Mathcad - Проектирование и расчет кранцевого устройства
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проектирование и расчет кранцевого устройства |
|
1. Исходные данные |
|
|
||||||||
Lpp := 120 м |
|
a := 6.60 |
b := 1.71 c := 0.635 |
|||||||
Где, |
|
|
|
|
|
|||||
a = |
Lpp |
|
b = |
B |
c = |
d |
|
|||
|
B |
D |
D |
|||||||
|
|
|
|
|||||||
Откуда главные размерения в м |
||||||||||
B := |
Lpp |
|
D := |
B |
d |
:= c D |
||||
a |
b |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
B = 18.182 |
D = 10.633 |
|
d = 6.752 |
|||||||
Cв:= 0.68 коэффициент общей полноты судна
2. Определение минимальной энергоемкости при швартовке судна к причалу
ρ := 1.025 |
т |
плотность морской воды |
||
м3 |
||||
|
|
|
||
Масса судна |
|
|
||
Mc := ρ Cв Lpp B d |
Mc = 10267.537 т |
|||
По соответствующей таблице из пособия находим нормальную составляющую скорости швартовки в зависимости от водоизмещения при помощи линейной интерполяции
|
0.11 |
− 0.13 |
|
Mc |
|
|
U := 0.13 + |
|
|
|
|
− 10 U = 0.129 |
м/с |
20 |
− 10 |
|
||||
|
1000 |
|
|
|||
Коэффициент присоединенных масс для плоской пластины с учетом пространственного обтекания C m:
|
|
Lpp |
|
|
|
|
|
χ |
|
|
|
|
|
χ |
|
||
χ := |
|
|
|
χ = 17.773 |
µ := |
|
|
|
1 |
− 0.425 |
|
|
|
µ = 0.597 |
|||
|
d |
|
|
1 + χ |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 + χ |
2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π ρ d |
2 |
Lpp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Cm |
:= 1 + µ |
|
|
|
|
Cm = 1.256 |
|
|
|
|
|||||||
4 Mc |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Определим коэффициент эксцентриситета Се, для этого предварительно определив радиус инерции судн относительно оси у.
γ := 2deg |
угол подхода судна к причалу |
|
||||||||
R := |
Lpp |
R = 60 |
м |
расстояние от центра тяжести судна до точки контакта |
||||||
|
|
|
||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Радиус инерции относительно оси y принимаем iy := 0.17 Lpp |
iy = 20.4 м |
|||||||||
2 |
+ R |
2 |
( |
γ |
)2 |
|
|
|||
Ce := |
iy |
|
cos |
|
Ce = 0.999 |
|
||||
|
iy2 + R2 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Коэффициент деформации судна принимаем Cd := 1.0
Коэффициент причала принимаем Cc := 1.0
Определяем минимальную энергоемкость при швартовке судна к причалу:
E := |
Mc U2 |
C |
m |
C |
C |
d |
C |
c |
E = 107.952 кДж |
|
|||||||||
|
2 |
|
e |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Определение максимально допускаемой величины контактных давлений
Принимаю |
Pк:= 0.2 МПа |
4. Выбор характеристик кранцевой защиты.
Из условий сравнения минимальной энергоемкости с энергоемкостью кранцев и передаваемого давления с максимально допустимыми контактными по таблице выбираем характеристики
Условия A ≥ E |
Pк ≥ P |
E = 107.952 |
кДж |
Pк:= 0.2 |
МПа |
(*) |
|||
По таблице выбираем кранец №6 с характеристиками: |
|
|
|
|
|
||||
Энергоемкость при сжатии на половину диаметра |
A := 132.4 кДж |
|
|||||||
Реакция при сжатии на половину диаметра |
R := 461 |
кН |
|
|
|
||||
Диаметр баллона |
Dб := 2000 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина баллона |
Lб := 3500 мм |
|
|
|
2R |
|
|
|
|
Передаваемое давление определим по формуле |
P := |
|
|
1000 |
P = 0.076 |
||||
|
|
|
|||||||
Уловия (*) выполнены |
|
|
|
|
3 Dб Lб |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Количество кранцев n ≥ E |
E = 0.815 |
Принимаю n=2 |
|
|
|
||||
|
A |
A |
|
|
|
|
|
|
|
