Caracteristicile inerțiale ale navei
(decelerația și accelerarea navei)
Dispoziții generale privind inerția navei
Accelerarea și frânarea navei, precum și schimbarea modurilor de mișcare sunt însoțite de depășirea forțelor de inerție ale masei vasului și a masei atașate a apei. Această depășire a forțelor de inerție are loc datorită forței de tracțiune (forță) a elicei și a altor tipuri de forțe (tensiunea frânghiei de ancorare sau a cablurilor de ancorare).
O altă forță care afectează schimbarea vitezei mișcării navei este forța rezistenței mediului la mișcarea navei.
Mișcarea navei în modurile considerate este descrisă de ecuația diferențială
unde m1 este masa navei, ținând seama de masa adăugată de apă;
R - rezistența la apă la deplasarea navei;
Semnul minus înainte de Re corespunde cazului de dispersie a navei, iar semnul plus în cazul frânării.
Frânarea cu o elice care creează o oprire inversă se numește frânare activă. Frânarea, care apare numai datorită rezistenței apei, se numește pasivă.
Luând rezistența apei la mișcarea vasului proporțională cu pătratul vitezei, ecuația (1.1) poate fi scrisă sub forma:
Coeficientul K este o valoare constantă pentru o anumită navă, deoarece
R0 este rezistența la apă a vasului la viteza maximă V0. Valorile lui Ro și V0 pentru acest vas sunt cunoscute.
2. Frânarea pasivă (manevră "înainte-oprire")
Pentru cazul frânării pasive după rezolvarea ecuației diferențiale (1.2), expresia pentru determinarea timpului de decelerare tn ia forma:
unde V0 - viteza inițială a navei înainte de începerea manevrării, m / s;
Vi - viteza navei la sfârșitul unei anumite perioade de timp, m / s.
Valoarea acestei viteze va fi determinată de formula:
Calea elementară pe care nava o deplasează prin inerție cu frânare pasivă se găsește după formula:
Înlocuind valoarea lui Vi în ecuația (2.2) și integrarea, obținem:
Expresia pentru K poate fi obținută din formula binecunoscută pentru determinarea rezistenței apei experimentate de coca navei:
unde # 961; - densitatea de masă a apei, kg cu 2 / m 4;
Cx este coeficientul hidrodinamic;
# 937; - suprafața suprafeței umede a cochiliei, m 2.
Având în vedere că R = KV 2. ajungem:
Pentru calculele brute pot fi luate. unde D este deplasarea navei,
În procesul de înot, D, m1 variază foarte mult. și rezistența la apă R, care depinde de zgârierea cochiliei. Prin urmare, traiectoria și timpul de decelerare al navei după oprirea motorului pot să difere semnificativ de testele tehnice.
3. Frânare activă (cursa de manevră înainte - cursa din spate)
Procesul de inhibare activă este descris de ecuația:
unde P3x este forța opritorului în poziția inversă;
n este numărul de rotații ale șurubului.
După integrarea acestei ecuații în intervalul de la 0 la t3 (t3 este timpul de frânare activă) și de la Vn la V = 0. obținem formulele de calcul pentru t3 și S3 - timpul și calea de frânare activă:
unde V2 este viteza la începutul frânării active.
Puterea opritorului înapoi în mișcare înapoi nu este încă exactă, astfel încât poate fi obținută prin experiment. Pentru a face acest lucru, în timpul frânării active, este necesar să se măsoare într-un fel distanța de oprire traversată S3. Traseul trebuie determinat de la viteza inițială la 0. Apoi
Oprirea șurubului pe cursa din spate poate fi determinată de formula (pentru motoare diesel și motoare electrice):
n este numărul de revoluții pe secundă;
Mš - momentul adus la șurubul liniilor de ancorare;
Ne este puterea de intrare a șurubului.
unde Ni este puterea indicatorului, hp;
nв - coeficientul axei, aproximativ nν = 0,79;
nm este coeficientul motorului, aproximativ nm = 0,85.
Pentru un calcul dur, putem presupune asta
unde Fe este forța dopului de șurub în cursa în față.
Ecuația de mișcare a navei în timpul accelerării este:
unde Fe este forța dopului de șurub în cursa în față;
V0 - viteza maximă (sau viteza navei la sfârșitul accelerației).
Calea de overclockare se găsește după formula:
unde V este viteza condiționată pentru calcul, V = 0,95V0
Timpul de accelerare se găsește după formula:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: