что такое выбег судна
Инерционные характеристики судов: торможение, разгон, выбег
В процессе управления судном при маневрировании судоводителю приходится изменять режимы работы движителей в широком диапазоне − от полного вперед до полного назад. Любое судно, особенно крупнотоннажное, имеет значительную массу и в условиях недостаточно (по сравнению с наземными видами транспорта) плотного сцепления с водной средой обладает свойством довольно медленно прекращать движение или изменять скорость. Это явление объясняется в первую очередь тем, что судно, как и любое физическое тело, подчиняется определенным законам механики и в том числе закону инерции.
 Торможение |
 Разгон |
 Выбег |
Таким образом, под инерционными свойствами судна понимают определенную физическую зависимость между его массой и быстротой приращения скорости.
Обычно инерционные свойства судна определяют опытным путем во время ходовых испытаний. Результаты испытаний заносят в таблицу маневренных элементов.
Для судовождения наиболее важны расстояние и время, необходимые для гашения инерции судна или для развития его максимальной скорости. Эти параметры принято называть инерционными характеристиками.
К основным инерционным характеристикам судна относят торможение, свободный выбег и разгон.
Торможение − процесс гашения инерции прямолинейного движения судна путем реверсирования движителей с переднего хода на задний (или наоборот). Торможение характеризуется длиной тормозного пути и временем торможения. Длина тормозного пути – это расстояние, пройденное судном с момента подачи команды «Стоп» и реверса движителей до полной остановки судна. Время торможения это время, затрачиваемое на процесс полного гашения инерции в результате работы движителей в режиме «Полный назад».
Выбег – процесс гашения инерции поступательного движения судна под действием сопротивления воды движению без активной работы движителей. Выбег характеризуется расстоянием, которое проходит судно с момента подачи команды «Стоп» до момента полного прекращения прямо линейного движения, и временем, затрачиваемым на этот процесс.
Разгон – процесс достижения судном установившейся скорости при заданном режиме работы движителей. Разгон характеризуется расстоянием, и временем, необходимым для достижения установившейся скорости данного судна.
Инерционные характеристики определяют для каждого судна по специальной программе. Для типовых судов и составов изданы справочники инерционных характеристик.
Наибольшее значение для безопасности плавания имеют характеристики торможения судна. Характеристики выбега используют главным образом для буксируемых составов, характеристики разгона – при шлюзовании, отходе от причала и других маневрах.
Дата добавления: 2016-02-13 ; просмотров: 4695 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Инерционные характеристики судов: торможение, разгон, выбег
В процессе управления судном при маневрировании судоводителю приходится изменять режимы работы движителей в широком диапазоне − от полного вперед до полного назад. Любое судно, особенно крупнотоннажное, имеет значительную массу и в условиях недостаточно (по сравнению с наземными видами транспорта) плотного сцепления с водной средой обладает свойством довольно медленно прекращать движение или изменять скорость. Это явление объясняется в первую очередь тем, что судно, как и любое физическое тело, подчиняется определенным законам механики и в том числе закону инерции.
 Торможение |
 Разгон |
 Выбег |
Таким образом, под инерционными свойствами судна понимают определенную физическую зависимость между его массой и быстротой приращения скорости.
Обычно инерционные свойства судна определяют опытным путем во время ходовых испытаний. Результаты испытаний заносят в таблицу маневренных элементов.
Для судовождения наиболее важны расстояние и время, необходимые для гашения инерции судна или для развития его максимальной скорости. Эти параметры принято называть инерционными характеристиками.
К основным инерционным характеристикам судна относят торможение, свободный выбег и разгон.
Торможение − процесс гашения инерции прямолинейного движения судна путем реверсирования движителей с переднего хода на задний (или наоборот). Торможение характеризуется длиной тормозного пути и временем торможения. Длина тормозного пути – это расстояние, пройденное судном с момента подачи команды «Стоп» и реверса движителей до полной остановки судна. Время торможения это время, затрачиваемое на процесс полного гашения инерции в результате работы движителей в режиме «Полный назад».
