Буксировка рывками используется в случае, когда стягивающее усилие недостаточно для снятия аварийного судна с мели. При рывке возникают силы инерции, которые могут многократно превысить разрывную прочность буксирного троса. Чтобы этого не произошло, необходимо рассчитать допустимую скорость буксировщика к моменту начала рывка.

Во время разгона до скорости V буксировщик водоизмещением D накапливает кинетическую энергию:

Ek = DV2/2

которая переходит в потенциальную энергию упругой деформации буксирного троса Еп:

Еп = lтР2раз/8d2

где lт - длина буксирного троса,

Рpаз - разрывное усилие троса;

d- диаметр троса;

 - упругость троса ( - 37 кН/мм2 ).

Приравнивая Ек и Еп находим допустимую скорость буксировщика, при которой усилия в буксирном тросе не превышают половины его разрывного усилия:

V = √Рраз/2   lт/Dd2

2.10. Снятие с мели устройством каналов и размывом грунта

Устройство каналов с размывом  грунта используется на мягких грунтах, когда другие способы снятия судна с мели не дали положительных результатов.

Обычно для размыва грунта используются специалюированные /суда-спасатели, буксиры, ледоколы. Поскольку эффективность размыва находится в прямой зависимости от уклона гребного вала, на судне-спасателе создается максимально возможный дифферент на корму. Далее спасатель становится на якоря на безопасной глубине и заводит на аварийное судно стальные; швартовы. После обтягивания якорных цепей и швартовых он/дает ход, постепенно увеличивая обороты. Направление размыва грунта и ширина канала определяются перекладками руля и разворотами судна-спасателя с помощью якорей и швартовых. Во время работы промерами периодически контролируются глубины и ведется наблюдение за струей от винтов. Отсутствие в струе частиц грунта свидетельствует о том, что размыв на данном участке закончен.

Примечание. Необходимо отметить, что все перечисленные способы снятия судна с мели в сложных случаях посадки используются комплексно. Например, производят дифферентовку и частичную разгрузку судна, затем для увеличения  стягивающего усилия заводят якоря. Буксировке судна для снятия с мели другими судами или спасателями обычно предшествуют все перечисленные ранее способы уменьшения силы реакции грунта, и в самых неблагоприятных случаях производится образование канала размывом грунта, если в направлении стягивания имеются недостаточные глубины. При наличии водотечности корпуса до начала работ по снятию с мели производится заделка пробоин и откачка воды из затопленных отсеков.

3. РАСЧЕТ КРЕПЛЕНИЯ ПАЛУБНЫХ ГРУЗОВ

Таблица 3.1

Примечание. Номер варианта аналогичен номеру буксирующего судна.

Задания к разд. 3 курсовой работы:

1. Подобрать найтовы для крепления груза.

2. Проверить, является ли достаточной прочность палубы при перевозке груза во время качки.

Расчет крепления палубного груза выполняется в соответствии с рекомен-дациями ИМО

В приложении ИМО Кодекса безопасной практики размещения и крепления груза - «Методы оценки эффективности устройств крепления нестандартных грузов» - определен следующий порядок расчета сил, действующих на груз.

1. Расчет внешних сил, действующих на груз в продольном, поперечном и вертикальном направлениях, выполняется по формуле

F(x,y,z) = ma(x,y,z) + Fw(x,y) + Fs(x,y),

где F(x,y,z) - продольные, поперечные и вертикальные силы;

m - масса груза;

a(x,y,z) - продольное, поперечное и вертикальное ускорение (табл. 3.2);

Fw(x,y) - продольная и поперечная сила ветрового давления Рвет, кН,

Рвет = 1,5Sп

где Sn - площадь парусности груза (соответственно поперечная и продольная).

Fs(x,y) - продольная и поперечная сила удара волн.

2. Расчет силы ударов волн при заливании грузов,

F(x,y)  = pS(x,y)

где S(x, у) - площадь заливания поверхности, перпендикулярная соответственно осям X, Y;

p = 7,4 кН - при высоте заливания 0,6м;

p = 19,6 кН - при высоте заливания 1,2м.

