Расчет тягово-скоростных характеристик

1. По величине [Ne_ГД] и Ne _{ГД НОМ} рассчитывается размерная мощность главного двигателя:

Ne _ГД = [Ne _ГД] · Ne _{ГД НОМ}/100%;

где Ne _ГД – размерная мощность ГД, кВт (мощность, развиваемая ГД при тралении);

    [Ne _ГДе] – допускаемая относительная нагрузка на ГД, %. Обычно [Ne _гд] = 90-95 % принимается с учетом резерва мощности при тралении (необходимого для быстрого подъема трала над грунтом при обнаружении донных препятствий); Принимаем [Ne _гд]= 95%.

Ne _{гд ном} – номинальная мощность ГД, кВт.

Ne _ГД =0,95* 2200= 2090 кВт

2. По величине Ne_ГД и N_ВГ рассчитывается мощность, подаваемая на винт для буксировки судна:

Ne = Ne _ГД – N_ВГ/η_ВГ;

где N_ВГ – мощность, отбираемая валогенератором, кВт;

    η_ВГ – КПД валогенератора, η_ВГ = 0,85.

Ne=2090 – 0/0,85=2090 кВт.

3. Используя полученную величину Ne, по математической модели, располагаемой тяги строится диаграмма располагаемой тяги судна в координатах Р_е ~ V (кН – узлы): 

Для построения графика используется интервал скоростей V = 0, 3, 6, 9, 12, 15 узлов.

По полученному графику определяем располагаемую тягу судна Ре для заданной скорости:

Vт=2,4*3600/185=4,67 узлов.

Тяга судна Р е=192 кН

4. Определяется сопротивление трала для данного типа судна, принимая:

R_ТР  = К_Р· Р_е;

где К_Р = 0,9 – коэффициент резервности, характеризующий долю сопротивления трала с досками в общем сопротивлении траловой системы.

R_ТР = 0,9*192=172,8 кН

Выбирается рекомендуемая оснастка трала для данного типа судна (доски, грузы-углубители) из литературы. Масса трала на воздухе 1023,5 кг, масса мешка 835,3 кг.

Металл теряет в воде 13%, капрон 15-20%.

Рассчитываем вес трала:

Gмет.в воде = (2Gдоски+2Gгруз.углуб.)*0,87 = (2*1450+2*1500)*0,87 = 5133 кг

Gсети = (Gканатн.части + Gмешка)*0,17 = (1023,5+835,3)*0,17 = 316 кг

Gтр = Gмет.в воде+ Gсети = 5133+316 = 5449 кг

Gтр = 5449*10=54490 Н = 54,5 кН

Принимаем для дальнейших расчётов вес трала Gтр = 54 кН.

5. По данным G_ТР, V_С, V_Т, R_ТР  рассчитывается усилие в ваере у траловой доски Т_О.

V_С – скорость судна при выборке трала (минимальная скорость, при которой обеспечивается его управляемость и маневренность, обычно принимается V_С = 1–2 м/с). Принимаем для Грумант V_С = 1,3 м/с

Т₀ =

Т₀ =    

Т₀ = 193,3 кН

6. Определяется усилие в ваере у ваерного блока Т и усилие на лебедке Т_л.

       Натяжение ваеров у ваерных блоков:

T = T₀ K_l

 где К_l =1,05–1,1 - коэффициент учитывающий увеличение натяжения Т по отношению к Т₀ от действия сил сопротивления ваеров и их веса.

T = 193,3*1,1=212,7 кН

 Натяжение ваеров на барабане ваерной лебёдки:

Т_л = Т _* К_{д *}К_{б *} К_У

 где к_б = 1,03–1,05 коэффициент, учитывающий увеличение натяжения ваеров от сопротивления на ваерных блоках;

К_д = 1,1-1,25 коэффициент динамической нагрузки от волнения;

К_у = 1-1.2 коэффициент увеличения нагрузки на ваера от улова в мешке.

Т_л = 212,7 *1,1*1,05*1,1= 2 70, 2 кН

7. Определяется скорость выборки ваера при подъеме трала V_В:

Vв_выб =

Vв_выб = = 1,2 м/с

8. Сопротивление трала для режима спуска определяется по формуле:

    Rтр=30*1,3² = 50,7 кН

где К_ТР – коэффициент сопротивления траловой системы (паспортная характеристика трала), который рассчитывается по режиму траления:

Ктр= 172,8/2,4² = 30

Скорость трала относительно воды при спуске не должна быть меньше скорости, обеспечивающей устойчивое раскрытие трала, обычно V_СП = 1,3÷1,8 м/с. скорость судна при спуске трала принимается в пределах 3,4÷3,8 м/с.

   Скорость ваера при спуске трала V_в^сп:

V_в^сп =

V_в^сп = = 3,1 м/с

Диаметр ваера выбирается по ГОСТу  на стальные канаты по разрывному усилию. Разрывное усилие ваера рассчитывается по формуле:

,   = 472,8 кН

где [n] – коэффициент запаса прочности ваера, принимается по рекомендации n = 2,5 - 4,5. Принимаем для Грумант 3,5.

Т_Л – тяговое усилие лебедки, Н;

Р – разрывное усилие каната, Н.

Из справочных данных по разрывному усилию ваера P = 473 кН определяем

d каната = 27 мм (длина вытяжного конца). Разрывное усилие = 497 кН

ГОСТ 3088-80. Обозначение каната: 27-Г-I-ОЖ-Н-1960 ГОСТ