CC BY
12где а AM - норма амортизационных отчислений; яРЕМ - норма отчислений в ремонтный фонд;
аМ,ИЗ. - доля расходов на материалы и износ малоценного и быстроизнашивающегося инвентаря.
Общие эксплуатационные расходы по земснаряду с учётом прочих и распределяемых расходов составляет:
Э^БУКС = 0 + аПРОч)0 + ЯрАСП КЭР] + ЭР 2 + ЭР3 + ЭР4 + 3Pj)
Решая выражение (1) при различных значениях М5УКС получим оптимальное её значение, при котором П = max для каждого рассматриваемого состава земкаравана.
С этой целью разработана программа расчёта на ПЭВМ, позволяющая решать уравнение (1) при различных исходных данных.
Результаты выполненных по этой программе расчётов показывает, что для буксировки караванов несамоходных земснарядов, эксплуатируемых в настоящее время в ГБУП и С, необходимы буксировщики с N - 190 кВт (з/с пр. 23-75, пр. 92-035, пр. 3510-P3), N = 375 кВт (пр. 324(A), пр. 1-516), N = 500 кВт (пр. 23-112).
Предлагаемая методика позволяет определить оптимальную мощность буксировщиков для конкретных условий эксплуатации любых земснарядов.
Список литературы
[1] Исследования в области технического флота необходимого для выполнения программы «Внутренние водные пути России на 1996-2000 гг.» по бассейнам. Отчёт по НИР. - ВГАВТ, 1998.-» 82 с.
[2] Власов А.А. Техническая эксплуатация дноуглубительного флота. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Транспорт, 1986. - 256 с.
[3] Попов Н.Ф. Технико-экономическая модель обоснования типов речных дноуглубительных землесосов с оптимальными параметрами грунтонасосных установок. // Тр, ВГАВТ. - Вып. 281. - Н. Новгород, 1998. - С.54.
[4] Ваганов Г'.И., Воронин В.Ф., Шанчурова В.К. Тяга судов, (методика и примеры выполнения судовых тяговых расчётов). Учебное пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Транспорт. 1986. - 199 с.
THE METHODOLAGY OF FEASIBILITY STUDY OF TOWERS POWER OF NON-SELF-PROPELLED DREBGER
N. N. Borisov, V. A. Kutyrkin, S. N. Borisov
There is a methodology of feasibility study of optimal porver of towers hor towage to the plase of working non-self propelled drebger with auxiliary ships serving theme.
УДК 51.001.5
К. В. Марков, аспирант.
О. П. Шураее, к. т. к.. ВГАВТ.
603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.
УРАВНЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ
Одной из особенностей имитаїцюнного моделирования является разработка таких моделей, которые исправноработают при всех состояниях объекта моделирования. В статье рассмотрены основные этапы создания имитационной модели гидравлической емкости для тренажера грузобалластных операций танкера.
Введение
Для разработки имитационных моделей технических систем, допускающих представление в виде схем с сосредоточенными параметрами, исходной информацией являются структура и состав системы. На основании структуры системы строятся топологические уравнения. Система топологических уравнений дополняется компонентными уравнениями. Компонентные уравнения представляют собой связь продольных и поперечных переменных для каждой из ветвей графа. В результате получается система из N уравнений (алгебраических, дифференциальных) содержащая N неизвестных переменных. Здесь N — количество ребер графа системы. То есть, для каждого объекта, входящего в состав технической системы, необходимо записать (предложить) соответствующие компонентные уравнения.
Выведем компонентные уравнения гидравлической емкости.
Параметры, характеризующие гидравлическую емкость
Под гидравлической емкостью будем подразумевать параллелепипед с постоянными высотой Их, м, длиной Ь{, м, шириной і¥і, лі (см. рис. 1) который является источником напора и расхода жидкости.
Рис. !. Параметры гидравлической емкости
Гидравлическая емкость соединяется с окружающей средой множеством отверстий и, каждое из которых характеризуется высотой Аор> в процентах от Н(, где г = 1, 2,... п. Местные сопротивления движению жидкости учитываются приведенным коэффициентом сопротивления. Давление газа внутри емкости (над свободной поверхностью) равно давлению окружающей среды.
