CC BY
16В.Н. Савинов
Остойчивость несамоходного плавучего крана с неповоротным грузоподъемным устройством
[9] Novikov A., Latorre R. Floating crane selection. - Naval Architekts, 2009, № Jan., Royal Institution of Naval Architects, ISSN: 0306 - 0209, p. 22-24.
[10] O trebovaniyakh Registra SSSR k ostoychivosti plavuchikh kranov /N.D. Velikosel'skiy, V.G. Zin'kovskiy-Gorbatenko, S.V. Korolev, E.A. Kravtsov //Nauchno-tekhnicheskiy sbornik Registra SSSR, 1981. vyp. 10. pp. 111-123.
[11] Savinov V.N. Opredelenie kharakteristik nesamokhodnogo plavuchego krana /Elektronnyy nauchnyy zhurnal «Transportnye sistemy» №2, 2016 .https://transport-systems.ru/2-16/htm1.
[12] Lesykov V.A. Teoriya i ustroystvo sudov vnytrennego plavaniya. 4-e izd. M.: Transport, 1982. 304 p.
[13] Pravila klassifikatsii I postroyki morskikh sudov. Ch. IV. Ostoychivost'. SPb.,2018. - 59 p. (Elektronnay versiya).
Статья поступила в редакцию 11.02.2019 г.
УДК 629.5.028.71
А.В. Соловьёв, д.т.н., заместитель директора Верхне-Волжского филиала Федерального автономного учреждения «Российский Речной Регистр», 603001, г. Нижний Новгород, ул. Рождественская, 38В Е.В. Зеличенко, аспирант ФГБОУВО «ВГУВТ», 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5
И.В. Голубев, научный эксперт Центра разработки Правил Верхне-Волжского филиала Федерального автономного учреждения «Российский Речной Регистр», 603005, г. Нижний Новгород, Верхневолжская набережная, 8/59
О ВЫБОРЕ ЯКОРНОГО СНАБЖЕНИЯ СУДОВ ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ
Ключевые слова: якорное снабжение, Правила РРР, Резолюция №61, стандарт ТШМ, правила БМУ ОЬ, суда внутреннего плавания, европейские предписания, ВВП РФ, ЕВВП, условная держащая масса якорей.
В настоящей статье приведены результаты расчетов по выбору якорного снабжения судов внутреннего плавания различного типа и размерений по Правилам Российского Речного Регистра (далее - Правилам РРР) и европейским предписаниям - Резолюция № 61 Европейской Экономической комиссии Организации Объединенных Наций «Рекомендации, касающиеся согласованных на европейском уровне технических предписаний, применимых к судам внутреннего плавания», Директива (ЕС) 2016/1629 Европейского парламента и Совета от 14 сентября 2016 года и Европейский стандарт, устанавливающий технические требования для судов внутреннего плавания (стандарт ES-TRIN) издания 2019/1, а также совместные правила Норвежского Веритаса и Германского Ллойда для судов внутреннего плавания издания 2018 г. (далее правила DNV GL). Работа по сопоставлению регламентируемого по различным методикам якорного снабжения судов внутреннего плавания актуальна ввиду того, что имеются случаи несоответствия якорного снабжения российских судов, выходящих на внутренние водные пути ЕС, европейским предписаниям, а также случаи необоснованного завышения требований Правил РРР по якорному снабжению применительно к водо-измещающим судам с материалом корпуса, отличным от стали. Сопоставляемая масса якорей определялась в соответствии с пунктом 3.2.1 части V ПКПС с одной стороны, и пунктами 1-6 статьи 13.01 стандарта ES-TRIN (в правилах DNV GL использована аналогичная методика) с другой стороны. Для оценки главной составляющей держащей силы якорного снабжения при различных подходах к стратегии якорного снабжения судов введено понятие условной держащей массы якорного снабже-
ния. Результаты сопоставления условных держащих масс при постановке судна только на носовые якоря сведены в таблицу, представленной в статье. Выявлено, что методики выбора якорного снабжения по Правилам РРР и европейским предписаниям в большинстве случаев не позволяют получить сопоставимые результаты, что в определенной мере можно объяснить различными подходами к определению характеристики снабжения - определяющего фактора расчетных зависимостей.
