Теория и практика управления судном
Тема: “Учет инерции судна при швартовных операциях и определение положения мгновенного центра вращения неподвижного судна”
Примеры решения
Пример 1
Определить инерционную характеристику судна tv1 на скорости VH1 = 7,2 м/с (14 уз.), если Vo = 7,5 м/с (14,6 уз.), а So = 2500 м.
Примечание: характеристика tv численно равна времени падения скорости от VH до 0,5 VH при свободном торможении.
Решение
tv1 = с = 4 м 42 с
Задачи
Определить инерционную характеристику tv на скорости VH.
Номер задачи |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
|
Vo , м/с So , м/с Vн , м/с |
6,1 780 3,0 |
8,8 1490 4,0 |
8,7 2020 3,4 |
7,5 2120 4,0 |
7,2 2520 3,0 |
7,7 2760 3,5 |
9,5 2840 4,0 |
8,2 4220 3,3 |
7,5 4930 3,4 |
7,7 5940 2,6 |
Пример 2
Судно, следуя против течения, подходит к причалу со скоростью VH = 3 уз. Относительно грунта. Скорость течения Vт = 2 уз.
Определить на каком расстоянии от причала дать СТОП, чтобы:
а) остановиться у причала без реверса двигателя на задний ход;
б) иметь скорость относительно причала не более V= 0,5 уз.
Инерционная характеристика tv = 7 мин.
Решение
а) VH = VH + Vт = 3 + 2 = 5 уз.
Скорость относительно воды у причала:
V = Vт = 2 уз. ; ?V = VH - V = 5 - 2 = 3 уз.
S = кб
б) VH = 5 уз.
Скорость относительно воды у причала
V = Vт + 0,5 = 2 + 0,5 = 2,5 уз.; ?V = VH - V = 5 - 2,5 = 2,5 уз.
S = кб
Задачи
Судно следует против течения к причалу со скоростью Vн относительно грунта. Определить на каком расстоянии от причала дать СТОП чтобы:
а) остановиться у причала без реверса двигателя на задний ход;
б) иметь скорость относительно причала не более Vуз.
Номер задачи |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
|
Vн , уз. Vт , уз. V, уз. tv , мин. |
2,5 1,5 0,5 3,0 |
3,0 2,0 1,0 4,2 |
4,0 1,0 0,5 5,5 |
3,4 2,0 1,0 6,0 |
2,5 2,5 1,0 8,0 |
3,0 2,0 0,5 9,0 |
4,0 1,0 0,5 7,4 |
4,8 1,5 0,5 11,0 |
3,4 1,0 0,5 16,5 |
2,6 2,0 1,0 18,8 |
Пример 3
Определить расстояние, на котором будет остановлено судно работой винта на задний ход щз.х. = 60 об/мин., если скорость судна перед дачей заднего хода VH = 2 уз. Скорость полного хода Vо = 16 уз. Частота вращения винта при работе на полный задний ход щз.хо. = 105 об/мин. Инерционная характеристика Sо = 2500 м, тормозная характеристика = 0,9.
Решение
Sт = 1,3 б (1 + б) Sо
где б =
Sт = 1,3 0,025 (1 + 0,025) 2500 = 83 м
Задачи
Определить расстояние, на котором будет остановлено судно работой винта на задний ход с частотой вращения щз.х., если скорость перед дачей заднего хода Vн. Известна тормозная характеристика судна Рз.х./Rо, соответствующая частота вращения винта на полный задний ход щз.хо., инерционная характеристика Sо , скорость полного хода Vо.
Номер задачи |
51 |
52 |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
60 |
|
Vн , уз. щз.х., об/мин. Vо , уз. Sо, м щз.хо., об/мин. Рз.х./Rо |
1,5 45 12,0 780 105 1,0 |
2,8 60 17,2 1490 115 1,1 |
2,1 50 17,0 2020 120 1,2 |
1,0 50 14,6 2120 100 1,1 |
1,2 40 14,0 2520 110 1,3 |
0,9 60 15,0 2760 75 0,7 |
1,8 70 18,5 2840 130 1,4 |
2,0 50 16,0 4220 60 0,4 |
1,4 65 14,6 4930 100 1,1 |
1,1 70 15,0 5940 90 0,7 |
Пример 4
Определить кинетическую энергию навала судна Д = 250000 тонн на докфиндер причала при скорости подхода V = 0,1 м/с, коэффициент энергии навала Кн = 0,9, коэффициент присоединенной массы м = 0,35, g = 9,81 м/с2.
Решение.
W = кн тонн
Задачи
Определить кинетическую энергию навала судна
Номер задачи |
61 |
62 |
63 |
64 |
65 |
66 |
67 |
68 |
69 |
70 |
|
Д, тыс.т V, м/с Кн м |
380 0,05 0,5 0,22 |
370 0,1 0,5 0,23 |
360 0,15 0,6 0,24 |
350 0,2 0,7 0,25 |
340 0,1 0,6 0,26 |
330 0,05 0,7 0,27 |
320 0,2 0,6 0,28 |
310 0,1 0,7 0,29 |
300 0,15 0,7 0,30 |
290 0,05 0,8 0,31 |
Пример 5
Под углом 90є к ДП судна подан буксир на расстоянии d = от центра тяжести судна (G) в корму. Длина судна L = 300 м. Определить расстояние (К) мгновенного центра вращения (О) от центра тяжести судна (G) и радиус, которым оконечность кормы судна опишет дугу вокруг мгновенного центра вращения.
Решение:
d = = = 100 м ; м ;
а = - d = - 100 = 50 м ; R = К + d + а = 56,25+100+50 = 206,25 м
Задачи
Определить положение центра вращения неподвижного судна и радиус, которым оконечность кормы опишет дугу вокруг мгновенного центра вращения
Номер задачи |
71 |
72 |
73 |
74 |
75 |
76 |
77 |
78 |
79 |
80 |
|
L, м d, |
320 L/2 |
320 L/3 |
320 L/4 |
320 L/5 |
320 L/6 |
320 L/8 |
320 L/10 |
320 L/12 |
320 L/16 |
320 L/32 |
Рекомендованная литература:
1. Сборник задач по управлению судами. Учебное пособие для морских высших учебных заведений / Н.А. Кубачев, С.С. Кургузов, М.М. Данилюк, В.П. Махин. - М. Транспорт, 1984, стр. 57-62.
2. Управление судном и его техническая эксплуатация. Учебник для учащихся судоводительских специальностей высших инженерных морских училищ. Под редакцией А.И. Щетининой. 3-е издание. - М. Транспорт, 1983, стр. 284-286.
3. С.Г. Погосов. Швартовка крупнотоннажных судов. - М. Транспорт, 1975, стр. 67-72.