Выбег – процесс гашения инерции поступательного движения судна под действием сопротивления воды движению без активной работы движителей. Выбег характеризуется расстоянием, которое проходит судно с момента подачи команды «Стоп» до момента полного прекращения прямо линейного движения, и временем, затрачиваемым на этот процесс.
Разгон – процесс достижения судном установившейся скорости при заданном режиме работы движителей. Разгон характеризуется расстоянием, и временем, необходимым для достижения установившейся скорости данного судна.
Инерционные характеристики определяют для каждого судна по специальной программе. Для типовых судов и составов изданы справочники инерционных характеристик.
Наибольшее значение для безопасности плавания имеют характеристики торможения судна. Характеристики выбега используют главным образом для буксируемых составов, характеристики разгона – при шлюзовании, отходе от причала и других маневрах.
Дата добавления: 2016-05-16 ; просмотров: 2139 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Инерционные свойства судна
В различных ситуациях возникает необходимость в изменении скорости судна (постановка на якорь, швартовка, расхождение и т. п.). Это происходит за счет изменения режима работы главного двигателя или движителей.
После чего судно начинает совершать неравномерное движение.
Путь и время, необходимые для совершения маневра, связанного с неравномерным движением, называют инерционными характеристиками судна.
Инерционные характеристики определяются временем, дистанцией, проходимой судном за это время, и скоростью хода через фиксированные промежутки времени и включают в себя следующие маневры:
разгон судна до заданной скорости;
Свободное торможение характеризует процесс снижения скорости судна под влиянием сопротивления воды от момента остановки двигателя до полной остановки судна относительно воды. Обычно время свободного торможения считается до потери управляемости судна (рис. 1.26).
Рис. 1.26. Инерционные характеристики судна при свободном торможении
Рис. 1.27. Инерционные характеристики судна при разгоне
Рис.1.28. Инерционные характеристики судна при активном торможении
Процесс активного торможения судна с винтом фиксированного шага условно можно разделить на 3 периода:
Инерционные характеристики судна, их определение и учет 
8582
8582В процессе движения любое судно, особенно крупнотоннажное, имея значительную массу и недостаточно плотное сцепление с водной средой. Обладает свойством довольно медленно прекращать движение и изменять скорость. Инерционные свойства – физическая зависимость между массой и быстротой приращения скорости. Они обычно определяются опытным путем и результаты заносят в таблицу маневренных элементов судна. Для судовождения важны расстояние и время гашения инерции и развития максимальной скорости судном, эти параметры называются инерционные характеристики судна: торможение, свободный выбег и разгон.
Торможение –процесс гашения инерции прямолинейного движения судна путем реверсирования движителей с переднего на задний ход (и наоборот). Характеризуется длиной тормозного пути L т и времени торможения t т. Это расстояние пройденное судном с момента команды «Стоп» и реверса движителей до полной остановки судна и затраченное на это время. Торможение работой движителей «Полный назад» наз. экстренным.
Выбег–процесс гашения инерции поступательного движения судна под действием сопротивления воды без активной работы движителей. Характеризуется расстоянием L в, которое проходит судно с момента команды «Стоп» до момента полной остановки судна и временем затрачиваемым на это.
Разгон–процесс достижения судном установившейся скорости при заданном режиме работы движителей. Характеризуется расстоянием L р и временем при достижении установившейся скорости на данном режиме работы движителей.
Инерционные испытания судна проводят по специальной программе в зависимости от конструктивных особенностей судна, результаты испытаний заносят в таблицу маневренных элементов судна. Наибольшее значение имеют характеристики торможения.
Знание и учет инерционных характеристик при управлении судном обязательны для судоводителя!
