Рассчет крепления палубного груза, буксировка судна в море и при снятии с мели

 

1.4 Организация работ при приеме палубных грузов.

 

Для палубных грузов требуется тщательная подготовка верхней палубы к их приему. Перед погрузкой палубного груза  необходимо произвезти следующие работы:

1. Тщательно подмести палубу, убрать мусор, который мог бы препятствовать свободному протеканию забортной и дождевой воды к шпигатам и штормовым портикам.
2. Очистить шпигаты и штормовые портики от грязи и проверить их действие.
3. Перед приемом груза на палубу или на грузовые люки уложить доски или бревна, грубо пригнанные к палубному настилу, а также подкладки под отдельные части грузовых мест, имеющих фигурную форму. Подкладочный материал распределяет нагрузку по всей опорной поверхности, обеспечивает сток воды к шпигатам и штормовым портикам.
4. Балластные танки запрессовать или полностью осушить. Проверить рассчетом остойчивость судна на момент окончания приема палубных грузов и на момент предпологаемого прихода в порт назначения.
5. В зависимости от характера предпологаемого палубного груза проверить наличие и прочность рымов и обухов для крепления найтовых. При предпологаемой перевозке особо тяжелых грузовых мест (локомотивы, железнодорожные вагоны), если требуется, зарание установить добавочные обухи для креплений. В таких случаях необходимо проверить прочность палубы. Если требуется добавочное ее подкрепление, его необходимо зделать (с привлечением конструкторских бюро).
6. Проверить состояние и подготовить к работе тяжелые и легкие грузовые стрелы, грузовые лебедки, канивас-блоки, найтовые, талрепы и другие детали такелажного оборудования.
7. Обеспечить надежную защиту от повреждения грузов трубопроводов, идущих по верхней палубе.
8. При укладке палубного груза необходимо следить за тем, чтобы не загромождались места и утройства к которым всегда должен быть обеспечен свободный доступ:

• трубки для измерения высоты воды в льялах, танках двойного дна, диптанках, форпиках и ахтерпиках;
• воздушные трубки, идущие в трюмы и танки;отростки пожарной магистрали;
• маховики или рукоятки клапнов магистралей паро или газотушением;
• вентиляторы жилых, служебных и хозяйственных помешений, а также груховых трюмов, если они необходимы во время плавания;
• рукоятки или головки приводов для закрывания водонепрониыаемых дверей, клапанов трубопроводов и др.;
• кнехты и направляющие ролики, а также вьюшки со швартовными тросами;
• запасные якоря и запосные лопости винта;
• приборы для передачи сигналов;
• спасательные шлюпки, спасательныке приборы и плоты;
• брашпиль, швартовные и грузовые лебедки, если последние могут потребоваться в плавании;
• приборы механического и ручного управления рулем;
• двери в жилые, служебные и хозяйственные помешения, которыми пользуются в плавании;
• проходы для команды во все места, необходимые для нормального управления судном;
• место междо грузом и фальшбортом, достаточное для того, чтобы попавшая из-за борта вода могла свободно уходить через штормовые портики и шпигаты.

9. Устроить безопасные переходы для экипажа по грузу, если проход среди сложенного на палубе груза сделать нельзя.
10. Предусмотреть на корме судна в местах расположения переходов и проходов надлежащее освещение,.а в передней части судна, где такое освещение нежелательно по условиям судовождения,- нанесение полос белой краской.
11. Предусмотреть, чтобы палубный груз ни в коем случае не создавал помех судовождению и  несению нормальной  вахты в море; для этого ограничить высоту палубного груза впереди мостика.
12. При расположении груза в несколько ярусов устроить прочные конструкции, обеспечивающие его поддержание.                                                                                                                                   Основная цель подготовки палубы для приема того или иного груза  заключается  втом, чтобы при помощи подкладок ( досок, брусьев ) перейти от сосредоточенных нагрузок к распределенным, не привышающим норм, установленных Правилами Регистра для данного судна.    

        

 

Часть 2. Буксировка судов морем.

Основные  технико-эксплуатационные характеристики судов

Типи судов номера  проектов	грузоподъемность, т	Корф. полноты δ	водоизмещение судна,т	Мощ- ность, л.с.	Длина,  м	Ширина, м	Высота судна, м	Высота борта, м	Осадка в грузу, м	Количество т/см q	Вес якоря, кг
Орель,1743,1 (буксируемое  судно)	3300	0,886	4375	1320	108,4	15,0	15,7	5,0	3,2	13,4	500
Десна (буксировщик)	3700	0,914	5420	1700	98,0	16,0	15,6	6,0	4,0	15,8	600

Исходные данные:

A/A_d = 0,6 – дисковое отношение;

D_в =1.7 – диаметр винта, м;

H_в = 1,9 - шаг винта, м,

n = 5 об/c

Коэф. Трения  f = 0,142;

Плотность морской воды – 1016 кг/м3;

Плотноть воздуха 1,25 кг/м3;

Скорость встречного ветра – 5 м/с;

Коєф. волнения – 0,0003;

Средняя высота крепления буксирного троса на буксировочном судне – 3,0 м.;

1=300 м – длина буксирной линии; d=0,032 м. – диаметр троса.

