Csónakázás egy tengerjáró hajón
Maritime Library Oroszország nincs jelen
A hajó lengését a hajó által az egyensúlyi helyzethez viszonyított oszcilláló mozgásnak nevezik. Alapjában véve a gördülés a hidrodinamikus erők hatása alatt áll, amelyet a szélhullámok zavaró hatása okoz.
A hajó és a törvények betekerezésének célja, hogy azonosítsa a pattanás káros hatásait, és ésszerű intézkedéseket hozzon e következmények megelőzésére vagy mérséklésére. Az expozíció a hajóra gurul jellemzi hajózhatóságának: minél kisebb a hajót gördülő, így több hajózásra.
A hajó gerincét
A pitching káros hatásai a következők:
A hajó sebességének csökkentése a hajó mozgásának fokozott vízállósága és a propulziós üzemmód károsodása miatt;
a tehetetlenségi erők és a lökéshullámok által okozott további erők kialakulása, ami a hajó hajótestének és egyedi hajóinak helyi megsemmisítéséhez vezethet;
a mechanizmusok, eszközök és különböző eszközök normál működési módjának megsértése a tehetetlenségi erők következtében;
fedélzeti töltelék, amely akadályozza a mechanizmusok és az egyéni eszközök karbantartását a fedélzeten és felett;
a hajó életkörülményeinek romlása, a fedélzeten élők káros élettani hatásai.
A pitching veszélyes következményei:
a hajó megdöntése a stabilitás csökkenése következtében nagy gördülési szögek megjelenése vagy a rakomány elmozdulása, a nagy mennyiségű víz befogadása a fedélzeten stb. miatt jelentős stabilitáscsökkenés miatt;
a test elpusztítása (törése) a teljes hosszanti szilárdság elvesztése miatt.
A hajó oszcilláló mozgásainak tanulmányozása során megkülönbözteti a csöndes vizet és a hullámosodást. A csendes vízben történő szabad felszedés az erők megszüntetése után következik be, amellyel a hajót kiegyensúlyozta, majd önmagára hagyta.
Az ilyen rezgések gyorsan lebomlanak a vízállóság hatása miatt.
Azonban a hajó csöndes vízben történő felcsapolásának egyes paraméterei és jellemzői jelentősen befolyásolják a hullámos hullámhullámok paramétereit, ezért azokat tanulmányozni kell.
A kényszerített hengerlést olyan időszakos nyomásváltozások okozzák, amelyek felmerülnek, amikor a vízszint felemelkedik és leereszkedik az edény oldalán, amikor úszkálnak a kevert vízfelszínen.
A hajó stabil egyensúlyi helyzethez viszonyított oszcillációjának irányától függően háromféle hengerlés van:
oldalsó - forgó vibrációs mozgás a keresztirányú síkban;
kyle - forgó vibrációs mozgás a hosszanti síkban;
függőleges - transzlációs vibrációs mozgás a vízvonal síkjához viszonyítva, amely a statikus egyensúlynak felel meg.
Ez a felosztás megkönnyíti és leegyszerűsíti tanulmányát, lehetővé teszi számunkra, hogy megállapítsuk az alapvető függőségeket, és szerezzük be a gyakorlati célokból szükséges következtetéseket.
A hajó gördülését, mint bármelyik oszcilláló mozgást, a következő paraméterek jellemzik:
a gördülő amplitúdó θ a hajó legnagyobb eltérése az egyensúlyi helyzetből;
a lengési tartomány kétszerese az amplitúdónak vagy a hajó teljes mozgásának az egyik szélső helyzetből a másikba;
a gördülési idő T az az idő, amikor a hajó teljes lökést tesz;
az n gördülési frekvencia az edény teljes oszcillációinak a száma 2π másodperces időtartam alatt.
A gördülés időtartamát és gyakoriságát a következő összefüggés adja: T = 2π / n.