Введение
В последнее время выявляются случаи несоответствия якорного снабжения российских судов, выходящих на внутренние водные пути ЕС (далее - ЕВВП), европейским предписаниям, а также случаи необоснованного завышения требований Правил Российского Речного Регистра (далее - Правил РРР) [1] по якорному снабжению применительно к водоизмещающим судам с материалом корпуса, отличным от стали. Это требует более детального исследования вопросов, связанных с выбором якорного снабжения судов внутреннего и смешанного (река-море) плавания.
В настоящей статье под Правилами РРР понимаются изданные в 2015 г. Правила классификации и постройки судов (ПКПС), а под европейскими предписаниями [2] -Резолюция № 61 Европейской Экономической комиссии Организации Объединенных Наций «Рекомендации, касающиеся согласованных на европейском уровне технических предписаний, применимых к судам внутреннего плавания» (далее - Резолюция №61 ЕЭК ООН) [3, 4, 5, 6], Директива (ЕС) 2016/1629 Европейского парламента и Совета от 14 сентября 2016 года [7] и Европейский стандарт, устанавливающий технические требования для судов внутреннего плавания (стандарт ЕЗ-ТЯЩ) издания 2019/1 [8], а так же совместные правила Норвежского Веритаса и Германского Ллойда для судов внутреннего плавания издания 2018 г. (далее - правила DNV GL) [9].
Ясно, что для проведения детального исследования необходимо иметь данные, на которые можно ориентироваться. В нашем понимании такими данными могут быть результаты сопоставления параметров якорного снабжения, в том числе суммарной массы якорей и цепей судов различных типов и размерений по Правилам РРР и по европейским предписаниям. В статье приведены результаты расчетов, выполненных для пятнадцати сухогрузных судов, трех барж, шести танкеров и пяти буксиров с классом Российского Речного Регистра. Все необходимые данные для выполнения расчетов по выбору якорного снабжения сухогрузных самоходных и несамоходных судов, танкеров, буксиров получены из «Справочника по серийным речным судам» [10, 11, 12].
Принятые условия проведения расчетов
Сопоставляемая масса якорей определялась в соответствии с пунктом 3.2.1 части V ПКПС с одной стороны, и пунктами 1-6 статьи 13.01 стандарта Е8-ТЯШ (в правилах БМУ вЬ использована аналогичная методика) с другой стороны.
Для определения массы якорных цепей использовались данные табл. 2 ГОСТ 22879 [13]. Применительно к якорным цепям, длина которых выбрана в соответствии с Правилам РРР, масса цепи определялась умножением теоретической массы 1 м промежуточной смычки, выбранной в зависимости от калибра якорной цепи в соответствии с пунктом 3.2.9 части V ПКПС, на регламентированную ПКПС для данного судна суммарную длину якорных цепей носовых и/или кормовых якорей. При определении массы якорных цепей, длина которых выбрана согласно указаниям европейских предписаний, вначале рассчитывалась минимальная прочность на разрыв по формулам пункта 11 статьи 13.01 а), Ь) и с) стандарта Е8-ТЯШ (аналогичные формулы применяются в правилах БКУ GL). Цепь считалась оборудованной распорками и имеющей первую категорию прочности, для нее разрушающая нагрузка принималась равной рассчитанной минимальной прочности на разрыв. Отличие массы концевых и соединительных звеньев от массы общих звеньев не учитывалось, как не учитывалась масса
концевых скоб, вертлюгов и вертлюг-скоб, так как погрешность оценки массы якорной цепи с учетом принятых допущений не превышает 1-3%, что вполне допустимо [14].
Условная держащая масса якорного снабжения
Предварительные расчеты показали, что в большинстве случаев масса носовых якорей, определенная по европейским предписаниям больше, чем определенная в соответствии с ПКПС, а длина якорных цепей, определенная по европейским предписаниям, существенно меньше, чем определенная по Правилам РРР. На якорных стоянках в больших водохранилищах и, особенно, в Онежском или Ладожском озерах с каменистыми грунтами большая удерживающая судно сила достигается не с помощью большой массы якорей, а с помощью длины вытравленных якорных цепей. Поскольку таких водохранилищ и озер на ЕВВП нет, то в европейских предписаниях, вероятно, и выбрана стратегия якорного снабжения, когда масса якорей выбирается большой, а длина якорных цепей - достаточно малой.
