Turg'un holatdagi aylanish diametri. Tomirlarning aylanishi

Aylanma miqdorini aniqlash uchun geometrik va vaqt-tezlik xususiyatlaridan foydalaniladi.

Geometrik xarakteristikalar quyidagi miqdorlarni o'z ichiga oladi:

1. Turg'un holatdagi aylanish diametri – D c \u003d 2R c.

Turg'un aylanishning diametri - C.T traektoriyasining diametri. barqaror aylanish davridagi idish.

Turli xil kemalarning chaqqonligini qiyosiy baholash uchun qiymat D c(yoki R c) odatda kema korpusining uzunligida ifodalanadi L. Bu nisbat kema chaqqonligining asosiy o'lchovi deb ataladi va bu qiymat nisbiy aylanma diametri ( D CTC).

Ichki navigatsiya kemalari uchun D CTC 2,5 3,5 ichida joylashgan.

2. Taktik aylanma diametri D T- kemaning to'g'ri yo'nalishdagi diametrik tekisligi orasidagi masofa va uning taxminan 180 ga burilgandagi holati.

D T = (6.5)

Qayerda L– tomir uzunligi, m;

T– kema tortilishi, m;

S P- rul maydoni, m 2;

K OP- tajriba omili.

odatda qiymat D T = (0,9 – 1,2)D c.

Guruch. 6.3 Tomirlarning aylanish sxemasi

3. Orqaga olish l 1– Kemaning og‘irlik markazi aylanmaning kelib chiqish joyidan kema yo‘nalishining 90 gradusga o‘zgarishiga mos keladigan nuqtagacha asl yo‘nalish yo‘nalishi bo‘yicha siljishi masofasi. Turli xil kemalar uchun l 1 ichida o'zgarib turadi l 1 = (0,6 -1,5)D C.

4. Oldinga siljish l 2- kemaning boshlang'ich yo'nalishi chizig'idan kursni 90 ° ga o'zgartirish vaqtida og'irlik markazi (CG) to'g'ri keladigan nuqtagacha bo'lgan eng qisqa masofa; odatda l 2 = (0,25 -0,50)D c.

5. Teskari moyillik l 3– KT siljishning eng katta masofasi. burilish yo'nalishiga qarama-qarshi yo'nalishdagi kema; odatda l 3 = (0,01 – 0,1)D c.

Tezlik vaqti xususiyatlariga quyidagilar kiradi:

1. Aylanma davri T C- kemaning 360 daraja burilish vaqti.

2. Ts.T.ning chiziqli harakati tezligi. kema barqaror aylanishda V c.

3. Kemaning aylanish tezligi barqaror aylanishda ō.

Sirkulyatsiya bo'yicha kemaning siljish burchagi C.T. navbati bilan orqa va kamonda b C , b K Va b C.

Rulda korpusining siljishiga kemaning reaktsiyasini baholash esga olish koeffitsienti bilan belgilanadi. k refer, bu vaqt nisbati sifatida ifodalanadi t o kema rulini kerakli o'zgartirish qiymatiga o'tkazish boshidan boshlab, kema aylana boshlagan vaqtga qadar.

Otz uchun = (6.7)

Yagona kemalar uchun bu koeffitsient, qoida tariqasida, birlikka intiladi va itarib yuborilgan konvoylar uchun u kamroq bo'ladi, chunki boshqaruv organining o'zgarishi tugagandan so'ng, surilgan karvonlar hali ham bir muncha vaqt bir xil yo'nalishda harakat qilishda davom etadilar.

Harakat uchun zarur bo'lgan kanalning kengligi kemalar va poezdlarning orqa uchi bo'ylab aylanish parametrlari bilan belgilanadi, chunki kemaning orqa uchi uning C.T dan kattaroq radiusli egri bo'ylab harakatlanadi.

Idishning orqa uchining aylanish traektoriyasining elementlariga (6.4-rasm) muvofiq, orqa uchining maksimal teskari siljishini baholash tavsiya etiladi. eng katta diametri, kemaning orqa qismidagi aylanish diametri deb ataladi, kemaning orqa uchining o'ta nuqtasining aylanish harakatini tavsiflaydi. Idishning orqa tomoni bo'ylab aylanish diametri bo'ladi

D K \u003d D C + L R sinb (6.8)

Qayerda L P - C.T dan masofa. kema R R kuchlar qo'llanilish nuqtasiga (orqa tomon).

Kattalikni bilish D K, qayiq ustasi burilish uchun zarur bo'lgan suv maydoni hajmini taxmin qilishi mumkin.

6.4-rasm. Kema uzunligi va aylanish radiusi bo'ylab drift burchagining o'zgarishi.

6.1-jadval. ba'zi ichki navigatsiya kemalarining barqaror aylanishining nisbiy radiuslari to'g'risidagi ma'lumotlar keltirilgan.

6.1-jadval.

6.2.3 Kemaning burilishdagi tovoni.

Aylanma jarayonida kema rulon oladi (6.5-rasm). To'piq burchagining kattaligi va tomoni tomir joylashgan aylanish davriga bog'liq. Aylanmaning manevr davrida, Rulda kuchi (P Y) ta'sirida rulon yon tomonga yo'naltiriladi, buning ustiga uzatildi rul. Evolyutsiya davrida kema barqarorlikni tiklash momentining ta'siri natijasida dastlab tekislanadi va keyin maksimal dinamik rulonga ega bo'ladi. tashqarida aylanish, chunki markazlashtiruvchi kuch harakat qila boshlaydi. Bir yoki ikkita tebranishdan so'ng, barqaror aylanish davrining boshlanishi bilan kema oladi. statik rulonga yo'naltirilgan tashqarida aylanish, bu G.A.Firsov formulasi bilan aniqlanishi mumkin

th o max = 1,4 (6,9)

Qayerda th o maks- barqaror aylanishda tovon burchagining maksimal qiymati;

V o- kemaning to'g'ri yo'nalishdagi tezligi, m/s;

Z D- kemaning og'irlik markazining asosiy tekislikka nisbatan ordinatasi, m;

h- tomirning dastlabki metasentrik balandligi, m;

T Va L- tomirning qoralama va uzunligi, m.