A HAJÓ SIKERESSÉGE HÍV VÍZBEN
A HAJÓ SIKERESSÉGE HÍV VÍZBEN
A csendes vízben lévő edény gördülése, amely bizonyos kezdeti zavarok hatásának megszűnése után következik be, saját (szabad) oszcillációkat jelent. Tekintsünk három fő hengerlési típust, amelyek elméletileg egymástól függetlenül nyugodt vízben létezhetnek: fedélzeten, gerincen és függőleges helyen.
Fedélzeti pálya. A csendes vízre feltekercselésre a tartály rotációs vibrációs mozgását nevezik a hossztengely körül, váltakozó görgőkkel a bal és a jobb oldalon. Az ilyen hengerlést okozhatja az emberek a fedélzeten keresztül oldalról oldalra, úgy, hogy a rakományt egy nyíllal vagy egy daruval az oldal felett gyorsan hordják.
A csatorna csöndes vízben való gördülését a θm bevezetési pályaszélesség amplitúdója és a természetes rezgés Tθ:
Ahol С = 0,36 - 0,43 - együttható, amelynek értéke a hajó típusától függ; B - a hajó szélessége; h a metacentrikus magasság. Ezt a kifejezést a kapitány képletének nevezik. Habár a pontossága viszonylag kicsi, az egyszerűségének köszönhetően széles körben használják például a hajó metacentrikus magasságának meghatározását a Tθ gördülési idő alatt.
Ezt a képletet elemezve azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a csendes víz hullámzó tekercsének időtartama nem függ az amplitúdójától. Ebben az esetben az edény stabilitásának növelése csökkenti az edény gördülési időtartamát, azaz Minél nagyobb a metacentrikus magasság h, annál rövidebb a Tθ gördülési idő. a pitching és a vertical pitching.
A hajó csendes vízben való elcsúszását az edény rotációs vibrációs mozgásának nevezzük, amely a keresztirányú tengelyhez viszonyítva váltakozó kárpitot eredményez a tatán és az orrán.
A longitudinális rezgések fizikai lényege a bejutás során ugyanaz marad, mint a levegőben, bár a longitudinális oszcillációnak bizonyos sajátosságai vannak, például: gyorsan csökken a víz nagy ellenállása miatt.
Ahogyan a kísérleti adatok azt mutatják, hogy amíg a hajó teljesen leáll, ha csendes vízről van szó, csak 3-5 hajtás szükséges.
A pitching jellemzi a θψ amplitúdó és a Tψ természetes rezgésének időtartama:
Tψ = 2,4, T, ahol T a hajó tervezése.
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy ez a képlet nagyon közelítő.
A hajó függőleges tengely mentén a hajó függőleges gördülését a csendes vízben a hajó transzlációs mozgásának nevezik, ami változó csökkenést és a csapadék növekedését okozza.
A függőleges ingadozás, mint az oszcilláló mozgások önálló formája, csak akkor lehetséges, ha a Ts.T. A vízbe lépő réteg ugyanazon a függőleges vonalon lesz, mint a Ts.T. edénybe.
Ez a körülmény gyakorlatilag kivitelezhetetlen, ezért a függőleges felszedés szükségszerűen egy pitching kíséretében van. A függőleges természetes rázkódások és a csendes víz vízszintes periódusai közel azonosak.
A HAJÓ SIKERESSÉGE A RENDSZERES HULLADÉKON
A HAJÓ SIKERESSÉGE A RENDSZERES HULLADÉKON
Fedélzeti pálya. Gördülő a hajó rendszeres keverés is képviselteti magát az összeg két harmonikus rezgés - saját rezgési frekvencia nθ tekercs nyugodt vízben, kivéve a víz ellenállását, és erőteljes rezgést a frekvencia és amplitúdó hullám σ θm bólintó.
Szabályos nyugtalanság, amely akkor következik be, például kénytelenek a tisztán megduzzadnak, vagy ha bólintás hajó modell kísérleti medence, mesterségesen generált rendszeres hullámok, a természetes rezgések gyorsan csillapítani hatására a vízállóság és a rezgéseket egy idő után a hajót. A amplitúdója kényszerrezgés hengerlés során a víz kizárásával rezisztencia, megállapításai szerint a lineáris elmélet bólintó lehet képlettel számítottuk ki:
θm a gördülő amplitúdó;
α0 a hullámlemez legnagyobb szöge;
Tθ a hajó saját oszcillációinak időtartama;
τ a hullámidőszak.
