автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Совершенствование конструкции гребного винта на судах лесосплавного флота

На правах рукописи

Богатырев Максим Дмитриевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ГРЕБНОГО ВИНТА НА СУДАХ ЛЕСОСПЛАВНОГО ФЛОТА

Специальность 05.21.01. - "Технология и машины лесозаготовок

и лесного хозяйства"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Йошкар-0ла-2006

Работа выполнена в Марийском государственном техническом университете

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Поздеев Анатолий Геннадьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Карпачев Сергей Петрович

кандидат технических наук, доцент Кузовков Сергей Геннадьевич

Ведущая организация ОАО "Волжско-Камский научно-

исследовательский институт лесной промышленности" (ВКНИИЛП), г. Казань

Защита диссертации состоится 13 июня 2006 г. в 1330 часов на заседании диссертационного совета Д 212.115.02 при Марийском государственном техническом университете по адресу: 424000, Республика Марий Эл, г. Йошкар -Ола, пл. Ленина, 3, МарГТУ, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в научно - технической библиотеке Марийского государственного технического университета.

Автореферат разослан Л®апреля 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

П.Ф.Войтко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Разработка эффективных технологий перемещения лесоматериалов по водным путям связана с созданием различных видов транспортных судов с широким диапазоном скоростей их движения. Работа лесосплавного судна во многом зависит от эффективности его судового движителя, которая при изменении скорости может значительно отличаться от номинальных значений. Несмотря на то, что традиционные движители лесосплавных судов, такие, как лопастные гребные винты и водометные движители в полной мере не удовлетворяют условиям эффективной эксплуатации лесосплавного флота, попыток внедрения конструктивно-улучшенного движителя было сделано недостаточно. Между тем, исследование этих вопросов способствовало бы появлению новых высокоэффективных машин и механизмов для водного транспорта леса (ВТЛ), технология использования которых была бы научно обоснована. Поэтому решение практических задач водного лесотранспорта вызывает необходимость создания новых типов движителей, имеющих оптимальные характеристики в различных диапазонах скоростей и улучшенные гидродинамические качества, способных существенно сократить время проведения отдельных операций (буксировка лент, секций и плотов при плотовом лесосплаве), снизить себестоимость проводимых работ для повышения производительности труда и экономии ресурсов.

Цель работы. Повышение технико-экономических показателей конструкций гребных винтов лесосплавных судов на основе замены традиционных лопастей гребного винта Мебиусными торо-поверхностями.

Объект исследования. Технологии выполнения лесосплавных операций (буксировка плотов) с использованием гребных винтов на лесосплавных рейдах.

Предмет исследования. Параметры гребного винта тороидального типа с Мебиусным образованием лопастей.

Методы исследования. Исследования процесса формирования эффективного упора гребных винтов выполнены посредством математического моделирования, теории подобия, статистической обработки экспериментальных данных. Расчет гидродинамических характеристик сравниваемых объектов производился с использованием вихревой теории гребных винтов Н.Е.Жуковского. Экспериментальные исследования эффективного упора гребных винтов производились на открытой воде лесосплавной реки и в гидротехнической лаборатории МарГТУ. Для обработки результатов лабораторных экспериментов и испытаний на открытой воде использованы методы информационных технологий на основе_прикдадиых программных пакетов Microsoft Excel 7.О., Statistica 5.0, Math

библиотек C.n«Twftrp«>j / /1

о» щ "Ô b .O.

Научной новизной обладают:

1. Конструкция гребного винта тороидального типа лесосплавного судна для буксировки лент, секций и плотов по воде (плотовой лесосплав);

2. Методика теоретического расчета эффективного упора тороидального гребного винта лесосплавного судна, не имеющая аналогов;

3. Конструкция лабораторной установки для определения эффективного упора моделей гребных винтов лесосплавных судов;

4. Методика определения эффективного упора моделей гребных винтов в гидротехнической лаборатории МарГТУ и натурных испытаний на открытой воде, отличающаяся от традиционных методик оригинальностью конструкции лабораторной установки, а также низкой стоимостью данного способа проведения опытов;

5. Мероприятия по использованию результатов работы на судостроительном заводе в виде рекомендаций по использованию тороидального гребного винта.

На защиту выносятся:

1. Результаты численного эксперимента по определению эффективного упора модели тороидального гребного винта теоретическим путем;

2. Методика и результаты опытов по определению эффективного упора моделей гребных винтов на лабораторной установке;

3. Результаты численного эксперимента по определению эффективного упора моделей лопастных гребных винтов лесосплавных судов на открытой воде.