Metosentrik balandlik ( h) - meteorologik markaz va kemaning og'irlik markazi (C.G.) orasidagi masofa.

Metomarkaz ( M) - suv bosimining natijaviy kuchlarining DP bilan kesishish nuqtasi.

Eng xavfli ro'yxat aylanma to'liq tezlikda bo'lganda, rulni bortda o'zgartirganda sodir bo'ladi.

Aylanmaning evolyutsion davridagi dinamik rulon barqaror holat davridagi rulondan 2 baravar ko'proq oshib ketishi mumkin.

Past barqarorlikka ega bo'lgan kemalar uchun to'liq tezlikda aylanish ro'yxati 12 - 15 darajaga yetishi mumkin. Yo'lovchi kemalarida 7 darajadan ortiq burilish rulosi istalmagan va 12 darajadan ortiq bo'lsa, qabul qilinishi mumkin emas.

Burilishda kemaning tovon burchagini kamaytirish uchun burilishga kirishdan oldin harakat tezligini kamaytirish kerak. Navigator kemada mavjud barqarorlik haqidagi ma'lumotlarga ko'ra, aylanishga kirishdan oldin kema tezligini o'zgartirish chegaralarini aniqlay oladi.

Fig.6.5 Aylanma paytida idishning rulosi.

Bu omillarni inobatga olmaslik fojiali oqibatlarga va halokatlarga olib kelishi mumkin. Bunga misol qilib, Kuybishev suv omborida sodir bo'lgan "Bolgariya" kemasining falokatini keltirish mumkin.

Qozon - Bolgar-Qozon yo'nalishi bo'ylab sayohat qilgan "Bulgariya" kemasi 2011 yil 10 iyulda Tataristonning Kamsko-Ustinskiy tumani Syukeyevo qishlog'i yaqinidagi Volgada cho'kib ketgan.

Rostransnadzor xabariga ko‘ra, “10-iyul kuni soat taxminan 12:25 da kema port tomondan kuchli shamol bilan urilgan, momaqaldiroqli kuchli yomg‘ir boshlangan. Ayni damda D/E "Bolgariya" chapga burilishga kirdi. Shuni ta'kidlash kerakki, rullar chapga siljiganida, barcha motorli kemalar o'ng tomonga qo'shimcha dinamik aylanishga ega bo'ladi.

Natijada, rulon burchagi 9 daraja edi. “Bunday rulon yordamida oʻng tomonidagi illyuminatorlar suvga kirdi, buning natijasida 1 daqiqada ochiq illyuminatorlar orqali kema boʻlimlariga 50 tonnaga yaqin bort suvi kirib keldi. Port tomonida shamol ta'sirini kamaytirish uchun kapitan shamol ostida yotishga qaror qildi. Buning uchun rullar 15 chapga o'rnatildi. Natijada rulon ko'paydi va kema bo'limiga kiradigan suvning umumiy miqdori daqiqada 125 tonnaga etdi. Shundan so'ng, o'ng tomonidagi barcha derazalar va asosiy kemaning bir qismi suvga botdi. So'nggi 5-7 soniya ichida ro'yxatning 15 dan 20 darajagacha keskin o'sishi kuzatildi, buning natijasida kema o'ng tomonga ag'darilib, cho'kib ketdi.

Komissiyaning xulosasiga ko'ra, avariya sabablaridan biri chapga burilish manevri kemaning barqarorligini hisobga olmagan holda amalga oshirilgan bo'lib, unda allaqachon o'ng tomonga 4 ta ro'yxat bo'lgan; chapga aylanish jarayonida markazdan qochma kuchdan kelib chiqqan o'ng tomonga qo'shimcha rulon; port tomoniga kuchli shamol va kemaning katta shamoli.

Sirkulyatsiya bo'yicha kema tezligining o'zgarishiga kema harakatlanishining ishlash rejimini aylanishdan oldin va uning jarayonida harakatlantiruvchi tezligini kamaytirish orqali, shuningdek, turli yo'nalishlarda qo'zg'atuvchilardan foydalanish orqali erishish mumkin - "jang. " (bu kemada ko'p milli o'rnatish bilan mumkin).

Qon aylanishidan oldin tomir tezligini pasaytirish qon aylanish tezligini pasayishiga olib keladi l 1 va uning taktik diametri D T, bu aniq tasvirlangan (6.6-rasm).

6.6-rasm. Har xil boshlang'ich tezliklarda kemaning aylanishi.

Kema barqaror aylanishga kirgandan so'ng, burilishning intensivligini oshirish uchun pervanellarning aylanish tezligini oshirish mumkin, bu aylanishning geometrik xususiyatlarini sezilarli darajada o'zgartirmaydi.

Aylanma ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan suv maydonini sezilarli darajada kamaytirishga "joydan burilish" deb nomlangan manevrni qo'llash orqali erishish mumkin. Bunday holda, kema manevr boshlanishidan oldin to'xtatiladi, rullar mos keladigan tomonning maksimal burchagiga o'tkaziladi va pervanellarga oldinga siljish uchun to'liq tezlik beriladi. Kema darhol aylanishga kiradi, uning o'lchamlari past tezlikda harakatlanishdan kichikroq va manevr vaqti kamayadi.

Sirkulyatsiya diametriga quyidagilar ta'sir qiladi:

a) rul tig'ining maydoni; qanchalik katta bo'lsa, aylanish diametri qanchalik kichik bo'lsa.

