МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА
ФГОУ ВПО «МОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф. УШАКОВА»
КАФЕДРА «Управление судном»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
на тему: «Взаимодействие сил, возникающих при работе движительно-рулевого комплекса»
Методические указания и задания
для программированного обучения и контроля
знаний (выборочная система)
Работа предназначена для определения влияния работы руля
и винта судна на его управляемость.
Методические указания составлены:
к.т.н., доцентом кафедры «УС»
Карапузовым А.И.
Утверждены на заседании кафедры,
протокол № 1, от 10.09.2004 г.
Новороссийск 2004 г.
Основные силы, возникающие при работе
движительно-рулевого комплекса
Схема сил, возникающих при работе винта правого шага вперед и руле переложенном вправо показана на рис. 1. К основным силам относятся следующие:
1. Рулевая сила (Ру) является главной для создания вращающего момента при управлении судном. Значение рулевой силы получают путем разложения полной силы гидродинамического давления воды на руль Р на две составляющие: поперечно-перпендикулярную диаметральной плоскости судна Ру, и продольную составляющую Рх, направленную вдоль нее. Сила Рх значительно меньше силы Ру и ей обычно пренебрегают при управлении судном.
2. Сила набрасываемой струи Су является поперечной (тангенциальной) составляющей силы винтовой струи и действует на руль или корпус судна в зависимости от направления вращения винта. Другая составляющая силы винтовой струи Сх действует только на переложенный руль и называется аксиальной (осевой). Аксиальная составляющая винта струи может увеличивать рулевую силу до 50% и способствует повышению управляемости судна. Сила набрасываемой струи в дальнейшем тексте обозначается через букву С.
3. Сила реакции (Д) возникает вследствие сопротивления воды вращению лопастей винта. Направление силы реакции зависит от режима работы винта – вперед – назад.
4. Сила попутного потока (в) приложена к винту и зависит от попутного потока воды, образующегося за кормой движущегося судна. При винте правого шага направление действия силы в всегда влево независимо от работы винта (вперед/ назад).
5. Сила всасывания струи (В) является осевой составляющей винтовой струи и возникает при работе винта назад. Сила В действует только на переложенный руль и соответственно, как и сила Сх на переднем ходу, увеличивает рулевую силу на заднем ходу.
6. Качественное соотношение всех выше перечисленных сил следующее:
а) Рулевая сила, действующая совместно с осевой составляющей винтовой струи является наибольшей и в несколько раз превышает всех остальных сил, если даже они действуют в одном направлении, т.е.
Ру + Сх > (Д + С + в);
б) Сила реакции Д больше силы набрасываемой струи С, а С > в, но сила реакции меньше суммы (С + в), т.е. Д < (С + в);
в) Рулевая сила Ру значительно больше силы Сх и силы В, т.е.
Ру > Сх и Ру > В
г) Сила всасываемой струи В меньше суммы сил (Д + С) соответственно суммы (Д + С + в), т.е.
В < (Д + С) и В < (Д + С + в)
Вопросы | Варианты ответов | |
1. | От чего возникает сила реакции, приложенная к винту при его вращении? | 1) попутный поток 2) сопротивление воды вращению винта 3) скоростной напор воды от движения судна 4) винтовая струя |
2. | От чего возникает сила набрасываемой струи, приложенная к рулю при вращении винта? | 1) сопротивление воды 2) скоростной напор воды 3) попутный поток 4) винтовая струя |
3. | На что действует сила набрасываемой струи от винта на переднем ходу судна? | 1) на винт 2) на руль 3) на корпус судна 4) ни на что не действует |
4. | На что действует сила набрасываемой струи на заднем ходу судна? | 1) на винт 2) на руль 3) на корпус судна 4) ни на что не действует |
5. | На что действует сила попутного потока на заднем ходу судна? | 1) на руль 2) на винт 3) на корпус судна 4) ни на что не действует |
6. | На что действует сила попутного потока на переднем ходу судна? | 1) на руль 2) на винт 3) на корпус судна 4) ни на что не действует |
7. | Установить качественные соотношения сил, действующих при работе винта? | 1) Д больше суммы (С+В) 2) Д больше С и меньше В 3) Д меньше суммы (С+В) 4) Д меньше С и больше В |
8. | Куда движется судно и куда уклоняется его корма при схеме сил, изображенных на рисунке? | 1) движение вперед и корма уклоняется вправо 2) движение вперед и корма уклоняется влево 3) движение назад и корма уклоняется вправо 4) движение назад и корма уклоняется влево |
