Нормативы использования флота и портов. Норма нагрузки тоннажа. Нормирование скорости грузового теплохода

1.3. Нормативы использования флота и портов.

1.3.1. Норма нагрузки тоннажа.

Технической нормой нагрузки грузового судна является его загрузка или, что то же самое, эксплуатационная грузоподъемность - /т/ (по условиям задания – на меженный период), отдельно по каждому роду груза с учетом условий плавания (глубины судового хода) на всем пути следования судна.

Определяющими норму нагрузки факторами являются следующие:

а) Минимальная (гарантированная) глубина судового хода:

 т,                                                      (12)

где     - эксплуатационная (возможная по условиям плавания) осадка судна, м;

- гарантированная глубина судового хода (при маршрутной схеме перевозок – наименьшая на всем пути следования судна), 3,0м;

- минимально необходимый запас воды под днищем, обеспечивающий безопасность плавания - = 0,2 м;

     =-=2,8 м

Так как >, то ограничений для загрузки судна по условиям плавания нет, судно может быть загружено до полной грузоподъемности, т.е. для самоходного судна =

Самох.гр.судно П21-88

Qр=2000т

Грунт дна преим каменистый б) Вместимость трюмов (для крытых судов):

 т,                                                                                              (13)

где     - удельный погрузочный объем грузов, м³/т;

в) Полезная площадь палубы (для площадок):

 т,                                                                                        (14)

где     - высота складирования груза на палубе судна, м - = 4,87 м.

Окончательная норма нагрузки грузового судна устанавливается из условия:

 т,                                                           (15)

Необходимо при этом помнить, что загрузка судна не может превышать регистровой грузоподъемности судна, т.е. .

Род					, т
груза	м3/т	т	т		самох. судно	несам. судно
Сода	0,8	4250	2968		3400	2968
лес круглый	1,7	2000	2380		2000	2380
сера	0,8	4250	2968		3400	2968
уголь	1,2	2833	2968		2000	2968
песок	0,65	5237		2968	3400	2968

1.3.2.Нормирование скорости грузового теплохода

Нормой скорости судна является скорость его движения относительно берега.

U=Vэ+w(вв;вн),км/ч.

V=Vo+(Vo-Vp)*{(Тр-То)/(Тр-То)},км/час,

V=21.2-(21.2-19.5)*(2.8-0.8)/(2.8-0.8)=19,5

Верхний участок

Uвв=19,5-5,1=14,4

Uвн=19,5+5,3=24,8

Uвв=21,2-5,1=16,1

Uвн=21,2+5,3=26,5

Нижний участок

Uвв=19,5-4,5=18,4

Uвн=19,5+4,7=24,2

Uвв=21,2-4,5=16,7

Uвн=21,2+4,7=25,9

1.3.3.Обоснование оптимальной скорости буксирного судна.

Оптимальной для данного типа буксирного судна при движении с данным типом несамоходных судов будет такая скорость, при которой обеспечивается минимум ходовой ставки себестоимости перевозок.

Ходовая ставка себестоимости перевозок при движении состава с грузом вверх определится:

руб./ткм,                                                 (16)

где     - приведенная сила тяги на гаке буксирного судна при текущем (i-том) значении скорости относительно воды, кгс²/м²;

- =443 приведенное сопротивление воды движению одного несамоходного судна при данной его загрузке, кгс²/м²;     .

- средняя на расчетном участке потеря скорости движения:

 км/ч                                                                            (17)

где     и- потеря скорости движения, соответственно, на верхнем и нижнем участке, км/ч;

и- протяженность, соответственно, верхнего и нижнего участка, км.

 км/ч

         руб./ткм,

Задаваясь различными значениями скорости относительно воды - , из тяговой характеристики буксирного судна -  определяется величина приведенной силы тяги на гаке - , рассчитывается ходовая ставка и строится график . Экстремальное (в данном случае – минимум) значение функции дает оптимальную скорость буксирного судна по минимуму ходовой ставки – рис.2.

В качестве дополнительного критерия, необходимого для целочисленного решения задачи (т.е. установления целого числа несамоходных судов в составе) принимается максимум тяговой мощности. Для этого производится исследование функции  на экстремум, что дает оптимальную скорость по максимуму тяговой мощности:

 км/ч,                                                        (18)

где     A,B и С – параметры силы тяги на гаке:

А = -497,6 кгс²/м²;

В = -155 кгс²/м²;

С = F_ш = 21300 кг.

 км/ч

Таким образом, в результате расчетов, получены два значения оптимальной скорости буксирного судна - = 10 км/ч,  и = 14 км/ч, которым соответствуют два значения приведенной силы тяги на гаке - = 2207,1 и = 871 кгс²/м².  Однако, учитывая установленную выше норму нагрузки несамоходных судов - , сформировать состав, приведенное сопротивление которого соответствовало бы одной из этих величин, практически невозможно, - оно будет находиться между и .  Следовательно, и расчетная скорость буксирного состава будет находиться между и ( ближе к первому ее значению).

Скорость толкания будет несколько больше и определяется :

Vтолк = Ктолк  Vбукс

VТОЛК =1,04  1,0 = 10,4 КМ/ Ч.

1.3.3. Установление типового состава и нормы нагрузки тяги.

Типовой состав (в данном случае – число однотипных несамоходных судов в составе) может быть определен по формуле:

;                                                                                     (20)

принимается целым числом ближе к наибольшему его значению.

= 4

Технической нормой нагрузки буксирных судов является масса состава, т.е. масса груза во всех несамоходных судах состава:

 т,                                                                                        (21)

т, а при буксировке порожнего состава – суммарная регистровая грузоподъемность всех несамоходных судов в составе:

 тнж,                                                                                   (22)

тнж.

Полученный состав должен соответствовать Правилам плавания, которые