Circulația este luată pentru a întrerupe trei perioade: manevrabilă, evolutivă și stabilită. Tutorial: Calculul elementelor de circulație și caracteristicile inerțiale ale navei. Perioadele de circulație a navei

Circulația navei.

Circulație și perioadele sale.

Circulaţiese numește procesul de schimbare a parametrilor cinematici ai vasului în mod uniform în mod uniform ca răspuns la un scaun cu rotile de direcție, pornind de la momentul în care sarcina sa de lucru. Traiectorie,care este descrisă de vasul CM în acest proces, este, de asemenea, numit circulaţie.

Mișcarea de circulație în timp este luată pentru a fi împărțită pentru trei perioade: manevrabil, evolutiv (tranzitoriu), stabilit.Înainte de a da definițiile acestor perioade, clarificăm, care este înțeleasă în cadrul mișcării curbilineare stabilite a navei.

Mișcare simplă instalatănava se numește mișcarea cu un singur curs cu o viteză constantă.

Mișcare de rotație instalatăeste rotația vasului în raport cu cm cu o rată unghiulară constantă.

Mișcarea curbilină a vasului este formată din progresivă și rotativă. Sub mișcarea curbilinară instalatăse înțelege ca mișcarea navei, la care, în timp, viteza unghiulară și liniară a vasului CM nu variază în funcție de magnitudine sau în direcția axelor legate rigid de vas. Astfel, mișcarea curbilinară stabilită a navei este caracterizată de constanța vitezei unghiulare , unghiul de drift și viteza de acțiune navă.

În procesul de mișcare de circulație, viteza liniară a vasului vine la valoarea constantă mai lungă. În stadiul final, apropierea vitezei liniare a navei la valoarea stabilită este monotonă și lentă. În recipientele mari de tonaj pe circulație, viteza liniară poate atinge o valoare constantă după întoarcerea la un unghi mai mare de 270 °. În plus, pe circulația stabilită a vasului, pot fi observate mici oscilații în colțul de derivat și în viteza unghiulară. Prin urmare, se pune întrebarea, din acea dată mișcarea navei în circulație să ia în considerare stabilirea.

Concentrându-se pe adoptată în teoria controlului automat al frontierei dintre mișcarea evolutivă și stabilită, putem presupune acest lucru circulația navei este stabilită,când valorile curente , , începe să difere de valorile lor stabilite
mai puțin de 3-5%.

Datorită faptului că unghiul de deplasare a circulației nu este măsurat și viteza liniară a vasului este măsurată cu o mare eroare, pentru începutul perioadei de circulație constantă, momentul este de obicei luat, după care schimbarea în curs devine aproape uniformă. Pentru navele de reglare mijlocie, acest moment apare după rotația vasului este de aproximativ 130 °. Cu toate acestea, studiile arată că atunci când circularea mișcării, viteza unghiulară este instalată mai repede decât și . Unghiul de drift și, în special, viteza navei liniar, ajunge la o aproximare a 3-a la valorile sale stabilite mai târziu.

Acum este posibil să se determine perioadele de circulație.

O perioadă de manevrabilă (
) - Perioada de răsucire a volanului de la zero la valoarea selectată, pornind de la momentul în care dispozitivul de direcție este setat pentru a testa valoarea selectată.

Perioada evolutivă ( ) - Interval de timp de la sfârșitul manipulării volanului, până în momentul în care mișcarea cripțională a vasului devine stabilită.

Perioada constantă începe de la sfârșitul celei de-a doua perioade și continuă până când volanul rămâne într-o poziție de suprapunere dată.

Pentru evaluarea și compararea gestionabilității navelor sunt utilizate circulaţieîn condiții de referință. Începutul circulației corespunde momentului de stabilire a manipulării volanului, iar capătul este momentul de rotație a navei printr-un unghi de 360 \u200b\u200b°. Schematic, traiectoria unei astfel de circulație este prezentată în Figura 3.1

Fig.3.1 Schema de circulație a navei.

Parametrii de circulație.

La examinarea circulației, elementele sale principale și suplimentare sunt alocate.

Principalii parametri de circulație sunt principalul.

