Силы, вызванные работой комплекса «руль-винт» в начале и на установившихся ходах вперед и назад.

а - судно движется вперед, винт вращается вперед; б - судно движется вперед, винт вращается назад; в - судно движется назад, винт вращается назад. Гребной винт при вращении вперед или назад не только отбрасывает поток воды в противоположную сторону, но также и закручивает его, т. е. при дает потоку не только аксиальную, но и тангенциальную скорость. При этом независимо от направления вращения винта в верхней части диска за счет влияния близкой поверхности тангенциальная скорость потока меньше, чем в нижней. При работе винта правого вращения на передний ход закручивание потока приводит к косому натеканию воды на руль. Скос потока в верхней половине струи направлен вправо, а в нижней влево. При этом скос потока в нижней части благодаря повышенной тангенциальной скорости больше, чем в верхней. Следовательно, и сила воздействия струи на единицу площади руля внизу больше. Если площадь пера руля, попадающая в струю, распределяется поровну между верхней и нижней половинами струи, то на переложенный руль будет воздействовать результирующая сила набрасывания воды, стремящаяся сместить корму влево. Часто на современных судах рули имеют клиновидную форму и располагаются так, что в верхнюю половину струи попадает большая часть площади руля. В этом случае результирующая сила набрасывания струи на переложенный руль может частично или полностью компенсироваться. При вращении винта назад закрученный поток воды набрасывается на кормовую часть судна. При этом благодаря закручиванию потока против часовой стрелки с правого борта под кормовым подзором создается повышенное давление воды, а с левого борта пониженное. В связи с перепадом давления результирующая сила — сила набрасывания струи на корпус всегда направлена влево, т. е. стремится развернуть корму в сторону левого борта. На рис. 2.9 показаны направления боковых сил, приложенных к кормовой части при различных сочетаниях направлений движения судна и вращения гребного винта, с использованием следующих обо значений: F_пп — сила, связанная с действием попутного потока; F_рц — сила реакции воды; F_ср — сила винтовой струи, набрасываемой на руль; F_ск — сила винтовой струи, набрасываемой на корпус.

5. Пассивное и активное торможение судна. Способы определения тормозных характеристик судна. Активное торможение рассчитывается в три периода. Расчет ведется до полной остановки судна (V_К). Первый период (время Т₁) – от момента установки на машинном телеграфе команды заднего хода до момента прекращения подачи топлива в двигатель. В этот период судно следует с постоянной скоростью установившегося движения V_с. Путь судна, пройденный в этот период: S₁=V_cТ₁, где V_с – начальная скорость, м/с; Т₁ – время первого периода, с.Продолжительность периода Т₁ зависит от типа СЭУ, наличия или отсутствия ДАУ, действий механика. Для расчетов принимают Т₁=5-7 с.Второй период (время Т₂) – с момента прекращения подачи топлива до пуска двигателя на задний ход. В целом продолжительность второго периода весьма существенно зависит от действий механика и обычно оценивается статистическим путем.Движение судна во втором периоде можно рассматривать как режим пассивного торможения, который описывается следующими уравнениями:

S₀ - инерционная постоянная, T₂ – время второго периода (для расчетов 1-4 мин).Третий период (время Т₃) – это активный участок торможения судна при частоте вращения движителя на задний ход в заданном режиме. Он заканчивается при V₃=0. Тогда

где S₀ – инерционная постоянная; R₀ – сопротивление воды движению судна на полном ходу; Р_зх – упор винта на заднем ходу. Окончательные полные выражения времени и пути торможения судна:Т_Т=Т₁+Т₂+Т₃; S_T=S₁+S₂+S₃ Пассивное торможение. Расчет ведется до скорости V_к=0,2V₀.Время пассивного торможения:

, где V_к – конечная скорость ПТ

Дата добавления: 2015-12-08