3. Управляемость и циркуляция судна, её периоды и элементы
Управляемость судна зависит от свойств судна: корпус, рулевое устройство, движители, скорость, а также от внешних факторов ветер, течение, волнение, глубина и ширина С.Х. Особенно следует учитывать влияние скорости, которое неоднозначно. Так при движении судна гидродинамические силы и моменты (пропорциональны квадрату скорости набегающего потока) на руле и корпусе имеют постоянное соотношение, следовательно и траектория движения стабильна. Но если уменьшить скорость вращения винта, то момент руля изменится сразу из-за ослабления потока от винта, а гидродинамический момент на корпусе останется прежним, соотношение сил и моментов нарушится и траектория движения изменится.
Управляемость судна характеризуется устойчивостью на курсе и поворотливостью.
Устойчивость на курсеспособность судна сохранять направление прямолинейного движения. Различают: собственную устойчивость – свойство после прекращения внешнего воздействия, без руля, приходить в прямолинейное движение (большинство судов собственной устойчивостью не обладают), и эксплуатационную устойчивость– способность судна сохранять заданное направление движения с помощью периодических перекладок руля (в зависимости от судна, осадки и дифферента). Характеризуется количеством требуемых перекладок руля в единицу времени для удержания судна в прямолинейном движении.
Поворотливость– способность судна изменять направление движения и описывать траекторию заданной кривизны. Зависит от средств управления судном и характеристик корпуса в т.ч. осадки.
Устойчивость и поворотливость – антиподы, однако нужны оба и стремятся иметь положительными оба эти свойства судна.
Процесс поворота судна с переложенными рулями называется циркуляцией, которая характеризуется элементами и периодами.
После перекладки руля судно некоторое время движется по инерции в прежнем направлении, после преодолении сил инерции судно начинает двигаться по криволинейной траектории – циркуляции. В это время начинает действовать центробежная сила С приложенная к Ц.Т. и пропорциональная массе судна, квадрату скорости поступательного движения и обратно пропорциональна радиусу кривизны C=mvс 2 /r.
Рис 10 (о)
Перераспределяется гидродинамическое давление на корпус судна, т.е. увеличивается давление на внешний борт.
Дальнейшее движение (циркуляция) судна вызывает рост гидродинамического давления на корпус судна в кормовой части создавая реактивную силу D с плечом до ЦТ и момент поворачивающий судно в сторону противоположную повороту наз. демпфирующим, таким образом поворачивающий момент циркуляции состоит:
Моб = Мр + Мп – Мд
Циркуляция – криволинейная траектория перемещения центра тяжести судна при перекладке рулевого органа, характеризуется критерием поворотливости отношением тактического диаметра циркуляции к длине судна Dт/L И имеет периоды:
Маневренный– от перекладки руля до начала поворота судна, под действием переложенного руля.
Эволюционный– от начала поворота до изменения курса на 90 град.относительно первоначального. В этот период растет угловая скорость поворота, судно имеет дрейф в противоположную повороту сторону, скорость поступательного движения уменьшается.
Установившейся циркуляции– после изменения курса на 180 град. от первоначального, судно движется по замкнутой траектории с постоянным диаметром Dц, и постоянной поступательной угловой скоростью.
Выдвиг– расстояние между положениями ЦТ в момент перекладки руля и измененного на 90 град. курса.
Прямое смещение— расстояние на которое смещается ЦТ при повороте от 0 до 90 град. L2 (0,25- 0,5Dц)
Обратное смещение– расстояние смещения ЦТ в сторону противоположную повороту (0,1Dц)
Полюс поворота– воображаемая точка на ДП или её продолжении вокруг которой происходит поворот в данный момент.
Угол дрейфа– угол между вектором линейной скорости Vц и ДП судна.
Диаметр установившейся циркуляции– расстояние между положением ЦТ при изменении курса на 90 и 270 град от первоначального.
