CC BY
12Для выбора или добавления объектов базы данных используется группа «Ввод данных по дефектации», а для создания и просмотра актов - «Ввод и просмотр сведений по актам».
Данные электронных актов дефектации служат основой для автоматического формирования дополнительных и исполнительных ведомостей ремонтных работ, наряд-заказов, технических распоряжений и пр., что позволяет значительно сократить время на разработку и оформление технологической документации.
Поскольку информация в электронном виде легко доступна и может храниться неограниченно долго, создается возможность наблюдения за техническим состоянием деталей на протяжении их жизненного цикла. Анализ получаемой информации позволяет оценить влияние новых технологий, сопоставить качество ремонта, дать рекомендации конструкторам, принять правильные технические решения и в целом повысить эффективность судоремонтных работ.
Список литературы:
[1] Гончаров А. Ю. ACCESS 2003. Самоучитель с примерами - М: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2004. - 272 с.
[2] Российский Речной Регистр. Правила. - Т. 1. - М: По Волге, 2002. - 264 с.
[3] УР 212.004.012-00. ДРК серийных сухогрузных судов. Общие технические условия на ремонт / Минтранс России Федеральная служба речного флота ФГУП ЦКБ НПО «Судоремонт». -Н. Новгород: НПО «Судоремонт», 2000. - 242 с.
[4] Фунтикова Е. В. Принципы автоматизации технологической подготовки производства по ремонту ДРК // Материалы науч.-метод, конференции. Юбилейный выпуск. - Часть 3. - Н. Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2005. - С. 149-151.
DATABASE CREATION ON THE REPAIR OF VESSEL PROPULSIVE COMPLEX IN
ASSESS SYSTEM
E. V. Funtikova
The database on the repair of a vessel propulsive complex which includes tables of details, defects and ways of repair is given in the article. On the basis of these tables in ACCESS system certificates offault detection ofpropulsive complex in electronic form are formed.
УДК 629.122.076
В. M. Шмаков, к. т. н., доцент, ВГАВТ.
903950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а. E-mail avtor@mail.ru
ОБОСНОВАНИЕ ВЫСОТЫ НАДВОДНОГО БОРТА СУДОВ ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ ПО УСЛОВИЮ ЗАЛИВАЕМОСТИ
Численным методом выполнена статистическая оценка заливаемости судов внутреннего плавания при их движении произвольным курсом в условиях волнения. Результаты могут быть использованы для назначения минимальной высоты надводного борта, обеспечивающей необходимые мореходные качества.
Минимальная нормируемая Правилами Российским Речным Регистром (РРР) высота надводного борта судна, кроме удовлетворения требованиям к остойчивости и непотопляемости, должна обеспечивать допустимые характеристики заливаемости в условиях эксплуатации.
Оценка заливаемости судна при его движении на волнении произвольным курсом может быть выполнена расчетным способом с использованием существующих критериев заливаемости.
Одним из критериев заливаемости является число превышений Nн волновым уровнем надводного борта судна за известный промежуток времени Г [1]:
где (Ту - средняя частота колебания волнового уровня, с;
Тп - время, в течение которого определяется число заливаний, с; нг - расчетная высота надводного борта, м;
Вц - дисперсия относительных перемещений волнового профиля и корпуса судна.
Заливаемость судна считается удовлетворительной, если количество превышений волновым уровнем надводного борта за один час будет не более двадцати.
Используя принятое количество превышений за один час, можно по выражению
(1) непосредственно получить минимальную высоту надводного борта Нудовлетворяющую поставленным условиям:
где Ь - длина судна, м; В - расчетная ширина судна, м; Ег - число Фруда. Ь{ - длина носового заострения до цилиндрической вставки, м.
Значения величин, входящих в выражение (2) можно получить, если известен квадрат модуля передаточной функции колебаний волнового уровня относительно точки с заданными координатами х и у, описываемых выражением:
АН - динамический подъем уровня воды в носу, м
т
(3)
ц(х) = д(х) - - у(х)в + ху/,
где ф) - аппликата профиля волны в заданной точке, м;
- перемещение центра тяжести судна в процессе качки, м; в и Ц/ - соответственно, углы крена и дифферента, рад.
