2 Расчетная часть

2.1 Предварительный расчет

Параметры для вычисления момента двигателя М :

Диаметр цепной звездочки: D_зв = 0,56 м

Передаточное число механизма брашпиля: i_н = 150

Аварийное передаточное число: i_ав = 250

К.П.Д. клюза: n_кл = 0,77

К.П.Д. механизма якорно-швартовной лебедки: n_пер = 0,7

Усилие у клюза F_х является переменной величиной и зависит от положения якоря и его цепи относительно грунта и определяется для каждой стадии.

Следует определить длину провисающей части цепи по формуле (2.1) [4]:

(2.1)

2.2 Расчет усилий на клюзе и моментов в нормальном режиме

Первая стадия - выбор цепи, лежащей на грунте, с подтягиванием судна к якорю:

Необходимо определить усилие при выборе лежащей на грунте цепи с подтягиванием судна к якорю по формуле (2.2) [4]:

(2.2)

Следует определить количество цепи, которое лежит на грунте по формуле (2.3) [4]:

(2.3)

Следует определить момент на валу электродвигателя при F₁ по формуле (2.4) [4]:

(2.4)

Вторая стадия - выбирание висящей в воде цепи до спрямления цепной линии (приведение судна на канат):

Следует определить цепи, выбранное во второй стадии определяется по формуле (2.5) [4]:

(2.5)

На этой стадии усилие у клюза изменяется от значения F₁ до значения F₃. Для упрощения расчета принимается, что это изменение происходит по линейному закону.

Третья стадия - отрыв якоря от грунта. Судно находится над местом залегания якоря:

Количество выбираемой цепи [4]:

L₃ = 0.

Следует определить усилие у клюза рассчитывается по эмпирической формуле (2.6) [4]:

где = 4 - коэффициент держащей силы якоря;

Необходимо определить момент на валу электродвигателя при F₃ по формуле (2.7) [4]:

, (2.7)

Четвертая стадия - выборка свободно висящей цепи и якоря:

Усилие на клюзе определяется только весом цепи и якоря и уменьшается по мере подъема якоря до положения, когда якорь

плотно втягивается в клюз (2.8) [4] и [2]:

Необходимо определить момент на валу электродвигателя при по формуле (2.9) [4]:

(2.9)

Следует определить момент на валу электродвигателя при по формуле (2.10) [4]:

(2.10)

Количество выбранной цепи в этой стадии [2]:

.

2.3 Расчет усилий и моментов в аварийном режиме

Если глубина якорной стоянки превышает длину якорной цепи, то якорь не ляжет на грунт. В этом режиме при подъеме якоря брашпилю придется развить максимальное тяговое усилие.

Нужно определить усилие у клюза в начале подъема по формуле (2.11) [4]:

(2.11)

Следует определить усилие у клюза в конце подъема [4]:

Нужно определить момент на валу электродвигателя при по формуле (2.12) [4]:

(2.12)

Следует определить момент на валу электродвигателя при по формуле (2.13) [4]:

(2.13)

В этом режиме длина всей выбранной цепи [2]:

.

2.4 Расчет усилий и моментов в режиме подъема двух якорей

Нужно определить усилия на клюзе в начале подъема по формуле (2.14) [4]:

(2.14)

Следует определить усилия на клюзе в конце подъема по формуле (2.15) [4]:

(2.15)

Следует определить момент на валу электродвигателя при по формуле (2.16) [4]:

(2.16)

Следует определить момент на валу электродвигателя при по формуле (2.17) [4]:

(2.17)