Практическая ценность работы заключается в повышении эффективной тяги судовой движительной установки буксирного теплохода ЛС-56Б на 5... 15%, в диапазоне рабочих скоростей его хода, при использовании тороидального гребного винта вместо существующего - лопастного. Результаты диссертационной работы позволяют внести в технику и технологию лесосплавных предприятий изменения, направленные на улучшение их экономических показателей (годовой экономический эффект на каждом буксирном теплоходе ЛС-56Б в размере 7,2 105м3 км транспортной работы, что составляет рост производительности труда на 4,95%),.

Степень обоснованности научных положений. Достоверность теоретических зависимостей подтверждена результатами экспериментальной проверки, проведенной в лабораторных условиях и на открытой воде.

Личный вклад автора. Обоснована необходимость совершенствования движителей лесосплавных судов. Спроектирована и изготовлена модель тороидального гребного винта для лесосплавного судна. Разработана и научно обоснована методика определения эффективного упора тороидального гребного винта теоретическим путем.

Разработана методика определения эффективного упора моделей гребных винтов лесосплавных судов на лабораторной установке в испытательном лотке МарГТУ. Предложена конструкция лабораторной установки для определения упора моделей лопастных гребных винтов лесосплавных судов.

Доказано увеличение эффективного упора гребного винта тороидального типа, по сравнению с традиционными лопастными гребными винтами лесосплавных судов, что подтверждено результатами физических экспериментов на открытой воде и теоретическими исследованиями. Определена экономическая эффективность внедрения проектируемого варианта движителя.

Апробация работы. Основные положения диссертации и ее отдельные разделы были заслушаны и получили одобрение на: научно-технических конференциях профессорско - преподавательского состава и аспирантов МарГТУ в 2002, 2005 г; кафедрах транспортных и технологических машин в 2004 г. и водных ресурсов в 2006 г. в рамках предварительной защиты работы.

Реализация работы. Решением технического совета объединения «Судо-строительно-судоремонтный завод им. Бутякова С.Н.» результаты диссертационной работы использованы в виде рекомендаций по вовлечению данного гидравлического средства перемещения лесоматериалов в технологический процесс предприятия.

На кафедре водных ресурсов МарГТУ изготовлена и внедрена в учебный процесс лабораторная установка для определения эффективного упора моделей гребных винтов лесосплавных судов.

Публикации. Результаты работы опубликованы в 5 научных работах, объемом 1,3 п.л., авторский вклад 100%.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 109 наименований, 5 приложений на 12 страницах. Объем работы изложен на 156 страницах, количество рисунков 40, таблиц 21, формул 145.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложены цель объект, предмет и методы исследований, научная новизна, практическая значимость, положения, выносимые на защиту и личный вклад автора.

В первом разделе проведен анализ основных типов лесосплавных судов и их движителей. Представлено техническое обоснование необходимости их совершенствования.

Обоснование теории идеального движителя было дано Н.Е. Жуковским Для случая работы движителя под свободной поверхностью жидкости и в

ограниченном потоке теория идеального движителя получила развитие в работах Е.Я. Басина. Теория идеального гребного винта в СССР была развита Н.Е.Ветчинкиным, а за рубежом - Глауэртом, Карманом, Бетцем и Гельм-дольцем. Значительный вклад в практические методы поверочного расчета на основе систематических испытаний моделей винтов в виде диаграмм на базе вихревой теории внесли работы Э.Э. Папмеля.

Современные исследования и разработка вопросов не только в области изучения гребных винтов, но и в области водного и сухопутного транспорта леса отражены в работах следующих ученых: Басина А.Я., Звонкова В.В., Минаева А.Н., Худоногова В.Н., Патякина В.И., Корпачева В.П., Будыки С.Х., Поздеева А.Г. и др.

