A találmány a hajógyártás területére vonatkozik, különös tekintettel egy olyan berendezés kialakítására, amely csökkenti a hajó dőlését viharos tengeren. Az eszköz fedélzeti vezérelhető kormányokat tartalmaz, amelyek a hajó mindkét oldalán, a középső keret területén helyezkednek el, és a hajótestbe csavarozhatók. A kormánylapáttal párhuzamosan legalább egy további lapát van felszerelve, amely párhuzamos támasztékokkal van összekötve, amelyek végei csuklósan vannak az egyes lapátokhoz csatlakoztatva. Az egyik pengéhez csatlakoztatott oszlopok végei egy olyan mechanizmussal vannak felszerelve, amely akár 90°-os szögben elfordítható. A felső pengék a csúszó erőhengerek végeihez vannak rögzítve, és lehetőség van oda-vissza mozgásra hossztengelyeik mentén, amelyek a hajó oldalain kialakított réseken haladnak át az arccsont környékén. A csuklópántok tengelyei közötti párhuzamos támasztékok hossza megegyezik a felső lapát húrhosszának kétszeresével. A penge területét az S=(0,03-0,035)V 2/3 kifejezésből vettük, ahol V a hajó vízkiszorítása. A fülke méretei biztosítják, hogy mindkét penge elhelyezhető benne. Hossza nem haladja meg a pengék teljes hosszát, és a szélessége nem haladja meg azok teljes vastagságát. Az eszköz hatékonysága 12-14 csomós hajósebességgel érhető el, a kormányok viszonylag kis „túlnyúlásával” a hajó oldala felett. 3 ill.

A találmány a hajógyártás területére vonatkozik, és felhasználható tengeri hajók tervezésében a hajók oldalirányú mozgásának mérséklésére. Ismeretes egy olyan eszköz, amely csökkenti a hajó gurulását zord tengeren, amely tartályok formájában van kialakítva, amelyek a hajó belsejében az oldalain helyezkednek el, és víz- és légcsatornákkal vannak összekötve egymással, valamint a vizet egyik tartályból a másikba pumpáló mechanizmusokkal (lásd Marine Dictionary. M.: Transport, 1965, 114 pp.). A megoldás hátránya, hogy működésüket speciális mechanizmusok, vezérlő- és mérőberendezések állandó működése biztosítja, ami csökkenti megbízhatóságukat, emellett terjedelmesek és a hajótest belső terének egy részét elfoglalják. Ismert egy olyan eszköz is, amely csökkenti a hajó dőlésszögét viharos tengeren, amely fedélzeti vezérelhető kormányokat tartalmaz, amelyek a hajó mindkét oldalán, a középső keret területén helyezkednek el, és a hajó törzsébe csavarozhatók (lásd: Tengerészgyalogság). Szótár. M.: Közlekedés, 1965, 114 p.)

Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy alacsony (18 csomó alatti) hajósebességnél nem kellően hatékonyan működik. A megfogalmazott megoldással megoldandó probléma az eszköz hatékony működésének biztosításában fejeződik ki alacsony (18 csomó alatti) hajósebesség mellett. A funkcionális probléma megoldása során elért technikai eredmény úgy definiálható, mint a készülék hatékony működésének biztosítása 12-14 csomós hajósebesség mellett, a kormányok viszonylag kis „túlnyúlásával” a hajó oldala felett. A problémát az a tény oldja meg, hogy egy hajó dőlésszögét csökkentő eszköz zord tengeren, beleértve a fedélzeti vezérelhető kormányokat, amelyek a hajó mindkét oldalán, a középső váz területén helyezkednek el, és a hajótestbe csavarozhatók. azzal jellemezve, hogy a kormánylapáttal párhuzamosan legalább egy járulékos kormány van felszerelve, amelyhez párhuzamos támasztékokkal összekötött lapát, amelyek végei csuklósan kapcsolódnak mindegyik lapáthoz, míg a rudak végei az egyik lapáthoz csatlakoznak. a pengék 90 o-os szögig forgatható mechanizmussal vannak felszerelve, emellett a felső pengék a csúszó erőhengerek végeihez vannak rögzítve, hossztengelyeik mentén történő oda-vissza mozgás lehetőségével, amelyek áthaladnak a rajta kialakított réseken. a hajó oldalai az arccsontja környékén, és a csuklótengelyek közötti párhuzamos támasztékok hossza megegyezik a felső lapát húrhosszának kétszeresével; ráadásul a penge területét a a kifejezés

S=(0,03-0,035)V 2/3,

Ahol V a hajó vízkiszorítása. Ezenkívül a fülke méretei lehetővé teszik mindkét penge elhelyezését, miközben hossza nem haladja meg a pengék teljes hosszát, és a szélessége nem haladja meg a teljes vastagságukat. Az igényelt megoldás jellemzőinek összehasonlító elemzése a prototípus és az analógok jellemzőivel azt mutatja, hogy az igényelt megoldás megfelel az „újdonság” kritériumának. Az igénypontok megkülönböztető részének jellemzői a következő funkcionális problémákat oldják meg. Táblák: "...legalább egy további lapát van felszerelve párhuzamosan a kormánylapáttal...." lehetőséget biztosítanak, hogy más dolgok egyenlőek legyenek Nagy mennyiségű hidrodinamikai erő, amely megakadályozza a gördülést. Jelek: "... egy penge, amely párhuzamos oszlopokkal van csatlakoztatva, amelyek végei csuklósan csatlakoznak az egyes pengékhez, míg az egyik pengéhez kapcsolódó oszlopok végei egy elfordító mechanizmussal vannak felszerelve. a 90 o-os szögig ... " lehetőséget biztosítanak az eszközök "kompakt "csomagba" összecsukására, ami lehetővé teszi a pengék elhelyezésére szolgáló fülke méretének minimalizálását. Jellemzők "...ráadásul a felső lapátok a csúszó erőhengerek végein vannak rögzítve, hossztengelyeik mentén oda-vissza mozgás lehetőségével, amelyek a hajó oldalain kialakított fülkéken haladnak át..." biztosítják a a pengék visszahúzása a fülkébe és onnan való meghosszabbítása . A „...arccsontja környékén...” jelzés a fülke elhelyezkedésére utal a vízfelszíntől a lehető legtávolabbi zónára. A "...és a csuklótengelyek közötti párhuzamos támasztékok hossza megegyezik a felső lapát húrhosszának kétszeresével..." jellemzők biztosítják a lapátok legnagyobb hatásfokát a kölcsönös hatás miatt (amiben a a lapátra fellépő hidrodinamikus emelőerő meghaladja ezt a jellemzőt, ami működés közben eléggé egymástól távol eső lapátokban nyilvánul meg). Ezt a paramétert kísérleti úton kaptuk meg, figyelembe véve a készülék működése során fellépő hidrodinamikai erők elemzését. Jelek "... ráadásul a penge területét a kifejezésből veszik

