ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 126
Скачиваний: 0
Таблица 16
|
Баржевые составы |
|
Секционные составы |
|
||
Число |
|
|
Общее сог ротивленпс |
|
|
|
барж |
Общее |
Снижение |
в процент ах к сопро- |
Прирост гру |
Снижение |
|
(секции) |
сопротив |
сопротивления |
тнвл спию |
зоподъемности |
сопротивления |
|
на 1 т грузо |
одиночной |
аналогич |
секционного |
на 1 т грузо |
||
в составе |
ление, % |
подъемности, |
ного бар |
состава, % |
подъемности, |
|
|
% |
баржи |
жевого |
|
% |
|
|
|
|
|
состава |
|
|
1 |
100 |
17,5 |
145 |
88 |
3,75 |
30,0 |
2 |
165 |
|||||
3 |
220 |
26,7 |
178 |
81 |
5,00 |
43,5 |
4 |
260 |
35,0 |
205 |
79 |
5,67 |
51,5 |
5 |
300 |
40,0 |
230 |
77 |
6,00 |
55,6 |
6 |
335 |
44,1 |
250 |
75 |
6,25 |
60,8 |
противлений баржевого и секционного составов становится бо лее значительной.
В половине 50-х годов в США были проведены ценные сравнительные модельные и натурные испытания толкаемого и буксируемого составов из девяти секций и девяти барж одина ковых главных размерений. Размеры отдельных барж и сек
ций |
L x B ~ X T = 59,4X107X2,76 м |
при |
водоизмещении |
1610 т. |
|
в табл. |
17. Эти данные, |
Результаты испытаний приведены |
|||
помимо преимуществ метода толкания, убедительно показыва ют и преимущества секционных составов перед баржевыми. В самом деле, замена баржевого состава секционным позволила увеличить скорость движения состава с буксировщиком мощ ностью 2000 л. с. на 11%, а с буксировщиком мощностью 3600 л. с. — на 9,5%. Приведенное сопротивление баржевого соста ва с буксировщиком 4700 кг-с2/м2, или на 34% больше, чем у секционного состава таких же размеров. Без учета сопротив ления толкача приведенное сопротивление баржевого состава
оказалось на 39,3%) больше, чем |
секционного. |
Такое |
значи- |
||||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 17 |
||
|
Толкание |
Буксировка баржевого |
Буксировка секционно |
||||
Показатели |
секционно |
||||||
|
состава |
го состава |
|||||
|
го состава |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
Мощность на валу двига |
|
|
|
|
|
|
|
теля, л. с................................ |
2 000 |
|
2 000 |
3 600 |
2 000 |
3 600 |
|
Скорость движения, миль/ч |
8,0 |
|
6,5 |
7,3 |
7,2 |
8,0 |
|
Сопротивление состава, кг |
40 700 |
|
39 500 |
62 000 |
36 500 |
46 000 |
|
То же, толкача (буксиров |
|
|
|
|
|
|
|
щика), кг ........................... |
4 600 |
|
4 000 |
6 200 |
5 000 |
6 200 |
|
То же, состава без толка |
|
|
|
|
|
|
|
ча (буксировщика), кг . . . |
36 000 |
|
35 500 |
55 800 |
31 500 |
39 800 |
|
Пропульсивный к. п. д. . . |
0,434 |
|
0,342 |
0,367 |
0,350 |
0,364 |
|
Буксировочный к. п. д. . . |
0,384 |
|
0,307 |
0,331 |
0,302 |
0,314 |
|
96
тельное снижение сопротивления секционного состава достига ется в основном благодаря ликвидации водных пространств в местах стыка кормовой и носовой оконечностей близстоящих секций.