(4)
Судостроение и судоремонт
16q (<т)|2 = (1 + а,к, )2 [1 + \д(112 + дг2 \6Г |2 + / \6в\2 - 2|d(g | X xcos(^ -s(i)++2x\dv\cos(sw-£<1)~2у\дв\cos(ee -e )-
(5)
-2x\6<t\6r\™(eit -Sr)+2j»|i)ef|(),|co8(ff(f-«,)-
- 2xy]pe Ijo^ | COs(fr - Eg )]
где - амплитудно-частотные и фазово-частотные характе-
ристики вертикальной, килевой и бортовой качки судна;
sg = Ar(xsin /?0 - у cos /?0) - фазовая характеристика волнового профиля;
2 ^
<те- = сг + (J —cos( /?0 ) - кажущаяся частота волны, с"1; g
С — L.
—---j— _ коэффициент, учитывающий увеличение амплитуды отно-
3 - 0.45 \1
з П
сительных колебаний уровня воды в носу при качке; к - волновое число,м"'; А) ~ курсовой угол, град; сг - истинная частота (круговая) волны, с"1; V - скорость судна, м/с. g - ускорение свободного падения, м/с2.
Наблюдения за поведением натурных судов внутреннего плавания на крупных водохранилищах и озерах показывает, что наиболее заливаемым сечением является район нулевого шпангоута. Поэтому при проведении расчетов принято, что коэффициент кч равен 0 на всех шпангоутах, кроме нулевого.
Амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики вертикальной и килевой качки определены решением системы дифференциальных уравнений[41:
Азз^ + ВззСе + Q3Cg + ЛЪ5у) + В^у + С,ьу/ = F{t) + B„Çg + с5 3çg + А55ц/ + в55р + С55у/ = M(t)
где F(t) = Fx eos(aêt) - F2 sin(cr¿0 - возмущающая сила; M(t) = Mi eos(oy) - M2 sin(a.t) ~ возмущающий момент. F],F2,Ml,M2 - составляющие возмущающих сил и моментов; Решение уравнений вертикальной и килевой качки имеет вид:
=í,cos(<7 êt)-^2sm(aêt) ц/ - у/, eos(a.t) -ц/2 sin(<r-0
(6)
(7)
Коэффициенты , С,2, , у/2, представленные в относительном виде, определены решением четырех алгебраических уравнений:
Вестник ВГАВТ
(С33 -сг^зз^+(С35 -<т-Д35^2 = Ц
о &Ву£х + (С33 - ас?Л33 )£ + + (С35 - а2ё А52 )у2 = -Ё2
(С53 -<?]АЬЪ% -<тёВ53£2+(С55 -а]Аьъ)ц/, -а.В^ =М1
(8)
Коэффициенты Ац,В^, Су системы уравнений (8) вычислены по известному методу [8]. При этом использованы безразмерные коэффициенты присоединенных масс и демпфирования, полученные Миловой И.И. с учетом особенностей формы корпуса судов внутреннего и смешанного плавания.
Относительные амплитуды дг0, у70 и фазовые углы £д , вертикальной и килевой качки определены по формулам:
С
г. а
гя
Уо
€? =аг
( - \ Яг
¿V ~агс(^
\ Я&ч)
/ — \ У г
Т,
(9)
где д 0 и II/0 - амплитуды вертикальной и килевой качки; г- - амплитуда волны.
Модуля передаточных функций вертикальной и килевой качки определены, соответственно, соотношениями:
РМ=
£
g0
1=
(10)
§ «о
Амплитудно-частотная и фазово-частотная характеристики бортовой качки получены по результатам решения укороченного уравнения бортовой качки судна, расположенного лагом к волне без хода [4]:
0 + 2 уЙв + (»19 = ква0О)2в бш ог
(П)
где (ОЙ - собственная частота бортовых колебаний судна, с' ;
кв - редукционный коэффициент к углу волнового склона; УЙ - относительный коэффициент демпфирования.