S=(0,03-0,035)V 2/3,

Ahol V a hajó elmozdulása..." adja meg a penge méreteinek „linkjét" a hajó méreteihez. Ezt a paramétert számítással és kísérlettel kaptuk, figyelembe véve a meglévő hidrodinamikai számítási módszerek elemzését. az eszköz működése során fellépő erők. Az 1. ábra az edény keresztmetszete vázlatosan; a 2. ábra a készülék működését mutatja; a 3. ábra az eszköz „összecsukott” formában. A rajzokon az edény 1. oldala látható, a felső lapát 2, az alsó penge 3, a 4 csuklópántok, amelyek összekötik az 5 párhuzamos oszlopokat a megnevezett lapátokkal, rúd 6 erőhenger 7, résfalak 8, hidraulikus elosztó egység 9, csövek 10 és 11, csővezetékek 12, dugattyú 13, hidraulikus akkumulátor 14. Az eszközök 1 hajó mindkét oldalán, annak hossztengelyéhez képest szimmetrikusan vannak elhelyezve, lehetőleg a hajó középső keretében közvetlenül a fenékvíz felett (a test szakasza az oldal és a fenék közötti átmenetnél). A felső lapát 2 mereven csatlakozik a 7 erőhenger 6 rúdjához. A 6 rúd és a 7 henger kettős működésű hidraulikus hengert alkot, amelynek a 13 dugattyú két oldalán elhelyezkedő üregei 10 és 11 csövekkel, valamint csővezetékekkel vannak összekötve 12. ábra hidraulikus elosztóegységgel 9. Hidraulikus elosztó egységként 9 bármilyen hasonló rendeltetésű berendezés használható, amely jellemzőit tekintve kielégíti az üzemi feltételeket, és rendelkezik a csatornaváltás távoli, lehetőleg automatizált vezérlésével. Csővezetékként nagynyomású tömlőket használnak 12. A párhuzamos 5 merevítők hossza a 4 csuklópántok tengelyei között megegyezik a 2 felső lapát húrhosszának kétszeresével, a lapát területét az S=(0,03-0,035)V 2/3 kifejezésből vettük. , ahol V a hajó vízkiszorítása. Az 5 párhuzamos merevítők ellentétes végei csuklópántokon keresztül csatlakoznak a 2 és 3 lapátokhoz. A párhuzamos rugóstagok forgatására szolgáló mechanizmus (a rajzokon nem látható) bármilyen ismert kialakítású lehet, például mechanikus sebességváltó formájában, amely biztosítja a tengely forgását, és szögben fordított forgási lehetőséggel van felszerelve. 90 o-ig az üreges felső penge oldalfalaiban kialakított lyukakban, és mereven hozzá van kötve az egyik párhuzamos oszlophoz 5. A valóságban azonban ennek a mechanizmusnak a kialakítását az edény méretei és ennek megfelelően a mechanizmus elemeinek és az egész készüléknek a terhelései. Célszerű a forgómechanizmussal felszerelt pengét üregessé tenni, hogy biztosítsa a forgómechanizmus alkatrészeinek elhelyezését, miközben megőrzi a 2 penge munkafelületeinek „simaságát”. A pengék száma 2 vagy több is lehet, de a rajzokon két pengével rendelkező opció is látható. Az igényelt eszköz a következőképpen működik. Ha a készüléket üzembe kell helyezni, a 9 hidraulikus elosztóegységet ennek megfelelően kapcsolják, és a 14 hidraulikus akkumulátor üregéből a munkaközeg a megfelelő 12 és 10 csövön keresztül a 7 teljesítményhenger üregébe áramlik, a 13 dugattyú alatt, ami a 2. és 3. pengékből a „csomag” kiterjesztéséhez vezet a 8. fülkéből. Miután a lapátok teljesen kijöttek a 8. fülkéből, kapcsoljuk be az üregbe szerelt 5 párhuzamos merevítők forgató mechanizmusát. Mivel az 5 párhuzamos támasztékok és a 2 és 3 lapátok élei csuklós paralelogrammát alkotnak, az egyik 5 merevítő 90 o-os elforgatása megismétlődik a második 5 állványon, ami a „csomag nyitásához vezet” ” a pengék munkahelyzetbe helyezése, amikor a pengék egymás felett helyezkednek el, egymással párhuzamosan a penge húrhosszának kétszeresének megfelelő távolságban. A hajó mozgása során a 2. és 3. lapátokon hidrodinamikai erő keletkezik, amely megpróbálja megakadályozni a hajó oldalirányú elgurulását. A készülék tisztítása során a fenti lépéseket fordított sorrendben hajtjuk végre, pl. A forgómechanizmus segítségével a pengék egy kompakt „csomagba” „hajtogathatók”, amelyet a 8 fülkébe húznak, miközben a 13 dugattyú alól a sűrített folyadék a 14 hidraulikus akkumulátorba kerül, az utóbbiból pedig A 11 csövön keresztül a 7 erőhenger üregébe, a 13 dugattyú fölé vezetjük. Ezután minden megismétlődik.

KÖVETELÉS

Készülék a hajó dőlésszögének csökkentésére viharos tengeren, beleértve a fedélzeti irányítható kormányokat, amelyek a hajó mindkét oldalán, a középső keret területén helyezkednek el, és a hajó törzséből ki lehet húzni, azzal jellemezve, hogy párhuzamosan egy kiegészítő lapát van felszerelve a kormánylapáthoz, amelyhez párhuzamos oszlopok csatlakoznak, amelyek végei csuklósan kapcsolódnak az egyes lapátokhoz, míg az egyik lapáthoz kapcsolódó fogaslécek végei felfelé szögben elforgatható mechanikával vannak ellátva. 90 fokig, emellett a felső pengék a csúszó erőhengerek végeihez vannak rögzítve, lehetővé téve a hossztengelyük mentén történő oda-vissza mozgást, amelyek az edény oldalain kialakított réseken haladnak át az arccsont környékén, és a párhuzamos támasztékok hossza megegyezik a felső lapát húrhosszának kétszeresével, emellett a lapát területét az S = (0,03-0,035)V 2/3 kifejezésből vettük, ahol V a kiszorításos hajó, és a fülke méretei lehetőséget adnak mindkét penge elhelyezésére, miközben hossza nem haladja meg a lapátok hosszának kétszeresét, szélessége pedig nem haladja meg a lapátok vastagságának kétszeresét.

12. § A hajók tengeri alkalmassága. 2. rész

Egy hajó elsüllyeszthetetlenségi foka a céljától függ. Így a polgári hajókon a válaszfalak számát és elhelyezését a rakomány berakodásának kényelme, rögzítésük megbízhatósága és a raktérben való munkavégzés lehetősége, valamint az a feltétel határozza meg, hogy a hajó gépei és mechanizmusai szabadon helyezkedjenek el. a rekeszekbe helyezve kényelmesen szervizelhetők. Másrészt meg kell felelni a Szovjetunió lajstromozási normáinak, amelyek szerint a tengeri életek megmentéséről szóló nemzetközi egyezmény alapján a teherhajókat, ha az egyik rekeszt elönti a víz, és a személyhajókat, ha bármelyik kettő vagy akár. a szomszédos rekeszek elárasztottak, a vízen kell maradniuk, és legalább 75 mm szabadoldali magasságot kell megőrizni a tényleges vízvonaltól a válaszfalfedélzet oldalvonaláig a hajó bármely helyzetében (18. ábra).

Rizs. 18. Levágott hajó minimális szabadoldali magassága.

Válaszfalfedélzet vagy elsüllyeszthetetlen fedélzet fedélzetnek nevezik, amelyre keresztirányú vízzáró válaszfalak nyúlnak ki magasságban.

