вид зависимости М_у=f(a) (рис.32).