Rul g'ildiragining maydonini oshirish uchun bir nechta rullar o'rnatiladi, faol rullar va rul nozullari ishlatiladi.

b) yuklarni kemada taqsimlash; agar yuklar idishning o'rta qismida to'plangan bo'lsa, u holda u tezroq aylanadi, kichikroq aylanish diametri bilan va agar uchlarida bo'lsa, u kattaroq aylanish diametri bilan sekinroq aylanadi;

v) idishning uzunligiga uning kengligiga nisbatan; nisbat qanchalik katta bo'lsa, aylanma diametri shunchalik katta bo'ladi;

d) diametrli tekislikning botirilgan qismining maydoni; qanchalik katta bo'lsa, aylanish diametri qanchalik katta bo'lsa;

e) kema bezaklari; kamongacha qirqilganda, kema orqa tomoniga qisqartirilganidan ko'ra bir oz yaxshiroq chaqqonlikka ega.

Xulosa sifatida shuni aytish mumkinki, yalpi ichki mahsulot bo'ylab suzib ketayotganda, kema doimiy ravishda egri chiziqli traektoriyalar bo'ylab harakatlanadi va juda ko'p aylanishlarni amalga oshiradi. Shuning uchun aylanma elementlarini bilish kemalarning suzish xavfsizligini ta'minlash uchun katta ahamiyatga ega.

Kichik tonnajli kemalar uchun (D< 10000 т), можно использовать формулу Шенхера:

Katta tonnajli kemalar uchun siz G. Hammer formulalaridan foydalanishingiz mumkin:

yoki
,

bu yerda  - rulning burchagi, rad;

V - hajmli siljish, m 3

F p - rulning maydoni

C y - rulni ko'tarish koeffitsienti, C y = C p, ishning birinchi qismida hisoblangan, a = 35˚;

L - perpendikulyarlar orasidagi tomir uzunligi;

B - idishning kengligi;

K - nisbatga bog'liq empirik koeffitsient:

Bu erda S - kema DP ning suv ostida qolgan qismining maydoni, formula bilan aniqlanadi:

(m 2),

bu erda d - kemaning tortishish kuchi, m.

K koeffitsienti 2-jadvaldagi interpolyatsiya orqali aniqlanadi.

jadval 2

V/(S L)

2.2. Sirkulyatsiya diametri orqa tomonda tasvirlangan

Orqa uchi bilan tavsiflangan aylanma diametri formula bilan aniqlanishi mumkin:

bu erda L - kemaning uzunligi, m;

 – siljish burchagi, gradus;

D t - taktik aylanish diametri, m.

Turg'un aylanishdagi drift burchagini taxminan quyidagi ifodadan topish mumkin:

2.3. Taktik aylanish diametri (rul burchagi 35˚)

Sirkulyatsiyaning taktik diametri (rulning 35˚ burchagida) formulalar bo'yicha topiladi:

- balastda

- yukda

bu erda  - siljishning to'liqlik koeffitsienti (2-jadval);

Aylanma diametrining rul burchagiga bog'liqligi quyidagi shaklga ega:

Ushbu formuladan foydalanib, aylanishning taktik diametrini yarim taxtali rul burchagida (15˚) toping. Rulda burchagi darajalarda o'rnatiladi.

Sirkulyatsiya diametrlarini hisoblash uchun ma'lumotlar 3-jadvalda keltirilgan.

2.4. Aylanmada kemani ilgari surish

Sirkulyatsiya bo'yicha kemaning harakatlanishini quyidagi formula bilan aniqlash mumkin:

bu yerda V o - kemaning dastlabki tezligi, m/s;

T mp - o'lik vaqt, s;

R c - aylanishning o'rtacha radiusi (R c \u003d D t / 2);

K = IK 2 - IK 1 - burilish burchagi, deg (90 o);

B - idishning kengligi, m.

2.5. Bo'lak kengligi aylanishdagi tomirlar

Sirkulyatsiya bo'yicha kema harakati chizig'ining kengligi quyidagi formula bilan aniqlanadi:

2.6. Barqaror aylanish davri

Barqaror aylanish davri quyidagi formula bilan aniqlanadi:

, (sekundlar),

bu erda V c - barqaror aylanishda idishning tezligi m / s;

Rulda "bortda" o'zgartirilganda V c \u003d 0,58V 0 va

Rulda "yarim taxta" ga o'tkazilganda V c \u003d 0,79V 0 ( \u003d 15 °).

Aylanma elementlarni hisoblash tartibi:

Biz K koeffitsientini hisoblaymiz;

Biz ikkala formuladan foydalanib, barqaror aylanishning diametrini hisoblaymiz - Shenher va Hammer;

Biz kemaning tonnajiga mos keladigan D C ni almashtirish orqali drift burchagini hisoblaymiz;

Biz rulni bortda o'zgartirilgan yukdagi kema uchun aylanishning taktik diametrini hisoblaymiz;

Rulda yarimga o'tkazilgan kema uchun biz taktik aylanish diametrini hisoblaymiz;

Biz sternning aylanish diametrini hisoblaymiz;

Yukdagi kemaning kengaytmasini aniqlaymiz;

Biz kema chizig'ining kengligini hisoblaymiz;

Biz kemaning bizning versiyamiz uchun D C dan foydalanib, yukda kemaning barqaror aylanish davrini aniqlaymiz.

3-jadval

Aylanma elementlarini hisoblash vazifalari

Kema nomi	, m 3	L, m	d,m	T mp, s
“B. Butoma OBO
Tanker №1
Tanker № 2
Tanker № 3
“A. Tupolev
"Hud. Mur"
"Atlantika"
“A. Kaverznev"
Tanker № 4
№1 quruq yuk kemasi
2-sonli quruq yuk kemasi
3-sonli quruq yuk kemasi
Tanker № 4
Konteyner kemasi
Ro-Ro kemasi

kema aylanishi.

Aylanma va uning davrlari.

aylanish rulning pog'onali siljishiga javoban to'g'ri chiziqli tekis harakatlanuvchi kemaning kinematik parametrlarini sinovga o'rnatilgan paytdan boshlab o'zgartirish jarayoni deyiladi. Traektoriya, Bu jarayonda kemaning CM tasvirlangani ham deyiladi aylanish.