Hosszanti áthatolhatatlan válaszfalakkal rendelkező hajókon (személyhajókon és haditengerészeti hajókon) az oldal víz alatti részének lyukasztása és az oldalrekeszek elárasztása esetén a sérült oldal irányába a trimmelés és a billenőnyomatékok egyidejűleg alakulnak ki. Ezt figyelembe kell venni a hajó hosszirányú és keresztirányú válaszfalainak helyének kiválasztásakor.

A hajót rekeszekre úgy kell felosztani, hogy az oldalán lévő lyuk esetén a hajó felhajtóereje a stabilitás előtt kimerüljön: a hajónak felborulás nélkül el kell süllyednie.

A rekeszek elárasztásából eredő dőlésszöggel és trimmekkel rendelkező hajó kiegyenesítéséhez, valamint az ebben az esetben csökkenő stabilitás helyreállításához az előre kiválasztott rekeszek kényszer ellenárosítását hajtják végre azonos méretű, de ellentétes nyomatékokkal. Például, ha a hajó bal oldali dőlésszöge van, az orr pedig egy lyuk miatt ki van vágva, akkor ennek kiegyenesítéséhez egyenlő nyomatékkal el kell árasztani a jobb oldali hátsó rekeszt. A kiegyenesített hajó természetesen további merülést kap, de a helyreállított stabilitással továbbra is megőrzi tengeri alkalmasságát (és a hajó megőrzi harci tulajdonságait is, azaz a manőver- és tűzfegyvereket, rakétákat).

A hajóterek elárasztásának ezt az elvét a világon először 1875-ben javasolta a kiváló orosz tudós és tengerész, S. O. Makarov. 1903-ban ezt az ötletet az akkori fiatal tudós, tiszt, majd a kiváló szovjet hajóépítő, A. N. Krylov akadémikus alkalmazta gyakorlati alkalmazására hadihajókon. Különleges asztalokat ajánlottak fel nekik asztalok és elsüllyeszthetetlenség, amely szerint a hajó összes rekeszére előre kiszámították azokat a billenési és trimmelési nyomatékokat, amelyek egy vagy egy rekeszcsoport elárasztásakor lépnek fel, és előre meghatározták a nyomatékokat, és azokat a rekeszeket, amelyeket ebben az esetben el kell árasztani, kiegyenesíteni a hajót határozták el. Az asztalok segítségével egy nehéz harci helyzetben gyorsan kiegyenesítheti a lyukat kapott hajót, és visszaállíthatja elvesztett harci tulajdonságait. Most minden hajóhoz össze kell állítani az elsüllyeszthetetlenségi táblázatokat.

Ezt követően Yu. A. Shimansky akadémikus, V. G. Vlasov professzor és más szovjet tudósok munkái révén a hajó elsüllyeszthetetlenségének tudományát úgy fejlesztették ki, hogy a hajó halála a hajótest harci sérülései miatti stabilitásvesztés miatt bekövetkezett. gyakorlatilag megszűnt.

Dobás hajó – oszcilláló mozgások, amelyeket a hajó egyensúlyi helyzete körül végez. A hajó mozgásának három típusa van:

A) függőleges- hajó rezgések függőleges sík periodikus transzlációs mozgások formájában;

B) a fedélzeten(vagy oldalsó) - a hajó oszcillációi a keretek síkjában szögmozgások formájában;

BAN BEN) tőkesúly(vagy hosszirányú) gördülés - az edény rezgései a középső síkban, szögmozgások formájában is. Amikor egy hajó egyenetlen vízfelületen vitorlázik, gyakran mindhárom típusú mozgás egyszerre vagy különböző kombinációkban fordul elő. Mozgásiránya a hullám mozgásához viszonyítva jelentős hatással van a hajó mozgásának minden típusára. A hajó ringatása káros hatással van annak működésére és tengeri alkalmasságára.

Soroljuk fel a pitching káros hatásait:

A) a hajó végeinek időszakos felemelése és betemetése a hullámban, ami további ellenállást okoz a mozgással és a légcsavarnak a vízből való kiemelkedésével, ami a támaszték elvesztéséhez és a sebesség csökkenéséhez, az üzemanyag-fogyasztás növekedéséhez, a víz elárasztásához vezet. a fedélzet és a hajó lakhatósági körülményeinek romlása;

B) olyan feltételek megteremtése, amelyek az oldalsó stabilitás elvesztése miatt a hajó felborulásához vezethetnek;

C) a gépek és mechanizmusok működési feltételeinek romlása, valamint a hajótest erős kapcsolataira ható további terhelések a hullámok becsapódása és a gördülés során fellépő tehetetlenségi erők hatására;

D) a hajókon végzett tüzérségi vagy torpedólövés hatékonyságának csökkenése, a rakétakilövők működésének nehézségei;

D) emberre gyakorolt ​​káros élettani hatások (tengeri betegség).

Szokásos különbséget tenni a hajó kétféle oszcillációja között dőléskor: ingyenes(tovább nyugodt víz), amelyek az őket kiváltó erők megszűnése után tehetetlenségből következnek be, és kényszerű, amelyeket külső időszakosan alkalmazott erők, például tengeri hullámok okoznak.

Rizs. 19. A hangmagasság jellemzői: a - amplitúdó; b - span; c - a dobás időszaka.

A hajó ringatásának fő oka a hullámok, a felhajtóerő és a stabilitási erők egyidejű hatása. A pitching, mint egy ér periodikus oszcilláló mozgásának fő jellemzői a következők: a pitching amplitúdója, tartománya és periódusa (19. ábra).

A hangmagasság amplitúdója az edény legnagyobb eltérése az eredeti helyzetétől, fokban mérve.

Dobzási tartomány- két egymást követő amplitúdó összege (az ér dőlése mindkét oldalon).

Gördülő időszak- két egymást követő dőlés közötti idő vagy az az idő, amely alatt a hajó megteszi teljes ciklus oszcillációk, visszatérve abba a pozícióba, ahol a visszaszámlálás elkezdődött.

A hajó gurulási periódusa befolyásolja a gördülés jellegét: hosszú periódus esetén a gördülés zökkenőmentesen megy végbe, ellenkezőleg, rövid periódus esetén a gördülés hirtelen következik be, ami súlyos következményekkel jár.

A szabad dobás időtartamát (másodpercben) a következő képlet segítségével számítjuk ki:

ahol k a hajó típusától függő együttható; értéke a 0,74/0,80 tartományba esik;

B - a hajó tervezési szélessége az aktuális vízvonal mentén, m;

H 0 - kezdeti keresztirányú metacentrikus magasság, m.

A megadott értékből jól látható, hogy a nagy stabilitású edénynek szélsőséges gurulása van, ami jelentősen befolyásolja a működését.

A csendes Rone szabad emelkedési periódusát (másodpercben) a hozzávetőleges képlet segítségével számítjuk ki

és pitching - a képlet szerint

ahol T 0 a hajó merülése, m.

Amikor egy hajó durva vízen úszik, mivel az edényt a víz mozgása elviszi, és bizonyos mértékig a keringési mozgásban részt vevő felszíni részecske, a hajóra ható súlyerők, felhajtóerők és tehetetlenségi erők eredője a következő: a víz lejtőjére merőlegesen irányítva. A hullámprofil változása folyamatosan befolyásolja a hajó víz alatti térfogatának alakját és méretét, ami az edény kényszeringadásához vezet.

