Нормирование инерционных характеристик судов смешанного река-море плавания

• Автор: Бобровский, Денис Ильич
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ИНЕРЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДОВ

1.1 Методы расчета пассивного свободного горможения

1.2 Методы расчета активного торможения

1.3 Средства улучшения инерционных характеристик судов

1.3.1 Расчет сопротивления тормозных устройств различного типа

1.3.1.1 Раздельная перекладка рулей

1.3.1.2 Бортовые щиты

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОРМОЗНЫХ ЩИТОВ

2.1 Экспериментальная база НГАВТ
2.2 Модельные испытания
2.2.1 Несамоходные испытания модели грузового судна со щитами и без них
2.2.1 1 Определение коэффициента продольной силы на
тормозных щитах
2.2.1.2 Определение коэффициента поперечной силы на
тормозном щите
2.2.2 Самоходные испытания радиоуправляемой модели
3 КОНСТРУИРОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
3.1 Общая математическая модель произвольного движения судна
3.2 Разработка практического метода расчета свободного и
оттилтл глтлчацг рутго р гчттдтдг ттт гет поллтп тчи тчТОЦИ 1 П
иУШОпии иртилчПЬл Одис О чдгт п Дут шин ц ат п ит
4 НОРМИРОВАНИЕ ИНЕРЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДОВ СМЕШАННОГО ПЛАВАНИЯ
4.1 Существующие подходы к нормированию инерционных
характер истик судов
4.2 Нормирование пути активного торможения судна при криволинейном движении
4.3 Применение величины предельно допустимого пути активного торможения судов при криволинейном движении к некоторым
аспектам безопасности плавания
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Наиболее крупный вклад в развитие теории управляемости речных судов и составов внесли исследования Г. И. Ваганова [], A. B. Васильева [], А. Д. Гофмана [3, ], В. Г. Павленко [5, , ], Л. М. Рыжова [2,] и других. В последнее время теория управляемости развивается в основном по пути совершенствования экспериментальных исследований как основного инструмента в решении практических задач судовождения. Вопрос исследования нестационарных движений судна, как было отмечено выше, является частью теории управляемости. Методы расчета инерционных характеристик судов основаны на рассмотрении динамики системы корпус - движитель - двигатель как единого пропульсивного агрегата. Данный подход впервые был систематически изложен X. Нордстромом [] в г. В последствие Г. Е. Павленко уточнил и конкретизировал основные уравнения данного подхода и предложил более удобные графические средства. Сущность методов динамики винто-машинно-корпусного агрегата сводится к решению системы двух дифференциальных уравнений, представляющих собой уравнение равновесия всех продольных сил, включая силы инерции, действующих на корпус судна и уравнение равновесия всех моментов, включая инерционные, относительно оси вращения движителя. Дальнейшее развитие методов расчета неустановившихся прямолинейных движений судна шло по двум направлениям. Первое направление разработано в работах В. И. Небеснова [, , ]. Сущность данного подхода заключалась в тщательном изучении условий работы судовых двигателей и ус'гройств передачи мощности от двигателя к движителю в различных режимах. Характерным для этих работ было глубокое проникновение в детали процессов, имеющих место при нестационарных движениях судна, расчленение каждого маневра на большое число отдельных этапов, конкретизация характеристик винто-машинно-корпусного агрегата для каждого из этих этапов. При таком подходе инерционные характеристики получались как побочный продукт исследований, метод их определения был весьма трудоемким. Другим представителем данного направления в исследовании неустановившихся движений судна является А. Д. Гофман. Второе направление исследований заключается в непосредственном определении инерционных характеристик судов и составов. Это уравнение получается из выше описанной системы уравнений динамики винто-машинно-корпусного агрегата путем введения обоснованных допущений. Согласно данному направлению маневр активного торможения подразделяется на два периода - от прекращения подачи топлива до набора полных оборотов на задний ход (первый период) и от начала работы винтов на задний ход до остановки судна относительно воды (второй период). Т.е. Второе направление представлено многочисленными работами, среди которых работы В. Г. Бакаева, В. М. Лаврентьева, М. Г. Видонова, И . Я. Миниовича, М. А. Гречина, В. Г. Павленко, Д. К. Земляновского, Л. М. Рыжова, Н. Ф. Соларева и других. Работы по изучению путей улучшения инерционных качеств судов не так многочисленны. Здесь можно отмстить работы Х. Е. Джейгера по применению выдвижных тормозных щитов, В. Г. Павленко и Д. К. Земляновского по использованию раздельной перекладки судовых рулей и бортовых раскрывающихся щитов и работы А. Р. Алопа, обобщившего имеющиеся данные по средствам экстренного торможения и выработавшим критерий их эффективности. Задача повышения безопасности плавания является одной из важнейших при проектировании и эксплуатации судов. Вес вышесказанное в полной мере относится и к судам смешанного река-море плавания, которые активно используются в морском судоходстве и на внутренних водных путях нашей страны. Это особенно актуально в связи с тем, что в последние годы финансирование дноуглубительных работ на внутренних водных путях России сокращалось. В результате этого реки постепенно возвращаются в свое естественное состояние, что делает их малопригодными для судоходсгва, так как значительно усложняет проводку судов по затруднительным участкам. Особенно сильно это касается судов смешанного плавания, имеющих довольно большие, по речным меркам, габариты.