Приближенно расчет амплитудно-частотной характеристики бортовой качки судна, движущегося под косым курсом к набегающим волнам можно производить по уравнению (11), если дополнительно учитывать влияние следующих факторов [5]:
• скорости судна на значение момента демпфирующих сил Ыв на стоянке, по
формуле:
7^=7^(1 + 3.3^)
(12)
• косого курса судна на значение действующего угла волнового склона, вычисляемое по формуле:
атр ~ а0Кв ~ ао\ КТ0 +
6 к
к
~ 1С т
(13)
где а0 - угол волнового склона при положении судна лагом к волне;
Кто ,КТ ,КТ - поправочные коэффициенты, учитывающий влияние осадки судна на возмущающий момент[8];
Т -осадка судна;
КВр - редукционный коэффициент, учитывающий влияние конечной ширины судна на возмущающий момент;
КЦ! - редукционный коэффициент, учитывающий влияние косого курса на изменение волнового профиля вдоль корпуса судна;
а - возвышение центра тяжести судна над центром величины, м;
И0 - начальная метацентрическая высота, м.
• курсового угла и скорости судна на частоту возмущающей силы, кажущееся значение которой принимается по выражению:
сгё =а{ 1 + —усоэД,) £
Фазово-частотная характеристика бортовой качки:
л
ее = — + агс^
(14)
(15)
Спектральная плотность волновых ординат для водоемов с ограниченными размерами представляется по выражением [6]:
5До-) = 0.0357^ а
1
1
0.0144 + (—+ 1)2 0.0144+ (— + 1)2
<7... (У„,
Вестник ВГАВТ
и V
где = 0.143^-^-у - дисперсия волновых ординат;
/г3% - высота волны 3%-й обеспеченности; _ 2.09
<У = ,- - средняя частота волны;
Лг'з%
(7т - частота, соответствующая максимуму спектра волнения.
Дисперсия относительных колебаний волнового профиля определена по формуле
(17)
0
Дисперсия вертикальных составляющих относительных скоростей определена по формуле
оо 2
^ = 1 Р»| ■^•^(ст^сг (18)
О
Средняя частота относительных колебаний волнового профиля получена по выражению
(19)
Средний период колебаний волнового профиля равен
_ 2л-
(20)
Вероятность заливания определяется по выражению
р(д>Н,) = ек(21)
Расчетным путем исследовалось влияние на значение наименьшего надводного борта и высоты борта в носу:
• высоты волны;
• угла курса;
• скорости движения;
• геометрических характеристик корпуса судна.
Так как существующие Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания регламентируют высоту наименьшего надводного борта в зависимости от типа судна и его длины, систематические расчеты выполнены для корпуса судна с разными значениями его длины.
На рис. 1 и 2 приведена зависимость требуемой из условия заливаемости минимальной высоты надводного борта грузового судна от длины судна при разных высотах волн.
£ 8
1.50
а\8 §
о
;
X л
1
-ТП Г1111Т „ , , Высота волны 3.5 м
......... ч \
\ Высота волны 3.0 м
4\Высота во ты 2.0 м
\ Высота в/. Ь- 7ЛНЫ 1.2 м
28
56
84
112 140
Дайна судна, м
Рис. 1. Зависимость минимальной высоты надводного борта от длины судна и высоты волны при Д> = 0° и V = 4 м/с
3 £
1.50
о
5 1/.00
2 | » о
II 0.50
со 3
а;
у а
28
____ Высота волны 3.5 м
—->. _
\
\Высота волны 3.0 м
\Высота волны 2.0 м
Высота волны 1.2 м
56
84
112 140
Дайна судна, м
Рис. 2. Зависимость минимальной высоты надводного борта от длины судна и высоты волны при Д>= 45° и V = 4 м/с
Высота волны 2.0м/
Высота волны 1.2 м
III) »ЛМ1.1 <11 41 I II »»
56
84
112 140
Дайна судна, м
Рис. 3. Зависимость высоты надводного борта на носовом перпендикуляре от длины судка и высоты волны при Д) = 0° и V = 4 м/с
Высота волны 3.0 м ----
\ Высота волны 2.0 м Высота волны 1.2 м
112 140
Длина судна, м
Рис. 4. Зависимость высоты надводного борта на носовом перпендикуляре от длины судна и высоты волны при /Зц = 45° и V = 4 м/с
Из приведенных зависимостей следует, что для обеспечения одинаковой степени заливаемости средней части корпуса суда с меньшей длиной должны иметь больший надводный борт, чем суда длинные. Полученные расчетом зависимости в качественном отношении согласуются с такими явлениями, как резонансная качка. Попадание судов малой длины в условия резонансной продольной качки вполне вероятно и для внутренних водоемов.
