Построение нагрузочной диаграммы якорного электропривода

 

Процесс снятия судна с якоря условно разбивается на 4 стадии.

I стадия.

 

                                                                       (2.78).

 

Радиус пятикулачковой якорной звездочки:

,

где d в мм.

Если i не задано, то его можно рассчитать

,

где w_н выбирается по табл. 7.14, 7.15 - Справочник;

  V_цн=0.2 м/с

  h_м=0.65¸0.82

 

где К_воз=(0.2¸0.6) Нс²/м⁴ - коэффициент ветрового давления;

К_воз=С_аr_воз/2;

r_воз=1.19 кг/м³ (Сиверс, стр.392);

С_а=0.35¸1.0 (Справочник по судовым устройствам, том 1, стр.221 - коэф.С_та)

S_п - парусящая поверхность судна;

S_п=eS₁+S₂;

S₁ - площадь проекции надводной части корпуса на плоскость миделя;

S₂ - суммарная площадь проекций надстроек на плоскость миделя;

e - редукционный коэффициент

e=0.31 для судна с надстройкой и трубой в корме.

V_вод=(5¸12) м/сек - скорость ветра

,

где К_к - поправочный коэффициент на влияние кривизны корпуса.

 

L/B 6.0 8.0 10 12        

К_к   1.04 1.03 1.02 1.01

 

f_вод - коэффициент трения о воду по формуле Прандтая-Шлихтина:

;

 - число Рейнольдса;

V_вод - скорость набегания воды на судно;

V_вод=V_теч+V_{ск-ть судна};

V_теч=0.35¸4 м/сек; V_с=0.1¸0.3 м/сек;

u=(0.013¸0.01)´10^-4 м²/с - кинематический коэффициент вязкости морской воды при t⁰=10-20⁰С.

Df_вод=(0.7¸1.2)´10^-3 - надбавка к коэффициенту трения, учитывающая шероховатость корпуса судна.

S_см - смоченная поверхность судна, может быть расчитана по формуле

Семеки В.А.:

;

где L, В и Т - главные размерения судна (длина, ширина, осадка);

d=0.6¸0.75 - коэффициент полноты водоизмещения;

r_вод=1025 кг/м³ - плотность морской воды.

Длина выбранной цепи на I стадии:

;

где е₂ - длина провисающей части цепи;

L₀ - длина цепи на клюзе (2¸4)h.

II стадия.

 

                                                                             (2.79).

 

В конце II стадии:

, где К_отр=3

Dе₂=е₂-е_отр; ;

cosj_отр=F_с/F_отр;

III стадия

 

 ,                                                                          (2.80)

 

Dе₃=е_отр-h;

 

IV стадия:

 

                                                                              (2.81)

 

;

е₂=var и уменьшается от h до нуля к концу IV стадии, т.е.

Dе₄=h.

Диаграмма имеет вид показанный на рис.47.

 

Расчет мощности электродвигателя

Якорно-швартовного механизма

откуда

;

Но q=е/е_к; dе=е_кdq, тогда

 

,                      (2.82)

 

;

;

Исходя из требования Регистра о скорости выбирания якорной цепи при усилии F_{1 рег} на IV стадии имеем:

 

где V_цн=0.2 м/с (10 м/ мин).

Значение W^х_{1 IV} может быть расчитано по приближенному выражению:

, (2.83)

где А_IV=1-вm_{cq к}С=1-вm_с0, т.к. q₀=0, С=m_с0/m_{сq к};

В_IV=вm_{сq к}q=вm_{сq к}(1-С)=в(m_{сq к}-m_с0);

в=1-(1-S_н)^1/х.

                                Найдем М_нр.  

Исходя из тягового усилия, определяемого Регистром:

 

                                               (2.84).

 

Исходя из требования регистра относительно пускового момента:

 

,                                  (2.85)

 

где М_п, l_п - пусковой момент и кратность пускового момента.

Исходя из требования Регистра относительно обеспечения одновременного подъема двух якорей с половины глубины:

 

,                                                          (2.86)

 

где коэффициент 1.5 - запас на пусковой момент (см. Сиверса)

За номинальный расчетный момент принимается наибольший из расчетных моментов.