Выводы. При заданной мощности двигателя буксирующего судна (буксировщика) N_e =8800 кВт в условиях тихой погоды возможна буксировка буксируемого судна с максимальной скоростью 7,37м/с, что соответствует скорости V_sтв = 1,9457,37=14,33 узла. Если погодные условия соответствуют волнению в 6 баллов, то максимальная скорость буксировки не превысит V_sщт=1,9456,7 = 13,03 узла. Следует иметь в виду, что буксирный трос должен выдерживать тягу не менее Т_г = 800кН. ­

Контрольные вопросы для самопроверки.

1. Какие факторы следует учитывать при назначении скорости буксировки?

2. От чего зависит создаваемая буксируемым судном тяга на швартовах?

3. Что включается в суммарное сопротивление при выполнении расчетов буксировки?

4. Что представляет собой тяга на гаке?

5. Составляющие сопротивления буксирующего судна (буксировщика).

6. Чем отличаются составляющие сопротивления буксируемого судна от сопротивления буксировщика?

7. Какой составляющей сопротивления буксируемого судна пренебрегаем при выполнении расчета?

8. Какая зависимость составляющих сопротивления от смоченной поверхности?

9. Какие характеристики судов больше всего отражаются на их остаточном сопротивлении?

10. Какая зависимость сопротивления трения от скорости движения судна?

11. Какая зависимость остаточного сопротивления от скорости движения судна?

12. Влияние плотности среды на составляющие сопротивления.

13. Какая из составляющих сопротивления зависит от курсового угла ветра?

14. Какое направление ветра является наиболее неблагоприятным с точки зрения сопротивления?

15. Учитывается ли курсовой угол волнения при расчете сопротивления от волнения?

16. Как определяется скорость и тяга при буксировке в тихую погоду и в штормовых условиях?

17. Как перейти от значений скорости буксировки в м/с к значениям скорости в узлах?

18. Коэффициенты для перехода от расчетной скорости в м/с к скорости в узлах и наоборот.

Рекомендуемая литература:

1. Управление судном и его техническая эксплуатация. Учебник. – М.: «Транспорт», 1983. – 655 с.

2. Яркин П.И. Управление судном [Текст]: учебное пособие. – Одесса, ОНМА, 2006. – 156 с.

3. Управление судном: Учеб. для вузов/ С.И. Дёмин, ЕюИюЖуков, П.А.Кубачев и др.; под ред. В.И.Снопкова. – М.: Транспорт, 1991. – 359 с.

4. Снопков В.И. Управление судном: Учеб. для ВУЗзов. 3-е изд. – Санкт-Петербург: АНО НПО «Профессионал», 2004 г., 536.

Таблица 3 – Варианты для выполнения лабораторной работы «Влияние ветра и волнения на скорость буксировки»

