Лабораторная работа № 2

«Привально-отвальные маневры судна»

Основным критерием безопасности выполнения маневра привала судна к причалу в условиях ветра является предельно допустимое значение скорости истинного ветра в районе расположения причала, при которой возможен безударный привал судна (см. рис.2.1.).

Рис.2.1. Схема сил, действующих на судно при привале в навальный ветер

Она может быть определена по выражению (2.1):

,

(2.1)

где – угол между направлением ветра и диаметральной плоскостью судна;

 – боковая составляющая рулевой силы определяется по выражениям, кН:

на насадках

(2.2)

на рулях

(2.3)

– момент движителей, работающих «враздрай», кН×м:

,

(2.4)

где , – продольные составляющие рулевой силы для переднего и заднего хода, кН;

 – расстояние между винтами, м;

Расчетные выражения для величин в формулах (2.2), (2.3) приведены в лабораторной работе №1.

Упор винтов на швартовых  определяется по выражению, кН:

,

(2.5)

где , – соответственно коэффициент упора и коэффициент момента в зависимости от шагового отношения  (определяются по рис. Приложения 2);

– мощность, подводимая к винтам,  (  – общая мощность СЭУ), кВт;

– номинальная частота вращения движителей, об/мин.

Коэффициент снимается отдельно для переднего и заднего хода и соответственно этому определяется  и .

Если привал судна выполняется с использованием якоря, то потребная длина якорной цепи при отдаче одного якоря, отданного с внешнего борта, определяют по формуле:

,

(2.6)

где  – высота якорного клюза на грунтом, м;

 – держащая сила якоря, кН;

 – масса 1 погонного метра якорной цепи, кг.

Вес погонного метра якорной цепи находится по выражению

,

(2.7)

где  – калибр якорной цепи, мм.

Держащая сила якоря  определяется по выражению:

.

(2.8)

Здесь  – коэффициент держащей силы якоря (табл.2.1);

– масса якоря, кг

Таблица 2.1

Значения коэффициентов держащей силы якоря

Расстояние от места отдачи якоря до причала, обеспечивающее безопасный привал судна, может быть определено по формуле:

.

(2.9)

При этом следует иметь в виду, что моменты сил, действующих на судно при отвале, берутся не относительно ЦМ судна, а относительно точки  контакта судна с причалом (см. рис. 2.2) .

Тогда предельную скорость ветра при которой возможен отвал судна от причала в навальный ветер (см.рис.2.2) можно определить по формуле, м/с:

.

(2.10)

Отвал судна от причала в навальный ветер может быть обеспечен, если будет соблюдаться следующие условие:

,

(2.11)

где – суммарный вращающий момент от применения различных судовых технических средств, действующих на судне при отвале;

 – момент от воздействия силы ветра.

Момент от воздействия силы ветра определяется по выражению:

,

(2.12)

Моменты судовых сил, действующих при отвале, определяются следующим образом.

Момент от перекладки органа управления:

,

(2.13)

где  – отстояние органа управления от точки , обычно .

Момент от натяжения якорной цепи при работе брашпиля:

,

(2.14)

где – усилие, развиваемое носовым брашпилем, кН причем

,

(2.15)

или по приближенной формуле

.

(2.16)

Момент от работы подруливающего устройства:

,

(2.17)

где  – упор подруливающего устройства, кН;

 – плечо упора подруливающего устройства, причем

.

(2.18)

Момент от силы тяги вспомогательного буксировщика:

,

(2.19)

где  – сила тяги на гаке вспомогательного буксировщика, кН.

Рис.2.1. Схема сил, действующих на судно при отвале в навальный ветер

Расчеты произвести при направлениях ветра  = , , , ,  и трех режимах работы движителей (МХ; СрХ; ПХ).

Результаты оформить в виде графика (см. рис.2.3) зависимости скорости ветра от его направления и режима работы движителей .

Определить потребную длину вытравленной якорной цепи и расстояние от причала до места отдачи якоря при выполнении маневра привала в условиях сильного навального ветра.

Рис. 2.3. Предельная скорость ветра при которой возможен отвал судна от причала

Контрольные вопросы к лабораторной работе №2

1. Оцените влияние скорости ветра на безопасность подхода к причалу.

2. Нарисуйте схему перекладки рулей (насадок) при подходе к причалу без ветра.

3. Нарисуйте схему перекладки рулей (насадок) при подходе к причалу в навальный ветер.

4. Нарисуйте схему перекладки рулей (насадок) при подходе к причалу в отвальный ветер.

5. Покажите на схеме положение раздельно перекладывающихся насадок при маневре подхода к причалу при навальном ветре.

6. Покажите на схеме положение раздельно перекладывающихся насадок при маневре подхода к причалу при отвальном ветре.

7. Может ли судно обеспечить движение лагом в условиях ветра?