Практический интерес при разработке новых типов гидродвижителей представляют лопастные гребные винты на основе гибкой Мебиусной ленты. Теоретические разработки в данной области представлены в работах Поздеева А.Г. В частности, на основе гибких Мебиусных лент могут быть созданы различные по конструкции потокообразователи для сплавных сооружений лесосплавных предприятий. Особенный интерес представляют гребные винты для лесосплавных судов, имеющие взамен традиционных профилированных лопастей Мебиусные поверхности. Оригинальностью конструкции отличаются движители, разработанные в виде эскизов, на базе традиционных лопастных гребных винтов и Мебиусных поверхностей, именующиеся тороидальными (по геометрической форме) гребными винтами. При теоретическом исследовании тороидальных гребных винтов Поздеев А.Г. получил формулы для составляющих вызванных скоростей в плоскости диска тороидального гребного винта (на основе вихревой теории гребных винтов Н.Е. Жуковского) и доказал, что гребной винт тороидального типа имеет меньшие гидродинамические потери по сравнению с традиционным лопастным гребным винтом. При теоретичесом исследовании кинематических хатактеристик работы тороидального гребного винта Поздеевом А.Г. установлено, что Мебиусные поверхности сводят к минимуму тангенциальные разрывы скоростей, поскольку вихревой след формируется единой системой вихрей. Кроме того, кинематические и геометрические особенности гребного винта таковы, что система радиальных вихрей относительно оси вращения на нем не образуется. Эти замечания позволяют сделать следующие выводы:

■ в идеальной жидкости повышение коэффициента полезного действия вихря происходит за счет упрощения вихревой системы тороидального гребного винта по сравнению с системой лопастного и отсутствия радиальных вихрей, образующих вихревое донышко.

■ в реальной жидкости отсутствие разрывов скоростей между свободными вихревыми пеленами снижает потери на вязкостное трение.

Поздеев А.Г. установил, что на основе определения скоростного поля при работе тороидального движителя с помощью формулы Био-Савара может быть установлена величина создаваемого упора

; и3

со

На основе вихревой теории Жуковского Н.Е. Поздеевом А.Г. получены осевые, тангенциальные и радиальные компоненты скоростей, вызванные свободными вихрями с1соа , <1й)(, с1а>г, которые определяются проекциями вектора скорости <Ш, вызванной вихревой нитью с циркуляцией ¿Г, в точке, находящейся на расстоянии г 1 от элемента сИ вихревой линии (рис. 1).

С

Рис 1 Расположение точки вне (я) и внутри (б) кру1 а Если точка А , в которой определяется вызванная скорость вихря лежит вне окружности (рис. 1, а), то при изменении ^ от 0 до 2л угол а изменяется от 0 до 0 и осевая составляющая вызванной скорости перпендикулярная к х у вне окружности равна

= (2)

л 8Я-2 Я •

Если точка А лежит внутри окружности (рис. 1, б) и угол <р изменяется от 0 до 2л, то напишем

2л

8Я-2 Д2

\dcc-

)Г

-1

(3)

Вызванные скорости в плоскости по направлению радиуса О А составят

2 л

СОЩХ1ф

8*2 Я ¿[ П 8*2 я ^я2 + г2-2Яг-Сощ

(4)

)Г аф 2? ъхшр о

8я-2 Я

8^2 Я

2л

I-

8Ш<рИ<р

г,С

-1

(5)

О ^Я2 + г2 - 2Кг- соаср где г ,м - расстояние от оси цилиндра в плоскости х у до точки, в которой определяется скорость.

Вызванные скорости в плоскости от действия круговых вихрей направлены по радиусу к оси цилиндра. При г = Л, сог -> <х>, а при г -> оо тг = 0.

Однако, попыток получить тяговые характеристики тороидальных гребных винтов (упор) не было сделано. При этом возник вопроос о возможности замены традиционного лопастного гребного винта на лесосплавном судне тороидальным гребным винтом. Обобщая вышеизложенный материал, можно утверждать, что на данном этапе развития конструирования гребных винтов возникла потребность в дальнейшем изучении работы тороидальных гребных винтов.

Для предварительного сравнения характеристик традиционных гидродвижителей с тороидальным гребным винтом проведен их морфологический анализ. Как показал анализ существующих конструкций движителей лесосплавных судов, эти движители имеют сложную структуру, отражающую взаимосвязи и взаиморасположение составных частей системы. Структура рассматриваемого типа может быть многослойной или многоуровневой (Джонсон, 1980). Предлагается вариант морфологического анализа, которая состоит из 10 уровней классификационных направлений (табл. 1).