№ п/п	Название Судна	Водоиз-мещен. D, т	Ширина В, м	Длина L,м	Осад-ка сре-дняя Тср, м	Коэф-фици-ент 	Пло-щадь S, м2	Мощ-ность Ne, кВт	Волнение, бал		Состоя-ние винта		Коэффициент Сa		Ско-рость ветра Wn,м/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10		11		12		13
1	Altair	19260	20,6	142,6	9,39	0,695	350	4590	6	Застопорен		1,0		16
2	Andromeda	20300	22,2	144,6	9,17	0,671	510	5000	4	Своб. вращ.		0,8		12
3	Antares	23000	21,8	156,0	10,07	0,655	390	4800	7	Застопорен		0,95		11
4	Arcturus	25050	25,4	163,6	9,82	0,61	610	6450	5	Своб. вращ.		0,85		18
5	Aquila	65530	31,8	201,6	11,73	0,817	740	8700	8	Застопорен		0,8		14
6	Boots	18270	20,6	143,1	9,00	0,672	370	5250	6	Своб. вращ.		1,0		20
7	Capella	8355	17,0	110,0	7,5	0,581	300	3100	4	Застопорен		0,9		17
8	Castor	20560	21,3	148,4	9,74	0,653	380	5820	6	Своб. вращ.		0,95		25
9	Cetus	18110	20,2	143,2	9,0	0,678	350	4600	7	Застопорен		0,84		8
10	Columba	19400	20,6	140,0	9,48	0,692	360	5100	6	Своб. вращ.		0,96		13
11	Corvus	23800	22,8	145,0	9,94	0,706	370	5050	4	Застопорен		1,0		19
12	Crux	20867	21,8	136,1	8,55	0,758	400	4200	5	Своб. вращ.		0,88		24
12	Deneb	10005	17,0	122,0	7,36	0,696	260	4900	6	Застопорен		0,92		16
14	Draco	53300	31,0	214,0	10,0	0,780	780	9500	8	Своб. вращ.		0,97		13
15	Eridanus	47729	28,4	180,0	11,62	0,779	650	6000	8	Застопорен		0,91		25
16	Gemini	78295	35,8	222,0	12,2	0,788	1140	7350	7	Своб. вращ.		0,89		22
17	Grus	13950	22,2	144,6	6,8	0,642	610	5000	6	Застопорен		0,80		14
18	Hercules	9370	21,8	156,0	4,67	0,576	510	4800	7	Своб. вращ.		0,84		26
19	Hydra	13600	25,4	163,6	6,8	0,54	700	6450	7	Застопорен		0,87		19
20	Leo	32979	31,8	201,6	6,43	0,779	910	8700	8	Своб. вращ.		0,93		11
21	Libra	12800	20,6	143,1	6,23	0,611	430	5250	4	Застопорен		0,90		17
22	Lyra	4690	17,0	110,0	4,77	0,512	350	3100	5	Своб. вращ.		0,99		21
23	Orion	8900	21,3	148,4	4,68	0,587	490	5820	6	Застопорен		1,0		10
24	Pegasus	8055	20,2	143,2	4,45	0,613	440	4600	7	Своб. вращ.		0,81		7
25	Perseus	9220	20,6	140,0	5,18	0,655	450	5100	6	Застопорен		0,94		21
26	Phoenix	10174	22,8	145,0	4,66	0,644	490	5050	4	Своб. вращ.		0,8		19
27	Scorpius	8481	21,8	136,1	3,38	0,698	520	4200	6	Застопорен		0,93		14
28	Serpens	4494	17,0	112,0	3,40	0,615	320	4900	5	Своб. вращ.		0,98		17
29	Taurus	43770	31,0	214,0	8,29	0,772	830	9500	8	Застопорен		0,86		22
30	Virgo	31287	28,4	180,0	7,88	0,757	760	6000	6	Своб. вращ.		0,9		16

---

Для облегчения расчетов при выполнении работы можно принять, что буксируемое судно и буксировщик однотипны. Для большей наглядности рекомендуется назначать варианты буксировки в различных сочетаниях типов судов.

Лабораторная работа № 2

«Расчеты по снятию судна с мели»

Цель работы

Целью работы является закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков по определению остаточного давления судна на грунт при посадке на мель, после снятия части груза и выбор способа снятия с мели с учетом необходимых тяговых усилий.

Силы, действующие на судно, находящееся на мели.

Посадки судов на грунт являются наиболее рас­пространенным видом аварий. В практике мореплавания имеют место случаи, когда возникает необходимость умышленной посадки судна на мель. Такая ситуация складывается, когда судну грозит затопление на большой глубине, опрокидывание или гибель от пожара. Однако по какой бы причине судно не оказалось на мели, необходимо принять все меры к тому, чтобы материаль­ные убытки от снятия его с мели были минимальными.

Способы снятия судна с мели зависят от многих факторов, но в конечном счете определяются величиной и характером сил, действующих на судно во время нахождения на мели. При посадке судна на мель оно уменьшает осадку, в результате чего нарушается равно­весие между весом судна и силами поддержания воды. Если при этом водонепроницаемость корпуса не наруша­ется, разность этих сил будет равна силе давления судна на грунт. Проникновение воды в отсеки судна равно­сильно увеличению водоизмещения. Следовательно, при водотечности корпуса сила давления возрастет на вели­чину веса влившейся воды. От силы давления зависит сила трения, которую необходимо преодолеть, чтобы ста­щить судно с мели.

Тяговое усилие (в кН), необходимое для снятия судна с мели, равно

_{, (1)}

где f – коэффициент трения корпуса о грунт:

R – сила давления, кН.

Таблица 1. Величины коэффициентов трения покоя f

для различных грунтов

Характер грунта	Коэффициент
Жидкая глина, ил	0,20 - 0,30
Глина	0,30 - 0,45
Глина с песком	0,30 - 0,40
Мелкий песок	0,40 - 0,45
Крупный песок	0,40 - 0,50
Галька	0,45 - 0,50
Каменная плита	0,35 - 0,60
Булыжник	0,40 - 0,60

Коэффициент трения зависит от рода грунта и скорости перемещения трущихся поверхностей. Меньшие значения коэффициентов трения по своей величине приближаются к коэффициентам трения движения. Этими меньшими значениями можно пользоваться при определении силы трения в случае работы аварийного судна своими машинами, дающими заметную вибрацию всему корпусу. Коэффи­циент трения покоя (табл. 1) несколько больше коэф­фициента трения в момент получения судном движения при снятии с мели.

