Устройство, техническая эксплуатация судна Управление судном,  безопасность мореплавания Клининг на водных судах Чистка форсунок Полезные ссылки Полезные статьи, литература
 

Водный транспорт, теория и практика, все о морских и речных судах

Управление судном и безопасность мореплавания

19.05.2015 17:29
дата обновления страницы

Влияние работы движетелей на управляемость судна

Устройство, техническая эксплуатация судна

Управление судном,  безопасность мореплавания

Советы для яхтсменов

Яндекс метрика

Скорость судна. Для судов морского флота установлены следующие степени скоростей для переднего и заднего ходов: самый малый, малый, средний, полный, самый полный.

Влияние различных сил на работу гребного винта на переднем ходу
Совместная работа гребного руля и винта
Управление судами с винтом регулируемого шага (ВРШ)
Управление судами с крыльчатыми движителями, активным рулем и подруливающими устройствами
Управление многовинтовыми судами
Особенности управления судами с различными энергетическими установками
Управление судами на подводных крыльях
Мостик и рулевая рубка - главный пост управления судном
 

Влияние различных сил на работу гребного винта на переднем ходу

Полный ход соответствует 100 % технической скорости, средний равен 75 %, а малый 50 % от скорости полного хода.

Самый малый ход - скорость, при которой судно слушается руля (управляется). Частота вращения движителей на самом малом ходу зависит от вида судовой энергетической установки. На судах с дизелем сразу после пуска устанавливается высокая частота вращения, которую можно уменьшить только до определенного предела (около 30 % частоты вращения от полного хода). На судне, где СЭУ паровая машина, турбина или электродвигатель, можно получить любую минимальную частоту вращения движителя.

Самый полный ход - максимально возможный ход, который дается на непродолжительное время до 15 мин. Этот ход обычно дается в критических ситуациях: для избежания столкновения, навала, выхода из ледяного сжатия или снятия судна с мели.

При одной и той же частоте вращения движителя судно развивает на заднем ходу меньшую скорость, чем на переднем. Эффективность заднего хода на одну ступень ниже эффективности переднего, так как гребной винт рассчитан на работу на переднем ходу. Обводы подводной части корпуса судна также рассчитаны для движения вперед.

Характеристики гребного винта. Гребной винт предназначен для создания силы тяги и обеспечения поступательного движения судна. Он является и хорошим помощником
рулю, особенно при маневрировании в узкостях и на швартовных операциях.

На морских судах устанавливают трех-, четерых- и реже пятилопаст-ные винты. Наибольшее распространение на судах получили четырех-лопастные винты. По конструкции винты делятся на цельнолитые и со съемными лопастями. Основные характеристики винта - диаметр, шаг, скольжение, коэффициент полезного действия (к. п. д.).

Диаметр винта - это диаметр окружности, описываемый концами лопастей.

Шаг винта - путь, проходимый винтом за один оборот в твердом теле. Свой рабочий шаг с учетом потери части упорной силы на скольжение и другие сложные явления гребной винт развивает после того, как судно начнет двигаться с нормальной скоростью при данной частоте его вращения. Так как гребной винт вращается не в твердом теле, а в воде, то он не в состоянии сдвинуть судно за один оборот на полную величину своего шага по отношению к окружающей воде. Это явление объясняется скольжением лопастей о воду.

Коэффициент полезного действия гребного винта - отношение мощности, развиваемой винтом, к эффективной мощности СЭУ. Гребные винты изготавливают правого и левого вращения (шага).

Винт правого шага у судна, идущего передним ходом, вращается слева направо, т. е. по часовой стрелке, если смотреть с кормы. Винт левого шага вращается против часовой стрелки. На морском одновинтовом судне обычно устанавливается винт правого шага, на двухвинтовом на правом борту - винт правого шага, на левом - левого шага. Гребной винт при вращении образует за кормой струю воды, закрученную в сторону вращения. Этот спиральный вихревой поток воды действует на перо руля и корпус судна, оказывая влияние на управляемость.

Сила С, которая действует на корму судна вследствие набрасывания воды на перо руля, называется силой набрасываемой струи и зависит от работы винта и положения пера руля. Вращению винта противодействует вода. Это сопротивление воды называется силой реакции и обозначается буквой D.

Рассмотрим действие этих сил на руль и винт правого шага одновинтового судна на установившемся переднем ходу (рис. 167).