Hozzáállás. A θm / α0-t általában relatív amplitúdónak nevezik
Egyenlet (1) következik, hogy, mint a hullám időszakban τ a természetes időszakra Tθ relatív amplitúdója kényszerített rezgés és növeli a víz távollétében ellenállási erő válik végtelenül nagy (ha τ - Tθ). Ez a jelenség rezonancia.
Tény, hogy a rezonancia, bár nem vezet végtelen nagy amplitúdók megjelenéséhez, rezonáns maximális amplitúdók megjelenését okozza. Az ábrán látható görbék összehasonlítása azt mutatja, hogy a vízállóság hatása a kényszerített oszcilláció relatív amplitúdójára csak akkor van jelentős, ha a periódusok aránya 0,70 ≤ Tθ / τ ≤ 1,3; ezen a téren kívül az ellenállás hatása elhanyagolható.
A megfontolt gördülő eset a legveszélyesebb. Ha a hajó nem rendelkezik elegendő dinamikus ostoychivostyo a rezonancia elvesztéséhez vezethet a stabilitás és felborul a hajó. Ezért normalizálására stabilitását hajók megbecsülni szögek eredő nemcsak a hatását a dinamikusan alkalmazott szélnyomás, hanem dılésszögek alatt tekercs mozgások, azt feltételezve, hogy a hajó a tombolás szabályos rezonancia helyzetben tengeri hullám.
Kyle és a függőleges csúszás. Ha a hajó a hullámhoz van rendelve, akkor a szikraforgó él. A fellépés és a gördülés során előforduló jelenségek fizikai lényege szinte azonos, mert a hajó mozgásának jellege nem változik, és a vele járó erők ugyanazok maradnak.
Azonban a hajó hullámosodásának feltételei eltérnek a gördülés körülményeitől. A pitching során a környezet ellenállása sokkal nagyobb, mint a levegőben. Ezért a szabad ingadozás gyorsabb lesz.
Gyakorlatilag a pitching csak kényszerített oszcillációnak tekinthető.
Tanulmány bólintó bonyolítja az a tény, hogy egyszerre jelentkezik zihál, és ezek kölcsönös egymásra hatását, és a jellemzői a hajó rezgések jelentős mértékben.
Mert még bólintás rezonancia amplitúdója viszonylag kicsi, azt lehet mondani, hogy a gyakorlati értéke a hajó nem is annyira a bólintó, a kapcsolódó zalivaemoet fedélzet és a felépítmény és a megjelenése slemminga - hidrodinamikai sokk a hajóorr a víz.
Az említett jelenség, valamint romlása a propellerek miatt időszakos expozíció a kormánykerék propeller-csoportok vezethet jelentős (akár 50%) csökkenést hajó sebességét, ami hátrányosan befolyásolja a gazdasági teljesítményt. A zuhanás jelenségét a hajó hossza 1/10-től 1/8-ig tartja.
A víz ellen fellépő csapások a test rázatásával járnak, rezgéssé válnak. Ahogy a hullám meredeksége növekszik, az ütéserő növeli, ami gyakran károsítja az alját. Ezért, amikor erős ütközések következnek be, a hajóvezető kénytelen csökkenteni, gyorsítani vagy megváltoztatni a hajó menetét.
CASTLE TETŐK
A gördülési fonalakat olyan eszközöknek nevezik, amelyek csökkentik a hajó gördülési amplitúdóját.
Action csillapítók telepítve a hajó bólintó az, hogy hozzon létre egy változót stabilizáló pillanat, ellenkező előjellel a zavaró pillanat a hullám. Jelenleg csak hengereket használnak. Nehéz lecsökkenteni a csúszás és a függőleges gördülés amplitúdóját depresszorok segítségével. Még mindig nincsenek olyan cigányok, amelyek képesek sokkal stabilizálóbb pillanatokat kifejleszteni, mint amikor gördülnek.