Diametrul circulației stabilite - distanța dintre prevederile DP ale navei pe cursurile opuse în mișcarea constantă în circulație, de obicei între DP la un moment de rotație 180 ° și DP la un moment de rotație 360 \u200b\u200b°

Diametrul de circulație tactică - Distanța dintre linia cursului inițial și DP a vasului după transformarea acestuia la 180. Diametrul tactic poate fi (0.9-1.2)

Puneți avans - distanța dintre prevederile vasului CM la momentul începerii scaunului cu rotile și la momentul rotirii DP 90, măsurată în direcția cursului inițial. Aproximativ

Deplasare directă - distanța de la linia cursului inițial la vasul CM implementat la 90 °. Este ordinea
.

Deplasarea inversă - cea mai mare deviere a vasului CM de la linia cursului inițial la partea opusă scaunului cu rotile. Reverse offset puțin și sumele
.

Corner Drift. - unghiul dintre dp și vectorul de viteză.

Perioada de circulație - intervalul de timp de la începutul volanului până când se rotește vasul este de 360 \u200b\u200b°.

Dintre parametrii suplimentari de circulație, cel mai important din punctul de vedere al manevrelor de siguranță sunt.

Jumătate de lățime a benzii bătute - distanța de la traiectoria circulantă, pe care pozițiile cauzei sunt cele mai îndepărtate de ea atunci când efectuează circulația;

Distanţă - distanța de la poziția vasului CM la momentul inițial al circulației până la punctul în care corpul vasului pleacă din linia inițială de curs;

Sfat maxim de navă - cea mai mare distanță de-a lungul cursului inițial din poziția vasului CM în momentul inițial al circulației la vârful extrem al vasului în procesul de manevră (în mod similar poate fi determinat centrul maxim de masănava numită doar maxim extins);

Schimbarea maximă a transportului direct - cea mai mare abatere laterală de la linia inițială de curs la vârful extrem al vasului în procesul de circulație (poate fi determinată în mod similar schimbarea maximă a centrului de masă directănavă tocmai a sunat deplasare maximă directă).

Parametrul principal al navei, diametrul circulației constante , puțin depinde de viteza de viteză înainte de începerea manevrei. Această circumstanță este confirmată de numeroase teste de epocă. Cu toate acestea, nava invocată nu are această proprietate și depinde de viteza inițială a navei. Când circulați de la o întoarcere mică, ordinea de mărime este cu 10-5-20% mai mică decât extensia din cursa deplină. Prin urmare, într-o zonă limitată de apă în absența vântului, înainte de a se transforma într-un colț mare, este recomandabil să încetinească.

Sub cifra de afaceri a navei, capacitatea sa de a schimba direcția de mișcare sub influența volanului (comenzi) și deplasarea de-a lungul traiectoriei acestei curbure. Mișcarea navei cu volanul suprapus pe traiectoria curbilinară este numită circulaţie. (Prin urmare, diferite puncte ale navei în timpul circulației se deplasează de-a lungul unor traiectorii diferite, dacă nu se prevede în mod specific, traiectoria TST este utilizată sub traiectoria navei.)

Cu această mișcare, nasul vasului (fig.1) este îndreptat în interiorul circulației și se numește unghiul A 0 între tangentă la traiectoria TST și planul diametral (DP) cultreyfa pe circulație.

Centrul de curbură al acestei secțiuni a traiectoriei se numește centrul de circulație (CCC) și distanța de la CCC la CT (punctul O) - radius de circulație.

În fig. 1 arată că diferite puncte de-a lungul lungimii vasului se deplasează de-a lungul traiectoriilor cu raze diferite de curbură cu CCC-ul general și au unghiuri diferite de drift. Pentru un punct situat în vârful de alimentare, raza de circulație și unghiul de drift sunt maximale. Pe dp.nava este un punct special stâlpul(Pp), pe care unghiul de depozitare este zero, poziția de PP, determinată de Perpendicular, coborât din CTC pe DP, este deplasată din CT pentru DP în nas cu aproximativ 0,4 lungimea vasului; Valoarea unei astfel de deplasări pe diferite nave variază în limite mici. Pentru DP DP, situată pe diferite laturi ale PP, colțurile drivetului au semne opuse. Viteza unghiulară a navei în procesul de circulație crește în primul rând, ajunge la maxim și apoi, deoarece punctul de aplicare a forței Yau este mutat spre pupa, ea scade oarecum. Când momentele puterii P In și O se echilibrează reciproc, viteza unghiulară dobândește valoarea stabilită.