Vaqt bo'yicha aylanish harakati odatda uch davrga bo'linadi: manevrli, evolyutsion (o'tish), o'rnatilgan. Ushbu davrlarni belgilashdan oldin, tomirning barqaror egri chiziqli harakati nimani anglatishini aniqlaylik.

Barqaror to'g'ri chiziqli harakat kema doimiy tezlikda bir kursda uning harakati deyiladi.

Barqaror aylanish harakati doimiy burchak tezligi bilan CM ga nisbatan kemaning aylanishini ifodalaydi.

Tomirning egri chiziqli harakati translatsiya va aylanishdan iborat. ostida barqaror egri chiziqli harakat vaqt o'tishi bilan kema CM ning burchak va chiziqli tezligi kemaga qattiq bog'langan o'qlarga nisbatan kattalik va yo'nalishda o'zgarmaydigan kema harakati sifatida tushuniladi. Shunday qilib, tomirning barqaror egri chiziqli harakati burchak tezligining doimiyligi bilan tavsiflanadi. , burilish burchagi va yer tezligi kema.

Aylanma harakat jarayonida tomirning chiziqli tezligi barqaror qiymatga erishish uchun eng uzoq vaqtni oladi. Yakuniy bosqichda kemaning chiziqli tezligining barqaror qiymatga yaqinlashishi monoton va sekin. Aylanmada bo'lgan katta sig'imli tomirlar uchun chiziqli tezlik 270 ° dan katta burchak ostida burilgandan keyin doimiy qiymatga erishishi mumkin. Bundan tashqari, kemaning barqaror aylanishida drift burchagi va burchak tezligida kichik dalgalanmalar kuzatilishi mumkin. Shu sababli, qaysi davrdan boshlab tomirning aylanish bo'yicha harakati barqaror deb hisoblanadi, degan savol tug'iladi.

Avtomatik boshqaruv nazariyasida qabul qilingan evolyutsion va barqaror holat harakati o'rtasidagi chegaraga e'tibor qaratib, biz taxmin qilishimiz mumkinki, tomirning aylanish harakati o'rnatiladi, joriy qiymatlar qachon , , belgilangan qiymatlaridan farq qila boshlaydi
3-5% dan kam.

Sirkulyatsiyadagi siljish burchagi o'lchanmaganligi va tomirning chiziqli tezligi katta xato bilan o'lchanganligi sababli, kurs o'zgarishi deyarli bir xil bo'ladigan moment odatda barqaror aylanish davrining boshlanishi sifatida qabul qilinadi. . O'rta tonnajli idishlar uchun bu moment idish taxminan 130 ° ga aylangandan keyin sodir bo'ladi. Biroq, tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, aylanish harakati paytida burchak tezligi tezroq o'rnatiladi Va . Drift burchagi va ayniqsa kemaning chiziqli tezligi keyinchalik belgilangan qiymatlarga yaqinlashishning 3-5% ga etadi.

Endi biz aylanish davrlarini belgilashimiz mumkin.

manevr davri (
) - tanlangan qiymatni ishlab chiqish uchun rul moslamasi tayinlangan paytdan boshlab, rulning noldan tanlangan qiymatga o'tish davri.

evolyutsiya davri ( ) - rulning siljishi tugaganidan boshlab, kemaning egri chiziqli harakati barqaror bo'lgan paytgacha bo'lgan vaqt oralig'i.

Stabil holat davri ikkinchi davr oxirida boshlanadi va rul oldindan belgilangan siljish holatida qolguncha davom etadi.

Kemalarning nazorat qilinishini baholash va taqqoslash uchun, aylanish mos yozuvlar sharoitida. Sirkulyatsiyaning boshlanishi rul o'rnatilgan paytga, oxiri esa kemaning DP 360 ° burchak ostida burish momentiga to'g'ri keladi. Sxematik ravishda bunday aylanishning traektoriyasi 3.1-rasmda ko'rsatilgan

3.1-rasm Kemaning aylanish sxemasi.

aylanish parametrlari.

Aylanmani ko'rib chiqishda uning asosiy va qo'shimcha elementlari ajratiladi.

Asosiy bo'lganlar bunday aylanish parametrlari.

Turg'un holatdagi aylanish diametri - barqaror aylanishda qarama-qarshi yo'nalishlarda kemaning DP pozitsiyalari orasidagi masofa, odatda 180 ° burilish vaqtidagi DP va 360 ° burilish vaqtidagi DP o'rtasidagi masofa

Taktik aylanish diametri - 180 ga aylantirilgandan keyin boshlang'ich yo'nalish chizig'i va kemaning DP o'rtasidagi masofa. Taktik diametri (0,9-1,2) bo'lishi mumkin.

rag'batlantirish - rul ishga tushirilgan paytdagi kema CM pozitsiyalari orasidagi masofa va DP dan keyin 90 ga burilib, dastlabki yo'nalish yo'nalishi bo'yicha o'lchanadi. Taxminan

Oldinga moyillik - boshlang'ich yo'nalish chizig'idan 90 ° ga burilgan kemaning CM ga qadar bo'lgan masofa. Bu buyurtma asosida
.

teskari moyillik - kema CM ning rul siljishiga qarama-qarshi yo'nalishdagi dastlabki kurs chizig'idan eng katta og'ishi. Teskari moyillik kichik va shunday
.

burilish burchagi - DP va kema tezligi vektori orasidagi burchak.

Aylanma davri - rulni siljitish paytidan boshlab kema 360 ° ga burilgan vaqtgacha bo'lgan vaqt oralig'i.

Qo'shimcha aylanish parametrlaridan manevr xavfsizligini ta'minlash nuqtai nazaridan eng muhimi.

