Файл: Ваганов, Г. И. Эксплуатация секционных составов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 117

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Т а б л и ц а 24-

Длина стыка

Скорость,

По формуле автора,

кг

Сопротивление

 

 

 

стыка

Д ст

^ст

км/ч

/?CTiTp

 

/?ст

по модельным

■ ^ с т . ОСТ

испытаниям

 

 

 

 

 

ГИИВТа,

кг

 

15

55

222

277

300

 

0,2

17

69

316

385

380

 

19

84

437

521

520

 

 

21

101

592

693

700

 

 

15

96

301

397

400

 

0,4

17

123

398

521

500

 

19

148

524

672

670

 

 

21

179

693

872

900

 

 

15

134

378

512

520

 

0,6

17

169

493

662

690

 

19

208

630

838

900

 

 

21

251

802

1053

1150

 

 

15

648

1485

2133

1900

 

4,0

17

812

1880

2692

2350

 

19

987

2310

3297

2950

 

 

21

1187

2805

3992

4050

 

Если секции состава в стыкуемых оконечностях имеют под­ рез транцев, то в формулу (95) следует ввести дополнительную составляющую сопротивления водного пространства, образован­ ного вследствие подреза транцев. Тогда эта формула примет такой вид:

R c . c — R i p . с - \ - k r o R o c i . c т R c t ~t R m

( Н О )

Дополнительное сопротивление кильватерного двухсекци­ онного состава проекта № 1581 вследствие подреза транцев оказалось, по данным модельных испытаний ГИИВТа, следую­ щим (табл. 25).

Т а б л и ц а 25

 

 

у , КМ /Ч

15

17

19

21

т

по

м одельны м испы таниям , кг .

320

420

550

700

/? п т

п о

формуле (1 1 1 ), к г ....................

340

444

555

670

Расчетным путем сопротивление R„.T можно

приближенно оп­

ределить по следующей формуле:

 

Я п .т ^ п .т - H v i V ,

(111)

121


где £п.т — безразмерный коэффициент сопротивления водного про­ странства, образованного вследствие подреза транцев;

Уп.т — объем указанного водного пространства, м3, определяе­ мый по формуле

1/„.т = 5 Г [ 1 к , ( 1 - 3 . 0

+ ! . , ( !

-

S

,

( П2 )

■здесь LK— длина

подреза

кормового транца

 

первой секции, м;

La,— длина

подреза

носового

транца

(носовой

оконечности)

второй секции, м; 8К, и 8„, — коэффициенты полноты соответственно кормовой оконеч­

ности первой секции и

носовой

оконечности

второй

секции.

 

 

 

 

что

Если же состав сформирован из секций, -счаленных так,

корма передней секции сцеплена

с носом

второй

секции,

то

■объем пространства

 

 

 

 

 

1Л..Т= 4" (LBT - ЫВТ) = -J- LBT (1 - 8 ).

(113)

Коэффициент сопротивления сп.т

определен лишь

для

двухсек­

ционного кильватерного состава проекта № 1581. Он оказался равным с п . т = 0,019.

По мере дальнейшего накопления экспериментальных дан­ ных значения коэффициента сопротивления и даже структура формулы (111) должны быть уточнены.

Сопротивление воды движению составов, включающих от­ носительно большее количество парных секций (4, 6, 8), опре­ деляется как сумма сопротивлений двухсекционных кильватер­

ных составов, умноженная на соответствующий

коэффициент

счала, т. е.

И

 

 

 

 

 

 

 

•/?с.с= ^сч. с i=lRl\ т] 1

 

 

(1 14)

где йсч.с — коэффициент

счала

состава,

определяемый

по

рис. 38;

 

 

 

 

 

п — число пар секций;

пары секций,

включенной в

/?,-1+1— сопротивление

каждой

состав.

 

 

 

 

мно­

На основании изложенной методики были выполнены

гочисленные расчеты сопротивления воды движению различ­ ных секционных составов и результаты этих расчетов сравне­ ны с данными о сопротивлении этих же составов, полученных в процессе проведения модельных испытаний (см. табл. 26). Анализируя данные, приведенные в таблице, можно сделать заключение, что применение методики автора обеспечивает до­ статочную точность расчета. Отклонения от данных модельных испытаний, как правило, не превышали 5%. Такую точность расчета сопротивления секционных составов можно считать

.допустимой для практики.

