Главная | Обратная связь

Движение при изменениях режима работы двигателя на переднем ходу.

При плавании в условиях ограниченной видимости, в районах скопления других судов, па подходах к портам, маневрировании на рейдах приходится для движения нужными скоростями часто менять режим работы двигателя на переднем ходу, т. е. изменять силу упора винта.

Судно, обладающее большой массой и, следовательно, инерционностью, не может сразу приобретать скорость, соответствующую новому режиму движения.

На всех судах устанавливаются определенные дискретные режимы двигателя для работы передним и задним ходом, которые по установившейся традиции имеют следующие названия: самый малый ход, малый ход, средний ход, полный маневренный ход, полный ход. В конце каждого из указанных названий добавляется слово «вперед» или «назад». В дальнейшем для обозначения режимов будем пользоваться для краткости сокращениями: СМХП, МХП, СХП, ПХПм, ПХП, а также СМХЗ, МХЗ и т. д. Для каждого из перечисленных режимов устанавливается частота вращения винта. При этом для ПХП частота вращения соответствует мощности главного двигателя, обеспечивающей движение судна с эксплуатационной плановой скоростью.

Для промежуточных режимов частоты вращения устанавливаются таким образом, чтобы скорости судна имели по отношению к скорости полного хода примерно следующие значения: СХП=0,7 ПХП; МХП=0,5 ПХП; СМХП=0,3 ПХП.

Иногда для СМХП выбирается минимальная частота вращения, при которой еще обеспечивается устойчивая работа двигателя внутреннего сгорания. При этом скорость судна, соответствующая этой частоте, может быть меньше 0,3 от скорости полного хода. Примерная зависимость между частотами вращения винта и соответствующим им скоростям : V1/V2= - (n1/n2)^0,9, позволяет определить скорость судна, соответ. заданной частоте вращения винта, если известна скорость при какой-то другой частоте.

Процесс движения судна после изменения частоты вращения работающего передним ходом двигателя описывается дифференциальным уравнением, которое для данного случая приобретает вид : mxdV/dt= - kV²+Pe (1.1),где Ре- текущее значение силы упора винта на переднем ходу,Н. Так как полезная сила упора винта на переднем ходу при изменении режима двигателя быстро приобретает значение, соответ, этому новому режиму, после чего изменяется мало,т.е. остается близкой к постоянному значению в процессе изменения скорости судна : Ре= const. Когда переходный процесс изменения скорости заканчивается, т.е. скорость приобретает установившееся значение(V=Vуст), ускорение(замедление) судна становится равным нулю(dV/dt=0). Следовательно, уравнение (1.1) для этого предельного случая приобретает вид: kV²уст=Ре, а так как Ре В процессе изменения скорости принята постоянной,то дифференциальное уравнение(1.1) можно записать в виде: mxdV/dt= k(V²уст -V²), Vуст- значение установившейся скорости для используемого режима двигателя, м/с; V- текущее значение скорости, м/с.Если в конкретном случае V<Vуст, то уравнение (1.2) описывает процесс увеличения скорости судна. Если же V>Vуст , то происходит снижение скорости.

6. Торможение судна.

Тормозные характеристики судна, под которыми подразумевают­ся время и путь торможения в зависимости от начальной скорости, имеют важное значение для обеспечения безопасности мореплавания. Торможение бывает пассивным и активным.

Пассивное торможение выполняется при остановленном двигателе только за счет сопротивления воды.

Активное торможение обеспечивается за счет реверсирования глав­ного двигателя, после чего создается сила упора винта назад.

Реверс главного двигателя не может быть выполнен мгновенно, поэтому активному торможению всегда предшествует участок пас­сивного. В общем случае процесс торможения принято делить на три пе­риода.

Первый период — прохождение команды продолжается от момен­та подачи команды по машинному телеграфу до момента закрытия топлива на ДВС, пара на ТЗА или выключения питания ГЭД. Пер­вый период длится недолго, примерно 5 с.

Второй период — пассивное торможение длится с момента пре­кращения подачи топлива (пара) на двигатель до момента реверса.

Третий период — активное торможение длится с момента ревер­са до момента полной остановки судна или снижения скорости до какого-то заданного значения.

Полное время Т и полный тормозной путь 5 определяются как суммы соответствующих элементов по трем периодам.

Т=t1+t11+t111

S=s1+s11+s111,где римскими цифрами отмечен периоды торможения. Процесс торможения судна описывается диф. уравнением : mxdV/dt= - kV² - Pe , где mxdV/dt – сила инерции, kV²- сила сопротивления воды, Pe- сила упора винта.

Как в случае активного так и при пассивном торможениях определяется время изменения скорости и проходимый судном путь, для определения коэфицента сопротивления и силы упора винта. K=M/T2V0*[Vкон/Vo – 1] где М-масса судна с учетом присоединенной массы воды: М=1.1∆/q ∆-весовое водоизмещение, q-ускорение свободного падения,Vо-начальная скорость судна, Vкон-конечеая,Т2-время меду Vо и Vкон ,S2-путь за Т2. сила упора винта при работе на задний ход : Рзх=KV²2 /(2KSз/M*e-1)

V2-скорость в конце второго периода, е-основание натурального логарифма.