новая папка 1 / 376472
.pdf
где ρд – плотность древесины, кг/м3; Вп – ширина плота, м;
Lп – длина плота, м; Тп – осадка плота, м;
k – коэффициент полнодревесности, 0,4…0,5.
Коэффициент нестационарности определим по формуле[2]
~ |
0,137 0,413 |
|
|
|
Bп |
|
27,164e |
|
|
|
Bп |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, (2.10) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3 |
|
д |
Bп LпTп |
3 |
|
д |
Bп LпTп |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где ρ – плотность воды, 1000 кг/м3; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
e – экспонента, 2,718. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приведенное сопротивление определим по формуле |
|
|
|||||||||||
|
r 50BпTп 0,3Lп (Bп 2Tп ) g , |
|
(2.11) |
||||||||||
где g – ускорение свободного падения, 9,81 (м/с2).
Определим путь торможения плота по формуле
|
~ |
|
Sп |
М д (1 n ) |
|
r |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
ln |
|
|
|
|
|
. |
(2.12) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
r |
|
||||
cos(arctgυ |
|
) |
|
||||
|
|
||||||
|
б |
Rп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
Определим время разгона плота по формуле
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
υ |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
М д |
|
|
Rп |
|
r |
|
Rп |
|||||||||||
t |
р |
|
|
|
|
(1 n ) ln |
|
|
|
|
|
|
|
n |
2 |
ln |
|
, (2.13) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
2 rR |
1 |
|
|
R |
r υ |
|
R rυ2 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
п |
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
п |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где Mд – масса древесины в плоту, кг;
n1, n2 – параметры эмпирической формулы коэффициента нестационарности;
r – приведенное сопротивление плота, Н;
Rп – сопротивление плота водному потоку, Н; υ – скорость буксировки, м/с.
11
Параметры n1 и n2 определим по формулам
n1 0,469 |
|
|
|
|
Bп |
|
|
|
0,369, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
д |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
3 |
|
|
Bп LпTп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n2 0,564 |
|
|
|
Bп |
|
|
|
0,648. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
д |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
3 |
|
|
Bп LпTп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определим время разгона плота по формуле (2.13) Определим путь движения плота
|
М |
Д |
|
1 n |
|
R |
|
|
Sр |
|
|
|
1 |
ln |
п |
|
|
r |
|
2 |
R r 2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
||||
|
|
r |
|
|
1 |
|
|
R |
|
r |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||
+ n |
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
R |
|
|
2 |
|
|
r |
|
|
R |
|
|
|
|||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2. Торможение плота в потоке с постоянной силой. 1-й этап. Торможение плота до скорости потока. Время торможения плота определяем по формуле [2]
|
|
|
~ |
|
|
υб |
|
1 |
|
||
|
|
|
|
|
υп |
|
|
||||
|
t |
М д (1 n ) |
arctg |
|
|
|
|
, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
rυб |
k |
|
k |
|
|||||
|
|
|
|
||||||||
где Mд – |
масса древесины в плоту, кг; |
|
|
|
|
|
|||||
~ |
коэффициент нестационарности; |
|
|
|
|
|
|||||
n – |
|
|
|
|
|
||||||
r – |
приведенное сопротивление плота, Н; |
|
|
|
|
||||||
υб – |
скорость буксировки, м/с; |
|
|
|
|
|
|||||
Rп – |
сопротивление плота водному потоку, Н; |
|
|||||||||
k – |
коэффициент запаса торможения; |
|
|
|
|
|
|||||
υп – |
скорость потока, м/с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.14)
(2.15)
(2.16)
(2.17)
Коэффициент запаса торможения определяем по формуле
k |
Rп |
. |
(2.18) |
|
|||
|
rυб |
|
|
Вычисляем время торможения плота на 1-м этапе t1.