Таблица 1

1 2 3 4 5 6 7 в Р 10

1 7 6 4 6 6 7 7 2 6 8

2 8 6 4 7 7 6 8 4 4 8

3 6 6 8 4 2 2 7 8 8 7

4 6 8 4 2 2 2 6 2 6 2

5 7 2 2 2 2 4 2 0 2 8

6 4 4 4 4 2 2 6 2 2 7

7 6 4 4 6 6 6 6 2 8 6

По вертикали - порядковый номер классификационного уровня: 1 - коэффициент полезного действия; 2 - эффективный упор; 3 - маневренность; 4 -защищенность движительно-рулевого комплекса; 5 - стоимость; 6 - эколо-гичность; 7 - проходимость. По горизонтали - номер признака уровня: 1 -цельнолитой гребной винт с рулями; 2 - гребной винт со съемными лопастями; 3 - гребной винт регулируемого шага; 4 - соосные гребные винты; 5 -

гребные винты тандем; 6 - суперкавитирующие гребные винты; 7 - гребные винты в направляющей насадке; 8 - крыльчатые движители; 9 - водометные движители; 10 - тороидальные гребные винты.

По данным таблицы 1 построена структурная диаграмма сравниваемых объектов. Показатели гидродвижителей выбирались по максимальным рейтинговым оценкам (рис. 2).

Балльная оценка показателей объектов

123456789 10

.V? объекта

1-8:2-8:3-8:4-7:5-7:6-7:7-8:8-8:9-8:10-8

Рис 2. Структу рная диаграмма сравниваемых объектов

Анализируя построенную структурную диаграмму сравниваемых объектов видно, что наилучшие показатели эффективного упора имеют цельнолитые гребные винты, гребные винты в направляющих насадках и тороидальные гребные винты. Поэтому дальнейшие исследования посвещены изучению работы тороидального гребного винта и получению его гидродинамических характеристик на лесосплавном судне. В данной работе были поставлены следующие задачи:

1. Выполнить анализ существующих конструкций гидродвижителей лесосплавных судов и методов их расчета;

2. Составить теоретическую модель и методику расчета тороидальных гребных винтов;

3. Разработать экспериментальную установку с тороидальным гребным винтом и методику испытания лопастных и тороидального гребных винтов;

4. Разработать методику определения эффективного упора гребного винта тороидального типа теоретическим и экспериментальным путем на открытой воде;

5. Произвести сравнение результатов теоретических расчетов гребных винтов - лопастных и тороидального типов с данными лабораторных экспериментов и натурных испытаний в ходовом и швартовом режимах;

6. Определить экономическую эффективность замены лопастного гребного винта на тороидальный гребной винт с Мебиусной поверхностью на лесо-

сплавном судне на основе сравнения удельных показателей базового и проектного вариантов движителей.

Во втором разделе произведен расчет эффективного упора тороидального гребного винта теоретическим путем. Воспользовавшись выведенными Поздеевом А Г зависимостями вызванных скоростей в плоскости диска тороидального винта (3...5), был произведен расчет эффективного упора тороидального гребного винта.

Вызванная скорость п)г1 расположена в плоскости диска винта и направлена по радиусу от центра. При этом, на величину создаваемого гребным винтом упора, влияния не оказывает.

Как видно из формул (3., 5.) вызванные скорости о)ау, со,\ зависят от нескольких переменных величин. Раскроем их физический смысл.

1 Угол <р (рис 2) зависит от месторасположения точки А, в которой определяется вызванная скорость и меняется в пределах 0 < (р < 2л.

2. В тороидальном винте величина /3 (рис. 3) меняется по линейному закону, 'I. к. угол скрутки лопасти (ленты Мебиуса) постоянен по радиусу Я .

3. Рассюяние от центра винта до рассматриваемой точки А равно

г - 0,86 Л ,м. (6)

4. } - число лопастей.

5. Циркуляция свободного вихря, выражается в следующем виде

л<2

Г = , (7)

с

м

где V ,--скорость потока жидкости, проходящей через замкнутый кон-

с

тур Ь \

Ь , м - длина дуги диска винта.

Физический смысл формулы (7) заключается в том, что циркуляция свободного вихря Г определяется потоком жидкости, проходящего через замкнутый контур длиной Ь.

Принимаем: <р=90°; Р = 45°; Я = 0,12 м; г =0,102 м;у = 4. Схема направления вызванных скоростей в плоскости диска тороидально' го гребного винта показана на рис. 4.

Из рис. 4. видно, что вектор вызванной скорости соа] ,с~1 направлен параллельно оси вращения винта в сторону отбрасываемой струи, поэтому он непосредственно участвует в формировании эффективного упора гребного винта. Чертеж модели тороидального гребного винта, участвовавшего в проведении экспериментов в гидролаборатории и на открытой воде, представлен на рис. 5.