При учалке шести аналогичных барж и секций в три пыжа и два счала (3+3) натурные испытания также показали значи тельные преимущества секционных составов. Средняя скорость
движения такого секционного |
состава |
равнялась 9,86 км/ч, а |
баржевого — лишь 8,44 км/ч, |
или на |
14% меньше. Водоизме |
щение секционного состава при этом |
было равно 8393 т, или |
|
на 962 т больше баржевого. В результате транспортная рабо
та секционного состава в единицу времени |
оказалась на 32% |
|
больше, чем у состава из шести барж. |
|
|
В 1960 г. модельные испытания крупной серии секционных |
||
составов были проведены в |
Дуйсбургском |
научно-исследова |
тельском институте водного транспорта (ФРГ). |
||
Испытаниям подвергались составы из 1—6 секций, имеющие |
||
следующие формулы счала: |
1, 1 + 1, 1 + 1 + 1, 1+2, 2+1, 3, |
|
2, 2+2 и 1+ 1+Т , 2+2+ Т , 3+ 3+ |
Т , 2 + 2 + 2 + Т , |
3+ 2+ Т , а так |
|
же 2+2 |
с толкачом, учаленным |
между двумя концевыми сек |
|
циями. |
Скорость движения всех составов |
равнялась 12—■ |
|
14 км/ч. Как и следовало ожидать, наименьшее удельное соп
ротивление имели кильватерные составы 1 + 1 + 1, |
1+ 1, 1+ 1+Т |
|
и двухпыжевой состав 2+ 2 + 2 + Т . Интересно |
отметить, |
что |
удельное сопротивление состава 2+1 оказалось |
больше, |
чем |
состава 1+2, на 35% при v = 12 км/ч и на 52% при v = 14 км/ч. |
||
С увеличением скорости движения преимущества кильватерных составов перед пыжевыми увеличились.
Обширные |
модельные испытания |
различных |
баржевых и |
||||||||||
секционных составов были проведены в |
60-х годах |
в |
Берлин |
||||||||||
ском научно-исследовательском институте |
по судоходству и гра |
||||||||||||
достроительству. |
Результаты |
их |
показали, |
что выгоднее приме |
|||||||||
нять секционные |
ящикооб |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
разные |
п |
|
асимметричные |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
составы. Большое |
внимание |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
в процессе |
этих |
испытаний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
было уделено |
определению |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
коэффициентов счала соста |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
вов из ящикообразных сек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ций, |
имеющих |
размеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
L X B X T — 13,5X3,2X1,5 |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
при |
водоизмещении |
V = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
= 64,8 м3. Коэффициент сча |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ла состава из одной секции |
Рис. |
32. |
Зависимость коэффициентов |
||||||||||
принимался равным 1. |
Ре |
||||||||||||
зультаты |
испытаний по оп |
счала различных |
толкаемых |
составов |
|||||||||
от числа барж и секций и формы счала: |
|||||||||||||
ределению |
|
коэффициентов |
1 — кильватерные |
составы; |
2 — двухпыже- |
||||||||
счала |
показаны на рис. |
32. |
вые |
составы; |
3 |
— |
трехпыжевые |
составы; |
|||||
4 — четырехпыжевые |
составы |
|
|
||||||||||
4—3125 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
97 |
|
30м |
|
|
|
|
1/5,9 |
ч |
у |
X |
0,5м |
1/58 |
\ / |
/ |
|
X |
/ |
/ |
С\| |
VL___ ________
6,5м
Рис. 33. Формы оконечностей моделей секций, испытанных в Потсдамском опытовом бассейне
В начале 60-х годов обширные модельные испытания секци онных составов были проведены в Потсдамском опытовом бас сейне ГДР. Испытаниям подвергались два типа секций: Vse раз
мерами L X ^ X r = 30,0X9,ОХ 1,75 |
м при |
водоизмещении |
V— |
= 460 м3 и коэффициенте общей |
полноты |
6= 0.,976 и V59 |
раз |
мерами L X B X T = 30,0X8,2X1,75 |
м при У=408 м3 и 6=0,948. |
||
Формы корпуса секций обоих типов видны из рис. 33. Резуль