Путь движения плота на 1-м этапе определяем по формуле
|
|
|
|
|
|
|
υ |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
υб |
1 |
|
||||||
|
|
|
~ |
|
б |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
М д (1 n ) |
|
|
υп |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
υп |
|
|
|
|||||
S1 |
|
|
|
ln 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
arctg |
|
|
|
|
|
|
. (2.19) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
2r |
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2-й этап. Торможение плота до полной остановки.
Время торможения плота на втором этапе определяем по формуле
t2 |
|
М д |
|
|
|
|
|
||
2rυп |
k |
|
||
|
|
|
n2
|
k |
|
(1 n1 |
ln |
|
|
|
|
|||
k 1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||
k |
|
|
|
||||
)ln |
|
|
|
|
|
. |
(2.20) |
|
|
|
|
||||
|
k 1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||
Путь движения плота на втором этапе определим по формуле
|
|
М д |
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
S2 |
|
|
|
|
2n2 |
((1 n1 ) |
k n2 )ln |
|
|
(1 n1 ) n2 |
k |
|
||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
2r k |
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
1 |
|
|
||
k |
|
|
||||
ln |
|
|
|
|
. |
(2.21) |
|
|
|
|
|||
|
k 1 |
|
|
|||
|
|
|
||||
Общее время торможения плота |
|
|
||||
t t1 t2 . |
|
(2.22) |
||||
Общий путь движения плота до полной остановки |
|
|||||
S S1 S2 |
. |
(2.23) |
||||
13
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Лесотехнический институт Кафедра водного транспорта леса и гидравлики
Студенту ЛТИ 5 курс (магистры) _______
Задание к РГР №1 по дисциплине «Теоретические основы транспорта»
на тему: Сопротивление движению тел в жидкости
Задача № 1 Определить сопротивление трения плоской пластины с размерами:
Lп × Bп = |
|
м, двигающейся в воде при температуре |
t = |
°C, со скоро- |
|
стью υ = |
м/с. |
|
|
|
|
Задача № 2 |
|
|
|
|
|
Определить силу сопротивления движению судна размерами Lс |
× Bс = |
||||
= м, с цилиндрической вставкой Lц = м, движущегося по воде со ско- |
|||||
ростью υ |
= |
м/с. Коэффициент полноты корпуса δ = |
, материал кор- |
||
пуса сталь. |
|
|
|
|
|
Задача № 3 |
|
|
|
|
|
Определить силу сопротивления плота размерами Lп × Bп |
= |
м, |
|||
осадкой Тп = |
м, движущегося со скоростью υ = |
м/с. |
|
|
|
Построить кривые сопротивления судна и плота на 5-ти скоростях.
Задание выдано: Срок сдачи: Руководитель:
14
Приложение 2
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Лесотехнический институт Кафедра водного транспорта леса и гидравлики
Задание на расчетно-графическую работу № 2
Студенту ЛТИ 5 курса (магистры) ___________
Определить инерционные характеристики тел, движущихся в жидкости: путь и время торможения и разгона судна и плота
Задача № 1
Определить инерционные характеристики судна: размеры и скорость судна взять из РГР № 1.
Определить путь и время торможения и разгона судна.
Задача № 2
Определить инерционные характеристики плота: размеры и скорость движения плота взять из РГР № 1.
Определить путь и время торможения и разгона плота в спокойной воде.
Определить путь и время торможения плота со скоростью воды υ = м/с.
Срок выдачи: Срок сдачи: Руководитель:
15
Список литературы
1.Барабанов В.А. Теоретический чертеж судна. Остойчивость. Тяговые расчеты: метод. указания к выполнению заданий по курсу «Судовые перевозки». – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005. – 38 с.
2.Митрофанов А.А. Лесосплав. Новые технологии, научное и техническое обеспечение: монография. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2007. – 492 с.
Оглавление |
|
1. Выполнение расчетной работы № 1...................................................... |
3 |
2. Выполнение расчетной работы № 2...................................................... |
9 |
Приложения............................................................................................... |
14 |
Список литературы................................................................................... |
16 |
16