Для оценки главной составляющей держащей силы якорного снабжения при различных подходах к стратегии якорного снабжения судов введем понятие условной держащей массы якорного снабжения.
Реальная сила, удерживающая судно, поставленного на якорь, с одной стороны, равна сумме произведений массы якоря на коэффициент держащей силы, характерный для данного типа якоря, и массы лежащей на грунте якорной цепи на коэффициент трения якорной цепи о грунт. С другой стороны, держащая сила зависит от массы провисшей части якорной цепи и расстояния от грунта до клюза. Не рассматривая схему приложения сил, в том числе сил сцепления якоря с грунтом и сил трения якорной цепи о грунт, можно считать, что сумма массы якоря и массы якорной цепи в определенной мере, хотя бы в первом приближении, является функцией держащей силы. Назовем эту сумму условной держащей массой, и будем рассматривать отдельно условную держащую массу при постановке судна только на носовые якоря, только на кормовые якоря, а также суммарную условную держащую массу при постановке судна одновременно на носовые и кормовые якоря.
Результаты сопоставления
Результаты сопоставления условных держащих масс при постановке судна только на носовые якоря приведены в табл. 1. Аналогичные таблицы получены для случаев постановки судна только на кормовые якоря и одновременно на носовые и кормовые якоря.
Укажем, что якорное снабжение сухогрузных теплоходов проектов 19610, 19611, 05074М и Р32.3.2 классов «К2-Я8№> РМРС, «О-ПР» и «М-СП» определялось исключительно с целью проверки возможности распространения европейских предписаний на суда, эксплуатирующиеся в бассейнах разряда «М», аналогов которым в классификации ЕВВП нет. Эта проверка показала, что европейские предписания в отношении якорного снабжения нельзя применять на суда, предназначенные для эксплуатации в бассейнах разряда «М».
При сопоставлении только рассчитанных суммарных масс тсум носовых якорей (они учтены в табл. 1) для судов классов «О» (Зона 1 ЕВВП) выявлено, что масса тсум, рассчитанная по европейским предписаниям больше, чем рассчитанная по Правилам РРР, при этом диапазон отличий в данном случае составил от 4 до 45 %.
Таблица 1
Условная держащая масса при постановке судна на носовые якоря, кг
Номер проекта судна, класс РРР, зона по классификации ЕВВП Значение, определенное по Отличие по сравнению со значением, определенным по ПКПС, %
ПКПС Стандарт ES-TRIN
Самоходные сухогрузные суда
№ 19610, условно класс «М» (—) 16876 8261 -51,05
№ 19611, условно класс «М» (—) 14928 7469 -49,97
№ 05074М, условно класс «М» (—) 16708 8385 -49,81
№ Р32.3.2, условно класс «М»( —) 12964 5577 -56,98
№ 507Б, класс «О» (зона 1) 11048 7571 -31,47
№ 576, класс «О» (зона 1) 7435 5171 -30,45
№ 559Б, класс «О» (зона 1) 5719 3275 -42,73
№ 765А, класс «О» (зона 1) 2756 2004 -27,29
№ 2036, класс «Р» (зона 2) 2982 3799 27,40
№ 86А, класс «Р» (зона 2) 2671 2003 -25,01
№ 912А, класс «Р» (зона 2) 1586 987 -37,77
№ 159-Ш, класс «Р» (зона 2) 386 356 -7,77
№ 220В, класс «Л» (зона 3) 315 229 -27,30
№ К53, класс «Л» (зона 3) 349 302 -13,47
№ 776А, класс «Л» (зона 3) 531 326 -38,61
Нефтеналивная баржа
№ Р167, класс «О» (зона 1) 9194 8053 -12,41
Концевая секция двухсекционного состава
№ Р156, класс «О» (зона 1) 7034 7093 0,84
Бункерная баржа
№ Р127, класс «Р» (зона 2) 789 394 -50,06
Танкеры
№ 587, класс «О» (зона 1) 9922 6090 -38,62
№ 1754Б, класс «О» (зона 1) 5778 4465 -22,72
№ Р42, класс «О» (зона 1) 3432 2299 -33,01
№ 1754, класс «Р» (зона 2) 3001 3283 9,40
№ 795, класс «Р» (зона 2) 1209 745 -38,38
