Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Глава 1 Постановка судна на якорь
1.1 Рассчитываем суммарную аэродинамическую силу при различной скорости ветра:
Rа = 0,61·Cв·Vвк2·Sн (1.1)
Sн – площадь проекции надводной части корпуса судна на плоскость, перпендикулярную направлению ветра, м2;
Vвк – скорость кажущегося ветра, м/с;
Cв – коэффициент воздушного сопротивления, равный 0,8÷1,0.
Строим график Rа = f(Vвк):
|
Vвк |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
|
Rа |
1647,00 |
6588,00 |
14823,00 |
26352,00 |
41175,00 |
Re0,
Рисунок 1 - График зависимости аэродинамической силы от скорости кажущегося ветра
1.2 Рассчитываем гидродинамическую силу при различной скорости течения:
Rт = 58,8·Bт·Vт2·sin Qт (1.2)
Bт – проекция подводной части корпуса на ДП судна, м2;
Vт – скорость течения, м/с;
Qт – угол между направлением течения и ДП судна, град (Qт = 30°).
Значение Bт определяем по формуле:
Bт = 0,9·Lmax · dср (1.3)
Lmax – наибольшая длина судна, м;
dср – средняя осадка судна, м.
Bт = 0,9·112·6,8 = 685,44 м2
Таблица 1.2 Суммарная гидродинамическая сила
|
Vт |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Rт |
0,00 |
20151,94 |
80607,74 |
181367,42 |
322430,98 |
503798,40 |
725469,70 |
Строим график Rт = f(Vт):
Предполагая, что течение и ветер направлены в одну сторону, определяем результирующую силу при выбранном среднем значении скорости течения:
Fа = Rа + Rт (1.4)
1.3 Ввиду неравномерности внешней нагрузки, вводим коэффициент динамичности K = 1,5, тогда результирующая сила равна:
Fср = K·Fа (1.5)
Результаты вычислений сводим в таблицу:
Таблица 1.3 Результирующая сила при заданной скорости
|
Сила, Н |
V, м/с |
|
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
|
|
Rа |
1647,00 |
6588,00 |
14823,00 |
26352,00 |
41175,00 |
|
Rт при Vт = 2м/с |
80607,74 |
80607,74 |
80607,74 |
80607,74 |
80607,74 |
|
Fa |
82254,74 |
87195,74 |
95430,74 |
106959,74 |
121782,74 |
|
Fср |
123382,116 |
130793,6 |
143146,12 |
160439,62 |
182674,12 |
1.4 Определяем длину якорной цепи от клюза до грунта по формуле:
l = h√( ( 2·Fср/q · h ) + 1) (1.5)
Fср – расчетная результирующая сила, Н;
q – вес одного погонного метра якорной цепи в воде, Н/м;
h – высота клюза над грунтом, м.
Величину g находим по формуле:
q = 0,87 · 0,021 · g dц2 = 0,87 0,021 9,8 642 = 750,833 Н/м,
dц – диаметр якорной цепи, мм.
1.5 Для увеличения держащей силы якорной системы и более полного использования держащей силы якоря необходимо часть якорь-цепи положить на грунт. Длина якорь-цепи, лежащей на грунте, определяется с учетом следующих условий:
при ветре до 12 м/с l1 = 1,0÷1,5 смычки;
при ветре более 12 м/с l1 = 1,5÷3,0 смычки.
1.6 Полную длину вытравленной якорь-цепи определяем в зависимости от скорости ветра (при выбранной скорости течения Vт = 2 м/с) высоте клюза над грунтом:
lа = l + l1 (1.6)
l – длина якорь-цепи от клюза до грунта, м;
l1 – длина якорь-цепи, лежащее на грунте, м.
Результаты вычислений сводим в таблицу:
Таблица 1.4 Сводная таблица: минимальная длина якорной цепи и полная длина вытравливаемой якорной цепи
|
Fср |
Длина l при h, м |
Длина l1 |
Длина lа при h, м |
|
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
||
|
123382,12 |
83,50 |
121,43 |
152,71 |
180,81 |
207,04 |
25 |
108,50 |
146,43 |
177,71 |
205,81 |
232,04 |
|
130793,62 |
85,84 |
124,64 |
156,54 |
185,13 |
211,75 |
38 |
123,34 |
162,14 |
194,04 |
222,63 |
249,25 |
|
143146,12 |
89,59 |
129,82 |
162,72 |
192,10 |
219,39 |
50 |
139,59 |
179,82 |
212,72 |
242,10 |
269,39 |
|
160439,62 |
94,59 |
136,73 |
171,00 |
201,47 |
229,64 |
63 |
157,09 |
199,23 |
233,50 |
263,97 |
292,14 |
|
182674,12 |
100,66 |
145,13 |
181,10 |
212,90 |
242,20 |
75 |
175,66 |
220,13 |
256,10 |
287,90 |
317,20 |
По полученным данным строим график:
Рисунок 3 - График зависимости длины якорной цепи от результирующей силы внешнего воздействия
1.7 Определяем радиус судна, стоящего на якоре.
R = Lmax + lа + 25 (1.8)
R – радиус места судна по корме, м;
Lmax – наибольшая длина судна;
25 – количество якорь-цепи, необходимое потравить при усилении ветра.
Таблица 1.5 – Радиус места судна, стоящего на якоре.
|
Vвк, м/с |
Радиус R, м |
|
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
|
|
5 |
245,5 |
283,4 |
314,7 |
342,8 |
369,0 |
|
10 |
260,3 |
299,1 |
331,0 |
359,6 |
386,3 |
|
15 |
276,6 |
316,8 |
349,7 |
379,1 |
406,4 |
|
20 |
294,1 |
336,2 |
370,5 |
401,0 |
429,1 |
|
25 |
312,7 |
357,1 |
393,1 |
424,9 |
454,2 |
1.8 Определяем наибольшую держащую силу якорной системы для песчаного грунта.
Тяк = 9,81·(r · p + f1·g·lа) (1.9)
r – коэффициент держащей силы якоря (r = 3);
p – масса якоря в воде, кгс;
pвод = 0,87·pвоз = 0,87·2550 = 2218,5 кгс;
f1 – коэффициент присасывания якорной цепи к грунту (f1 = 0,2).
Результаты вычислений для различных скоростей ветра и глубин места якорной стоянки сводим в таблицу:
Таблица 1.6 – Наибольшая держащая сила якорной системы
|
h, м |
Держащая сила при Vвк, м/с |
|
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
|
|
20 |
108940,8 |
110326,4 |
111468,9 |
112495,6 |
113453,8 |
|
40 |
109482,6 |
110900,3 |
112065,4 |
113109,9 |
114082,7 |
|
60 |
110076,3 |
111545,9 |
112748,0 |
113821,5 |
114818,1 |
|
80 |
110715,7 |
112255,1 |
113507,2 |
114620,2 |
115649,5 |
|
100 |
111394,0 |
113018,8 |
114332,6 |
115494,6 |
116564,8 |
Рисунок 4 - График зависимости держащей силы якорной системы от глубины места при заданной скорости ветра.
Сравнивая значения Tяк и Fср по полученным графикам, можно сделать вывод, что надежность якорной стоянки не обеспечена, так как не выполняется условие Tяк ≥ Fср при любых значениях Tяк.