Circulația navei este împărțită în trei perioade: un timp manevrabil, egal al scaunului rulant; evolutiv - de la sfârșitul scaunului cu rotile până în momentul în care viteza liniară și unghiulară a vasului dobândește valorile stabilite; Stabilit - de la sfârșitul perioadei evolutive și atâta timp cât volanul rămâne în poziția de suprapunere. Elementele care caracterizează circulația tipică sunt (figura 2):

-Motig l 1. - distanța la care nava este deplasată în direcția cursului inițial din momentul volanului pentru a schimba cursul cu 90 °;

- ShiftPoof Shift L 2 - distanța de la linia cursului inițial la vasul CT la momentul în care cursul său sa schimbat cu 90 °;

- Deplasarea lui L 3- distanța în care sub influența forței laterale a cârma a vasului se schimbă de la linia cursului inițial până la lateral, direcție inversă cotitură;

- diametrul de circulațiectic d t t- cea mai scurtă distanță dintre DP-ul navei la începutul turnului și poziția sa în momentul schimbării cursului 180 °;

-Diameter al circulației stabilite D gura - Distanța dintre pozițiile vasului DP pentru două cursuri consecutive, diferă în 180 °, cu mișcarea constantă.

Graniță clară între perioada evolutivă. Și este imposibil să se desemneze circulația stabilită, deoarece schimbarea elementelor mișcării va scădea treptat. Se presupune convențional că după rotație la 160-180 °, mișcarea dobândește un caracter aproape de propoziție. Astfel, manevrarea practică a vasului apare întotdeauna cu modul de dezinstalare.

Elementele de circulație în timpul manevrării este mai convenabil să se exprime într-o formă fără dimensiuni - în lungimea instalației:

În această formă este mai ușor să comparați validarea diferitelor nave între ele. Cu cât valoarea fără dimensiuni mai mici, cu atât este mai bună întoarcerea.

Elemente de circulație a unui vas convențional de transport pentru acest unghi al unghiului de direcție practic independent de viteza inițială cu modul de funcționare a motorului instalat. Cu toate acestea, dacă creșteți cifra de afaceri cu șurub când volanul este rotit, vasul va transforma cel mai tare , decât cu modul principal al motorului principal (DG).

Sunt atașate două imagini.

Schimbarea încărcăturii pe motor în timpul perioadei de accelerare a navei poate fi ilustrată în orez. 2.19. În instalația cu o transmisie directă către VFS, în absența cuplajelor de concediere în timpul pornirii motorului, elicea șurubului începe în același timp. În primul moment, viteza navei este aproape de zero, astfel încât sarcina pe motorină va fi schimbată de către caracteristica șurubului de ancorare Până la intersecția acestuia cu caracteristica de reglare a motorului (secțiunea 1-2), corespunzătoare unei anumite poziții a pârghiei de control a regulatorului Oturn. Apoi, pe măsură ce crește viteza, sarcina este redusă prin caracteristica de reglementare a motorului (secțiunea 2-3). La punctul 3, nava se termină accelerația la viteza determinată de şurub caracteristică II. Accelerare ulterioară până când viteza necesară este realizată de-a lungul caracteristica șurubului (secțiunile 3-5 ÷ 13-14). În acest scop, butonul de comandă este instalat într-un rând de poziții intermediare corespunzătoare caracteristicilor de reglare ale motorului. De obicei, pe fiecare poziție intermediară a caracterului de reglare a motorului, este necesar un extras pentru a atinge viteza de navă adecvată și pentru a stabili starea termică a motorului. Platformele umbrite corespund funcționării motorului petrecut suplimentar pentru a overcloca vasul. Viteza navei vă permite să cheltuiți o operație mai mică a motorului și elimină probabilitatea supraîncărcării acestuia.

