- •Содержание
- •Глава 1 характеристики корпуса судна…………………………………..7
- •Глава 2 плавучесть судна………………………………………………..……15
- •Глава 3 начальная остойчивость судна……………………………. 26
- •Глава 4 остойчивость при больших углах крена………………….…37
- •Глава 5 нормирование остойчивости судов…………………………46
- •Глава 6 непотопляемость судна…………………………………………56
- •6.7 Обеспечение непотопляемости судов………………………………………………60
- •Глава 7 прочность корпуса судна………………………………………….65
- •Глава 8 сопротивление воды движению судна………………………80
- •Глава 9 судовые движители…………………………………………………..88
- •Глава 10 качка судов…………………………………………………………...101
- •Глава 11 управляемость судна…………………………………………….114
- •Условные обозначения основных величин
- •Глава 1 характеристики корпуса судна
- •Геометрия корпуса судна
- •Главные плоскости, система координат
- •Главные размерения и коэффициенты полноты корпуса
- •1.1.3 Теоретический чертеж судна
- •Технико — эксплуатационные характеристики судна
- •1.2.1 Весовые (массовые) характеристики судна
- •1.2.2 Объемные характеристики судна
- •1.2.3 Регистровая вместимость судов
- •1.2.4 Эксплуатационные характеристики судов
- •Глава 2 плавучесть судна
- •Силы, действующие на судно
- •Посадка судна
- •Запас плавучести и грузовая марка
- •Марки углубления и осадка судна
- •Судовая документация для расчета водоизмещения
- •Расчет водоизмещения судна
- •Изменение осадки судна при приеме и снятии груза
- •Изменение осадки судна при переходе в воду другой плотности
- •Глава 3 начальная остойчивость судна
- •Понятие остойчивости судна
- •3.2 Элементы остойчивости
- •3.3 Влияние переноса груза на посадку судна
- •3.4 Влияние на остойчивость подвешенных и жидких грузов
- •3.8 Влияние свободной поверхности жидкого груза
- •3.5 Изменение посадки и остойчивости судна при приеме и снятии груза
- •Глава 4 остойчивость при больших углах крена
- •Плечи статической остойчивости, формы и веса
- •4.2 Диаграмма статической остойчивости и ее параметры
- •Универсальные дсо (удсо)
- •Динамическая остойчивость судна и ддо
- •Решение задач о статической остойчивости на дсо
- •Решение задач о динамической остойчивости на дсо
- •Глава 5 нормирование остойчивости судов
- •Предварительный контроль остойчивости (1 этап)
- •Проверка остойчивости судна по дсо (2 этап)
- •Методы расчета критериев остойчивости судна
- •5.4 Информация об остойчивости и прочности для капитана
- •Глава 6 непотопляемость судна
- •6.1 Понятие непотопляемости судна
- •6.2 Категории затапливаемых отсеков
- •6.3 Коэффициенты проницаемости
- •6.4 Методы расчета аварийной посадки судна
- •6.5 Требования к элементам аварийной посадки и остойчивости судна
- •6.6 Информация об аварийной посадке и остойчивости судна
- •6.7 Обеспечение непотопляемости судов
- •6.8 Типовые случаи спрямление поврежденного судна
- •Глава 7 прочность корпуса судна
- •7.1. Силы и моменты, действующие на корпус судна на тихой воде
- •7.2 Дополнительные силы и моменты
- •7.3 Нормирование общей прочности по правилам рс
- •7.4 Контроль общей прочности в рейсе
- •7.4.1 Контроль прочности по приближенным формулам
- •Контроль прочности по диаграммам
- •7.4.3 Контроль прочности по судовой компьютерной программе
- •7.5 Контроль местной прочности судна
- •7.6 Судостроительные материалы
- •Глава 8 сопротивление воды движению судна
- •8.1 Понятие ходкости судна
- •8.2 Сопротивление воды и его составляющие
- •8.3 Методики расчета полного сопротивление
- •8.4 Приближенные способы определения сопротивления и буксировочной мощности
- •8.5 Методы снижения сопротивления воды
- •3) Подогревом или введением в жидкость пузырьков воздуха;
- •Глава 9 судовые движители
- •9.1 Классификация судовых движителей
- •9.2 Элементы гребного винта
- •9.3 Характеристики гребного винта
- •9.4 Режимы работы гребного винта
- •9.5 Диаграммы для расчета гребного винта
- •9.6 Взаимодействие гребного винта и корпуса судна
- •9.7 Кавитация гребных винтов
- •9.8. Совместная работа винта, двигателя и корпуса судна
- •9.9 Ходовые характеристики и паспортные диаграммы
- •Глава 10. Качка судов
- •10.1 Действующие силы и виды качки
- •10.2 Параметры и последствия качки
- •10.3 Качка судна на тихой воде
- •10.4 Качка судна на волнении
- •10.5 Качка судна на регулярном волнении
- •10.6 Влияние курса и скорости хода на качку судна
- •10.7 Нерегулярное волнение
- •10.8 Успокоители качки
- •Пассивные успокоители.