Supurilgan chiziqning yarmi kengligi - sirkulyatsiya paytida korpusning eng uzoq nuqtalari joylashgan aylanma traektoriyadan masofa;

Masofa - aylanmaning dastlabki momentidagi kema CM holatidan kema korpusining boshlang‘ich yo‘nalish chizig‘ini tark etishigacha bo‘lgan masofa;

Idishning oxirini maksimal uzaytirish - manevr paytida tomirning CM ning dastlabki aylanish momentidagi holatidan tomirning o'ta oxirigacha bo'lgan boshlang'ich kurs bo'ylab eng katta masofa (xuddi shunday aniqlash mumkin). massa markazining maksimal kengayishi oddiygina deyilgan kema maksimal uzaytirish);

Kema uchining maksimal oldinga siljishi - aylanish jarayonida boshlang'ich yo'nalish chizig'idan kemaning o'ta oxirigacha bo'lgan eng katta lateral og'ish (xuddi shunday, uni aniqlash mumkin). og'irlik markazining maksimal to'g'ridan-to'g'ri siljishi oddiygina deyilgan kema maksimal oldinga siljish).

Kema chaqqonligining asosiy parametri, barqaror aylanishning diametri , manevr boshlanishidan oldin kemaning tezligiga ozgina bog'liq. Bu holat ko'plab to'liq miqyosli sinovlar bilan tasdiqlangan. Biroq, kemaning kengayishi bu xususiyatga ega emas va kemaning dastlabki tezligiga bog'liq. Sekin insultdan aylanayotganda, kengaytma to'liq insultdan kengayishdan taxminan 10-5-20% kamroq bo'ladi. Shuning uchun, shamol bo'lmasa, cheklangan suv zonasida katta burchak orqali burilish qilishdan oldin sekinlashish tavsiya etiladi.

METODOLIK KO'RSATMALAR

"Kemalarni boshqarish" fanidan kurs ishlarini bajarish bo'yicha

Mavzu: « Idishning aylanma elementlari va inertial xarakteristikalarini hisoblash »

1. Kurs ishining umumiy qoidalari

IMOning A.160 (ES.IV) rezolyutsiyasi va 1978 yildagi Dengizchilarni tayyorlash, attestatsiyadan o‘tkazish va navbatchilik qilish to‘g‘risidagi xalqaro konventsiyaning II/I Nizomining 10-bandiga muvofiq har bir kema bortida manevr xususiyatlari to‘g‘risidagi ma’lumotlar taqdim etilishi kerak.

"Kemalarni boshqarish" fanidan kurs ishi kemaning manevr elementlarini aniqlash bilan bog'liq masalalarni chuqurroq o'rganishni nazarda tutadi.

RC uchun vazifa aylanma elementlarini va tomirning inertial xususiyatlarini hisoblashni, shuningdek, olingan natijalar asosida manevr elementlarining odatiy jadvalini tuzishni o'z ichiga oladi.

Kurs ishi Navigatsiya fakulteti 5-kurs kursantlari tomonidan 10-semestrda “Kemalarni boshqarish” fanining namunaviy dasturining 3-bo‘limi (13-17-mavzular) o‘rganilgandan so‘ng amalga oshiriladi.

Kurs ishi quyidagi mavzularni o'z ichiga oladi:

1. Kema aylanma elementlarini hisoblash yo'li bilan aniqlash.

2. Tomirning inertial xarakteristikalarini hisoblash, shu jumladan passiv tormozlash, faol tormozlash va turli xil harakat rejimlarida tomirning tezlashishi.

3. Sayoz suvda va kanallarda suzishda kemaning tortishish kuchayishini hisoblash.

4. Hisoblash natijalari bo'yicha kemaning manevr elementlari jadvalini tuzish (ishning hisoblangan va grafik qismi).

Kurs ishi mavjud talablarga muvofiq tuzilgan.

Amaldagi formulalardagi fizik miqdorlarning o'lchami, agar MU matnida boshqacha qoida nazarda tutilgan bo'lmasa, "Konventsiyalar" bo'limida keltirilganlarga mos kelishi kerak.

Kurs ishini o‘qituvchi tekshirib bo‘lgach, talaba belgilangan vaqtda kafedrada himoya qiladi.

2. Konventsiyalar

D - hajmli siljish, m 3

D - tomirning og'irlikdagi siljishi, t

L - perpendikulyarlar orasidagi tomir uzunligi, m

B - idishning kengligi, m

d - qoralama, m

V 0 - to'liq tezlik, m / s

V n - ma'lum bir manevr uchun dastlabki tezlik, m / s

Umumiy to'liqlikning in - to-t

C m - o'rta ramkaning to'liqligi to'plami

C d - DP ning to'liqligi to'plami

C y - rulni ko'tarish moslamasi

ē - harakatlantiruvchi omil

l 11 - qo'shilgan massa koeffitsienti

a - kemaning burilish burchagi, grad

b - tomirning sirkulyatsiya bo'yicha siljish burchagi, grad

d r – rulning burchagi, grad

th – burilish burchagi, grad

ps - kesish burchagi, grad

l p - rul pichog'ining uzunligi, m

h p - rul tig'ining balandligi, m

l p - rul pichog'ining nisbiy cho'zilishi

Va r - rul pichog'ining maydoni, m 2

A d - kema DP ning suv ostida qolgan qismining maydoni, m 2

A m - kema o'rtasi ramkasining suv ostidagi qismining maydoni, m 2

D in - pervanel diametri, m

H in - vida qadami, m

n 0 - burama tezligi, 1/s

N i - asosiy dvigatelning ko'rsatilgan quvvati, h.p.

N e - samarali quvvat, ot kuchi

M w - bog'lanish momenti

R zh - teskari yo'nalishda bog'lash liniyalarida vintli to'xtash joyi, tf

T 1 - birinchi davrning vaqti, s

T 2 - ikkinchi davrning vaqti, s

T r - rulning siljishiga idishning reaktsiya vaqti, s

T c - aylanish davri, s

D 0 - barqaror aylanishning diametri, m

D t - taktik aylanish diametri, m

D c - tomirning orqa uchi sirkulyatsiyasining diametri, m

l 1 - kengaytma, m

l 2 - oldinga siljish, m

DS - aylanma bo'yicha chiziq kengligi, m

S 0 - inertial doimiy, m

S t - faol tormozlash bilan tormozlash masofasi, m

t t - faol tormozlash vaqti, s

S p - passiv tormozlash vaqtida tormozlash masofasi, m

t p - passiv tormozlash vaqti, s

S p - idishning tarqalish usuli, m

t p - kemani tezlashtirish vaqti, min

g - erkin tushish tezlashishi, m / s 2

3. “Kema aylanmasining elementlarini aniqlash” bo‘limiga topshiriq.