Для обеспечения одинаковой степени заливания носовой оконечности длинные суда должны иметь в носовой оконечности больший надводный борт, чем суда с меньшей длиной.
На рис. 5 показана зависимость значения высоты надводного борта от угла курса.
§ & 1
& ¡О ^
а:
ч»
а, * 1.0
Высота волн ы3.5 м
28
56
84
2.50
2.00
1.50
¡1 Ш о
■8 0.50 со
На носовом щ 1 тендинуляре/
\в осп чааъной части, корпуса
О 15 45 60 75
Угол курса, град
Рис. 5. Зависимость высоты надводного борта от угла курса
Из этой зависимости следует, что наибольшие значения минимального надводного борта требуются для случая движения судна прямым встречным курсом и для нормирования высоты надводного борта по условию заливаемости достаточно рассматривать движение судна прямым встречным курсом.
На рис. 6 и 7 изображены сечения кривых рис. 1 и 3 соответственно при длине судна 105 м (соответствует судну пр. 1743), на котором можно проследить зависи-
мость минимальной высоты надводного борта в средней части корпуса и в носовой оконечности от высоты волны.
я о
■'О
о
«О
1 к 0.80
1.0 2.0 3.0 4.0
Высота воины, м
Рис. 6. Зависимость минимальной высоты надводного борта от высоты волны и угла курса
>а
^ I
§1
й Ч)
* я?
?Л б,
ж 5
3 о
£ 8
о о
у *
& <3
а:
Рис. 7. Зависимость высоты надводного борта в носовой оконечности от высоты волны и угла курса
Из представленных рисунков следует, что необходимая высота борта, удовлетворяющая условиям заливаемости, как в средней части корпуса, так же и в носовой оконечности линейно зависит от высоты волны.
На рис. 8 выполнено сопоставление надводного борта (в средней части корпуса) расчетного с нормируемым Правилами РРР.
Угон курса 0°
3.0 4.0
Высота волны, м
;сурса 45°
д -----
----- Ч \класс "М"
У Т .....
1 "Т Чдашсс "О"
I \ класс "Р" 1 1 I
30 50 70 90 ПО 130
— расчетный Длина судна, м -----по Правилам РРР
Рис. 8. Надводный борт расчетный и наименьший по Правилам РРР
Список литературы
[1] Справочник по теории корабля, т.2. - Л.: Судостроение, 1985. - 440 с.
[2] Басин A.M. Качка судов. - М.: Транспорт, 1969. - 272 с.
[3] Бородай И.К., Нецветаев Ю.А. Качка судов на морском волнении. - Л,: Судостроение, 1969. - 432 с.
[4] Бородай И.К., Нецветаев Ю.А. Мореходность судов. - Л.: Судостроение, 1982. - 287 с.
[5] Анфимов В.Н. Авдеев Г.К. Гидродинамические характеристики и расчет амплитуд боковой качки судов внутреннего плавания // Труды ЦНИИРФ, вып. 30, Изд-во «Речной транспорт», 1955.-44 с.
SUBSTANTIATION OF FREEBOARD HEIGHT OF INLAND NAVIGATION SHIPS ON WETNESS CONDITION
V. M. Shmakov
A statistical estimation of the wetness of inland navigation ships at their way by any course in the conditions of rough water is made by the numerical method. Results can be used for appointment of the minimum height of the freeboard providing necessary seaworthy qualities.
УДК 629.124.9.079:624.07/.078
С. Н. Гирин, к. т. н., профессор.
И. И. Трянин, д. т. н., профессор. ВГАВТ.
603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а.
ВОЛНОВЫЕ НАГРУЗКИ НА КАТАМАРАН ПР. Р19 ПРИ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ В КЛАССЕ «М-СП» РЕЧНОГО РЕГИСТРА
Приводится анализ волновых усилий при общем продольном и поперечном изгибе катамарана. Учитываются особенности назначения нагрузок при выполнении расчетов прочности соединительной конструкции на ЭВМ методом конечного элемента.
