4. Определение длины буксирного троса

4.1. Определяем длину буксирного троса по приближенным формулам:

, м

(21)

где: l_бук– длина буксирного троса, м;

Р_г– тяга на гаке (из графика сопротивлений), кгс;

h_в– высота волны, м;

K_н– коэффициент «игры» троса, он зависит от усилия возникающего в тросе, (см. таблицу 3)

Таблица 3

Рг, кгс	25000	20000	15000	10000	5000	2500
Кн	0,3	0,24	0,18	0,12	0,06	0,032

или считать в среднем 0,012 на 1 тонну тяги на гаке Р_г.

4.2. Определяем минимальную длину буксирного троса по требованиям ИМО :

или	(22)

где:

n	–	коэффициент запаса прочности троса;

Согласно требованиям ИМО минимальная разрывная нагрузка (MBL) буксирного троса связана с тяговым усилием на гаке через коэффициент запаса прочности, и определяется в соответствии со следующей таблицей.

Тяговое усилие на гаке, тонны	< 40	40 - 90	> 90
Минимальное разрывное усилие, тонны	3,0 х Тг	(3,8 - Тг/50) Тг	2,0 х Тг

Отсюда, требуемую минимальную рабочую длину стального буксирного троса можно рассчитать по формуле (22) и представить в соответствии со следующей таблицей.

Тяговое усилие на гаке, тонны	< 40	40 - 90	> 90
Минимальная длина стального буксирного троса, м	600		900

При тяговом усилие на гаке менее 30 тонн, минимальную рабочую длину буксирного троса, можно рассчитать согласно требованиям Регистра РФ, и представить в соответствии со следующей таблицей.

Тяговое усилие на гаке, тонны	< 10	10 - 30	> 30
Минимальная длина стального буксирного троса, м	360		600

4.3. Определяем длину буксирного троса по методике академика Крылова А.Н.

Проверим, удовлетворяет ли найденная длина троса критерию безопасности буксировки. Правильно рассчитанной длине троса должно соответствовать условие:

ΔХмас+ ΔХупр  hв,

(23)

где ΔХ_мас– массовая «игра» буксирного троса, м;

ΔХ_упр– упругая «игра» буксирного троса, м;

h_в– высота волны, м.

Представим соотношение ΔХ_мас+ ΔХ_упр h_вв виде:

(24)

где b– коэффициент упругой игры троса;

с  – коэффициент весовой игры троса.

В таблице 4 приведены значения коэффициентов игры для тросов, применяемых при буксировочных операциях.

Таблица 4

Временное сопротивление разрыву троса, кгс/мм^2		Минимальное значение динамического коэффициента запаса прочности
		n = 3	n = 4	n = 5
140	в	1,98	2,98	3,57
	с	0,94	2,25	3,93
160	в	2,26	3,40	4,08
	с	0,71	1,72	3,01
180	в	2,54	3,82	4,59
	с	0,57	1,36	2,38

Используя данные таблицы 4, определим значения коэффициентов игры троса bи с, для полученного значения динамического коэффициента запаса прочностиnи временного сопротивления разрыву (в расчетах принимаем значениеn= 160).

С учетом формулы (24), рассчитаем таблицу 5 и построим график зависимости допускаемой высоты волны от длины буксирного троса (рис. 2).

Таблица 5

Длина буксира, м	200	400	600	800	1000
Высота волны, м

В соответствие с данной (по заданию) высотой волны определяем из графика минимальную длину буксирного троса.

Рис. 2. Длина троса в зависимости от высоты волны