Barcha aylanma elementlari ikkita kemaning siljishi (yuklangan va balastda) uchun to'liq oldinga tezlikda rulning "bortda" (35 °) va "yarim bort" (15 °) holatida aniqlanadi.

Hisoblash natijalari jadvalda umumlashtiriladi va ulardan ikkita siljish va ikkita rulning siljishi uchun aylanma egri chizig'i tuziladi.

3.1 Sirkulyatsiya elementlarini hisoblash usuli

Barqaror aylanishning diametri, ba'zi bir taxminlar bilan, empirik Shencher formulasi yordamida hisoblanadi.

bu erda K 1 nisbatga qarab empirik koeffitsient;

Koeffitsientlar jadvali K 1

	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,10	0,11	0,12	0,13	0,14	0,15
K 1	1,41	1,10	0,85	0,67	0,55	0,46	0,40	0,37	0,36	0,35	0,34

Rulda pichog'ining maydoni quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:

Bu erda A - formula bilan aniqlangan empirik koeffitsient:

Rulda ko'tarish koeffitsienti C y ni quyidagi formula bo'yicha topish mumkin:

(qabul qilishni nazarda tutgan holda).

Taktik aylanish diametri formulalar bilan aniqlanishi mumkin:

- yukda: ;

- balastda: ,

Bu erda D t - rulni "bortda" o'zgartirganda aylanishning taktik diametri.

Taktik aylanish diametrining rul burchagiga bog'liqligi formula bilan ifodalanadi:

Kengaytma va oldinga siljish formulalar bo'yicha hisoblanadi:

Bu erda K 2 - formula bilan aniqlangan empirik koeffitsient:

Rulda pichog'ining nisbiy maydoni bu erda, DP ning suv ostida qolgan qismining maydoniga foiz sifatida ifodalanadi:

Kesish burchagi quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:

Idishning orqa uchining aylanish diametrini quyidagi formula bilan aniqlash mumkin:

Barqaror aylanishda tarjima tezligi taxminiy formulalar bilan aniqlanadi:

rulni "bortda" o'zgartirganda;

rulni "yarim taxta" o'zgartirganda

Barqaror aylanish davri quyidagi formula bilan aniqlanadi:

Sirkulyatsiya bo'yicha kema harakati chizig'ining kengligi quyidagi formula bilan aniqlanadi:

3.2 Kema aylanmasini qurish metodologiyasi

Evolyutsion aylanish davrining egri chizig'i o'zgaruvchan radiusli doiralar yoylaridan tuzilishi mumkin. Idishni 180 ° burchak ostida aylantirgandan so'ng, burilish radiusi doimiy deb hisoblanadi.

Aylanma radiusining qiymati doimiy aylanishning boshidagi eng katta qiymatdan barqaror aylanish radiusi burilish qiymatiga qadar doimiy ravishda kamayadi.

Kemaning burilish burchagi va rul burchagiga qarab turg'un bo'lmagan aylanish radiuslarining nisbiy qiymatlari jadvalda keltirilgan:

Qiymatlar jadvali R n / R c

bu erda R n - beqaror aylanish radiusi;

R 0 - barqaror aylanish radiusi.

Binoning aylanish tartibi:

1. Biz boshlang'ich yo'nalish chizig'ini chizamiz va uning bo'yicha tanlangan masshtabda kemaning manevr davrida bosib o'tgan yo'lining segmentini chizamiz:

2. Jadvalga muvofiq idishning o'rtacha burilish radiusini 10 ° burchak bilan hisoblang. Buni amalga oshirish uchun, masalan, biz jadvaldan 5 ° va 10 ° burilish burchaklarida R n / R c radiuslarining nisbatini tanlaymiz p = 35. Bu qiymatlar 4,4 va 3,2 ga teng bo'ladi.

Keyin biz idishning o'rtacha burilish radiuslarini 10 ° dan 30 ° gacha bo'lgan oraliqlarda hisoblaymiz va hokazo.

3. Har xil radiusli aylana yoylari qatoridan 180° ga aylanish burchagigacha kema aylanma egri chizig‘ini quramiz (taxminan).

4. Evolyutsiya davrida aylanma egri chizig'ini tuzib, 360° ga aylanish burchagigacha bo'lgan barqaror aylanish radiusi bilan aylana tasvirlab, qurilishni yakunlaymiz (1-rasm).

Guruch. 1. Kema aylanmasini qurish sxemasi

4. “Idishning inertial xarakteristikalarini aniqlash” bo‘limiga topshiriq.

SPKh-PZKh, SPKh-PZKh, SPKh-PZKh, PPKh-STOP, SPKh-STOP, SPKh-STOP manevrlari, STOP-PZKh pozitsiyasidan tezlanish paytida inertial xarakteristikalar hisoblanishi kerak.

Ro'yxatda keltirilgan xususiyatlar yuk va balastda kemaning siljishi uchun grafiklar ko'rinishida keltirilgan. Hisoblash natijalari jadvalda jamlangan:

yuk			ballast
PPH	SPH	MPH	PPH	SPH	MPH
A m, m 2	xxx	xxx	xxx	xxx
R0, t	xxx	xxx	xxx	xxx
S 1 , m
V 2, m/s
M 1, t	xxx	xxx	xxx	xxx
S2, m
M w	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx
R zx, t	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx
S 3, m
T 3, s
S t, s
t t, s
T cf, s
S sv, m
BILAN	xxx	xxx	xxx	xxx
T r, min.	xxx	xxx	xxx	xxx
S p, kb.	xxx	xxx	xxx	xxx

4.1 Kemaning inertial xususiyatlarini aniqlash metodikasi

4.1.1 Faol tormozlash

Faol tormozlash uch davrda hisoblanadi.