Ebből következően az edény kényszerrezgésének jellege a hullámprofiltól függ, és periódusuk mindig megegyezik a hullámperiódussal. Az edény mozgásának csökkentése érdekében számos intézkedést hoznak, amelyeket feltételesen osztanak általánosra és speciálisra. Az általános intézkedések közé tartozik az edény elméleti rajzának formájának ésszerű megválasztása, speciálisaknál pedig - szerkezetek szerelése - dőléscsillapítók, olyan pillanatokat teremtve, amelyek ellensúlyozzák az edény gurulását.

A hajó elárasztásának és végeinek hullámba merülésének csökkentését célzó általános intézkedések a következők: a fedélzet nyírása, az orrkeretek felső részének kiterjesztése, az oldalak dőlésszögének kialakítása, valamint a vízleválasztó napellenző felszerelése. a felső fedélzet orra, amely a hajót borító hullámot tönkreteszi és oldalakra tereli.

A legkedvezőtlenebb és legveszélyesebb tekercs megnyugtatására speciális intézkedéseket alkalmaznak, amelyek a görgőstabilizátorok felszereléséből állnak, amelyek fel vannak osztva passzívÉs aktív. Az előbbiek működése magának a hajónak a lengési energiájának felhasználásán alapul, az utóbbié külső energiaforrások felhasználásán alapul, ezeket mesterségesen szabályozzák. Nézzük meg a legegyszerűbb és leghatékonyabb hangnyomáscsillapítókat.

1) Oldalsó (zygomatikus) carinae(20. ábra) a legegyszerűbb passzív csillapítók, amelyek lemezek formájában vannak rögzítve, és a vízvonal területének legfeljebb 4%-a. Ezeket a lemezeket a fenékvízhez merőlegesen szerelik fel a hajótest középső részében, a vízáramlási vonal mentén, a hajó hosszának 40%-áig. Ezeknek a gerinceknek az a működési elve, hogy a hajó ringatásának pillanatával ellentétes pillanatot hozzanak létre. Az ilyen oldalsó gerincek hatására a gurulás amplitúdója 50%-ra csökken.

2) Passzív tankok fedélzetén(21. ábra) úgy tervezték, hogy a hajókat fedélzeti tartályok formájában kommunikálják, amelyeket víz- és légcsatornák kötnek össze egy szeleppel, amely szabályozza a víz áramlását a tartályok között. A szelep úgy szabályozza a vizet, hogy az ne tartson lépést az edény gurulásával, hanem lemaradva tehetetlenségből áramoljon a felszálló oldal felé, amikor a víz pillanata a tartályban, ellensúlyozva az edény dőlését. edény, csillapítja a gördülését.

Rizs. 20. Oldalgerincek és kialakításuk.

Ezek a tartályok csak rezonanciához közeli szivattyúzási körülmények között adnak jó eredményeket csillapítóként. Minden más esetben alig mérséklik a hangmagasságot, de még növelik is annak amplitúdóját.

Rizs. 21. Passzív tartályok fedélzetén és a bennük lévő folyadék helyzete, amikor a hajó a hullámmal rezonanciában ringat.

3) Fedélzeti aktív tankok Ugyanazok a fedélzeti tartályok, amelyeket csatornák kötnek össze, de a víz automatikusan vezérelt szivattyúk hatására áramlik beléjük. Ezek a tartályok hatékonyan működnek a hajó minden mozgási módjában. Az aktív tartályokban (általában édesvízhez vagy üzemanyaghoz használt) lévő víz tömegének a hajó vízkiszorításának körülbelül 4%-ának kell lennie.

4) Kormányozható oldalkormányok(22. ábra) aktív stabilizátorok, és a hajótest víz alatti részébe vannak beépítve arra a területre, ahol a hajó a legnagyobb.

22. ábra A vezérelt oldalkormányok működési rajza a bal oldalon, 1 - vezérlőberendezés; 2 - vezérlőrendszer; 3 - kormányhajtások; 4- fülkék a kormánykerekekhez; 5 - bal oldali kormánylapát; 6 - jobb oldali kormánylapát. V-sebesség és a szembejövő áramlás iránya; P - emelőerő; F - frontális ellenállás.

A kormányok automatikusan eltolódnak: emelkedésnél - a merülő oldalon, alámerülésnél - a hajó úszó oldalán. A kormányokon fellépő emelőerők a hajó dőlésszögével ellentétes nyomatékot alkotnak, a dőlésszög amplitúdóját a négyszeresére mérsékelve. Mivel a kormányok emelőereje a hajó sebességétől függ, az oldalkormányok csak nagy sebességű hajókon hatékonyak.

Döntés hiányában a hajó mozgásával szembeni további ellenállás kiküszöbölése és a kormánylapátok mellső kikötéskor történő törésének elkerülése érdekében az oldalkormányokat a hajó törzsén belüli speciális fülekbe húzzák vissza.

Rizs. 23. Egy giroszkópos osztásstabilizátor készülékének rajza. 1 - giroszkóp; 2 - giroszkóp keret; 3 - tengelyek, amelyek szerkezetileg összekötik a keretet a testtel; 4 - a giroszkóp keretét forgató vagy fékező eszköz.

5) Giroszkópos lengéscsillapító(23. ábra) a giroszkóp hatás használatán alapul - a giroszkóp azon tulajdonságán, hogy a forgástengelyét változatlan marad. A giroszkópos nyomaték nagymértékben kompenzálja a dőlési nyomatékot, csökkentve a dőlési amplitúdót. A stabilizátor egy keretben forgó lendkerék, amely zsanérokon kapcsolódik a hajótesthez.

Amikor a hajó oldalra gurul, a giroszkóp kerete spontán lendületbe kerül a DP-ben. Ha a keret ezen kilengéseit lelassítják, vagy a keretet egy speciális villanymotorral forgásra kényszerítik, akkor az további nyomást gyakorol a tengelyekre, és egy párat alkot, amely ellensúlyozza a hajó ringatását. Például egy ilyen stabilizátort (20 tonnás lendkerékkel) szerelnek fel a George Washington amerikai tengeralattjáróra.

Irányíthatóság A hajónak azt a képességét nevezzük, hogy egy adott mozgásirányt megtart, vagy a kormány eltolásának megfelelően megváltoztatja azt. Az irányíthatóságot egyrészt az jellemzi, hogy az edény képes ellenállni a hatásának külső erők, ami megnehezíti az adott mozgásirány megtartását, - pálya stabilitása másrészt pedig a hajó mozgásirányváltoztatási és görbe pályán való mozgásának képessége - ezt a képességet ún. agilitás.

Így a hajó irányíthatósága mindkét tulajdonságra vonatkozik, amelyek egymásnak ellentmondanak. Tehát, ha olyan fő méretarányú hajót hoz létre, amely szilárd stabilitást biztosít az úton, akkor a hajó rossz fordulási képességgel rendelkezik. Ellenkezőleg, ha a hajó jó fordulási képességgel rendelkezik, akkor instabil és tántorgó lesz a pályán. Egy edény létrehozásakor ezt figyelembe kell venni, és minden egyes minőséghez ki kell választani az optimális értéket, hogy az edény normálisan irányítható legyen.

Hozam a hajó azon képessége, hogy külső erők hatására spontán eltérjen az irányától. A hajó akkor tekinthető stabilnak, ha annak fenntartásához a kormánylapátváltások száma nem haladja meg a 4-6 percet, és a hajónak legfeljebb 2-3°-kal sikerül eltérnie az iránytól.