Диаметр тактической циркуляции– расстояние между ДП при курсе 0 град. и курсе 180 град.(1,1 – 1,2 Dц)
Dт = L2 T/10Sp
Циркуляция зависит от характеристик и качеств судна L, B, T, рулей, скорости, количества и размещение груза, крена и дифферента, внешних факторов. Данные испытаний управляемости и циркуляции заносятся в таблицу маневренных элементов судна, вносятся в формуляр маневренных характеристик и в лоцманскую карточку.
В таблицу маневренных элементов судна включают:
1. элементы циркуляции таблично и кривые
2.Таблици и графики скорости и оборотов движителя
4.Инерционные характеристики на различных режимах
5.Таблицу осадки судна и проседания
6.Эволюцию при тревоге «Человек за бортом»
1-4 в балласте и в грузу.
По тематике данной лекции проводится 4-х часовое практическое занятие №2.2
Инерционные характеристики судна.
Из курса физики известно, что инерция характеризуется разностю сил, приложенных к телу с противоположных направлений.
Так, для обеспечения движения судна, к нему должна быть приложена сила в направлении требуемого движения. Такую силу может создать движитель, используя свои физические свойства. Так винт создает силу упора, которая и движет судно (рис.5.3). 
Рис.5.3 Схема сил, действующих на судно, движущееся прямым курсом.
Судно, представляющее собой тело с определенной массой m, находится в состоянии покоя, пока на него не воздействует сила Fдв., создаваемая грибным винтом. При движении судна образуется другая сила Rобщ. состоящая из сил: сопротивления воды Rо, сопротивления воздуха Rв и силы трения Fтр. Под действием сил Fдв. и Rобщ. прямо противоположных одна другой, движение судна будет ускоренным (когда Fдв> Rобщ.), равномерным (когда Fдв= Rобщ) или замедленным (когда Fдв
Уравнение движения судна можно записать в следующем виде:
где m – масса судна, кг равная 1000 Д/g (здесь Д –водоизмещение, кН, g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с 2 );
Δv – приращение скорости судна, м/с;
Fдв и Rобщ – имеют размерность кН.
Из уравнения движения видно, что масса судна и приращение скорости определяют его инерционные свойства.
Таким образом, под инерционными свойствами судна понимают определенную физическую зависимость между массой и быстротой приращения его скорости (ускорением).
Следовательно, под инерцией судна понимается способность его сохранять поступательное движение после остановки движителя или перевода его с переднего хода на задний или наоборот. Обычно инерционные свойства судна определяют опытным путем во время ходовых испытаний. Результаты испытаний заносят в таблицу маневренных элементов.
Для судовождения наиболее важны расстояние и время, необходимые для гашения инерции судна или для развития его максимальной скорости. Эти параметры принято называть инерционными характеристиками. К основным инерционным характеристикам судна (рис.5.4) относят разгон, свободный выбег и торможение.
Разгон – процесс достижения судном установившейся скорости при заданном режиме работы движителей.
Рис.5.4. Инерционные характеристики судов
Торможение – процесс гашения инерции прямолинейного движения судна путем реверсирования движителей с переднего хода на задний (или наоборот)
Торможение характеризуется длиной тормозного пути и временем торможения.
Тормозной путь – это расстояние, пройденное судном с момента подачи команды «Стоп» и реверса движителей до полной остановки судна (V=0).
Время торможения – это время, затраченное на процесс полного гашения инерции в результате работы движителей в режиме «Полный назад». Ориентировочно для одиночных судов тормозной путь составляет 5- 6 длин судна.
Инерционные характеристики определяют для каждого судна по специальной программе. Для типовых судов и составов изданы справочники инерционных характеристик, пользование которыми позволяет значительно повысить безопасность судовождения при маневрировании. Наибольшее значение для безопасности плавания имеют характеристики торможения судна (табл.5.1). Характеристики выбега используют главным образом для буксируемых составов, характеристики разгона – при шлюзовании, отходе от причала и других маневрах.