Рис 5 Чертеж модели тороидального гребного винта: 1) наружный радиус винта, R=240mm, 2) диаметр кольца, d=70MM, 3) диаметр ступицы, di=63MM, 4) диаметр отверстия под вал, do=17MM; 5) длина винта по оси вращения, /=110мм; 6) ширина ленты Мебиуса, í>=30mm; 7) толщина ленты Мебиуса, S =2мм; 8) угол скрутки ленты Мебиуса, р =45°; 9) число лопастей, j=4

Для расчета эффективного упора гребных винтов зададимся следующими исходными данными: Р, Н - эффективный упор тороидального винта; Pai ,Pt\,H - составляющие эффективного упора винта; V , л<3 - объем тороидальной поверхности винта; р ,кг/м - плотность воды; г ,м - радиусред-

ней линии лопастей; т] - коэффициент полезного действия тороидального винта; g, м/с2 - ускорение свободного падения.

Выразим силы Рй], Р11 через второй закон Ньютона:

_У-р-ал ■г

о\--> н >

Я

р У-Р-А2-Г Н ё

(8) (9)

Вектор вызванной скорости фл приложен в точке А на расстоянии г=ОА в плоскости диска винта и направлен противоположно направлению вращения гребного винта, поэтому создает тормозной крутящий момент Рх

р = 2я-т]-фп У р г ^ н

(10)

Из рис. 4 видно, что эффективный упор тороидального гребного винта будет

Р = Ра\~РХ>Н. (11)

Подставляя (8) и (10) в (11), получаем после преобразований

Р = 11РЛ.{а>л2-2я-г,-тл2\Н.

8

(12)

Результаты теоретических расчетов и полученных экспериментальных данных в лабораторных условиях приведены в табл. 2.

Таблица2

Сравнение значений эффективных упоров тороидального гребного вин-

Показатель Размер ность Значение

Эф. упор тор. гр. винта, Рм : я -

- эксперимент Н 1270 1250 1220 1080 1020 920

- теория Н 1190 1170 1110 970 910 870

Скорость хода, Ум м/с 0 0,24 0,48 0,96 1,44 1,92

В третьем разделе была проведена подготовка экспериментальной установки и изготовлена модель тороидального гребного винта, подобрана и про-тарирована измерительная аппаратура, проведен предварительный и пове-

рочный расчет экспериментальной установки, определены диапазоны исследуемых величин и выполнено гидравлическое моделирование исследуемых явлений. Проведено экспериментальное сравнение эффективных упров тороидального и лопастных гребных винтов на открытой воде.

На первом этапе испытаний определение эффективного упора моделей тороидального и лопастных гребных винтов в ограниченном водном пространстве проводилось на экспериментальной установке, которая была сконструирована и изготовлена автором в гидротехнической лаборатории Мар-ГТУ. Изготовленная экспериментальная установка состояла из следующих основных элементов: 1)гидродинамического стенда; 2) модели силовой установки; 3) измерительной аппаратуры.

Лабораторная установка для определения упора моделей гребных винтов лесосплавных судов (рис. 6) состояла из асинхронного электродвигателя 1 мощностью КГдв=0,74кВт. водонепроницаемой защиты двигателя 2, шарнирной подвески 3, клиноременной передачи 4, установленной на вертикальной стойке 5, выполненной из двух алюминиевых швеллеров, призмы 6, закрепленной на раме 7, гидролотка 8, стрелочного лабораторного динамометра 9, блоков сменных гребных винтов 10, формирующих поток 11 в гидролотке.

ТП-ТТЛ-ЛЯ-ут-7/7»----"7771-7777 —777)-777?-7777"

Рис. 6 Схема экспериментальной установки для определения упора моделей гребных винтов лесосплавных судов

В процессе испытаний определялись эффективный упор гребных винтов Р, Н с помощью динамометра 9 и потребляемая мощность от сети N ,Вт с помощью ваттметра 12.

Число оборотов гребного винта и определялось по числу оборотов электродвигателя пдд через передаточное отношение клиноременной передачи 4, с помощью механического лабораторного тахометра 13. Устройства 1, 2, 4, 5, 10 подвешены шарнирно на подвеске 3. Система уравновешивалась относи-

тельно шарнира О по средствам корректировки значений динамометра 9. При вращении гребного винта создавался эффективный упор Р , Н который поворачивал установку на некоторый угол относительно шарнира О. Подводная часть установки перемещалась в направлении, противоположном направлению движения отбрасываемой гребным винтом струи, и оттягивала тягу динамометра 9 за трос. Трос тяги динамометра крепился к подводной части лабораторной установки на некотором расстоянии С, м от оси винта, поэтому показания динамометра пересчитывались.

