Тяговый является обычной мерой тянущей (или буксировка) мощности в гидроциклах . Он определяется как сила (в тоннах- силах или килоньютонах (кН)), прилагаемая судном на полной мощности к установленному на берегу болларду через буксирный трос, обычно измеряемая в практических испытаниях (но иногда моделируемых) в ходе испытаний. условия, которые включают в себя спокойную воду, отсутствие прилива , дифферент, достаточную глубину и боковой просвет для свободного гребного течения. [1] Например, мощность или пробегрейтинг автомобиля, это удобное, но идеализированное число, которое необходимо скорректировать для условий эксплуатации, отличных от тестовых. Тяга судна к болларду может быть выражена двумя числами: статическое или максимальное тяговое усилие - максимальное измеренное усилие - и устойчивое или непрерывное тяговое усилие судна, среднее значение измерений за интервал, например, 10 минут. Эквивалентное измерение на земле , известно как дышла тянуть , или тяговое усилие , которое используется для измерения общей горизонтальной силы , создаваемой с помощью локомотива , кусок тяжелой техники , таких как трактор , или грузовик , (конкретно балласт трактора ), который используется для перемещения груза.
Тяговое усилие на болларде в основном (но не только) используется для измерения прочности буксиров , при этом самые крупные портовые буксиры в 2000-2010-х годах имели короткую тонну (530–580 кН; 54–59 тс) на болларде. тяговое усилие, которое описывается как 15 коротких тс (130 кН; 14 тс) по сравнению с «обычными» буксирами. [2] [3] Самый сильный буксир в мире - Island Victory (Vard Brevik 831) на острове Offshore , с тяговым усилием 477 тс (526 коротких тс; 4680 кН). Island Victory - это не типичный буксир, а судно особого класса, используемое в нефтяной промышленности, которое называется судно снабжения буксирами для обработки якорей .
Сила сопротивления равна примерно 1/2 плотности воды, умноженной на квадрат скорости, умноженной на площадь мокрой поверхности корабля:
Задний план
В отличие от наземных транспортных средств, заявления об установленной мощности недостаточно, чтобы понять, насколько силен буксир - это потому, что буксир работает в основном на очень низких или нулевых скоростях, поэтому может не передавать мощность ( мощность = сила x скорость ; так, для нулевых скоростей мощность также равна нулю), но по-прежнему поглощает крутящий момент и обеспечивает тягу.
Значения тягового усилия для болларда указываются в тоннах (обозначенных как т или тоннеф), [1] или килоньютонах (кН). [4] Расчетная мощность равна сумме общего сопротивления, умноженной на скорость, деленной на 550. в единицах английской системы:
Измерение
Значения тяги к столбику можно определить двумя способами.
Практическое испытание
Этот метод полезен для одноразовых кораблей и небольших верфей . Его точность ограничена - для получения надежных результатов необходимо соблюдать ряд граничных условий. Обобщая приведенные ниже требования, можно сказать, что практические испытания на тяговое усилие боллардов необходимо проводить в глубоководном морском порту , в идеале - не в устье реки, в безветренный день, когда движение практически отсутствует.
- Корабль должен находиться в спокойной воде. Течение или сильный ветер могут исказить результат измерения.
- Статическая сила, которая должна двигать судно вперед, должна создаваться только трением между выпускной дорожкой гребного винта и окружающей водой. Если бы корабль был слишком близко к стене, измерения были бы сфальсифицированы.
- Корабль должен находиться на большой глубине. Если бы был эффект земли, измерения были бы фальсифицированы. То же самое и с шагающим винтом .
- Вода соленость должна иметь определенное значение, так как он влияет на вес специфику воды и тем самым массу перемещается винтом в единицу времени.
- Геометрия буксирного троса должна иметь четко определенное значение. В идеале можно было бы ожидать, что он будет ровно горизонтальным и прямым. На самом деле это невозможно, потому что
- леска попадает в контактную сеть из-за своего веса;
- две фиксированные точки троса, будь то столб на берегу и буксирный крюк или шип судна, не могут иметь одинаковую высоту над водой.
- Условия должны быть статичными. Мощность двигателя, курс судна, условия выброса гребного винта и натяжение буксирного троса должны быть установлены на постоянное или почти постоянное значение для надежного измерения.
- Одно из условий, на которое следует обратить внимание, - это образование короткого замыкания в канале нагнетания гребного винта. Если часть нагнетательной дорожки засасывается обратно в гребной винт, эффективность резко снижается. Это могло произойти из-за проб, проводимых на слишком мелкой воде или слишком близко к стене.
См. Рисунок 2 для иллюстрации влияния ошибок при практическом испытании тяги к болларду. Обратите внимание на разницу в высоте концов троса (левый столбик выше буксирного крюка судна). Кроме того, имеется частичное короткое замыкание в токе разряда гребного винта, неровный дифферент корабля и короткая длина буксирного троса. Все эти факторы способствуют погрешности измерения.
Моделирование
Этот метод устраняет большую часть неопределенностей практического испытания. Однако любое численное моделирование также имеет погрешность. Кроме того, инструменты моделирования и компьютерные системы, способные определять тяговое усилие на блокираторах для конструкции корабля, являются дорогостоящими. Следовательно, этот метод имеет смысл для более крупных верфей и для проектирования серии кораблей.
Оба метода можно комбинировать. Практические испытания могут быть использованы для проверки результатов численного моделирования.
Транспортные средства с приводом от человека
Практические испытания на тяговое усилие в упрощенных условиях проводятся для транспортных средств с приводом от человека . Там тяга к болларду часто является категорией соревнований и дает представление об эффективности силовой передачи. Хотя условия для таких измерений неточны в абсолютном выражении, они одинаковы для всех участников. Следовательно, они все еще могут быть действительными для сравнения нескольких судов.
Смотрите также
Заметки
- ^ a b «Bollard Pull - обзор» . Темы ScienceDirect . Проверено 1 апреля 2021 года .
- ^ «Роторный буксир« РТ Зоя » » . Marineline.com . 13 сентября 2006 . Проверено 19 августа 2013 года .
- ^ «Western Marine построит буксир, судно для порта CTG» . Независимый . 4 июня 2012 . Проверено 19 августа 2013 года .
- ^ Обратите внимание на внутренний конфликт:единицей силы всистеме СИ является Ньютон . Даже принимая тонну за единицу силы, значение тонны или тонны может означать что-нибудь от 8,89 до 10,00 кН, в зависимости от используемого определения. Международная стандартная тонна составляет 1 000 кг, какутверждает Национальный институт стандартов и технологий США : «Название единицы с символом t, определяемое по формуле 1 t = 10 3 кг, называется« метрическая тонна », а не« тонна »». Специальная публикация NIST 330 , издание 2019 г., Международная система единиц (СИ).
дальнейшее чтение
- «Кодекс испытаний на тяговое усилие болларда для буксиров с двигателем Steerprop» . Проверено 24 августа 2011 .
Внешние ссылки
- Международный стандарт испытаний на тягу к болларду - 2019
- Pull Pull, капитан П. Захалка, Ассоциация ганзейских морских страховщиков