Топология
Граф компоненты представлен на рис. 2.
Нулевой вершиной граф соединяется с окружающей средой, ненулевыми - с соответствующими вершинами гидравлических компонент (см. рис. 2). Каждое ребро графа представляет собой комбинацию источников расхода и напора жидкости, которые управляются инверсно коэффициентом ОД/.
Рассмотрим по отдельности состояние объектов и процессы в них происходящие. Тогда состояние объекта «гидравлическая емкость» определяется параметрами состояния (в данном случае параметром состояния будет процентное заполнение объема Ур, %), а параметры процессов, происходящих в этом объекте (например, заполнение емкости) будут зависеть от:
~ параметров состояния объекта;
- управляющих коэффициентов объектов;
- технических характеристик объектов.
О
Ребра графа
Вершины графа
Рис. 2. Граф гидравлической емкости
Обозначим через
Ні - напор жидкости через /-е отверстие, м;
Оі - расход жидкости через г-е отверстие, мЗ/с;
Для Оі примем следующие утверждение: если жидкость поступает в емкость через г-е отверстие, то Оі имеет положительное значение, если жидкость «уходит» из емкости через г-е отверстие - отрицательное значение.
Компонентные уравнения
Учитывая сказанное выше, запишем компонентное уравнение объекта игидрлкличеекая емкость» в виде
где: Ні(і - А!) - напор жидкости через 1-е отверстие в момент времени (/ - ДО, м;
£)/(/ - Дг) - расход жидкости через і-е отверстие в момент времени (/ - А/), мЗ/с;
I - текущее время, с;
Дг - шаг времени, с,
{Нц)і - расстояние между уровнем жидкости и верхней/нижней кромкой 1-ГО от-
(1)
где: КО> ~ управляющий коэффициент источником расхода г-го отверстия 1 при' = О
при( >0
(2)
оприам<°й^((-м=0
Кй = < I при 0і{і^ = 0 и Ні{і_йі) > 0 Кп ч иначе.
иначе.
(3)
верстия, м.
(я,). =0.01
V V,
——--k^ н,
т . w р> ь, п,
где: Vt - объем параллепипеда, м3
Vt=Ht-Wt-Lt
(4)
(5)
Уравнения параметров состояния
Изменение текущего состояния емкости - объема жидкости в ней - будет зависеть от процессов заполения/вытекания
/=1
где: У(() - объем жидкости в момент времени /, м3-;
У({ - Ас) - объем жидкости в момент времени (-Ас, м3.
Тогда процентное заполнение объема в момент времени /, %, вычисляется
УР(і) =0.01-К(,} V,
(6)
(7)
Затем производится уточнение: заполнение емкости жидкостью не может превышать объема емкости, а также не может быть отрицательным
Ур^, если 0 <Vp(t) <100 100. еслиГ^(г) >100 0, если Vp(,) < 0
(8)
Заключение
Приведенное выше математическое описание гидравлической емкости прошло ряд испытаний в составе математической модели гидравлической системы, состоящей из набора резервуаров, соединенных трубопроводами. В результате проведенных испытаний был установлен уровень адекватности, достаточный для использования полученных уравнений в математических моделях для учебных программ (тренажерные программы, электронные лабораторные стенды и т. д.).
Дальнейшее развитие математического описания гидравлической емкости направлено на ее дополнение пневмоаккумулятором, а также учет влияния крена и/или дифферента на гидродинамические процессы в емкости.
Список литературы
[1] Кристофидес Н. Теория графов: алгоритмический подход. - М.: Мир, 1978. - 426 с.
[2] Сигорский В.Г1. Математический аппарат инженера. - Киев: Техника, 1975. - 763 с.
EQUATIONS OF HYDRAULIC CAPACITANCE
K. V. Markov, O. P. Shuraev
One of the features of simulation modelling is development of such model, which works correctly under all states of simulated object. The article presents main stages of development of hydraulic capacitance models for the simulator of tanker's cargo and ballast operations.