A nyugtató görgők passzív és aktívak. A passzív nyomáscsökkentők munkarészeinek hatása stabilizáló pillanat kialakulására alapul, amely az edény gördülése során fellépő oszcilláló mozgások következménye. amikor ezeket használják, nincs szükség különleges energiaforrásokra.
Aktív csappantyúknál váltakozó stabilizáló nyomatékot hoznak létre különleges szabályozóeszköz által vezérelt speciális mechanizmusok segítségével, amelyek viszont a hajó oszcillációihoz reagálnak. Az aktív depresszánsok hatékonyabbak, de munkájuk további energiát igényel.
Passzív depresszánsok. A passzív nyugtató hengerek számához meredek gerincek és passzív nyugtató tartályok tartoznak.
A koponya gerincek a legegyszerűbb és leghatékonyabb eszközök a gördülő tekercsek csökkentésére, ezért megtalálják a legszélesebb alkalmazást.
A passzív szedatív tartályok két típusból állhatnak: zárt, nem kommunikálnak tengervízzel (I. típus) és nyitottak, kommunikálnak a tengervízzel (II. Típus). A tartályok félig tele vannak vízzel (néha üzemanyaggal) és csatornákkal vannak összekötve. A passzív szedatív tartályok a legerősebbek a rezonáns tekercsekben.
Bizonyos körülmények között és szabálytalan hullámrendszereknél az ilyen depresszorok növelhetik a pitching amplitúdókat. A folyadék szabad felületének jelenléte a tartályokban szintén hátrányosan befolyásolja az edény stabilitását. Emiatt a passzív tartályok jelenleg nem használatosak.
Aktív nyugtat. Az aktív stabilizátorok által ellenőrzött fedélzeti ellenőrzések, aktív nyugtató tartályok és lengéscsillapítók giroszkópos stabilizátorok.
A fedélzeti ellenőrzött kormányzók nagyon hatékony eszközei a gördülő tekercsek csökkentésére, és a közlekedésre és különösen a személyhajókra széles körben elterjedtek. Különleges meghajtókra helyezik őket, változtatják a támadási szögeket egy bizonyos törvénynek megfelelően, kiterjesztik a testről és megtisztítják a héj belsejében.
A gyakorlat azt mutatja, hogy 10-15 csomópontot meghaladó sebességnél ajánlatos oldalkormányokat használni. Ebben az esetben az oldalsó kormányzók jelentős (többszörös) csökkenést eredményeznek a gördülő tekercs amplitúdójában.
Az aktív szedatív tartályokat általában az első típusú ciszternák formájában végzik. A víz mozgásának szabályozására a szivattyúk a vízcsatornába vagy a légcsatornában levő légfúvókra vonatkoznak. A szivattyú vagy fúvóka vezérlése speciális automatizálással történik, oly módon, hogy szabályozható legyen a víz egyik tartályból a másikba történő bejuttatása és a szükséges változtatás a stabilizáló pillanatban.
A berendezés hatékonysága nem függ a hajó sebességétől: a tartályok ugyanolyan mérsékeltek a mozgás közben és a parkolóban.
Az aktív tartályok hátrányai: az építkezés bonyolultsága, magas költségek, összetett vezérlőberendezések használata, a hajó teherbírásának csökkentése, további energiaköltségek.
A gyro tekercs stabilizátor egy erőteljes gyro, amely a keretben egy tengelyen forog. A giroszkóp függőlegesen van felszerelve. A hajó görgős tekercsével a gyűrű tengelyének forgása okozza a giroszkóp ún. Precesszióját. Ennek eredményeképpen létrejön egy giroszkópikus pillanat, amely a korom stabilizáló pillanata.
Gyulladásos depresszánsok lehetnek passzívak vagy aktívak. A passzív nyugtató reagens előidézése a hajó gördülésének reakciójaként merül fel. Az aktív lengéscsillapító precesszió erő által létrehozott továbbítása külső energetikai motor által vezérelt automata vezérlő, válaszul a hajó bólintó módot.
Hátrányok: jelentős tömeg, magas költségek, az eszköz összetettsége és működése.