---

При посадке на мель, как правило, корпус судна проседает в грунте. Грунт начинает оказывать дав­ление на борта судна, что является причиной дополнительного сопротивления стягиванию с мели. Величина проседания зависит от рода грунта, силы давления корпуса, времени нахождения на мели. При проседании частицы грунта прилипают к корпусу, создавая эффект присасывания. Сила присасывания тем больше, чем больше вязкость грунта. Наибольшее присасывание наблюда­ется у вязкой глины.

На каменистых грунтах корпус может получить пробоины, в которые проникают камни и даже скалы. Это также препятствует снятию судна с мели.

При аварийно-спасательных работах по снятию с мели, выполняемых спасательными отрядами с привлечением специализированных судов, до начала работ вы­полняются трудоемкие инженерные расчеты, на основании которых определяются способы снятия аварийного судна с мели, в простых случаях пользуются упрощенными рас­четами по формуле (1) и принимают во внимание осо­бенности действия сил. Этого достаточно, чтобы принять принципиальное решение о возможности снятия судна с мели собственными средствами и оценить характер и объем аварийных работ.

Условные обозначения:

D - водоизмещение судна до посадки на мель, т.;

D' - водоизмещение судна после посадки на мель, т.;

D - потерянное водоизмещение, т.;

L - длина судна;

В - ширина судна, м;

δ - коэффициент полноты водоизмещения;

R - сила давления судна на грунт, кН;

Т_СТ – тяговое усилие для снятия с мели, кН;

N_e - мощность подводимая к винту, кВт;

Р_Я - вес якоря Холла;

F - тяговое усилие от работы главного двигателя, кН;

F_доп - дополнительное тяговое усилие от якорей, кН;

P_в - масса поступившей внутрь корпуса забортной воды, т.;

Т_ср - средняя осадка, м;

T_ср =T_ср - T'_ср - изменение средней осадки, см;

Т_н ,Т_к – осадки носом и кормой до посадки на мель, м;

Т_нм ,Т_км – осадки носом и кормой после посадки на мель, м;

q - число тонн на 1 см осадки, т/см;

- изменение дифферента, м;

M_диф - момент дифферентующий на 1 см, тм/см;

х_R - координата точки касания грунта по длине, м;

 - плотность забортной воды, т/м³;

_i - коэффициент проницаемости отсека (см. ниже);

l_i, b_i - длина и ширина отсека, м,

t_i - высота уровня воды в отсеке, м;

_i - коэффициент полноты отсека (см. таблицу 2).

х₁ , х₂ – начальная и конечная координаты перемещаемого груза, м;

х₃ - координата отсека приема водяного балласта, м;

Q - масса выгружаемого груза, т;

R – изменение реакции грунта в точке опоры, т;

h - поперечная метацентрическая высота;

К_п - коэффициент присоса корпуса к грунту.

Расчет давления корпуса на грунт. Из-за уменьшения осадки севшего на мель судна уменьшается его водоизмещающий объем, следовательно, уменьшается и масса вытесненной воды, т.е. сила поддержания, при неизменной массе судна.

---

Сила давления судна на грунт R в общем случае равна

R = D - D'+P_в=D + P_в, (2)

Потерянное водоизмещение при малых углах крена и дифферента, а также при отсутствии изгиба корпуса приближенно определяется по формуле

(3)

При значительной величине T_ср потерю водоизмещения следует опре­делять по грузовой шкале.

Массу поступившей внутрь корпуса забортной воды можно определить из формулы

(4)

V_i - объем затопленной части судовых отсеков, м³ .

Значения V₁, V₂,….V_п определяются из замеров уровней воды в отсеках по калибровочным таблицам или по формуле

(5)

Таблица 2. Коэффициент полноты отсека - .

Расположение отсека	Без второго дна	Под вторым дном
В оконечностях судна	0,5 – 0,6	0,7 – 0,8
В средней части судна	0,8 – 0,9	1,0

Средние значения коэффициента проницаемости отсека - 

- пустые трюмы - 0,97;

- трюмы с грузом - 0,6;

- пустые междудонные танки - 0,97;

- жилые помещения - 0,95;

- машинное отделение -0,85;

- котельное отделение - 0,80;

- кладовые снабжения - 0, 70.

Если трюм заполнен грузом не полностью, то объем подпалубных пус­тот нужно рассчитывать отдельно.

Расчет тягового усилия.