Hisoblash kema to'liq to'xtaguncha amalga oshiriladi (V dan = 0 gacha).

Qabul qiling , .

Biz Rabinovich formulasi yordamida suvning kemaning to'liq tezlikda harakatlanishiga qarshiligini aniqlaymiz:

Qayerda .

Inertial doimiy:

Bu erda m 1 - qo'shilgan massani hisobga olgan holda kemaning massasi:

Teskari vintni surish:

Qayerda ;

N e \u003d ē ∙ N i;

ē ni Emerson formulasidan aniqlash mumkin:

Birinchi davrda bosib o'tgan yo'l:

S 1 \u003d V n ∙ T 1

Ikkinchi davr oxirida kema tezligi:

Ikkinchi davrda kema bosib o'tgan masofa:

Uchinchi davrda kema bosib o'tgan yo'l:

Uchinchi davr vaqti:

Umumiy masofa va tormozlash vaqti:

S t \u003d S 1 + S 2 + S 3

t t \u003d t 1 + t 2 + t 3

4.1.2 Passiv tormozlash

Hisoblash V k \u003d 0,2 ∙ V 0 tezlikka qadar amalga oshiriladi.

Passiv tormozlanish vaqtini aniqlang:

4.2 Kemaning tezlashishi

Kemani hisoblash V k \u003d 0,9 ∙ V 0 tezlikka qadar amalga oshiriladi.

Empirik formula bo'yicha yo'l va tezlanish vaqtini aniqlaymiz:

S p \u003d 1,66 ∙ C

Bu erda C - inersiya koeffitsienti, quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:

qaerda V ga, tugunlar;

5. Manevrli elementlar jadvali uchun qo'shimcha ma'lumotlarni hisoblash

5.1 Sayoz suvda qoralama ko'tarilishi

Sayoz suvda kema loyihasining o'sishini A.P. tomonidan o'zgartirilgan Ukraina Gidrologiya va gidromexanika instituti formulalari (G.I. Suxomel formulasi) yordamida hisoblash mumkin. Kovalyov:

qayerda dengiz chuqurligining o'rtacha qoralamaga nisbati;

k - uzunligining idishning kengligiga nisbatiga bog'liq koeffitsient.

k ta'riflar uchun jadval:

Hisoblash natijalari h / d = 1,4 va A dan / A m = 4 nisbatda d dan = f (V) ga bog'liqlik grafigi shaklida taqdim etiladi; 6; 8.

5.2 To'pig'i tufayli kema tortilishining ortishi

To'piqning turli burchaklarida tortishishning o'sishi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

Hisoblash natijalari 10º gacha bo'lgan rulon burchaklari uchun jadval shaklida keltirilgan.

5.3 Shamol to'lqinlari uchun chuqurlik chegarasini aniqlash

To'lqin chuqurligi chegarasi 4 metrgacha bo'lgan to'lqin balandligi uchun RShS-89 3-ilovasiga muvofiq belgilanadi va jadval shaklida taqdim etiladi.

5.4 Odamning bortda manevrasi

"Odam bortida" kemasining manevr turlaridan biri bu qarama-qarshi yo'lga chiqish imkoniyati bilan burilishdir. Ushbu manevrning bajarilishi tomirning boshlang'ich kursidan (a) og'ish burchagini tanlashga bog'liq. a burchakning qiymati quyidagi formula bilan aniqlanadi:

bu erda T p - rulni yon tomondan boshqa tomonga siljitish vaqti (T p = 30 sek);

V cf - o'rtacha aylanish tezligi, ifodadan aniqlanadi:

Manevr sxemasini qurish 3-bo'limda hisoblangan aylanish ma'lumotlariga muvofiq amalga oshiriladi.

Adabiyot

1. Voitkunskiy Ya.I. va hokazo. Kema nazariyasi bo'yicha ma'lumotnoma. - L .: Kema qurish, 1983 yil.

2. Demin S.I. Kema aylanma elementlarining taxminiy analitik ta'rifi. - CBNTI MMF, ekspress ma'lumot, "Navigatsiya va aloqa" seriyasi, jild. 7 (162), 1983, bet. 14–18.

3. Znamerovskiy V.P. Kemalarni boshqarishning nazariy asoslari. - L .: LVIMU nashriyoti, 1974 yil.

4. Karapuzov A.I. To'liq miqyosli sinovlar natijalari va "Prometey" tipidagi kemaning manevr elementlarini hisoblash. Shanba. Navigatsiya va baliq ovlash xavfsizligi, jild. 79. - L .: Transport, 1987 yil.

5. Mastushkin Yu.M. Baliq ovlash kemalariga ishlov berish. - M .: Yengil va oziq-ovqat sanoati, 1981 yil.

7. Kapitanning qo'llanmasi (Xabur B.P. umumiy tahriri ostida). - M .: Transport, 1973 yil.

8. Kema qurilmalari (Aleksandrov M.N.ning umumiy tahriri ostida): Darslik. - L .: Kema qurish, 1988 yil.

9. Tsurban A.I. Idishning manevr elementlarini aniqlash. - M.: Transport, 1977 yil.

10. Kemalarni boshqarish va uning texnik ekspluatatsiyasi (Shchetinina A.I. bosh tahririyati ostida). – M.: Transport, 1982 yil.

11. Kemalar va konvoylarni boshqarish (Solarev N.F. va boshqalar). - M.: Transport, 1983 yil.

12. Katta hajmli kemalarni boshqarish (Udalov V.I., Massanyuk I.F., Matevosyan V.G., Olshamovskiy S.B.). – M.: Transport, 1986 yil.

13. Kovalev A.P. Idishning sayoz suvda va kanalda "cho'kishi" haqidagi savolga. Ekspress ma'lumot, Navigatsiya xavfsizligi seriyasi, 1934 yil 5-son. – M.: Mortexinformreklama.

