Построение нагрузочной диаграммы якорного электропривода

Уровни автоматизации управления

Управляющий комплекс якорно-швартовного устройства

В настоящее время в управлении работой якорного устройства непосредственное участие при нимает человек. Основная задача автоматизации - частичная или полная передача функций человека автоматической управляющей системе, входящей в состав УК и обеспечивающей управление по заданным алгоритмам, а так же оптимизация процессов управления.

Нулевой уровень - ручное управление якорно-швартовными механизмами с помощью тех или иных вспомогательных приспособлений.

Первый уровень - дистанционное управление электроприводом якорно-швартовных устройств. При этом возможны два вида управления:

- с помощью контроллера, когда все задачи, связанные с якорно-швартовными операциями, решаются оператором;

- с помощью командоконтроллера, когда автоматически обеспечивается ограничение момента электродвигателя, ограничение скорости правления цепи, защита от перегрузок и т.д.

Второй уровень - автоматизированное управление по заданным алгоритмам всем комплексом якорно-швартовных устройств.

В настоящее время для управления электроприводом якорно-швартовных механизмов применяются системы первого уровня автоматизации.

Процесс снятия судна с якоря условно разбивается на 4 стадии.

I стадия.

(2.78).

Радиус пятикулачковой якорной звездочки:

,

где d в мм.

Если i не задано, то его можно рассчитать

,

где w_н выбирается по табл. 7.14, 7.15 - Справочник;

V_цн=0.2 м/с

h_м=0.65¸0.82

где К_воз=(0.2¸0.6) Нс²/м⁴ - коэффициент ветрового давления;

К_воз=С_аr_воз/2;

r_воз=1.19 кг/м³ (Сиверс, стр.392);

С_а=0.35¸1.0 (Справочник по судовым устройствам, том 1, стр.221 - коэф.С_та)

S_п - парусящая поверхность судна;

S_п=eS₁+S₂;

S₁ - площадь проекции надводной части корпуса на плоскость миделя;

S₂ - суммарная площадь проекций надстроек на плоскость миделя;

e - редукционный коэффициент

e=0.31 для судна с надстройкой и трубой в корме.

V_вод=(5¸12) м/сек - скорость ветра

,

где К_к - поправочный коэффициент на влияние кривизны корпуса.

L/B 6.0 8.0 10 12

К_к 1.04 1.03 1.02 1.01

f_вод - коэффициент трения о воду по формуле Прандтая-Шлихтина:

;

- число Рейнольдса;

V_вод - скорость набегания воды на судно;

V_вод=V_теч+V_{ск-ть судна};

V_теч=0.35¸4 м/сек; V_с=0.1¸0.3 м/сек;

u=(0.013¸0.01)´10^-4 м²/с - кинематический коэффициент вязкости морской воды при t⁰=10-20⁰С.

Df_вод=(0.7¸1.2)´10^-3 - надбавка к коэффициенту трения, учитывающая шероховатость корпуса судна.

S_см - смоченная поверхность судна, может быть расчитана по формуле

Семеки В.А.:

;

где L, В и Т - главные размерения судна (длина, ширина, осадка);

d=0.6¸0.75 - коэффициент полноты водоизмещения;

r_вод=1025 кг/м³ - плотность морской воды.

Длина выбранной цепи на I стадии:

;

где е₂ - длина провисающей части цепи;

L₀ - длина цепи на клюзе (2¸4)h.

II стадия.

(2.79).

В конце II стадии:

, где К_отр=3

Dе₂=е₂-е_отр; ;

cosj_отр=F_с/F_отр;

III стадия

, (2.80)

Dе₃=е_отр-h;

IV стадия:

(2.81)

;

е₂=var и уменьшается от h до нуля к концу IV стадии, т.е.

Dе₄=h.

Диаграмма имеет вид показанный на рис.47.