Расчет буксирного устройства

На судах транспортных и технического флота БУ используется эпизодически при вынужденных буксировках этими судами других судов, или когда они должны сами перемещаться с помощью буксира, или судна другого типа.

Длина буксирного каната выбирается в зависимости от района плавания, но должна быть не менее 100м для судов класса ˝Р˝.

Прочностные характеристики буксирных канатов следует определять в зависимости от значения расчетной тяги на гаке в швартовном режиме, устанавливаемой по гидродинамическому расчету или по прототипу и результатам испытаний головных судов.

Усилие на гаке рассчитываем по формуле:

F = 1,133*Pe, где

Ре – суммарная мощность дизелей (кВт)

F = 1,133*220 = 249,3 кН

Длина буксирного каната:

l = 160+0,035*Nc,

l = 160+0,035*295 = 170 м.

Поперечное сечение каната, кН:

Rк = 0,59*Nc

Rк = 0,59*295 = 174,1 кН.

Разрывное усилие каната в целом, кН, используемого для буксировки на гаке, должно быть не менее:

F0 = k*F

k = 5 – коэффициент запаса прочности

F0 = 5*249,3= 1246,5 кН.

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.260205.005. 014 ПЗ  
Разраб.
Казанцев
Провер.
Заболотский
Реценз.
Сметанин
Н. Контр.
Костицын
Утверд.
Ф.И.О.
5. Расчет буксирного устройства
Лит.
Листов
КОГПОАУ НПТ  


Буксирная лебедка.

Наибольшая нагрузка (кН), действующая на шкентель:

S = = = 615,8 кН.

где Q = 1147 кН – вес полезного груза;

β1 = 1,02 коэффициент;

ηбл = 0,95 – КПД блока при подшипниках скольжения;

k = 2 – число направляющих блоков.

Определяем разрывное у

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.260205.015. 014 ПЗ  
силие шкентеля (кН):

Рразр = s*n = 615,8*6 = 3696 кН.

где n = 6 – коэффициент запаса прочности, по правилам Госгортехнадзора для тяжелого режима работы судовых лебедок.

Диаметр грузового барабана (м):

Dб = e*dк = 20*0,03 = 0,6 м.

где: e = 20 – коэффициент.

dк = 30 мм = 0,03 м. – диаметр шкентеля.

Шаг укладки каната (м):

t = β*dк = 1,1*0,6 = 0,66 м.

где: β = 1,1 – коэффициент, учитывающий деформацию каната при навивке его на гладкую поверхность барабана.

Полная ширина шкентеля (м):

L = Lp + Lзап = 75+288 = 363 м.

где: Lp = 75 м. – рабочая длина грузового шкентеля;

Lзап = Zзап*π(Dб + dк) = 3*3,14(0,6+30) = 288 м. –длина запасных витков (м);

Zзап = 3 – число запасных витков.

Длина барабана (м):

L = (2,0÷2,5)*Dб = 1,2÷1,5 м.

Диаметр первого слоя навивки (м):

D1сл = Dб + dк = 0,6 + 0,03 = 0,603 м.

Частота вращения барабана (об/мин):

nб = = = 0,12 об/мин.

где: V = 0,23 м/с – скорость выбирания.

Расчетный диаметр второго слоя (м):

Dрасч = D + 3dк = 0,6+3*0,03 = 3,63 м.

Расчетная скорость (м/с):

Vрасч = V = 0,23 = 1,4 м/с.

Мощность двигателя (кВт):

N = = = 1 МВт = 1000 кВт.

где: ηм – КПД механизма;

ηм = ηва * ηц2 * ηб = 0,98*0,962*0,95 = 0,86

ηв = 0,98 – КПД, учитывающий потери на трение в опорах валов;

а = 1 – количество валов;

ηц = 0,96 – КПД цилиндрической передачи.

ηб = 0,95 – КПД барабана, принимаемый по величине таким же, как и для блоков.

Передаточное число механизма:

ί = = = 26,3

где: ηдв = 25 об/с – частота вращения двигателя (об/с).

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.260205.015. 014 ПЗ  

 

5.1 Техническая эксплуатация буксирного устройства

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.260205.005. 015 ПЗ  
Разраб.
Казанцев
Провер.
Заболотский
Реценз.
Сметанин
Н. Контр.
Костицын
Утверд.
Ф.И.О.
5.1 Техническая эксплуатация буксирного устройства
Лит.
Листов
КОГПОАУ НПТ  

Буксирные и сцепные устройства должны удовлетворять следующим требованиям:

а) на судах, оборудованных для буксировки:

- износ или коррозия проволок буксирного троса не должны превышать 10% первоначального диаметра проволок, а число разорванных проволок - 10% общего количества проволок на длине шесть диаметров (это требование распространяется и на тросы, входящие в комплект сцепных устройств);

- буксирные арки должны быть надежно закреплены и не иметь заусениц, острых кромок, износа или выступающих частей, препятствующих плавному скольжению буксирных тросов;

- буксирный гак и буксирные скобы не должны иметь трещин, а также любых повреждений, которые могут вызвать самопроизвольную отдачу буксира с гака;

- ограничители буксирного троса должны быть исправными и исключать возможность отклонения троса сверх предельного допустимого (из условий безопасности и остойчивости);

- устройства для быстрой отдачи буксирного троса должны находиться в полной исправности и действовать безотказно;

- буксирная лебедка должна иметь надежно действующее дистанционное управление из рулевой рубки;

- на судах, где буксирные гаки имеют устройство для дистанционной отдачи буксирного троса из рулевой рубки, необходимо проверять его в действии перед каждым выходом в рейс для буксировки на тросе, что должно быть отмечено в вахтенном журнале;

б) на судах, оборудованных для толкания:

- сцепные устройства должны быть однотипными и обеспечивать возможность счала любого толкача с любой баржи, а также различных барж одного и того же класса друг с другом;

 

- носовые упоры на баржах и толкачах, натяжные устройства, откидные гаки для крепления вожжевых тросов на толкачах, расчаливающие устройства, автосцепные устройства и другое оборудование должны обеспечивать надежное и быстрое счаливание толкаемых составов;

- для сообщения толкача с толкаемым составом, а также между баржами необходимо применять прочные и безопасные переходы.

Прочность буксирного троса и сцепных устройств толкаемых составов должна соответствовать максимальным усилиям, развиваемым судном при буксировке или толкании составов, и обеспечивать безопасность плавания в штормовых условиях района плавания, соответствующего классу судна, а размеры тросов - быть достаточным

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.260205.005. 015 ПЗ  
и для буксировки или толкания