14. Gire I.V. va boshqalar.Kemalarning dengizga yaroqliligini tekshirish. - L .: Kema qurish, 1977 yil.

15. Olshamovskiy S.B., Mironov A.V., Marichev I.V. Katta sig'imli kemalarning manevrlarini takomillashtirish. Ekspress ma'lumot, "Navigatsiya aloqalari va navigatsiya xavfsizligi" seriyasi, №. 11 (240). – M.: Mortexinformreklama, 1990 yil.

16. Manevr xarakteristikalarining shakllarini tuzish uchun NMP kemalarining manevr elementlarini eksperimental va nazariy jihatdan aniqlash. R&D UDC haqida hisobot. 629.12.072/076. - Novorossiysk, 1989 yil.

Idishning chaqqonligi uning rul (boshqaruv) ta'sirida harakat yo'nalishini o'zgartirish va bu egrilikning traektoriyasi bo'ylab harakat qilish qobiliyatini anglatadi. Rulda bilan kemaning harakati deb ataladigan egri chiziqli traektoriya bo'ylab siljidi. aylanish. (Agar aylanma paytida kema korpusining turli nuqtalari turli traektoriyalar bo'ylab harakatlanadi, shuning uchun, agar boshqacha ko'rsatilmagan bo'lsa, kema traektoriyasi - uning CG traektoriyasini anglatadi.)

Bunday harakat bilan kemaning yoyi (1-rasm) aylanma ichiga yo'naltiriladi va CG traektoriyasiga teginish va diametrli tekislik (DP) orasidagi burchak a 0 deb ataladi. aylanish bo'yicha drift burchagi.

Traektoriyaning berilgan kesimining egrilik markazi deyiladi. aylanish markazi (CC) va CC dan CC gacha bo'lgan masofa (O nuqtasi) - aylanish radiusi.

Shaklda. 1-rasmdan ko'rinib turibdiki, kema uzunligi bo'ylab turli nuqtalar umumiy CC bilan turli egrilik radiuslari bo'lgan traektoriyalar bo'ylab harakatlanadi va turli xil drift burchaklariga ega. Orqa uchida joylashgan nuqta uchun aylanish radiusi va siljish burchagi maksimaldir. DP haqida kema alohida nuqtaga ega - burilish ustuni(RP), bu erda siljish burchagi nolga teng, CC dan DP ga tushirilgan perpendikulyar bilan aniqlangan RP pozitsiyasi CG dan DP bo'ylab oldinga kema uzunligidan taxminan 0,4 ga siljiydi; turli kemalarda bunday siljishning kattaligi kichik chegaralarda farq qiladi. SP ning qarama-qarshi tomonlarida joylashgan DP nuqtalari uchun drift burchaklari qarama-qarshi belgilarga ega. Aylanma jarayonida kemaning burchak tezligi birinchi navbatda tez ortadi, maksimal darajaga etadi, so'ngra Y o kuchning qo'llanish nuqtasi orqa tomonga siljishi bilan u birmuncha kamayadi. P y va Y o kuchlarning momentlari bir-birini muvozanatlashganda, burchak tezligi barqaror qiymatga ega bo'ladi.

Kemaning aylanishi uch davrga bo'linadi: manevr qilish, rulni almashtirish vaqtiga teng; evolyutsion - rulning siljishi tugallangan paytdan boshlab kemaning chiziqli va burchak tezligi barqaror holat qiymatlariga ega bo'lgunga qadar; o'rnatilgan - evolyutsiya davrining oxiridan boshlab va rul o'zgartirilgan holatda qolguncha. Odatdagi aylanmani tavsiflovchi elementlar quyidagilardir (2-rasm):

Kengaytma l 1 - rul 90 ° ga siljigan paytdan boshlab kemaning CG boshlang'ich kursi yo'nalishi bo'yicha harakatlanadigan masofa;

To'g'ridan-to'g'ri ofset l 2 - uning yo'nalishi 90 ° ga o'zgargan paytdagi boshlang'ich yo'nalish chizig'idan kemaning CGgacha bo'lgan masofa;

Teskari siljish l 3 - rulning lateral kuchi ta'sirida kema CG ning aylanish yo'nalishiga teskari yo'nalishda boshlang'ich yo'nalish chizig'idan siljish masofasi;

Taktik aylanish diametri D T - burilish boshida kema DP va uning kursi 180 ° ga o'zgarishi vaqtidagi pozitsiyasi o'rtasidagi eng qisqa masofa;

Barqaror aylanish diametri D to'plami - barqaror harakat bilan 180 ° ga farq qiladigan ikkita ketma-ket kurs uchun kema DP pozitsiyalari orasidagi masofa.

Evolyutsiya davri va o'rnatilgan aylanish o'rtasidagi aniq chegarani belgilash mumkin emas, chunki harakat elementlarining o'zgarishi asta-sekin yo'qoladi. An'anaviy tarzda, 160-180 ° ga burilishdan keyin harakat barqaror holatga yaqin xususiyatga ega bo'ladi deb taxmin qilishimiz mumkin. Shunday qilib, kemaning amaliy manevrasi doimo beqaror rejimda sodir bo'ladi.

Manevr paytida aylanish elementlarini o'lchamsiz shaklda - korpus uzunligida ifodalash qulayroqdir:

bu shaklda turli kemalarning chaqqonligini solishtirish osonroq. O'lchovsiz miqdor qanchalik kichik bo'lsa, chaqqonlik shunchalik yaxshi bo'ladi.

Ruldaning ma'lum bir burchagi uchun an'anaviy transport kemasining aylanish elementlari dvigatelning barqaror holatida dastlabki tezlikdan amalda mustaqildir. Biroq, rulni o'zgartirganda pervanel tezligi oshirilsa, kema keskinroq burilish qiladi. , asosiy dvigatelning (ME) o'zgarmas rejimiga qaraganda.

Ikkita chizma ilova qilingan.