№ 868, класс «Р» (зона 2) 838 720 -14,08
Буксиры и буксиры-толкачи, используемые в качестве буксиров
№ С07521, класс «М» (—) 5782 2784 -51,85
№ 07521, класс «М» (—) 5782 2810 -51,40
№ 81510, класс «О» (зона 1) 1960 998 -49,08
№ 81200, класс «О» (зона 1) 1967 1650 -16,12
№ 81350, класс «Р» (зона 2) 810 313 -61,36
Для судов класса «Р» (зона 2 ЕВВП) и «Л» (зона 3 ЕВВП) в большинстве случаев характерна обратная ситуация - масса тсум, рассчитанная по Правилам РРР больше чем рассчитанная по европейским предписаниям. Такая же закономерность характерна при расчете массы кормового якоря, так как выбор массы кормового якоря зависит от массы носовых якорей, при этом диапазон отличий в данном случае составил от 40
до 79 %. Значения длины и калибра якорных цепей, рассчитанные по Правилам РРР, превышали значения, полученные по европейским предписаниям. В связи с тем, что длины якорных цепей по ПКПС и по Е8-ТЯШ значительно отличаются, условная держащая масса при постановке судна раздельно на носовые или кормовые якоря, а также и при постановке судна одновременно на носовые и кормовые якоря, по Правилам РРР получается больше, чем по европейским предписаниям.
Для несамоходных барж были получены следующие результаты: масса тсум для судов класса «О» (Зона 1 ЕВВП), рассчитанная по европейским предписаниям, больше, чем рассчитанная по Правилам РРР, при этом диапазон отличий составляет от 60 до 74 %. При выборе якорей для судов класса «Р» (Зона 2 ЕВВП) - масса тсум, рассчитанная по Правилам РРР, больше, чем рассчитанная по европейским предписаниям. Длина якорных цепей, рассчитанная по Правилам РРР превышает значения, полученные по европейским предписаниям.
Для танкеров были получены следующие результаты: суммарная масса носовых якорей для судов классов «О» (Зона 1 ЕВВП) и «Р» (Зона 2 ЕВВП), рассчитанная по европейским предписаниям, больше, чем рассчитанная по Правилам РРР, за исключением танкеров класса «Р» длиной менее 86 м и грузоподъемностью 150 т, при этом диапазон отличий в данном случае составил от 21 до 44%. Длина якорных цепей, рассчитанная по Правилам РРР превышает значения, полученные по европейским предписаниям.
В настоящей работе якорное снабжение буксиров-толкачей не рассматривалось, поэтому все рассмотренные проекты буксиров и буксиров-толкачей, которые рассматривались как буксиры, согласно ПКПС не были снабжены кормовым якорем. Отметим, что если бы мы рассматривали буксиры-толкачи, используемые для толкания составов, то их следовало бы оснастить кормовыми якорями, масса которых составляла бы не менее 0,8 массы носовых якорей всего состава. Стандарт Е8-ТЯШ (статья 13.01) указывает:
«3. Суда, указанные в пункте 1, длиной Ь не более 86 м должны оснащаться кормовыми якорями общей массой, не превышающей 25% от массы Р.
Однако суда, максимальная длина которых Ь превышает 86 м, должны оснащаться кормовыми якорями, общая масса которых составляет 50 % от массы Р, рассчитанной в соответствии с пунктами 1 и 2.»
В стандарт Е8-ТЯШ включены требования по оборудованию судов, предназначенных для толкания составов судов длиной не более 86 м, кормовыми якорями суммарной массой, равной 25 % от массы Р, рассчитанной для наибольшего допустимого формирования, указанного в свидетельстве судна внутреннего плавания. Однако, и в этом случае условная держащая масса якорного снабжения буксиров по европейским предписаниям, за исключением теплохода проекта № 81200 с достаточно тяжелыми кормовым якорем и его цепью, оказалась на 29-64 % меньше, чем по ПКПС.