2.1 Расчёт скорости буксировки  и прочности буксирной линии.

 

Расчёт производится по методике, предложенной в книге (1):

 

Сопротивление буксирующего судна:
1.
Сопротивление буксируемого судна:
2.
Сопротивление воды:
3.	Буксирующее судно: , где f – коэффициент трения ( f = 0,142); ρ – плотность морской воды 1016 кг/м3; Ω – площадь смоченной поверхности судна, определяемая по формуле ( , где L – длина корпуса судна, м; d – средняя осадка судна, м; δ – коэффициент полноты водоизмещения судна; В – ширина судна, м; V – скорость судна, м/с (1 – 6м/с).	Буксируемое судно: , где f – коэффициент трения ( f = 0.142); ρ – плотность морской воды 1016 кг/м3; Ω – площадь смоченной поверхности судна, определяемая по формуле ( , где L – длина корпуса судна, м; d – средняя осадка судна, м; δ – коэффициент полноты водоизмещения судна; В – ширина судна, м; V – скорость судна, м/с(1 –6м/с).
Остаточное сопротивление:
4.	, где Δ – водоизмещение судна, т.	, где Δ – водоизмещение судна, т.
Воздушное сопротивление:
5.	, где r - плотность воздуха(1,25 кг/ м2), Ан – проекция надводной поверхности судна на плоскость мидель-шпангоута (принимая во внимание, что Hнадв для данного судна равна Hнадв = hс – Т =  15,6 – 4,0 = 11,6мÞ Ан= B*Hнадв=16,0*11,6 =185,6 м2 ), м2; U – скорость встречного ветра, м.	, где r - плотность воздуха(1,25 кг/ м2), Ан – проекция надводной поверхности судна на плоскость мидель-шпангоута (принимая во внимание, что Hнадв для данного судна равна Hнадв = hс – Т =  15,7 - 3,2 =  12,5 мÞ Ан= В*Hнадв=15,0*12,5= 187,5 м2), м2; U – скорость встречного ветра, м.
Сопротивление судна на волнении:
6.	, где kволн – коэффициент дополнительного сопротивления (зависит от бальности волнения в данном случае равен 0,0003)1.	, где kволн – коэффициент дополнительного сопротивления (зависит от бальности волнения в данном случае равен 0,0003).
Сопротивление гребного винта: (рассчитывается только для буксируемого судна)
7.	Застопоренные винты (2 шт.): , где A/Ad – дисковое отношение; Dв – диаметр винта, м, r - плотность воды т/ м3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление, кН	Скорость в м/с
	1м/с		2м/с		3м/с		4м/с		5м/с		6м/с
	буксировщик	буксируемое	буксировщик	буксируемое	буксировщик	буксируемое	Буксировщик	буксируемое	буксировщик	буксируемое	буксировщик	буксируемое
Rf	3,18	3,08	11,3	10,9	23,75	22,96	40,2	38,88	60,5	58,48	84,43	81,65
Rr	0,05	0,03	0,74	0,48	3,76	2,4	11,88	7,6	29,01	18,56	60,16	38,46
Rвозд	3,34	3,37	4,55	4,59	5,94	6,0	7,52	7,58	9,28	9,36	11,23	11,3
Rволн	0,34	0,32	1,34	1,3	2,02	2,92	5,38	5,2	8,4	8,12	12,1	11,7
Rз.в	-	1,76	-	7,05	-	15,86	-	28,19	-	44,04	-	63,42
SR	6,91	8,56	17,93	24,32	35,47	50,14	64,98	87,45	107,2	138,6	167,9	206,5
Rобщ.	15,47		42,25		85,61		152,43		245,8		374,4

 

Сила упора винта буксирующего судна на швартовых (максимальное сопротивление винтов):
9.	, где Hв – шаг гребного винта (в данном случае » 1,9м); Рв – мощность, потребляемая гребным винтом, кВт; Dв – диаметр гребного винта, м (1,7м); n – частота вращения гребного винта, с-1.

 

 

 

Результаты расчётов по формулам, приведенным выше, сведём в таблицу 1:

 

 

 

Таблица 1

Скорость судна в м/с	Сопротивления, кН
	Ro	R1	Rs
0	0	0	0
1	6,91	8,56	15,47
2	17,93	24,32	42,25
3	35,47	50,14	85,61
4	64,98	87,45	152,43
5	107,2	138,6	245,8
6	167,9	206,5	374,4

 

 

 

По табличным  значениям строим график зависимости  сопротивления судов от скорости буксировки (см. на следующей странице).

 

 

2.2 Расчёт параметров  буксирной линии.

Из графика видно, что  максимальная скорость буксировщика без  буксира на спокойной воде равна:

Vбукс.max = 5,39 м/с,

Скорость буксирования равна:

Vб. = 3,68 м/с,

Тяга на гаке равна:

F_г = 75 кН

Необходимая длина буксирной линии:
10.	, где Fг – тяка на гаке, кН; hв – высота волны, м; ki – коэффициент игры буксирного троса, определяемый по таблице, в данном случае для Fг  = 55,5 кН  ki =0,06
	l = 417 (м)