9. | Куда движется судно и его корма при схеме сил, изображенных на рисунке? | 1) вперед и корма уклоняется влево 2) вперед и корма уклоняется вправо 3) назад и корма уклоняется вправо 4) назад и корма уклоняется влево |
10. | Куда движется судно и его корма при схеме сил, изображенных на рисунке? | 1) вперед и корма уклоняется влево 2) вперед и корма уклоняется вправо 3) назад и корма уклоняется влево 4) назад и корма уклоняется вправо |
11. | Куда движется судно и его корма при схеме сил, изображенных на рисунке? | 1) вперед и корма уклоняется влево 2) вперед и корма уклоняется вправо 3) назад и корма уклоняется влево 4) назад и корма уклоняется вправо |
12. | Установить соотношение сил, действующих при работе комплекса винт-руль | 1) сила Ру меньше силы Сх 2) сила Ру больше силы Сх 3) сила Ру меньше силы В 4) сила В больше силы Сх |
13. | Установить соотношение сил, действующих при работе комплекса винт-руль | 1) сила Ру меньше суммы сил (Д+С+В) 2) сила Д больше суммы сил (С+В) 3) сила Ру больше суммы сил (Д+С+В) 4)сила Д меньше силы С |
14. | Установить направление движения судна и сторону уклонения кормы при схеме сил, изображенных на рисунке. | 1) судно движется вперед, корма уклоняется вправо 2) судно движется вперед, корма уклоняется влево 3) судно движется назад, корма уклоняется вправо 4)судно движется назад, корма уклоняется влево |
15. | Установить направление движения судна и сторону уклонения кормы при схеме сил, изображенных на рисунке. | 1) судно движется вперед, корма уклоняется вправо 2) судно движется вперед, корма уклоняется влево 3) судно движется назад, корма уклоняется вправо 4)судно движется назад, корма уклоняется влево |
16. | Установить движется ли судно и сторону уклонения корма при схеме сил, изображенных на рисунке. | 1) судно движется вперед, корма уклоняется вправо 2) судно движется вперед, корма уклоняется влево 3) судно движется назад, корма уклоняется вправо 4)судно движется назад, корма уклоняется влево |
17. | Установить, движется ли судно и сторону уклонения кормы при схеме сил, изображенных на рисунке | 1) судно стоит и корма уклоняется влево 2) судно стоит и корма уклоняется вправо 3) судно движется вперед и корма уклоняется влево 4)судно движется вперед и корма уклоняется вправо |
18. | Установить, движется ли судно и сторону уклонения кормы при схеме сил, изображенных на рисунке. | 1) судно движется назад и корма уклоняется влево 2) судно стоит и корма уклоняется влево 3) судно движется вперед и корма уклоняется влево 4) судно стоит и корма никуда не уклоняется |
19. | Установить, движется ли судно и сторону уклонения кормы при схеме сил, изображенных на рисунке. | 1) судно движется вперед и корма уклоняется влево 2) судно движется назад и корма уклоняется влево 3) судно стоит и корма уклоняется влево 4) судно движется назад и корма уклоняется вправо |
20. | Установить, движется ли судно и сторону уклонения кормы при схеме сил, изображенных на рисунке. | 1) судно движется вперед и корма уклоняется влево 2) судно движется вперед и корма уклоняется вправо 3) судно движется назад и корма уклоняется влево 4)судно движется назад и корма уклоняется вправо |
21. | Установить, движется ли судно и сторону уклонения кормы при схеме сил, изображенных на рисунке. | 1) судно движется вперед и корма уклоняется влево 2) судно движется вперед и корма уклоняется вправо 3) судно движется назад и корма уклоняется влево 4)судно движется назад и корма уклоняется вправо |
22. | Установить, куда движется судно и его корма | 1) вперед и корма вправо 2) вперед и корма влево 3) назад и корма вправо 4) назад и корма влево |
23. | Установить, куда движется судно и его корма | 1) вперед и корма вправо 2) вперед и корма влево 3) судно стоит и корма движется вправо 4) судно стоит и корма движется влево |
24. | Установить, куда движется судно и его корма | 1) судно стоит и корма уклоняется вправо 2) судно стоит и корма уклоняется влево 3) судно движется назад и корма уклоняется вправо 4) судно движется назад и корма уклоняется влево |
25. | Установить, куда движется судно и его корма | 1) судно движется назад и корма влево 2) судно движется назад и корма вправо 3) судно движется вперед и корма влево 4)судно движется вперед и корма вправо |