A hajó stabilitásának és manőverezhetőségének biztosítása érdekében a hajó farába kormányokat szerelnek fel. Amikor a kormányt oldalra toljuk, akkor egy pár erejű momentum keletkezik, ami a hajót a súlypontján átmenő függőleges tengely körül fordítja el abba az irányba, amerre a kormány eltolódik (24. ábra).

Rizs. 24. A kormány eltolásakor a hajóra ható erők diagramja. N a kormánylapátra ható víznyomás erők eredője; l a hajót forgató erőpár válla; Q - sodródási erő; F - frontális ellenállás a hajó mozgásával szemben.

Vigyük át az eredő N-t az edény súlypontjába - G pontba, anélkül, hogy az irányt és a nagyságot változtatnánk, és alkalmazzunk egy másik N erőt az ellenkező irányba. Az így létrejövő erőpár Mpov = Nl nyomatékot hoz létre, ami a hajót a közvetlen irányból a kormányeltolódás felé tereli el.

N erő ellentétes irány Bontsuk két komponensre: F - az edény mozgásával ellentétes irányban irányú erő, és légellenállást hoz létre, ami kb. 25-50%-kal csökkenti a hajó sebességét; Q az a sodródási erő, amely a DP-re merőlegesen hat, és a hajót késleltetéssel mozgatja, amit a vízállóság gyorsan tompít.

Ha egy bizonyos sebességgel haladó hajó kormányát a fedélzeten hagyják, akkor a hajó súlypontja (amely körül megfordul) elkezdi megváltoztatni a mozgás pályáját egyenesről ívre, fokozatosan kör alakúra fordulva. állandó átmérője D c, amelyet ún keringési átmérő, és az ér mozgása egy ilyen pálya mentén az edény keringése(25. ábra).

A keringés átmérője, az ér hosszában kifejezve, meghatározza az ér manőverezhetőségének fokát. Egy hajó akkor tekinthető jól manőverezhetőnek, ha D c = (3/5) L. Minél kisebb a keringési átmérő, annál jobb a hajó manőverezőképessége. Azt az l távolságot, amelyet a hajó középpontja között a kormány eltolásának pillanatában és a hajó 90°-os elfordulása előtt megtett, a mozgás egyenes mentén mérve, ún. haladás.

Rizs. 25. Hajóforgalom. D c - a kialakult keringés átmérője; D t - taktikai cirkulációs átmérő; ,в - sodródási szög.

A kanyar kezdetén és a hajó 180°-os irányváltoztatása utáni középvonal helyzete közötti távolságot az eredeti mozgási irányra merőlegesen mérve ún. taktikai cirkulációs átmérő, ami általában Dt = (0,9/1,2) Dts. Azt a szöget, amelyet a DP helyzete és az ér pályájának érintője a G ponton keresztül húzott keringés során alkot, ún. széleltérítési szög V.

Amikor a hajó keringésben mozog, oldalra gurul, szemben a kormány eltolásával. A billenőnyomaték egy pár erőből alakul ki: az edény súlypontjában kifejtett centrifugális tehetetlenségi erőből és a hozzávetőlegesen a merülés közepén kifejtett hidrodinamikai nyomáserőből. A sarokszög 5 literes cirkulációs átmérőnél éri el a maximális értéket, és minél nagyobb az érsebesség és minél kisebb a keringési átmérő, ezeknek a paramétereknek a növekedése az ér felborulásához vezethet.

Eladási arány egy hajónak azt a képességét nevezzük, hogy adott sebességgel mozoghat, miközben a főgépek egy bizonyos teljesítményét elhasználja.

Amikor egy hajó elmozdul, a víz és a levegő ellenállási erői azonnal hatni kezdenek rá, a mozgásával ellentétes irányba irányítva, a hajtás tartós nyomása által legyőzve.

Az ezen ellenállások mintázatával kapcsolatos kérdések tanulmányozása lehetővé teszi a hajó legracionálisabb körvonalainak kiválasztását, biztosítva a sebesség elérését minimális motorteljesítmény-ráfordítással.

Az edény mozgásával szembeni ellenállás a sebesség növekedésével növekszik, és egyenlő az egyéni ellenállások összegével. A vízállóság a következőkből áll:

A) alakellenállás vagy örvényállóság Rф, a hajótest bemerült részének alakjától és a far mögött keletkező örvénylő vízképződményektől függően, amelyek a hajóról leszakadva magukkal viszik a bennük lévő forgómozgás élő erejét. szerzett. Minél teltebb a hajótest, és minél rosszabb az áramvonalassága, annál több az örvény, és annál nagyobb a légellenállás;

Rizs. 26. Hajó mozgása során keletkező hullámrendszer. 1, 2 - eltérő tat és orr; 3, 4 - keresztirányú orr és tat.

b) R t súrlódási ellenállás, amely a hajó sebességétől és a hajótest vízbe merített részének felületének nagyságától függ. A súrlódási ellenállás azért keletkezik, mert a hajótest alámerült felületével érintkező vízrészecskék hozzátapadnak és felveszik a hajó sebességét. A szomszédos vízrétegek is mozogni kezdenek, de ahogy távolodnak a hajótest felszínétől, sebességük fokozatosan csökken és teljesen eltűnik. Így az elmerült testrész felületén úgynevezett határréteg képződik, amelynek keresztmetszetében a víz sebessége nem azonos. Kísérletileg képleteket készítettek a hajó felületének súrlódásának meghatározására.

A felületi érdesség növeli a súrlódási ellenállást, amit ezenkívül figyelembe kell venni.

A súrlódási ellenállást nagymértékben befolyásolja, hogy a hajótest víz alatti részét algák, kagylók és más, a vízben rágódó organizmusok szennyezik, ami növeli a hajótest és a víz közötti súrlódást. Ismeretesek olyan esetek, amikor a víz alatti felszín tisztítása után 4-5 hónappal szennyeződés miatt 4-5 csomóval csökkent a hajó sebessége.

B) R B hullámellenállás, amely a hajótest víz alatti részének alakjától függ, és a főgép teljesítményének egy részének a hajót mozgás közben kísérő hullámrendszer kialakítására fordított kiadását jelenti (26. ábra).

Alacsony sebességnél túlnyomórészt széttartó hullámok képződnek. A sebesség növekedésével nő a keresztirányú hullámok nagysága, amelyek kialakulásához nagyobb teljesítmény szükséges; w.h.

D) az R kiálló részek ellenállása, a hajótest víz alatti részében elhelyezkedő egyes kiálló részek ellenállásától függően: kormányok, konzolok, oldalgerincek, műszerek kiálló részei stb.

Ezen ellenállások értékének meghatározására (a számítással és kísérlettel meghatározott súrlódási ellenállás kivételével) a hajómodelleket speciális kísérleti medencékben tesztelik, amelyek mérete eléri az 1500x20 m-t, legfeljebb 7 m mélységben. a modellek hossza 2-8 m.

Ezen modellek vontatása speciális, a medence mindkét oldalán elhelyezett síneken mozgó kocsik segítségével történik. A modell egy dinamométeren keresztül kapcsolódik a kocsihoz, amely méri a modell ellenállási erejét, amikor a kocsi egyenletesen, meghatározott sebességgel mozog a medence mentén. A modellhajókat favázból (csontvázból) készítik, vászonnal borítják és paraffinréteggel vonják be. A paraffin jól feldolgozott, könnyen módosítható és helyreállítható. Néha a modellek teljesen fából készülnek.

