4.3. Представление кривых действия движителей на паспортной диаграмме судна.

График выполняется карандашом на листе формата А3 и включает два проекционно-связанных квадранта (два «поля») (рис. 4.1) Общей для этих квадрантов является шкала скорости хода судна (v).Кривые на верхнем поле представляют собой изменение силы, а кривые нижнего поля – изменение мощности.

Рис. 4.1. Паспортная диаграмма судна

На «поле сил» показываются кривые изменения суммарного эффективного упора движителей (хТ_е) при постоянных значениях частоты вращения гребного вала (n_i = const, см табл. 4.2) и, кроме того, показывается изменение (х·Т_е) при режимах, когда значения потребляемой движителем мощности располагаютсяна ограничительной характеристике двигателя (см. табл. 4.1). У двигателя при этом остается постоянным значение вращающего момента(М_вр = const) на выходном фланце двигателя.

На «поле мощностей» наносятся кривые изменения отбираемой от каждого двигателя мощности (Р_е) при принятых частотах вращения винта (табл. 4.2) и, кроме того, показывается ограничительная характеристика двигателя (табл. 4.1).

Представление (изображение) кривых действия движителей на графике (рис. 4.1) завершается нанесением границ рабочей зоны «поля сил» и «поля мощностей». Выше кривой при М_вр = const и выше кривой приn_o = constна «поле сил» располагаются значения (х·Т_е), которые движителями не могут быть созданы в силу того, что необходимые для этого мощности двигателем не обеспечиваются, т.е. эти мощности лежат за пределами области допустимых режимов его работы (см. рис. 1.1).

В связи с отмеченным «поле сил» и «поле мощностей» ограничиваются по максимальным значениям (см. рис. 4.1) и на графике удаляются участки кривых (х·Т_е) иР_евыходящие за эти границы.

5. Применение графика

«ПАСПОРТНАЯ ДИАГРАМА СУДНА»

Базовыми зависимостями графика следует считать кривые действия движителей судна (см. п. 4.3 и рис. 4.1). Кроме того, на график наносятся кривые изменения силы сопротивления движению судна при типовых условиях его движения и загрузки.

При наличии кривой силы сопротивления движению судна график может быть использован для определения как максимальной в этом случае скорости хода судна так и скорости, соответствующей другому допустимому режиму работы главной энергетической установки.

В эксплуатационных условиях кривая изменяется в зависимости от:

– путевых условий (наличие ветрового волнения, мелководья, глубокая вода, движение в битом льду и др.);

– загрузки судна (судно при полной загрузке, судно порожнем, порожнем с балластом и др.;

– состояния поверхности корпуса в подводной части (чистый корпус, корпус подвергшийся обрастанию, коррозии или местным деформациям и др.).

В данной работе, в качестве примера, необходимо определить максимальную скорость движения судна и соответствующую мощность двигателя применительно к трем эксплуатационным случаям:

• ход судна с полной загрузкой (осадка Т_квл) на глубокой воде (на рис. 4.1 кривая «а»);

• ход порожнего судна (Т_пор Т_квл) на глубокой воде (на рис. 4.1 кривая «б»);

• ход судна с полной загрузкой на мелководье (на рис. 4.1 кривая «в»).

Для построения кривой «а» значенияданы в задании на выполнение работы; для кривых «б» и «в» зависимостинаходятся относительно аналогичной кривой «а» следующим образом. Известно, что по сравнению со случаем движения судна с полной загрузкой на глубокой воде сопротивление его движению становится меньше, когда оно движется на глубокой воде без груза (порожнем) и, другой случай, сопротивление становится больше, если судно с полной загрузкой движется в условиях мелководья.

В соответствии с этим для получения точек кривой «б» при ряде значений скорости хода (v) соответствующие ординаты кривой «а» следует умножить на 0,75, а для получения кривой «в» ординаты кривой «а» следует умножить на 1,25. Полученные такимобразом зависимости наносятся на «поле сил» графика (рис. 4.1).

С использованием кривых «а», «б» и «в» следует определить максимальную скорость хода судна и развиваемую двигателем мощность: эти показатели вносятся в табл. 5.1.

На «поле мощностей» для каждого из рассматриваемых случаев изображается соответствующая кривая – винтовая характеристика двигателя. Порядок получения точек для построения такой кривой показан на рис. 4.1, применительно к кривой «а». При этом в качестве исходных используются точки пересечения кривой «а» и кривых«поля сил».

Таблица 5.1

Пропульсивные показатели судна

Характеристика		Судно с полной загрузкой на глубокой воде (основной режим)	Судно порожнем на глубокой воде	Судно с полной загрузкой на мелководье
Режим максимальной скорости хода	Скорость хода, км/ч
	Мощность, развиваемая двигателем, кВт
	Частота вращения винта, об/мин
	Характеристика винта по отношению к двигателю

В последней строке таблицы 5.1 указывается соответствующая режиму нагружения двигателя характеристика винта: «легкий», «тяжелый» или «нормальный».

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1а

Зависимость К1 от p для серии открытых гребных винтов с z = 4,  = 0,55. (Исходная диаграмма в альбоме: см. «Руководство по расчету и проектированию гребных винтов судов внутреннего плавания». Приложение. Рис. VI)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1б

Зависимость√К2 от p для серии открытых гребных винтов с z = 4,  = 0,55. (Исходная диаграмма в альбоме: см. «Руководство по расчету и проектированию гребных винтов судов внутреннего плавания». Приложение. Рис. VIа)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2а

ЗависимостьКК оте для серии гребных винтов в насадках сz = 4,  = 0,58, = 1,12. (Исходная диаграмма в альбоме: см. «Руководство по расчету и проектированию гребных винтов судов внутреннего плавания». Приложение. Рис. XIV)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2б

Зависимость 10К2 от е для серии гребных винтов в насадках при z = 4,  = 0,58,  = 1,12. (Исходная диаграмма в альбоме: см. «Руководство по расчету и проектированию гребных винтов судов внутреннего плавания». Приложение. Рис. XIVа)

ПРИЛОЖЕНИЕ 3