Анализ полученных результатов свидетельствует, что методики выбора якорного снабжения по Правилам РРР и европейским предписаниям в большинстве случаев не позволяют получить сопоставимые результаты, что в определенной мере можно объяснить различными подходами к определению характеристики снабжения - определяющего фактора расчетных зависимостей. Характеристика снабжения по Правилам РРР рассчитывается в зависимости от парусности судна, а по европейским предписаниям - с учетом грузоподъемности или водоизмещения судна.
Выводы
Для того чтобы суда, построенные на класс РРР, были допущены на ЕВВП, в частности для плавания в зонах 1 и 2, необходимо проверить достоверность применения при выборе якорного снабжения по Правилам РРР характеристики снабжения, зависящей только от парусности судна, а также уточнить требования Правил РРР к массе носовых и кормовых якорей судов внутреннего плавания. При этом, если эти суда
предполагается использовать как на ЕВВП, так и на ВВП РФ, длины цепей предлагается оставить соответствующим требованиям действующих Правил РРР, исключительно имея в ввиду необходимость вытравливания большой длины якорной цепи при якорной стоянке на каменистых грунтах.
Список литературы:
[1] Российский Речной Регистр. Правила (в 5-и томах). - М.: Наука, 2015.
[2] Применение резолюций Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций, касающихся внутреннего судоходства. ECE/TRANS/SC.3/2018/11. Шестьдесят вторая сессия ЕЭК ООН, Женева, 3-5 октября, 2018.
[3] Резолюция №61 «Рекомендации, касающиеся согласованных на европейском уровне технических предписаний, применимых к судам внутреннего плавания. Пересмотр 1. Поправка 1». ECE/TRANS/SC.3/172/Rev. 1 /Amend. 1. ЕЭК ООН, Нью-Йорк и Женева, 2011.
[4] Резолюция №61 «Рекомендации, касающиеся согласованных на европейском уровне технических предписаний, применимых к судам внутреннего плавания. Пересмотр 1. Поправка 2». ECE/TRANS/SC.3/172/Rev. 1 /Amend.2. ЕЭК ООН, Нью-Йорк и Женева, 2013.
[5] Резолюция №61 «Рекомендации, касающиеся согласованных на европейском уровне технических предписаний, применимых к судам внутреннего плавания. Пересмотр 1. Поправка 3». ECE/TRANS/SC.3/172/Rev. 1 /Amend.3. ЕЭК ООН, Нью-Йорк и Женева, 2017.
[6] Резолюция №61 «Рекомендации, касающиеся согласованных на европейском уровне технических предписаний, применимых к судам внутреннего плавания. Пересмотр 1. Поправка 4». ECE/TRANS/SC.3/172/Rev. 1 /Amend.4. ЕЭК ООН, Нью-Йорк и Женева, 2017.
[7] Директива Европейского Парламента и Совета Европейского Союза 2016/1629/ЕС от 14 сентября 2016 года о технических требованиях к судам внутреннего водного плавания, об изменении Директивы 2009/100/ЕС и отмене Директивы 2006/87/ЕС.
[8] European Standard laying down Technical Requirements for Inland Navigation vessels (ES-TRIN), Edition 2019/1. European Committee for drawing up Standards in the field of Inland Navigation (CESNI), 2019.
[9] DNV GL. Rules for classification: Ships. Pt.3. Ch.11. Hull equipment, supporting structure and appendages. Edition January 2018, Amended July 2018.
[10] Справочник по серийным транспортным судам. Том 2. - М.: Транспорт, 1973. - 294 с.
[11] Серийные речные суда. Том 8. - М.: Транспорт, 1987. - 230 с.
[12] Справочник по серийным речным судам. Том 9. - М.: Транспорт, 1993. - 202 с.
[13] ГОСТ 228-79 Цепи якорные с распорками. Общие технические условия. Введ. 1982-01-01. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1997. - 31 с.