A modellek tesztelése során kapott eredményeket a dinamikus hasonlóság törvényei szerint egy teljes léptékű edényre újraszámítják. Az R B3 légellenállás az edény felületének a középső síkra való vetületének nagyságától függ; sebesség, mozgásirány; szélsebesség. Szélcsatornában határozzák meg egy modell átfújásával, és nagy sebességgel lenyűgöző méreteket ér el, elérve a teljes légellenállás 10%-át. Az összes egyedi ellenállás meghatározása után az edény mozgásával szembeni teljes ellenállást összegükként határozzuk meg, amely egyenlő

Az impedancia az alapja a hajó fő meghajtó rendszerének szükséges teljesítményének meghatározásának, amelyet a hajtóművek a hajó adott sebességgel történő előremozgásává alakítanak át.

Háromféle teljesítmény szükséges

1) vontatás, vagy hatásos teljesítmény (EPS), amely szükséges a hajó bizonyos sebességgel történő mozgásával szembeni teljes ellenállás leküzdéséhez, lóerőben kifejezve (1 LE = 75 kgm/s); egyenlő

ahol R a teljes ellenállás, kg

V - hajó sebessége, m/s;

2) feszültség a motor tengelyén (BPS), nagyobb, mint az előző, és a vontatás alapján határozzák meg, figyelembe véve magának a meghajtórendszernek a hatásfokát, az erőátviteli mechanizmusokat (hajtóművek, tengelykapcsolók stb.), a tengelyt (tartó és csapágyak stb.), egyenlő

ahol n - hatásfok: n d - meghajtás; n n - tengelyezés; n P - átviteli mechanizmus és mások;

3) jelzett teljesítmény (JPS), amely viszont nagyobb, mint a tengelyteljesítmény, és megegyezik az erőmű szükséges teljesítményével, figyelembe véve magának a motornak a hatásfokát, pl.

ahol C M a gép mechanikai hatásfoka. Az összes hatékonysági tényező szorzatát ún teljes meghajtási együttható, ami a modern hajók esetében a t) = 0,2-0,64 tartományba esik. Minden megadott számítás a nyugodt vízben való ellenállásra vonatkozott. A hullámok, a dőlésszög, a hajó elhajlása és más jelenségek szintén befolyásolják a hajó sebességét, átlagosan további 7-9% -kal, súlyos viharokban és hullámokban pedig akár 50-60% -kal. A fő hajó meghajtórendszerének teljesítményét a hajó hajtóművei a hajó előre mozgásává alakítják.

Előre
Tartalomjegyzék
Vissza

A pitching egy pozíció körüli oszcilláló mozgás.

a felszínen szabadon lebegő személy által végrehajtott egyensúlyok

víz hajóval. Léteznek gurulás, dobó és emelő mozgások. A gördülés az az oszcilláló mozgás, amely a hossztengely DP-jében történik. A dőlésszög az a lengő mozgás, amelyet egy hajó hajt végre egy keresztirányú tengely körül. A hullámzás az edény által függőleges síkban felfelé és lefelé végrehajtott oszcilláló mozgásokra vonatkozik, amelyeket a tartóerők változásai okoznak a HULLÁM áthaladása során.

131. A hangmagasság periódusa és amplitúdója

amplitúdó - a legnagyobb eltérés az átlagtól a lengő test szélső helyzetéig; periódus - az az idő, amely alatt két teljes lendítést hajtanak végre;

132. A dőlésszög és a hajó stabilitása közötti kapcsolat

Minél rövidebb a periódus, annál gyorsabb a gördülés; minél hosszabb a periódus, annál hosszabb a hengerlés. Cb 0,6 és 0,8 között közepes és nagy hajók esetén

133.Döntéscsillapítók.

A hajókon történő dörzsölés kellemetlen következményeinek megelőzése érdekében dőléscsillapítókat használnak, amelyek a cselekvés jellege szerint passzív - ellenőrizhetetlen és aktív - vezérelt csoportokra oszthatók. A legegyszerűbb dőléscsillapítók, amelyeket szinte minden hajón használnak, a járomcsont (oldalsó) gerincek. A hengerlési amplitúdók jelentősebb csökkenése

aktív oldalkormány felszerelésével érhető el. A dőlésszög elvileg csillapítható vezérelt vízszintes kormányok (például oldalkormányok) beépítésével

az edény szélein, de eddig gyakorlatilag nem használtak ilyen lengéscsillapítókat.

134. Sorolja fel a kormányberendezés elemeit!

A kormánylapát egy tollból és egy szárból áll. A toll lapos vagy gyakrabban kétrétegű, áramvonalas pajzs belső erősítő bordákkal, területtel

amely a tengeri hajók esetében a víz alatti terület 1/40-1/60-a

DP részei. Baller egy bot, amellyel

fordítsa el a kormányt.

135. A kormánykerekek típusai

A kormánykerék tengelyhez viszonyított helyzetétől függően

forgások megkülönböztetik a közönséges kormányokat, amelyekben

a toll teljesen a forgástengely mögött helyezkedik el; egyensúlykormányok, amelyekben a tollat ​​a forgástengely két egyenlőtlen részre osztja: a nagyobb - a tengely hátulja, a kisebb - az orrban; A félig kiegyensúlyozott kormányok abban különböznek a kiegyensúlyozottaktól, hogy a kiegyensúlyozó rész nem a kormánykerék teljes magasságában készül.

136. Sorolja fel a horgonyeszköz elemeit!

A rögzítő berendezés a megbízható parkolást szolgálja

a tengeren, a terepen és más, a parttól távol eső helyeken, a

horgony és horgonylánc segítségével rögzítse a talajhoz. A következőkből áll: horgonyok, horgonyláncok (kötelek), horgonygépek, horgonyvezetők és ütközők.

137. Horgonyok fajtái. Horgonyláncok

A horgonyok rendeltetésüktől függően fő horgonyokra vannak osztva, amelyek a hajó adott helyen tartására szolgálnak, és segédhorgonyokra, amelyek a hajó adott helyzetben tartására szolgálnak, miközben a fő horgonyhoz rögzítik. A segédeszközök közé tartozik

tathorgony - ütközőhorgony, amelynek tömege a tömeg 1/3-a. A horgonylánc a horgony rögzítésére szolgál a hajó törzséhez. 25-27 m hosszú íjakat képező láncszemekből áll (7.11. ábra), amelyeket speciális, levehető láncszemekkel kapcsolnak össze. Az íjak 50-300 m hosszú horgonyláncot alkotnak.A horgonyláncban elfoglalt helytől függően vannak horgony (a horgonyhoz rögzítve), közbenső és főíj. Rögzítse a horgonyokat a horgonylánchoz horgonybilincsek segítségével. A lánc elcsavaródásának megakadályozása érdekében a láncban forgók találhatók. A horgonylánc fő végének rögzítéséhez és vészhelyzeti kioldásához speciális, összecsukható horoggal ellátott eszközöket használnak, az úgynevezett verb-hook-ot, amely lehetővé teszi a hajó könnyű kiszabadítását a maratott horgonyláncról.

A gördülési csillapítókat általában olyan eszközöknek nevezik, amelyeket a hajó dőlésszögének amplitúdójának csökkentésére használnak.

