4.4. Расчетно-графический метод определения

элементов торможения

Расчетное определение коэффициентов сопротивления и силы упора винта выполняется по эмпирической формуле расчета величины К с точностью 9,4%, которое имеет вид:

(4.24)

(4.25)

∆- в тоннах

(4.26)

К_p – коэффициент упора винта

(4.27)

Для учета воздействия корпуса на силу упора винта при торможении, рассчитывают коэффициент усилия упора:

(4.28)

- площадь мидель шпангоута;

(4.29)

-площадь диска винта, (4.30)

(4.31)

где  - массовая плотность воды (1020 кг/см³);

n – частота вращения винта (об/с);

Дв – диаметр винта, м;

 - дисковое отношение винта;

Z – число лопастей;

Н/Дв – шаговое отношение винта, рад;

S - площадь погруженной части мидель-шпангоута, м²;

A_d – площадь диска винта, м².

Универсальная диаграмма торможения и ее использование.

Для использования расчетов построена универсальная диаграмма торможения (УДТ), позволяющая определить путь и время как пассивного, так и активного торможения.

Верхняя часть диаграммы связывает между собой величины , V/V_н , Д/К, S и предназначена для определения тормозного пути выраженного в кбт или определения одной из четырех величин при трех заданных.

Нижняя часть диаграммы служит для определения времени торможения t по величине V_нt, выраженную в узлах и в секундах. В диаграмму входят коэффициент , отношением V/V_н, и величиной Д/К.

При расчете торможения до полной остановки V/V_н=0 и пассивном торможении в диаграмму входят величиной =0.

Под скоростью V_н подразумевают начальную скорость пассивного или активного торможения в зависимости от периода для которого определяются элементы торможения.

Рисунок 4.1 Развязка нижней части диаграммы

Рисунок 4.2 Развязка верхней части диаграммы

Рисунок 4.3 Универсальная диаграмма торможения

Использование диаграммы осуществляется для построения линейных графиков инерционно-тормозных характеристик судна по форме ИМО.

По рассчитанному значению Д/К и полученному значению зная V_н данного режима работы двигателя (V_н^ППХ=V; V_н^СПХ=0,75V, V_н^МПХ=0,5V, V_нСМХ=0,25), задаемся рядом конечных скоростей 0,2 V_н, 0,3V_н, 0,5V_н, 0,7V_н, 0,9V_н и рассчитываем при помощи универсальной диаграммы значения t и S. По этим значениям строим функциональные графики зависимости скорости и пути от времени.

; (4.32)

Исходные данные для построения графиков лучше свести в таблицу.

Таблица 5.1 Результаты расчета

V/Vн	Величина, размерность	в грузу					в балласте
		ПХП стоп	ПХПп стоп	СХП стоп	МХП стоп	СМХП стоп	ПХП стоп	ПХПп стоп	СХП стоп	МХП стоп	СМХП стоп
1	Vн, узл.
0,75	t0, S, кбт V, узл
0,5	t0, S, кбт V, узл
0,4	t0, S, кбт V, узл
0,3	t0, S, кбт V, узл
0,2	t0, S, кбт V, узл

Изображаются эти зависимости графически в прямоугольной системе координат. По оси абсцисс откладывают время в минутах, по оси ординат откладываются две величины: плавание S в кабельтовых и скорость V в узлах. Для удобства дальнейшего использования этих графиков справа оставляют место, где выполняют построения линейных графиков.

Построение линейных графиков выполнено вертикальной оси расстояний. Слева и справа от нее располагаются совместные оси скорости и времени. Для разных расчетов торможения ось времени градуируется через одну минуту. После этого с функциональных кривых S и V снимаются отсчеты на каждую минуту от начала маневра и подписываются напротив отметок времени на линейных графиках.

Рис. 4.4. Использование функциональных графиков

В результате того, что графики строятся для двух вариантов загрузка судна, а также для пассивного и активного торможения, то в таблице маневренных характеристик судна получается своеобразное изображение гребенки. Сокращенно на флоте их так и называют.