Влияние силы набрасываемой струи. Вода, отбрасываемая винтом, уходит за корму судна. Частицы воды перемещаются не по прямой линии, а кругообразно. Вращаясь, они встречают на пути 'препятствие в виде руля. Движущиеся частицы воды оказывают на перо руля различное давление. Давление будет больше в нижней правой части руля, чем в левой верхней. Это объясняется тем, что с глубиной гидростатистическое давление увеличивается. Таким образом, при постоянном погружении и вращении винта будет создаваться постоянное давление воды на перо руля. В результате этого при прямом положении пера руля корма судна будет стремиться уклониться влево. Лопасть / в верхнем положении при вращении отбрасывает воду с силой С, (рис. 167, а). Эта сила, направленная вниз, никакого действия на отклонение кормы в сторону не оказывает.

Рис 167. Действие сил на переднем ходу: а - набрасываемой струи, б - реакции

Лопасть II гонит воду справа налево и набрасывает ее на нижнюю часть пера руля с силой С2, которая будет стремиться уклонить корму влево. Лопасть III, находясь в нижнем положении, поднимает воду вверх с силой Сз, которая, как и сила Сi, не оказывает действия на боковое отклонение кормы. Одновременно эта же лопасть отгребает воду от пера руля, вследствие чего слева от руля создается некоторая разреженность. Поэтому действие силы С2 увеличивается. Лопасть IV гонит воду вправо и бросает ее на верхнюю часть пера руля с силой С4, которая стремится уклонить корму вправо. Так как гидростатическое давление в верхней и нижней частях пера руля различно, то сила Сг окажется больше силы Са и корма судна будет уваливаться влево, а нос - вправо.

Влияние силы реакции. Движению лопасти I вправо противодействует сила D |, которая стремится оттолкнуть ее влево (рис. 167,6). Корма судна под влиянием этой силы должна уклоняться влево. Лопасть

II встречает сопротивление воды силой D2, которая направлена снизу вверх. Эта сила стремится поднять корму судна вверх и на уклонение ее в сторону не влияет. На лопасть

III встречная вода действует с силой Dz- Она стремится уклонить корму вправо. Лопасть IV, движущаяся снизу вверх, испытывает сопротивление воды с силой ?)4, направленной вниз. Эта сила так же, как и сила D2, не влияет на боковое отклонение кормы.

При сравнении сил D\ и D3, которые влияют на уклонение кормы, видно, что сила D3 больше силы D\ из-за различия плотности воды на разных глубинах. Следовательно, под действием силы D корма одновинтовых судов правого шага на переднем ходу отклоняется вправо, а нос - влево. Силы D2 и D4, которые стремятся приподнять и опустить корму, создают вибрацию кормовой части судна.

Судно при движении вперед раз-вигает носовой частью воду, вытесняет определенный объем и занимает свояаг корпусом его место. При движении судна вперед за его кормой образуется разреженное пространство, в которое устремляется вода, образуя попутное течение. Это течение называется попутным следом.

Влияние силы попутного следа. Обводы кормы судна не одинаковы по всей его высоте. Будучи округлыми наверху, они по мере углубления становятся все острее. Поэтому степень разрежения воды за кормой на разных глубинах различна. Так как попутный след (течение) образуется вследствие разрежения воды за кормой судна, то оно имеет наибольшее значение у поверхности воды и ослабевает по мере увеличения глубины.

Частицы воды, которые устремляются за судном, будут создавать на лопастях винта непрерывное давление с силой Ь. Эта сила, называемая силой попутного следа, действует на лопасти сзади и относит корму влево, а нос - вправо. Таким образом, на поворотливость судна при движении вперед влияют три силы: набрасываемой струи С, реакциям воды D, попутного следа Ь.

Две из этих сил С и b стремятся уклонить корму влево, а сила D вправо. Из практики известно, что, если у одновинтового судна с винтом правого шага, имеющего передний установившийся ход, поставить руль прямо, то судно будет уклоняться вправо. Это указывает на то, что сумма сил С и b больше силы D. Поэтому общие выводы о влиянии работы гребных винтов правого шага на поворотливость судна можно сформулировать следующим образом:

у одновинтовых судов с винтом правого шага на переднем установившемся ходу корма уклоняется влево, а нос - вправо. Чтобы заставить судно идти прямо, нужно немного переложить руль на левый борт; диаметр циркуляции вправо у такого судна будет несколько меньше диаметра циркуляции влево.

Читать далее влияние работы движетелей судна...

На главную страницу

Смотрите также интересные ссылки:
Все об ультразвуковой очистке  Чистка днищ катеров   Краски необрастайки  Автохимия  Химия для подвижного железнодорожного состава  Интернет магазин автокосметики