.122


Т а б л и ц а 26

 

 

 

 

 

 

 

 

Формула

счала

Осадка секции,

О

 

двт

п/п

 

состава

 

 

м

 

 

 

Скорость км/ч

 

 

 

 

 

 

 

1

1- и

 

3 ,5 0

 

15

2

н - 1

 

3,50

 

19

3

i +

i

 

I—

3,50

19

4

 

 

 

II

2 , 1 0

 

i + 1 + i + i

3 ,5 0

 

15

5

i + 1 + i + i

3 ,5 0

 

19

6

i +

1 + i +

i

I

-

1 1 1 - 3 , 5190

7

 

 

 

II—

IV— 2,10

i +

1 + i +

i

I—

111— 2 ,5195

8

2+ 2

 

II—

IV— 2 ,10

 

3

, 5

 

15

9 2+ 2 + 2 + 2

3 , 5

 

15

10 2+ 2 + 2 + 2

3 , 5

 

19

11 2+ 2 + 2 + 2

2 ,5 5

 

19

12 2+ 2 + 2 + 2

1— 11—2 ,5 5

19

13

l + l + l - j - l + l + l

III— IV —2 10

15

3 ,5 0

 

14

1+ 1 + 1 + 1 + 1 + 1

3 ,5 0

 

19

15

3 + 3

 

3 ,5 0

 

15

16

3 + 3

 

3 ,5 0

 

19

17

1+1

 

3 ,5 0

 

15

18

1+1

 

3 ,5 0

 

19

19

1+

1

 

3 ,5 0

 

15

20

1+1

 

3 ,5 0

 

19

21

2+ 2

 

3 ,5 0

 

15

99

2+ 2

 

3 ,5 0

 

19

 

 

Сопротивление воды дви­

 

состава немыта-

жению состава в % к соп­

 

ротивлению по модельным

 

 

испытаниям,

определенное

 

Сопротивление; по модельным пням, кг

 

по формулам1

 

Длина стыка.

Н. Н. Кабачипского

М. Г. Гал­ ковской

К. Н. Шпмко

автора

0

5 850

124

136

123

105

0

10 900

1 1 3

116

111

98

0

10 700

102

 

 

 

 

 

0

11200

101

111

99

101

0

18 600

99

106

92

100

0

18 600

99

0

15 800

10 5

0

16 900

94

97

79

103

0

33 000

72

78

62

103.

0

52 000

75

78

61

100

0

40 500

84

86

66

10 5

0

41 000

10 3

0

16 800

94

100

86

104

0

28 000

91

95

79

99

0

29 800

85

85

64

105

0

48 300

92

83

67

99

0,2

6200

1 1 7

___

104

0,2

11 100

112

101

0 ,4

6300

116

104

0,4

11260

111

101

0,4

18 000

89

104

0 ,4

29 500

94

99

1

Формулы

Н. Н . Кабачииск'ого, М.

Г.

Галковской п

К. Н. Шпмко приведены в книге

Г. И.

Ваганова

«Секционные составы».

М .,

«Транспорт»,

1966. Н4 с.

§17. Определение скорости движения судов (составов)

сучетом изменения глубины судового хода

Правильная организация транспортного процесса становится возможной лишь на базе хорошо разработанных норм эксплу­ атации флота. Особо большое значение для разработки графи­ ка движения, составления плановых заданий на рейсы и расче­ та технико-экономических показателей работы флота имеют технические нормы скорости и времени движения судов и со­ ставов.

Методику расчета скорости и времени движения речных су­ дов и составов на глубокой воде можно считать установив-

123


шейся. Она изложена в ряде официальных положений, учеб­ ников и учебных пособий. Однако некоторые факторы, влияю­ щие на скорость движения судов и составов, этой методикой не учитываются. К числу серьезных недостатков методики сле­ дует, в частности, отнести отсутствие правильного учета влияния на скорость и время движения судов и составов переменного мелководья.

В самом деле, наукой и практикой давно установлено, что скорость движения судна или состава весьма сильно зависит от глубины судового хода. Имеются достаточно проверенные способы расчета сопротивления воды движению судов на посто­ янном мелководье или их скорости движения с учетом неизмен­ ного мелководья.

Но как учесть влияние мелководья, если глубина судового хода па реке беспрерывно меняется как по длине пути, так и по времени?

Попытка учесть влияние мелководья еще при разработке графика движения и последующее определение скорости дви­ жения судов и составов по нормам графика привели к введе­ нию в методику расчета скорости движения ряда серьезных допущений. В частности, график движения стал разрабатывать­ ся в основном применительно к какому-либо одному уровню воды (в лучшем случае к двум) и мелководье при этом непра­ вильно принималось неизменным по времени навигации. Кроме того, загрузка ряда судов и составов, отправляющихся по гра­ фику, не всегда соответствует установленным нормам, а, как известно, скорость движения зависит от загрузки. И, наконец, практика расстановки флота по линиям нередко допускает ра­ боту на одной линии судов и составов с весьма различными тя­ говыми характеристиками. А нормы графика для всех одина­ ковы.