- •Активные успокоители
- •Глава 11 управляемость судна.
- •11.1 Основные понятия управляемости
- •11.2 Периоды и элементы циркуляции судна
- •11.3 Средства активного управления судном
- •Литература
9.8. Совместная работа винта, двигателя и корпуса судна
Гребной винт, двигатель и корпус судна связаны между собой валопроводом (рис. 9.9) как кинематически, так и динамически, поэтому их работу нужно рассматривать в комплексе.
Кинематическая связь между винтом и двигателем составляет: nв=nдв. При этом динамическая связь будет составлять: Мв= ηв∙Мдв., где ηв - КПД валопровода. Ориентировочно, при кормовом расположении машинного отделения КПД валопровода составляет ηв= 0,96-0,99, а при среднем расположении машинного отделения ηв= 0,95-0,98.
Кинематическая связь между винтом и корпусом судна составляет: vp=vs∙(l-w). При этом динамическая связь будет составлять: i1∙P∙(l-t)=R.
Рис. 9.9 Судовой валопровод.
1-ГД; 2-маховик; 3-упорный вал; 4-упорный подшипник; 5-переборочный сальник; 6-опорный подшипник; 7-коридор гребного вала; 8-промежуточный валопровод; 9-полумуфта; 10-дейдвудное устройство; 11-гребной винт.
При установившемся режиме движения судна все записанные условия связей выполняются, но если какая-либо из величин, входящих в условия, изменяется, то вся система перестраивается на новый режим, при котором условия опять будут выполняться.
Действительно, пусть, например, возник встречный ветер, и сопротивление R выросло, тогда нарушится кинематическая связь между гребным винтом и корпусом судна, при этом избыток сопротивления будет подтормаживать судно и его скорость уменьшится, а значит, уменьшится поступь винта и момент на нем возрастет. Это приведет к падению числа оборотов двигателя и через некоторое время работа всего комплекса опять установится, но уже при иных значениях характеризующих его величин.
Здесь важным вопросом является соответствие гребного винта двигателю. Для простоты рассмотрим случай прямой передачи мощности двигателя на гребной винт.
Существенное различие между характеристиками двигателя и гребного винта состоит в том, что мощность, развиваемая двигателем при постоянной подаче топлива, зависит от частоты вращения n, а потребляемая винтом мощность зависит от поступи λр. Это приводит к тому, что если при какой-то поступи λ0 и номинальной частоте вращения n0 винт потребляет полную мощность двигателя N0, то при меньшей скорости винта судна, а следовательно и меньшей поступи λр<λ0, коэффициент момента увеличивается, момент на винте возрастает и двигатель снизит частоту вращения, пока момент на винте не сравняется с моментом двигателя. Такой винт, у которого при n=n0 момент больше, чем развивает двигатель, называется гидродинамически тяжелым винтом, и на оборот, если при n=n0 момент на винте меньше, чем на двигателе, такой винт называется гидродинамически легким, в этом случае двигатель стал бы увеличивать частоту вращения, что недопустимо, поэтому регулятор автоматически уменьшит подачу топлива, чтобы момент двигателя сравнялся с моментом на винте при допустимой частоте вращения двигателя.
Улучшение гидродинамических качеств таких винтов можно получить путем проведения операций «облегчения» или «утяжеления».
Корректировка лопастей винта с целью «облегчения» может быть произведена путем обрубки концов лопастей по радиусу, либо путем подрезки выходящих кромок лопастей.
Корректировка винта с целью «утяжеления» проводится реже, т.к. эта операция значительно сложнее и возможна только при наличии запаса прочности у лопастей.
Наиболее часто «утяжеление» выполняют подрубкой входящих кромок лопастей и иногда путем придания изгиба (вогнутости) сечениям лопасти. Корректировка винтов с целью улучшения их работы производится только специалистами на судоремонтных предприятиях.