таты испытаний составов 1, 1+ 1 и |
1+1 + 1 + 1 из этих секций |
||||||
без толкача приведены в табл. |
18. |
Сопротивление воды движе |
|||||
нию составов 1 и 1+ 1 с толкачом |
уменьшилось у первого |
со- |
|||||
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
18 |
||
|
|
Значение |
показателя для состава |
|
|
||
|
|
1 |
|
i+ i |
i + 1 + i + i |
||
Показатели |
1/58 |
1/59 |
1/58 |
1/59 |
1/58 |
1/59 |
|
|
|
При водоизмещении |
т |
|
|
||
|
460 |
403 |
920 |
816 |
1840 |
1632 |
|
Сопротивление R == 1000 |
КГ |
|
|
|
|
||
Скорость движения, к м /ч ................... |
5,18 |
6,15 |
4,55 |
6,25 |
3,96 |
4,93 |
|
Транспортная работа, ткм/ч . . . . |
2383 |
2509 |
4186 |
5100 |
7286 |
8046 |
|
Отношение транспортной работы, % ■ |
100 |
105 |
100 |
122 |
100 |
|
111 |
Сопротивление R = 2000 КГ |
|
|
|
|
|||
Скорость движения, к м /ч ................... |
7,07 |
8,30 |
6,46 |
8,38 |
5,57 |
6,79 |
|
Транспортная работа, ткм/ч ............... |
3255 |
3386 |
5943 |
6938 |
10 249 |
11 081 |
|
Отношение транспортной работы, % - |
100 |
104 |
100 |
115 |
100 |
|
108 |
Сопротивление R = 3000 КГ |
|
|
|
|
|||
Скорость движения, к м /ч ................... |
8,15 |
9,36 |
7,73 |
9,49 |
6,71 |
7,90 |
|
Транспортная работа, ткм /ч................ |
3749 |
• 3819 |
7112 |
7744 |
12 346 |
12 893 |
|
Отношение транспортной работы, % • |
100 |
102 |
100 |
109 |
100 |
|
104 |
98
става на 8—14%, а у второго на |
1—2%. У состава 1+ 1 + 1+ 1 |
|
оно, наоборот, оказалось |
на 4,3—4,9% больше. По результатам |
|
этих испытании можно |
сделать |
следующие основные выводы. |
1.С увеличением скорости движения влияние формы обра зования оконечностей становится менее заметным.
2.Эффективность применения секций прямоугольных очер таний возрастает с повышением их числа в составе.
3.Толкание отдельных секций нерационально.
Модельные испытания предшествовали также строительству секционных составов в Польше, Югославии, Болгарии, Бель гии и других странах. Результаты этих испытаний опублико ваны лишь частично, и систематизировать их не представляется возможным. Однако все они, как и описанные выше, убеди тельно подтверждают более высокие ходовые качества секцион ных составов по сравнению с баржевыми вследствие весьма существенного снижения сопротивления воды их движению.
, |
§ 15. Модельные и натурные испытания |
|
секционных составов в СССР |
В СССР первые экспериментальные исследования сопротив ления воды движению секционных составов были про ведены в процессе проектирования первого волжского трехсек ционного состава. В последующие годы различными проектны ми и научно-исследовательскими организациями осуществля лись модельные испытания при разработке каждого нового проекта секционных составов. После постройки натурным ис пытаниям подвергался каждый типовой состав.
Кнастоящему времени опубликован ряд обобщающих работ,
вкоторых сделаны выводы о том, что сопротивление воды дви жению секционных составов в зависимости от числа и размеров секций на 10—40% меньше, чем баржевых составов такой же грузоподъемности. В этих работах вскрыты и основные причины снижения сопротивления секционных составов.
Несмотря на проведение значительного количества модель ных и натурных испытаний секционных 'составов, до 1968 г. не был разработан достаточно точный расчетный метод определе ния сопротивления воды их движению. Более того, результаты модельных и натурных испытаний не позволяли приступить к разработке такого метода, так как они были недостаточно сис
тематизированы. Поэтому для решения этой задачи в ГИИВТе в 1966-—1967 гг. под руководством автора были проведены до полнительные обширные модельные испытания волжских сек ционных составов.
Испытаниям подвергались составы из секций БС/О проекта № 1581 Ленинградского ЦТКБ МРФ.
4* 99