Smochin. 2.19. Schimbarea încărcăturii pe motor în timpul perioadei de accelerare a navei

În cazurile de accelerare de urgență, nava mânerului de control este imediat tradusă din poziția la poziția corespunzătoare frecvenței nominale de rotație a arborelui cotit. Șina pompei de combustibil de înaltă presiune este deplasată de un regulator în poziția corespunzătoare sursei de combustibil maximă. Acest lucru duce la schimbarea puterii și frecvenței de rotație a arborelui cotit în timpul perioadei de overclockare apare la o caracteristică cea mai tare (în figura 2.19 - în funcție de caracteristica corespunzătoare vitezei relative a vasului \u003d 0,4). La punctul 15, motorul merge la caracteristica de viteză nominală exterioară a motorului. Cu o accelerare suplimentară a navei, sarcina de pe motor va varia asupra caracteristica de viteză nominală exterioară a motorului (secțiunea 15-14). Punctul 14 caracterizează sarcina de pe motor la sfârșitul accelerării vasului.

În fig. 2.19 prezintă dinamica încărcăturii pe motor în procesul de accelerare a navei conform ipotezei că într-un caz (cu accelerația lentă a navei) se vor determina în principal poziția caracteristica șurubului și cu rapidă Accelerarea navei, motorul va merge la o caracteristică de viteză ridicată externă. În acest caz, motorul este supraîncărcat de magnitudinea cuponului efectiv.

Deasupra modului de overclocking în prezența VFSH. Instalarea cu VRS oferă un proces mai rapid de accelerare a navei datorită posibilității utilizării integrale a puterii eficiente a motoarelor și primirea unor caracteristici de tracțiune mai mari ale navei.

Condițiile motorului în timpul accelerării navei depind de metoda de control al alimentării cu combustibil și de legea deplasării corpurilor de control al motorului.

Schimbarea încărcăturii pe motoare atunci când circulați vasul. Prin natura impactului încărcăturii pe motoarele principale, întreaga manevră de circulație a navelor trebuie împărțite în secțiuni ale intrării și ieșirii din circulație și o porțiune de mișcare cu o rază constantă de circulație. În primele două secțiuni, motoarele funcționează pe moduri instabile cauzate de o schimbare a vitezei vasului, unghiului de derivă, unghiului de direcție. La menținerea razei de circulație, motoarele funcționează pe modurile conduse, sunt excelente, totuși, din cele care au avut loc în timpul deplasării navei pe cursul direct. Când circulă, vasul se mișcă nu numai de rază, ci și cu driftul; Viteza sa scade la aceeași viteză de rotație a arborelui de vânătoare, șuruburile de canal funcționează într-un flux de apă de panglică, eficiența lor este redusă. În acest sens, sarcina de pe motor crește. Creșterea încărcăturii motorului depinde de viteza, de la formele corpului vasului al vasului, designul volanului și unghiul fumătorului lor.

Pentru navele cu tonaj scăzut (D< 10000 т), можно использовать формулу Шенхера:

Pentru vasele mari de tonaj, pot fi utilizate formulele de ciocan:

sau
,

unde - Unghiul scaunului cu rotile este fericit;

V- Displayment volumetric, m 3

F - Piața de direcție

C Y - coeficientul forței rătăcitoare, C Y \u003d C P, calculat în prima parte a lucrării, la α \u003d 35˚;

L - lungimea vasului între perpendicular;

Lățimea navei;

Coeficientul empiric în funcție de relație:

,

În cazul în care suprafața Submersibilă a părții DP a navei este determinată prin formula:

(m 2),

unde dispariția navei, m.

Coeficientul K este determinat de interpolarea din tabelul 2.

masa 2

2.2. Diametrul de circulație descris de terminalul de alimentare

Diametrul circulației descrise de vârful de alimentare poate fi determinat prin formula:

unde l - lungimea vasului, m;

 - colțul de drift, grindină;

D T - diametrul circulației tactice, m.

Unghiul de derivă pe circulația stabilită poate fi aproximativ găsit din expresie:

.

2.3. Diametrul de circulație tactică (la cărbunele volanului 35˚)

Diametrul circulației tactice (la colțul volanului 35˚) vom găsi prin formule:

- balast,

- ingoing,

unde  - coeficientul de exhaustivitate a deplasării (Tabelul 2);

Dependența diametrului de circulație de la încărcătorul volanului este:

Conform acestei formule, găsiți diametrul de circulație tactică la cărbunele volanului la cereale (15˚). Unghiul de direcție pentru a aplica în grade.