Тяговое усилие (в кН), создаваемое главным двигателем, приближенно может быть рассчитано по формуле

F = 0,136N_e , (6)

Тяговое усилие винтов на задний ход у дизельных судов приближенно равно 0,7 тягового усилия на передний ход (у турбоходов - 0,5).

Для создания дополнительного тягового усилия брашпиля необходимо завезти якорь. Это дополнительное тяговое усилие, с учетом коэффициента держащей силы, например, якоря Холла, равного 2,5, можно определить по формуле

(7)

Самостоятельное снятие судна с мели

Рекомендуется сразу же после посадки на мель давать самый полный ход назад на 5 - 10 минут, затем «стоп» и через несколько минут снова СПХН. При работе двигателя рекомендуется раскачивать судно перекладкой руля с борта на борт.

Если экстренные попытки сняться с мели к успеху не приводят, следует приступить к обследованию положения судна, чтобы выяснить, возможно ли сняться с мели с помощью собственных средств. В первую оче­редь необходимо определить наиболее точным способом место судна, выполнить вокруг него промер и составить планшет глубин. Во время промера должны быть уста­новлены глубины в районе штевней и вдоль бортов через каждые 10 — 20 метров с привязкой к шпангоутам и отбором проб грунта. На основании промера должно быть выяснено положение судна на мели, характер грунта, вероятные места пробоин, величина заглубления корпуса в грунт, районы безопасных глубин и направление снятия с мели, наличие опасности повреждения винта во время работы машины. На основании данных планшета рассчи­тывают силу давления и оценивают характер действия сил от заглубления корпуса и присоса.

---

Если не выполняется соотношение

0,095Ne + 25Р_Я > fR, (8)

то попытки к самостоятельной съемке судна с мели приведут к намыву грунта под корпус, неблагоприятному развороту судна к малым глубинам и к другим отрицательным последствиям.

В том случае, когда суммарного тягового усилия будет недостаточно, то для снятия судна с мели необходимо уменьшить его давление на грунт, выгру­зив часть груза. Для полной ликвидации давления судна на грунт необходимо выгрузить такое количество груза, масса которого равна потерянному водоиз­мещению. Однако разгрузка судна, сидящего на мели, является сложной операци­ей, требующей наличия другого судна, перегрузочных средств и благоприятной погоды. Поэтому отгружают, как правило, минимальное количество груза и максимально используют силу тяги. В этом случае масса выгружаемого груза определяется по формуле

(9)

Назначается коэффициент присоса корпуса к грунту (при песчаном -1,15, при глинистом - 1,25).

Дифферентовка судна.

При посадке судна на отдельный камень или на банку малых размеров, когда длина касания днища с грунтом не превышает ширины судна, можно считать его сидящим на мели одной точкой. Но в данной работе не рассматривается возможность перемещения груза в поперечном направлении при посадке на мель с креном.

В этом случае реакцию грунта может быть уменьшена снятием груза с оконечности, сидящей на мели, принятием груза на противоположную оконечность и переносом груза. Изменение осадки можно определить по дифферентовочной диаграмме. При отсутствии такой диаграммы вначале определяют изменение дифферента за счет посадки на мель

₍₁₀₎

_{определяют положение точки касания}

₍₁₁₎

_{Обычно груз, который может быть быстро выгружен, принят, перенесен на судне, представляет собой водяной балласт, жидкое топливо, пресную воду. Всякое изменение нагрузки при помощи иных грузов требует большого объема трудоемких работ}

При перемещении балласта из одной оконечности в другую изменение осадки определяют по формулам (12), (13)

₍₁₂₎

₁₃₎

При перемещении балласта следует ожидать изменение реакции в точке опоры

₍₁₄₎

_{Если приходится принимать или откачивать жидкий груз (балласт, топливо), то выбирают соответствующий отсек в таком месте на судне, что бы положение его по длине удовлетворяло условию (15)}

(15)

При приеме груза принимается знак «+», и знак минус «–» при снятии груза, расчет выполняется по формулам (16), (17).

(16)

(17)

Изменение реакции мели определяется по формуле (18)

(18)

Остойчивость судна на мели уменьшается из-за действия силы реакции грунта, направленной вертикально вверх. При этом остойчивость уменьшается настолько, насколько она уменьшилась бы от перемещения груза вверх, равно­го по весу силе реакции грунта, от основной плоскости до уровня грузовой ва­терлинии до посадки судна на мель.

---

Смотрите также файлы

• 2 (2).docx

• Графики.docx

• Ответы на компьютерный тест 4 курс.doc

• МЯС методичка для практики.pdf

• otvety_na_vse_voprosy_po_konstit_pravu_ekz_posled_variant.doc