A hajóra szerelt stabilizátorok hatása az, hogy a hullám zavaró nyomatékával ellentétes előjelű, változó stabilizáló nyomatékot hoznak létre. Jelenleg csak gördülési csillapítókat használnak. Stabilizátorok segítségével gyakorlatilag nehéz csökkenteni a dőlés- és felemelés amplitúdóit, hiszen még nem készültek olyan stabilizátorok, amelyek a hengerlésnél lényegesen nagyobb stabilizáló nyomatékok kialakítására képesek.

A dőlésszög-csillapítók passzívra és aktívra oszthatók. A passzív stabilizátorok munkaelemeinek működése azon alapul, hogy az edény gördülés közbeni oszcilláló mozgásai miatt stabilizáló nyomatékot hoznak létre, azaz használatuk során nincs szükség speciális energiaforrásokra. Az aktív stabilizátorokban egy változó stabilizáló nyomatékot erőszakkal hoznak létre, speciális vezérlőberendezés által vezérelt speciális mechanizmusok segítségével, amelyek viszont reagálnak a hajó rezgéseire. Az aktív lengéscsillapítók hatékonyabbak, de működésükhöz további teljesítményre van szükség.

Passzív nyugtatók. A passzív lengéscsillapítók közé tartoznak a járomcsontok és a passzív fékezési tartályok.

A kemencék a legegyszerűbb és leghatékonyabb eszköz a borulás csökkentésére, ezért a legszélesebb körben alkalmazhatók.

A passzív leállító tartályok kétféleek lehetnek: zárt, tengervízzel nem kommunikáló (I. típus) és nyitott, tengervízzel kommunikáló (II. típus). A tartályok félig tele vannak vízzel (néha üzemanyaggal), és csatornákkal vannak összekötve. A passzív leállító tartályok a leghatékonyabbak a rezonáns szivattyúzás során. A szabálytalan hullámok bizonyos körülményei és módjai között az ilyen csillapítók a gördülési amplitúdók növekedéséhez vezethetnek. A folyadék szabad felületének jelenléte a tartályokban szintén hátrányosan befolyásolja a hajó stabilitását. Ezen okok miatt a passzív tartályokat jelenleg gyakorlatilag nem használják.

Rizs. 1
Rizs. 2 A csillapítótartály összetétele. 1 - járomgerinc, 2 - megerősítés, 3 - gördülés, 4 - csillapítási ellenállás jugal carinae Rizs. 3 Nyugtató tartály. 1 - leállító tartályok; 2 - levegőszelep; 3 — összekötő légcsatorna; 4 – fedélzeti mélytartályok; 5 - túlfolyó csatorna; b - a hajó tekercselése; 7 - víz a tartályban Rizs. 4 Hajó giroszkóp. 1 — a giroszkóp M nyomatéka; 2 - M billenőnyomaték; 3 - egy pár erő egy lengőkeret csapágyában; 4 — a giroszkóp forgástengelye; 5 - precesszió; 6 — a lengőkeret csapágyának fékezőnyomatéka; 7 – a giroszkóp forgásiránya ( szögsebesség) ; 8 - precessziós sebesség

Aktív nyugtatók. Az aktív stabilizátorok közé tartoznak a fedélzeti kormányozható kormányok, aktív stabilizátortartályok és giroszkópos stabilizátorok - stabilizátorok.

Rizs. 5 Rizs. 6 Aktív oldalsó kormány. 1 – behúzható kormányok; 2 — leeső kormányok; 3 - a kormányokra ható erők; 4 - a hajó mozgásának iránya, 5 - gurulás iránya 6 - a kormányok nyomatéka

A fedélzeti kormánykormányok nagyon hatékony eszközt jelentenek a gurulás csökkentésére, és széles körben használják a közlekedésben és különösen a személyhajókon. Speciális meghajtókra vannak felszerelve, amelyek biztosítják a támadási szögek változását egy bizonyos törvény szerint, kiterjesztik őket a házból és visszahúzzák a házba.

A gyakorlat azt mutatja, hogy 10-15 csomót meghaladó sebességnél célszerű oldalkormányokat használni. Ebben az esetben az oldalkormányok a gördülési amplitúdók jelentős (többszöri) csökkenéséhez vezetnek.

Az aktív leállító tartályok általában I. típusú tartályok formájában készülnek. A víz mozgásának szabályozására vagy a vízcsatornába szerelt szivattyúkat, vagy a légcsatornában elhelyezett fúvókat használnak.
A szivattyút vagy a ventilátort speciális automatika vezérli, így lehetővé válik a vízellátás szabályozása egyik tartályból a másikba, és biztosítható a stabilizáló nyomaték szükséges változása. A beépítés hatékonysága nem függ a hajó sebességétől: a tartályok mozgás közben és álló helyzetben egyaránt mérsékelten dőlnek. Az aktív tartályok hátrányai: tervezési bonyolultság, magas költségek, összetett vezérlőberendezések használata, csökkent hajó teherbírás és többletenergia igény.

A giroszkópos pitch stabilizátor egy erős giroszkóp, amely egy tengely körül forog a keretben. A giroszkóp függőlegesen van felszerelve. A hajó gördülése közben a giroszkóp tengelyének elfordulását okozza - ez az úgynevezett giroszkóp precesszió. Ennek eredményeként giroszkópos nyomaték keletkezik, amely a lengéscsillapító stabilizáló nyomatéka. A giroszkópos lengéscsillapítók lehetnek passzívak vagy aktívak. A passzív csillapítóban a precesszió az edény ringatására adott reakcióként lép fel. Az aktív stabilizátorokban a precesszió erőszakosan jön létre, külső energia átvitelével egy automata szabályozó által vezérelt villanymotorra, amely reagál az edény ringatásának módjára. Hátrányok: jelentős súly, magas költség, bonyolult tervezés és működés (4. ábra).

Az edény metacentrikus magasságának meghatározása a gördülési periódusból

Működés közben a navigátornak gyakran ellenőriznie kell a hajó metacentrikus magasságának értékeit a terhelés különböző esetekben. Ilyen igény például az édesvíz- és üzemanyag-tartalékok elfogyasztása során merül fel, amikor eldől a ballaszt fogadásának célszerűsége. A hajlási tapasztalat meglehetősen megbízható eredményeket ad, de sok időt, bizonyos feltételeket és speciális képzést igényel.

Sokkal könnyebb megbecsülni a h keresztirányú metacentrikus magasságot, ha a T θ dobási periódus és a C együttható ismert a kapitányi képletből kapott képlet segítségével:

h = 4 C 2 B 2 T θ 2

A T θ gördülési periódus úgy határozható meg, hogy az edény csillapított szabad oszcillációit giroszkópos krenográfokkal vagy időjelzőkkel felszerelt inklinográfokkal rögzítjük.

A gyakorlatban a T θ gördülési periódus a következőképpen határozható meg. Amikor a hajó az egyik szélsőségesen megdöntött helyzetben van, indítsa el a stoppert. Miután megszámolt 10 teljes oszcillációt, állítsa le a stoppert abban a pillanatban, amikor a hajó eléri eredeti dőlésszögét. A T θ periódust úgy határozzuk meg, hogy a stopperórával mért időt elosztjuk 10-zel.

A leírt közelítő módszer kielégítő eredményeket ad a folyékony rakomány szabad felületeinek hiányában a hajón, valamint abban az esetben, ha ezek hatásának korrekciója nem haladja meg az adott rakomány metacentrikus magasságának 5% -át.