Datele pentru calcularea diametrelor de circulație sunt prezentate în tabelul 3.

2.4. Nava pe circulație

Vasul de camculare este determinat prin formula:

unde V o este viteza inițială a navei, m / s;

T - timpul decalajului mortal, C;

R C este raza medie de circulație (R \u003d D T / 2);

к \u003d IR2 - IR 1 - Unghiul de rotație, grindină (90 o);

B - Lățimea vasului, m.

2.5. Lățimea benzii de mișcare vas de circulație

Lățimea benzii de circulație a vasului este determinată prin formula:

2.6. Perioada de circulație stabilită

Perioada de circulație stabilită este determinată prin formula:

, (secunde),

unde V C este viteza navei asupra circulației stabilite a m / s;

V C \u003d 0.58V 0 când volanul "la bord" și

V C \u003d 0,79V 0 când volanul volanului pe "grant" ( \u003d 15 °).

Procedura de calcul al elementelor de circulație:

Calculați coeficientul k;

Calculăm diametrul circulației stabilite de-a lungul formulelor - Shenhher și Hammer;

Calculați unghiul de derivă, substituind d c corespunzător tonajului vasului;

Calculați diametrul tactic de circulație a vasului în sarcina cu volanul, țărmul;

Calculați diametrul de circulație tactică pentru vasul cu volanul, mutat pe absolvent;

Calculați diametrul circulației pupa;

Definim nava prezentată în marfă;

Calculați lățimea mișcării vasului;

Definim perioada circulației stabilite a navei în marcă folosind d c pentru versiunea sa a navei.

Tabelul 3.

Sarcini pentru calcularea elementelor de circulație

Circulația navei

Sub cotitură navă mijloace a lui abilitate schimbare direcţie circulaţie sub expunere direcție (Fonduri control) și mișcare de traiectorii acest curbură.

Trafic navă din amenajat regulament de krivolyinene. traiectorii apel circulaţie.

Smochin. 2.17.

Circulația navei este împărțită în trei perioade: manevrabil egală cu timpul scaunului cu rotile; evolutiv - de la sfârșitul volanului până la momentul în care linia și viteza de colț a vasului dobândește valorile stabilite; instant - de la sfârșitul perioadei evolutive până când volanul rămâne în poziție.

Smochin. 2.18.

Este imposibil să se desemneze o limită clară între perioada evoluționistă și circulația stabilită, deoarece schimbarea elementelor mișcării se estompează treptat. Se presupune convențional că după întoarcerea la 160-180, mișcarea dobândește un caracter aproape de stabilit. Astfel, manevrarea practică a vasului apare întotdeauna cu modul de dezinstalare.

Elementele de circulație în timpul manevrării este mai convenabil să se exprime într-o formă fără dimensiuni - în lungimea instalației:

manevrarea volanului de circulație a navei

L. 1 \u003d L 1 / l; L. 2 \u003d L 2 / l; L. 3 \u003d L 3 / l; D. T. \u003d D t / l; D. gură \u003d D SET / L,

în astfel de. video mai ușor comparaţie între el singur cotitură valabil nave. Decât mai puțin dimensiune magnitudinea top este mai bine cotitură.

Elemente de circulație a unui vas convențional de transport pentru acest unghi al unghiului de direcție practic independent de viteza inițială cu modul de funcționare a motorului instalat. Cu toate acestea, dacă creșteți cifra de afaceri a șurubului când volanul este acționat, vasul se rotește să se întoarcă mai ascuțit. Decât cu modul de motor principal neschimbat.

Determinarea elementelor de circulație din observații naturale

La efectuarea circulației, este posibil să se determine elementele sale, dacă efectuați definiții secvențiale ale locației vasului prin orientări prin intervale de timp mici (15 - 30 p). La momentul observației, parametrii de navigație măsurată și nava sunt înregistrate. Aplicând punctele observate pe tabletă și conectarea, curba lor netedă, primiți traiectoria navei. Cu care elementele de circulație sunt îndepărtate în scara acceptată.

Localizarea navei poate fi obținută de la purtător și distanțe ale unui punct de referință pe peeling liber, de exemplu un combustibil. Cu această metodă, impactul unui flux necunoscut este exclus automat și nu este necesar un poligon special.