Между тем речные суда и составы эксплуатируются в основ­ ном в условиях ярко выраженного мелководья, при котором сопротивление воды их движению резко возрастает, а скорость движения снижается. Теоретические и экспериментальные ис­ следования показали, что сопротивление воды движению судов на мелководье при отношении глубины судового хода к осадке

-у- = 1,2-i-1,3 в 2—2,5 раза больше, чем в неограниченном

потоке. Скорость движения грузовых теплоходов уменьшается на

3—5% уже при -у- =4-7-5, а для толкаемых составов

при

=

= 3-М.

 

 

 

Следовательно, преобладающая часть пути

речными

суда­

ми и составами проходится в таких условиях,

когда

влияние

мелководья на скорость и время движения несомненно долж­ но учитываться даже на самых крупных реках.

124


*53

В

I

I

to

I

C3

§

О

Рис. 50. Зависимость относительной скорости движения судов и составов от

числа Фруда по глубине судового хода

Задача по определению влияния мелководья на скорость движения решается довольно просто, если предварительно об­ работать данные о глубинах судового хода на реке методами математической статистики.

Для этой цели необходимо иметь достаточно точный продоль­ ный профиль реки, лоцманскую карту с указанием глубин на фар­ ватере судового хода и график зависимости относительного сопро­

тивления - ф - или относительной скорости движения

от числа

^оо

г

 

Ух,

 

V

 

 

Фруда по глубине судового хода

-]'qh (/?Л и

v h

и v <*,— со-

противление воды движению судна или состава и скорость их движения соответственно на мелководье и в неограниченном пото-

125

Т а б л и ц а 27

Протяженность при глубинах судового хода

 

Общая про­

ю

 

 

 

Название мелководья

тяженность

О

О

О

мелко­

CI

 

 

водья, км

со

+

+

+

 

и.

 

 

 

 

 

Никольский перекат . . . .

5

0 ,2 0

0,78

0,06

0,08

Подновскпе перекаты . . .

10

0,44

1,28

1 ,6 8

2,34

Ржавскин перекат...............

8

0 ,1 0

0 ,1 2

0,14

0,16

Зименскии перевал...............

10

---

Безводнинский перекат . . .

10

0,15

1 ,6 8

0 ,2 2

1,8

И т о г о . . .

|

1

1

ке); наиболее удобен

последний

-

''/I

график kv

= — = /

 

 

^

*со

К

_

---

V со

Iqh

построенный Л. И. Фомкинским (рис. 50).

и составов

Для расчета средней скорости движения судов

в плесе с учетом влияния мелководья необходимо

с помощью

продольного профиля реки и лоцманских карт составить сна­ чала таблицу первичных характеристик глубин судового хода при одном каком-либо уровне воды в реке, например, при ко­ тором составлена лоцманская карта (табл. 27).

При этом в качестве минимальной глубины судового хода принимается гарантийная, а в качестве максимальной hn — та­ кая, при которой влияние мелководья на скорость движения не превышает 3—5%. Можно принять ее равной четырем-пяти осад­ кам самого глубоко сидящего судна, эксплуатируемого в дан­ ном плесе реки.

Далее на основе обработки данных, приведенных в табл. 27, составляется табл. 28, в которой проставляются протяжен­ ности участков судового хода с одинаковой глубиной при раз­ ных уровнях воды. Интервал глубин и уровней воды принима­ ется одинаковым. Это позволяет написать в каждую последую­ щую строку таблицы значения протяженностей участков, ука­ занные в предыдущей строке, но смещенные на одну графу. В каждой последующей строке .последнее значение протяженно-

Т а б л и ц а 28

Уровень воды,

Протяженность мелководья,

км, при глубинах судового хода,

М

см

Общая

3,25

3,45

3,65

3,85

9,05

9,25

9,45

 

Ух . . . .

316,07

6,16

11,94

32,80

20,04

6,30

2,52

2,49

У 1+20 . .

313,58

6,16

11,94

32,80

8,24

6,30

2,52

У 1+40 . .

311,06

6,16

11,94

4,70

8,24

6,30

У ,+600 . .

18,10

____

____

_

____

___ .

6,16

11,94

У I +620 . .

6,16

 

---

6,16

126