Управление судном при передаче грузов в море траверзным способом

• Автор: Бородин, Евгений Львович
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новороссийск
• Количество страниц: 171 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения

ВВЕДЕНИЕ.

0.1. Техническая сущность и актуальность вопроса передачи грузов в море.

0.2 Общая направленность исследований. Цель работы

0.3 Краткое содержание работы.

I. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ ПЕРЕДАЧИ ГРУЗОВ В МОРЕ

1.1. Общие положения

1.2 Условия работы судовых грузоперсдающих устройств

1.3. Основные требования, предъявляемые к фузовым устройствам со следящим приводом.

1.4 Устройства для передачи грузов бесконтактным кильватерным способом

1.5. Устройства для передачи фузов траверзным способом
1.6. Выводы по главе
И. АНАЛИЗ УСИЛИЙ В КАНАТАХ ПОДВЕСНОЙ ДОРОГИ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ ГРУЗОВ В МОРСКИХ УСЛОВИЯХ
2.1 Общие положения.
2.2 Статический расчет силовых параметров подвесной канатной дороги
2.3 Анализ траектории движения передаваемого груза
2.4 К расчету суммарных амплитуд колебаний точек подвеса канатноп дороги
2.5. Динамика усилий в канатах межсудовой канатной дороги.
2.6 Выводы по главе.
1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ СУДНА ПРИ ТРАВЕРЗНОМ СПОСОБЕ ПЕРЕДАЧИ ГРУЗА.
3.1. Анализ математических моделей движения судна.
3.2. Силы, действующие на корпус судна
3.3. Силы, действующие на рулевое устройство
3.4. Учет гидрометеорологических сил.
3.5. Учет сил гидродинамического взаимодействия между судами
3.6. Влияние канатной дороги на управляемость судна.
3.7. Обобщенная математическая модель.
3.8. Выводы по главе.
IV. АНАЛИЗ УПРАВЛЯЕМОСТИ СУДОВ ПРИ ТРАВЕРЗИОМ СПОСОБЕ ПЕРЕДАЧИ ГРУЗА НА БАЗЕ ОБОБЩЕННОЙ
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.
4.1 Управление судном при подходе
4.2 Управление судном при передаче. Расчет угла перекладки руля и угла дрейфа
4.3 Управление судном при отходе
4.4 Рекомендации по управлению судном при параллельном движении на малых траверзных расстояниях
4.5 Анализ экспериментальных данных.
4.6 Оценка остойчивости судна при передаче 1руза траверзным способом
4.7 Автоматизированная система управления судном по поперечному смещению при траверзном способе передачи грузов
4.8 Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Oortmerssen, M. Y.Yoshimura и других. Однако проведенные исследования, несмотря на их глубину, носят, в определенной степени, локальный характер, а задачи управления судами при траверзном способе передачи грузов рассмотрены только в постановочном варианте. Объект исследования - грузовые операции в море. Предмет исследовании - безопасность мореплавания при траверзном способе передачи груза в море. Целью диссертационного исследования является разработка моделей, методик н алгоритмов управления судами и технического обеспечения гру-зопередачи траверзным способом при повышенном волнении моря. Разработана новая математическая модель зависимости угла дрейфа и требуемого угла перекладки руля с учетом дополнительной силы воздействия подвесной канатной дороги, что обеспечивает более полный учет силовых факторов воздействия на судно. Усовершенствована схема подвесной канатной дороги, отличающаяся от известных отсутствием несущего п введением спуско-подъемного канатов, что упрощает конструкцию канатной дороги и повышает ее надежность. Впервые произведена оценка остойчивости крупнотоннажных судов под действием поперечной составляющей натяжения ПКД: выведена линейная зависимость угла крена от высоты точки крепления ПКД; найдены значения углов крена с помощью диаграмм динамической остойчивости, что обеспечивает повышение безопасности грузопередачи. Теоретическая значимость заключается в разработке научно-методического аппарата моделирования динамического состояния и прогнозирования поведения судна при траверзном способе передачи груза в условиях повышенного волнения моря. Достоверность и обоснованность результатов, полученных в диссертации, обеспечивается использованием известных положений теоретической механики, динамики грузопередающих устройств, гидродинамики, теории автоматического управления судном, математического моделирования, хорошей сходимостью полученных результатов с исследованиями отечественных и зарубежных специалистов. Во введении обоснована актуальность диссертации, сформулированы цели и задачи исследования, показана научная новизна и практическая значимость работы. В первой главе выполнен анализ существующих способов и устройств передачи грузов в море и дана оценка условий их работы, сформулирована постановка задач исследования. В п. В п. На примере бортовой, килевой и вертикальной качки судна показано воздействие сил инерции на судовьге конструкции, которые необходимо учитывать при динамическом расчете ПКД. В п. В п. Представлены схемы устройств для грузопередачи на буровую вышку (или другой стационарный объект) и необорудованный берег. В п. Во второй главе дан анализ усилий в канатах подвесной дороги при передаче грузов в морских условиях. В п. Представлена методика статического расчета обобщенной 3-канатной ПКД, позволяющая определить усилия в канатах других схем подвесных дорог. В п. Приведены графики зависимости стрелы провисания ПКД в зависимости от эксплуатационных параметров. В п. В п. На основе принятой схемы фузопередающего устройства составлена система дифференциальных уравнений (математическая модель), описывающая динамические процессы в канатной системе подвесных дорог различного исполнения. В п. В третьей главе приводится разработанная математическая модель движения судна при траверзном способе передачи грузов в море. В п. В п. В п. Приведены расчетные схемы для рулей различных типов и поворотных насадок. В п. В п. Показаны зависимости сил и моментов от размеров судов, расстояния между судами, их скорости и углов дрейфа. В п. В п. Даны формулы расчета коэффициентов. В и 4. Произведен расчет углов дрейфа и углов перекладки руля для двух судов в зависимости от продольного расстояния, бокового расстояния, скорости. В- п 4. Рассчитаны углы дрейфа и требуемые углы перекладки руля для двух судов в зависимости от продольного расстояния, бокового расстояния, массы передаваемого груза, волнения. Дана оценка взаимодействия между судами с учетом как сил гидродинамического притяжения, так и сил со стороны канатной дороги.