Если высота заливания находится в пределах от 0,6 до 1,2м, то величина p определяется методом линейной интерполяции.

Таблица3.2

Приведенные величины поперечных ускорений включают составляющие сил тяжести, килевой качки и подъёма судна на волне параллельно палубе. Приведенные величины вертикальных ускорений не включают составляю­щую статического веса.

Основные данные ускорений рассматриваются применительно к следующим условиям эксплуатации:

- неограниченный район плавания;

- любое время года;

- длина судна L = 100м;

- эксплуатационная скорость 15 уз;

- отношение B/GM > 13 (В - ширина судна, GM- метацентричес-кая высота).

Для судов, длина которых отличается от 100 м, а скорость - от 15 уз, величины ускорений корректируются коэффициентом, приведенным в табл. 3.3

Таблица 3.3 Коэффициент корректуры ускорений в зависимости от длины и скорости судна

Дополнительно для судов, у которых соотношение B/GM < 13, величины поперечных ускорений исправляются коэффициентом, приведенным в табл. 3.4.

Таблица 3.4 Коэффиииент короеютюы при B/GM<13

3.1. Усилия, возникающие в найтовы при бортовой качке(Fн)

Под действием опрокидывающих моментов, приведенных на рис. 3.1, составим уравнение моментов относительно точки N

Fн cos*hк + Fн sin * b + Pzb/ 2 = Pyhg +P'yha + P"y hз,

откуда находим

Fн = (Pyhg + P'yhn + P"y hз – 0,5 Pzb)/(bsin + hkcos)

Рис. 3.1. Схема действия сил на палубный груз:

hk - расстояние по вертикали от палубы до верхней точки крепления найтова;

b - ширина ящика;

hg - расстояние по вертикали от, палубы до середины ящика;

hn - половина высоты площади парусности;

h3 - половина высоты заливания.

Условно можно принять, что hn = h3 = hg   равно половине высоты ящика.

Ру- силы инерции и тяжести по оси Y (Pу=m*а(у));

Рх - силы инерции и тяжести по оси Z (Pz=m*a(z));

Р'у - поперечная сила ветрового давления (Fw(y));

P"у - поперечная сила удара волн (Fs(y)).

Под действием сил, смещающих груз, составляем уравнения сил:

Fy = Ру + Р'у + P"у     (1)    Рz + Fн sin = N;  (3)

Fy= Fн cos + Fmp      (2)  Fmp = fN,    (4)

где N - реакция опоры (палубы);

f - коэффициент трения-скольжения. Подставляя значения в уравнения (2) - (4), получим:

Fy = Fн cos  + fPz + fFн sin .

Принимая коэффициент f  равным 0,15 (сталь - сталь); 0,5 (сталь -дерево), находим:

Fн = (Fy – fPz)/(cos + fsin)

Из полученных значений Fн выбирается большее, которое и принимается за усилие, возникающее в найтовых при бортовой качке.

3.2. Усилия, возникающие в найтовых при килевой качке

Учитывая небольшую по сравнению с бортовой амплитуду килевой качки, уравнения опрокидывающих  моментовй можно не составлять. Необходимо составить только уравнения сил, смещающих груз аналогично бортовой качке, откуда определяется усилие, возникающее в найтовых:

Fн1 = (Fx – fPz)/cos + fsin)

где  - угол между продольным найтовым и палубой.

3.3. Расчет крепления груза

Поперечные и продольные найтовы для крепления груза выбираются в соответствии с ГОСТ 7679-69 по разрывному усилию  Fpаз   которое

определяется по формуле:

Fpаз = Fнk

где k - коэффициент запаса прочности (для крепления палубного груза k = 3; для крепления груза в трюмах k = 2,5).

Если для крепления используется несколько найтовых n, то они выбираются по формуле:

Fpаз = Fнk/n

Дополнительная нагрузка на палубу при обтяжке найтовых принимается равной 10 -12% от суммарного разрывного усилия всех найтовых.

Страницы: 1, 2, 3