Теоретическое обоснование

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА

МОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф.УШАКОВА

Кафедра «Управление судном»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторной работы по дисциплине "Управление судном"

Тема: "Расчет швартовки судна к причалу лагом с отданным якорем"

Методические указания составлены:

доцентом кафедры "Управление судном"

к.т.н., Карапузовым А.И.

утверждены на заседании кафедры

Протокол №1/03, от 23.09.2003 г.

Новороссийск 2003 г.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Швартовка лагом с отданным якорем производится при прижимном ветре. Для удержания судна при движении лагом к причалу предполагается потравливать якорь-цепь и руль перекладывать в сторону причала воздействуя на него винтовой струёй, т.е. давая ход вперед на короткие промежутки времени.

Уравнения равновесного положения судна лагом к причалу можно записать в следующем виде (см. рис.1)

(1.1)

где - натяжение якорной цепи, кгс;

- рулевая сила (боковая составляющая сил давления винтовой струю, винта работающего на передний ход), кгс;

- боковая составляющая сил давления ветра на надводную площадь парусности, кгс;

- расстояние от центра тяжести судна до клюза якорь-цепи, м;

- расстояние от центра тяжести судна до оси баллера руля;

= × - ветровой момент, где - расстояние от ЦТ судна до центра парусности, кгм;

В системе уравнений (1.1) два неизвестных: натяжение якорь-цепи и величина рулевой силы , необходимая для обеспечения движения судна лагом. Решая эту систему находим силу натяжения якорь-цепи

(1.2)

рулевую силу

(1.3)

Рис. 1. Схема сил, действующих на судно

2. ПОРЯДОК РАСЧЕТА

Необходимо определить:

1. Силу ветрового воздействия,

2. Силу натяжения якорной цепи,

3. Рулевую силу,

4. Необходимый угол перекладки руля для обеспечения движения судна лагом, a

1.) Боковую составляющую силы давления ветра определяем по формуле:

где - безразмерный аэродинамический коэффициент (примем =1,2)

- массовая плотность воздуха ( = 0,125 )

А - боковая площадь парусности, м²

- скорость ветра, м/с

- курсовой угол ветра относительно судна

2.) Момент силы давления ветра относительно ЦТ судна:

= × , [кг×м] (2.2)

3.) Силу натяжения якорной цепи определим по формуле:

[кгс] (2.3)

где , - боковая составляющая силы давления ветра и её момент относительно ЦТ судна (определены выше);

- расстояние от ЦТ судна до точки приложения рулевой силы по горизонтали, м;

- расстояние от ЦТ судна до якорного клюза по горизонтали, м;

- угол между линией действия силы натяжения якорной цепи и плоскостью миделя.

4.) Рулевую силу определим по формуле:

[кгс] (2.4)

5.) Определим необходимый угол перекладки руля для движения судна лагом из формулы:

тогда

[рад] (2.5)

где - поперечная рулевая сила;

- безразмерный гидродинамический коэффициент поперечной рулевой силы;

- массовая плотность воды ( = 104,5 );

- площадь пера руля, м²;

- скорость набегающего на руль потока, создаваемого винтовой струей, м/с.

Дата добавления: 2015-07-08