A h metacentrikus magasság számításának eredménye a h kifejezésben szereplő C együttható értékének sikeres megválasztásától is függ. Ehhez értékeit a C együttható ismert értékei szerint kell venni az azonos típusú vagy hasonló kialakítású hajók esetében. C együttható = 0,36 ± 0,43 az edény típusától függően.

Javasolt olvasmány:

A dőlésszög az az oszcilláló mozgás, amelyet a hajó az egyensúlyi helyzete körül végez.

Az oszcillációkat nevezzük ingyenes(csendes vízen), ha azokat a hajó az ezeket a rezgéseket okozó erők (szélfújás, vontatókötél-rándulás) megszűnése után hajtja végre. Az ellenállási erők jelenléte miatt (légellenállás, vízsúrlódás) a szabad rezgések fokozatosan elhalványulnak és megszűnnek. Az oszcillációkat nevezzük kényszerű, ha periodikus zavaró erők (becsapódó hullámok) hatására következnek be.

A hengerlést a következő paraméterek jellemzik (8. ábra): amplitúdó θ- az egyensúlyi helyzettől való legnagyobb eltérés; hatálya- két egymást követő amplitúdó összege; T időszak- két teljes lendítés végrehajtásának ideje; gyorsulás

A gördülés a fellépő tehetetlenségi erők hatása miatt megnehezíti a gépek, mechanizmusok, eszközök működtetését, további terheléseket hoz létre a hajótest erős kapcsolataira, és káros fizikai hatással van az emberre.

Rizs. 8. Gördülési paraméterek: θ 1 és θ 2 amplitúdó; θ 1 + θ 2 fesztáv.

Léteznek gurulás, dobó és emelő mozgások. Nál nél tekercs az edény súlypontján áthaladó hossztengely körül oszcillációk lépnek fel, amikor tőkesúly- a keresztirányú körül. A rövid periódusú és nagy amplitúdójú gördülés széllökéssé válik, ami veszélyes a mechanizmusokra, és az emberek számára nehezen tolerálható.

Az edény szabad lengésének periódusa nyugodt vízben a képlettel határozható meg T = c(B/√h, Ahol BAN BEN- a hajó szélessége, m; h- keresztirányú metacentrikus magasság, m; Val vel- teherhajók együtthatója 0,78 - 0,81.

A képletből jól látható, hogy a metacentrikus magasság növekedésével a hengerlési periódus csökken. Egy edény tervezésekor arra törekszenek, hogy mérsékelt sima gördüléssel megfelelő stabilitást érjenek el. Zavaros tengeren való vitorlázáskor a navigátornak ismernie kell a hajó saját oszcillációinak periódusát és a hullám periódusát (két szomszédos címer hajóba ütközése közötti időt). Ha a hajó saját oszcillációinak periódusa megegyezik a hullám periódusával vagy ahhoz közeli, akkor rezonanciajelenség lép fel, ami a hajó felborulásához vezethet.

A dobásnál előfordulhat, hogy vagy a fedélzet elárasztja, vagy ha az orr vagy a tat szabaddá válik, vízbe ütköznek (csapás). Ráadásul a dőléskor fellépő gyorsulások lényegesen nagyobbak, mint a gördüléskor. Ezt a körülményt figyelembe kell venni az orrba vagy a farba szerelt mechanizmusok kiválasztásakor.

Függőleges dőlésszög a tartóerők változása okozza, amikor egy hullám áthalad a hajó alatt. A függőleges mozgás periódusa megegyezik a hullám periódusával.

A hajóépítők a feldobás hatásaiból eredő nemkívánatos következmények megelőzése érdekében olyan eszközöket alkalmaznak, amelyek hozzájárulnak, ha nem is a dobás teljes leállításához, de legalább mérséklik annak terjedelmét. Ez a probléma különösen a személyszállító hajókat érinti.

A fedélzet felborulása és vízzel való elárasztásának mérséklése érdekében számos modern hajó jelentősen megemeli a fedélzetet az orrban és a tatban (sheer), növeli az orrkeretek dőlését, és előrejelzővel és kakival tervezi a hajókat. Ugyanakkor a tartály orrába vízterelő napellenzőket szerelnek fel.

A gördülés mérséklésére passzív, szabályozatlan vagy aktív szabályozott hengerstabilizátorokat használnak.

A passzív nyugtatók közé tartozik járomcsonti carinae, amelyek a hajó hosszának 30-50%-a felett a fenékvíz-térben a vízáramlási vonal mentén elhelyezett acéllemezek (9. ábra). Kialakításukban egyszerűek, 15-20%-kal csökkentik a dőlésszög amplitúdóját, de jelentős vízállóságot biztosítanak az edény mozgásában, 2-3%-kal csökkentve a sebességet.

Rizs. 9. A járomcsonti (lateralis) carinae hatásvázlata.

Passzív tankok - ezek az edény oldalára szerelt tartályok, amelyek alul túlfolyócsövekkel vannak összekötve, felül - egy légcsatornával egy leválasztó szeleppel, amely szabályozza a víz áramlását egyik oldalról a másikra. Lehetőség van a légcsatorna keresztmetszetének oly módon történő beállítására, hogy a gördülés során a folyadék késleltetéssel áramlik egyik oldalról a másikra, és ezáltal a dőlést ellensúlyozó billenőnyomatékot hozzon létre. Ezek a tartályok hatékonyak szivattyúzási körülmények között, hosszú ideig. Minden más esetben nem mérséklik, hanem még növelik is az amplitúdóját.

BAN BEN aktív tankok (10. ábra) a vizet speciális szivattyúk szivattyúzzák. A szivattyú és a szivattyú működését vezérlő automata berendezés felszerelése azonban jelentősen bonyolítja és megnöveli a tervezés költségeit.

Rizs. 10. Aktív leállító tankok.

Jelenleg leggyakrabban személyszállító és kutatóhajókon használják. aktív oldalsó kormány (11. ábra), amelyek a szokásos típusú kormánylapátok, amelyeket az edény legszélesebb részében helyeznek el kissé az arccsont felett, szinte vízszintes síkban. Elektrohidraulikus gépek segítségével, amelyeket a hajó dőlésszögének irányára és sebességére reagáló szenzorok jelei vezérelnek, lehetséges a támadási szög megváltoztatása. Tehát, amikor a hajó jobbra billen, a támadási szöget a kormányokon úgy állítják be, hogy az ebből eredő emelőerők a dőléssel ellentétes pillanatokat hoznak létre. A kormánykerekek hatásfoka mozgás közben meglehetősen magas. Hajlítás hiányában a kormányokat a test speciális réseibe húzzák vissza, hogy ne okozzanak további ellenállást. A kormányok hátrányai közé tartozik az alacsony hatásfok alacsony sebességnél (10-15 csomó alatt) és az automatikus vezérlőrendszer bonyolultsága.

Rizs. 11. Aktív oldalkormányok: a - általános nézet; b - cselekvési diagram; c - az oldalsó kormánykerékre ható erők.

Nincsenek csillapítók a mérsékelt dobáshoz.

Meg kell jegyezni, hogy a víz alatti és a kis vízvonallal rendelkező hajókon gyakorlatilag nem tapasztalható dőlésszög, ezért nincs szükség arra, hogy ezeket a hajókat mérséklő eszközökkel felszereljék.