[14] Ефремов, Н.А. Правила Российского Речного Регистра в сопоставлении с европейскими предписаниями для судов внутреннего плавания / Н.А. Ефремов. - М.: Наука, 2011. - 235 с.
ABOUT THE CHOICE OF ANCHOR EQUIPMENT FOR INLAND NAVIGATION VESSELS
A. V. Soloviev, Dr. Sc. (Tech.), Deputy Director of the Upper Volga branch of the Federal Autonomous institution «Russian River Register» 603001, Nizhny Novgorod, Rozhdestvenskaya str., 38V E.V. Zelichenko, postgraduate Volga State University of Water Transport 603951, Nizhny Novgorod, Nesterov str. 5
I. V. Golubev, scientific expert of the Rules Development Center for the of the Upper Volga branch of the Federal Autonomous institution «Russian River Register» 603005, Nizhny Novgorod, Upper Volga embankment, 8/59
Keywords: anchor equipment, Rules of the Russian River Register, Resolution №61, ES-Trin standard, DNV GL rules, inland navigation vessels, European regulations, Inland waterways of the Russian Federation, European Inland Waterways, conditional holding mass of anchors.
This article presents the calculations results on the anchor choice of the various types inland navigation vessels supply and dimensions according to the Russian River Register Rules (hereinafter referred to as the RRR Rules) and the European regulations - Resolution No. 61 of the United Nations Economic Commission for Europe «Recommendations concerning the European level harmonized technical requirements applicable to inland navigation vessels», Directive (EU) 2016/1629 of the European Parliament and of the 14 September 2016 Council and the European Standard, establishing technical requirements for inland navigation vessels (ES-TRIN standard) edition 2019/1, as well as common rules for Det Norske Veritas and Germanischer Lloyd for inland navigation vessels 2018 edition (hereinafter DNV GL Rules). Work on the different methods regulated anchor supply comparison of inland navigation vessels is relevant, due to the fact that there are non-compliance anchor supply cases concerning Russian vessels entering the inland EU waterways, European regulations, as well as the RRR unjustified overstatement cases rules dealing with the requirements on anchor supply in relation to displacement vessels with the hull material other than steel. Matching anchors the weight is determined in accordance with clause 3.2.1 of Part V of the Ships Classification and Construction Rules on the one hand, and clauses 1-6 of Article 13.01 of the ES-TRIN standard (the same methodology is used in the DNV GL rules) on the other hand. To assess the main holding power anchor supply component with different approaches to the anchor supply ships strategy , the conditional holding anchor weight supply concept was introduced. The comparison conditional holding weight results when placing the vessel only on the bow anchors are summarized in the table presented in the article. The results analysis shows that in most cases, the methods for selecting anchor supplies according to the RRR Rules and European regulations do not allow obtaining comparable results, which to some extent can be explained by different approaches to supply characteristics definition -the calculated dependencies determining factor.
References:
[1] Russian River Register. Rules (in 5 volumes). - M.: Science, 2015.
[2] Application of United Nations Economic Commission for Europe resolutions on inland navigation. ECE/TRANS/SC.3/2018/11. Sixty-second session of UNECE, Geneva, 3-5 October, 2018.
[3] Resolution No. 61 «Recommendations on harmonized Europe-wide technical requirements for inland navigation vessels. Revision 1. Amendment 1». ECE/TRANS/SC.3/172/Rev.1/Amend.1. UNECE, New York and Geneva, 2011.
[4] Resolution No. 61 «Recommendations on harmonized Europe-wide technical requirements for inland navigation vessels. Revision 1. Amendment 2». ECE/TRANS/SC.3/172/Rev.1/Amend.2. UNECE, New York and Geneva, 2013.
[5] Resolution No. 61 «Recommendations on harmonized Europe-wide technical requirements for inland navigation vessels. Revision 1. Amendment 3». ECE/TRANS/SC.3/172/Rev.1/Amend.3. UNECE, New York and Geneva, 2017.
[6] Resolution No. 61 «Recommendations on harmonized Europe-wide technical requirements for inland navigation vessels. Revision 1. Amendment 4». ECE/TRANS/SC.3/172/Rev.1/Amend.4. UNECE, New York and Geneva, 2017.
