Определение элементов продольного профиля спускового стапеля

Глубина Н_п на пороге от расчётного горизонта ГВ определяется по формуле:

где - высота берегового конца косяка. Принимаем 0,5м

L_кос = (0,5…0,8)В = 0,5·14,2 = 7,1м

і – уклон спускового стапеля (для поперечного слипа, для средних судов і=1:12-1:8)

Принимаем 1:8 ( )

- высота тележки 2-го яруса (трансбордера). Принимаем 1м.

- высота тележки 3-го яруса (стапельной). Принимаем 0,6м.

к – высота кильблоков (обычно входит в высоту стапельной тележки и принимается равной нулю)

а = 0,2…0,3м – запас под килем. Принимаем 0,2м.

Горизонтальная проекция L_сп.ст.- длины спускового стапеля определяется по формуле

где Н_р = ∆Н₂ = 0,4м

Определение плановых размеров слипа

Плановые размеры сооружения определяются графическим построением в зависимости от системы сооружения, числа стапельных мест, способа решения плана стапельной площадки, принятого метода обеспечения транспортных и подъёмно-транспортных задач, а также от необходимости иметь свободные полосы для размещения лесов, тяговых лебёдок и т.п.

1) Полная ширина В_сп.ст. площадки занимаемой спусковым стапелем определяется по формуле:

где В_д – ширина полосы, занимаемой дорожками

l₁ = 10 м – расстояние между дорожками

l₀– свободная полоса вдоль крайних дорожек спускового стапеля (2…3)м. Принимаем 3м.

2) Ширина t_o горизонтальной площадки перед порогом спускового стапеля принимается равной 5м.

3) Промежуток t₁ = 5 м, между бортами соседних судов для установки лесов

4) Свободная полоса t₃ = 5 м no периметру стапельной площадки для устройства проездов, установки лебедок, мертвых якорей (ка­нифас-блоков) н т. п.

5) Промежуток t₄ = 5 м между оконечностями соседних судов при продольной их установке.

Определение тягового усилия

Для того, чтобы подобрать механическое оборудование слипа, необходимо вычислить основной параметр – тяговое усилие. Тяговое усилие Т, которое надо приложить к тележке с судном для их перемещений по спусковому или горизонтальному стапелю, состоит из следующих величин:

1. сопротивление Т_Q веса судна и тележки:

Т_Q = (Q + Q_тел) sinα

где Q = 544,6 т– вес судна

Q_тел – вес тележки принимаем в пределах Q_тел = (0,12÷0,18) Q

Q_тел = 0,18*Q = 0,18*544,6 = 98т

α = 7⁰ – угол между спусковым стапелем и горизонтом

Т_Q = (544,612+98) sin 7⁰ = 78,31 т

2. сопротивление Т_кач качению колес по дорожкам:

Т_кач = (Q + Q_тел) cosα ∙

где f₂ = 0,05 – коэффициент трения качения,

R – радиус колеса получаем из условия Р_к = 2∙ R∙ b_p ∙ σ_дс

R = =

где Р_к – допускаемая нагрузка на колесо, Р_к = 225 кН;

b_p – ширина рабочей части головки рельса, принимаем b_p = 100 мм = 0,1 м;

σ_дс – допускаемое давление на 1 см² диаметрального сечения колеса, принимаем σ_дс = 70 кг/см² = 7000 кПа

Т_кач = (544,6 + 98) cos 7⁰ * = 199,315 т

3. сопротивление трения Т_ц между втулкой колеса и осью

Т_ц = (Q + Q_тел) ∙

где μ=0,1 – коэффициент трения скольжения стальной цапвы в подшипнике,

r = 0,5 см = 0,05 м – радиус цапвы

Т_ц = (544,6 + 98) * т

4. сила инерции Р_i движущихся масс

Р_i = = т

где V – скорость перемещения тележки с судном по наклонному стапелю

(V = 0,017 м/с)

t = 10сек – время разгона или торможения.

6) W_т – равнодействующая волнового давления на судно, параллельна тяговому усилию Т:

W_т = Р_w∙F∙cos α

где Р_w – давление ветра силой 5 баллов на единицу площади F боковой поверхности судна. Р_w = 20 кг/м² = 0,2 кПа;

F – площадь боковой поверхности судна. Определяем по приближенной формуле

F = α ∙ L_c²

F = α * L_c²= 0,1 * 101² = 1020,1 м²

где L_c = 101 м – полная длина судна

α – принимаем в зависимости от типа судна, для сухогруза принимаем α = 0,1

где L_c = 101 м – полная длина судна

α = 0,1 – принимаем в зависимости от типа судна, для сухогруза

W_т = 0,2*1020,1* cos 7⁰ = 204 кН

Таким образом, полная величина тягового усилия определяется по формуле:

Т = Т_Q + К∙( Т_кач + Т_ц ) + Р_i +W_т

где К = 1,4 - коэффициент учитывающий дополнительные силы трения,

Т = 78,31+ 1,4*( 1993,15 + 199,31) + 0,12 + 204 =3351,87 т

Расчетное тяговое усилие Т_л в лебедке определяем по формуле:

Т_леб = = т

где k^’’_нер = 1,8 – коэффициент неравномерности распределения тягового усилия между ледками, принимаем

n = 11 – число лебедок равное числу дорожек;

m = 4 – мощность полиспаста;

η_пол – КПД полиспаста, определяемый по формуле:

η_пол =

Мощность электродвигателя тяговой лебедки в кВт определяем по формуле:

N₀ = = кВт

где V = 0,017 м/с – скорость перемещения по наклонному стапелю;

η_леб – КПД лебедки, принимаем η_леб = 0,8

Достаточность уклона i спусковых путей для самоспуска тележек с судном проверяется условием:

Т_Q > К(Т_кач + Т_ц)

Достаточность уклона i спусковых путей для самоспуска тележек с судном проверяется условием:

78,31 > 1.4*(1993,15+199.31)=3069.44 условие не выполняется.

Т. е. составляющая веса Т_Q , параллельна спусковому стапелю, должна быть больше сил сопротивления. Из этого условия после соответствующих преобразований получим i >

0.125 >

Из полученных расчетов видно, что выбранный нами уклон не удовлетворяет требованиям самоспуска по стапелю судна с тележками.