[7] Directive (EU) 2016/1629 of the European Parliament and of the Council of 14 September 2016 laying down technical requirements for inland waterway vessels, amending Directive 2009/100/EC and repealing Directive 2006/87/EC.
[8] European Standard laying down Technical Requirements for Inland Navigation vessels (ES-TRIN), Edition 2019/1. European Committee for drawing up Standards in the field of Inland Navigation (CESNI), 2019.
[9] DNV GL. Rules for classification: Ships. Pt.3. Ch.11. Hull equipment, supporting structure and appendages. Edition January 2018, Amended July 2018.
[10] Reference Book of serial transport vessels. Volume 2. - M.: Transport, 1973. - 294 p.
[11] Serial river vessels. Volume 8. - M.: Transport, 1987. - 230 p.
[12] Reference book on serial river vessels. Volume 9 - M.: Transport, 1993. - 202 p.
[13] GOST 228-79 Anchor chains with struts. General specifications. Intr. 1982-01-01. - M.: IPK Publishing house of standards, 1997. - 31 p.
[14] Efremov N.A. Rules Of the Russian River Register in comparison with the European regulations for inland navigation vessels / N.A. Efremov. - M.: Nauka, 2011. - 235 p.
Статья поступила в редакцию 11.02.2019 г.
УДК621.67.035.001.63
С.Г. Яковлев, доцент, к.т.н., декан электромеханического факультета, ФГБОУВО «ВГУВТ», e-mail: emf@vgavt-nn.ru
ФГБОУ ВО «Волжский государственный университет водного транспорта» 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЫПРАВЛЯЮЩЕГО АППАРАТА ГРУНТОВОГО НАСОСА
Ключевые слова: землесос, производительность по грунту, бустерный грунтовой насос, диагональный насос, рабочее колесо, выправляющий аппарат, входная кромка лопасти, окружная составляющая скорости, меридиональная составляющая скорости
Для повышения производительности по грунту землесосов в случае ограниченной всасывающей способности целесообразна установка бустерного насоса. Использование в качестве бустерного диагонального насоса предполагает установку выправляющего аппарата. При этом целесообразно проектировать выправляющий аппарат с цилиндрическими лопастями с целью упрощения его изготовления, восстановления и обеспечения стабильных параметров в процессе эксплуатации. Лопасти выправляющего аппарата должны иметь профиль, обеспечивающий безударный вход потока. Для этого необходимо знать окружную составляющую скорости жидкости непосредственно за рабочим колесом насоса и окружную составляющую скорости потока перед входными кромками лопастей выправляющего аппарата. Вследствие удалённости входных кромок выправляющего аппарата от выходных кромок рабочего колеса на размер проходного сечения окружная скорость будет уменьшаться.
Предлагаемый метод расчёта позволяет определить окружные скорости при входе в выправляющий аппарат на различных радиусах, что полностью определяет положение входной кромки лопасти с минимальными гидравлическими потерями.
Повышение производительности землесосов является актуальной задачей. При этом для её увеличения, ограниченной всасывающей способностью грунтовых насосов, существуют различные способы. Бустерные грунтовые насосы, рассчитанные на компенсацию дефицита всасывающей способности основного грунтового насоса, обладают обычно небольшим напором [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11].
При коэффициенте быстроходности 250 < п < 500 используют диагональные насосы [12]. Выправляющий аппарат, устанавливаемый за рабочим колесом насоса, предназначен для преобразования скоростного напора в потенциальный. В работе [13] рассмотрен метод проектирования выправляющего аппарата осевого насоса с цилиндрическими лопастями. Последние применяют с целью упрощения его изготовления и восстановления.
Для правильного проектирования выправляющего аппарата необходимо знать окружную составляющую скорости С2 жидкости непосредственно за рабочим колесом
и окружную составляющую скорости С[ потока перед входными кромками выправляющего аппарата. Вследствие удалённости входных кромок выправляющего аппарата от выходных кромок рабочего колеса на размер проходного сечения окружная скорость будет уменьшаться.