В процессе испытаний были приняты следующие допущения: 1) водное пространство вокруг гребного винта считалось неограниченным, т. е. влияние дна и стенок гидролотка не учитывалось; 2) канат тяги динамометра считался нерастяжимым; 3) элементы подвески, крепления винта не оказывали влияния на создаваемый им эффективный упор.

При проведении испытаний по определению эффективного упора в швартовом режиме, в гидротехнической лаборатории, гребной винт тороидального типа показал лучшие результаты по упору Р в сравнении с традиционными лопастными гребными винтами л/м «Нептун» и «Вихрь» на 33,1 % и 24,2% соответственно, при частоте вращения гребного вала п=25с"'.

На втором этапе испытаний проводилось исследование по определению эффективного упора натуры Р„ и модели Рм гребных винтов в неограниченном водном пространстве на модели натурного судна. Для получения экспериментальных материалов при проектировании судовых движителей было проведено испытание их моделей, работающих совместно с судовым корпусом, т. е. модельные испытания судов. Находились полные сопротивления воды движению судов для определения упоров гребных винтов, необходимых для их передвижения при заданных условиях плавания. В качестве натурного судна и движителя был выбран наиболее распространенный на лесосплаве буксирный теплоход ЛС-56Б и его движитель - 4-х лопастной гребной винт. За модель принималась моторная лодка Казанка-М, снабженная подвесным лодочным мотором Вихрь-ЗОР с блоком сменных гребных винтов. Модель натурного судна была подобрана для проведения эксперимента с учетом масштаба моделирования п=4,3. Диапазон рабочих скоростей буксирного теплохода ЛС-56Б при буксировке составил: Ун,=(0...4) м/с, отсюда диапазон скоростей Ум хода модельного судна составил: Ум = (0...1,92) м/с, или Ум = (0...6,95) км/ч.

Для выполнения механического (динамического) подобия сравниваемых гребных винтов модели и натуры, выполялись следующие условия: 1) достаточное погружение движителей под поверхность воды; 2) геометрическое подобие винтов; 3) равенство относительных поступей винтов.

Порядок проведения испытаний был следующим:

1. Теоретическим путем определялось полное сопротивление воды движению натурного и модельного судна, Ян , Ям;

2. Построены и сравнены полученные кривые Ди ЯМ=/(УЛ, подтверждена целесообразность использования выбранной модели судна;

3. Произведены ходовые испытания модели судна экспериментальным путем. Испытуемая модель тянулась на буксирном тросе за другим самоходным судном. При этом были получены показания динамометра в диапазоне скоростей хода модельного судна, Ямн ;

4. Подтверждена достоверность теоретических расчетов Рм путем их сравнения с показаниями динамометра в диапазоне скоростей хода модельного судна Яш;

5. По полученным результатам Ям,Ро,IV, произведен расчет пропуль-сивных качеств сравниваемых винтов: Рм , построен график значений эффективного упора тороидального гребного винта, полученнных теоретическим и экспериментальным путем Рм = /(Ум) (рис. 7).

Ри,"кН" ]

1,3 -Г-

0,24

0,48 0,96

1,44

1,92 Ум,м/с

Рис. 7 Кривые изменения эффективного упора Ри тороидального гребного винта, полученные теоретическим и экспериментальным путем

В диапазоне скоростей хода модельного судна определялись:

1 Эффективный упор; 2)число оборотов; 3)приводная мощность; 4)КПД.

Сравнение результатов эксперимента и теоретических исследований позволило сказать, что полученные экспериментальные данные являлись полностью адекватными теории.

Максимальное расхождение по упору Ри между теорией и экспериментом составило Рм = 110Я при скорости движения модельного судна Ум=1,44 м/с, что составило разброс точек в пределах 10,8%. Минимальное расхождение по упору Рм между теорией и экспериментом составило Рм = 50Я при

скорости движения модельного судна ¥м=1,96 м/с, что составило разброс точек в пределах 5,5%. Так как результаты экспериментов и теории удовлетворяли критериям Стьюдента |/ - ¡.П2\ [2,23] и Фишера г - /,07 [1,05], то ряды, по которым построены кривые, считались однородными, а результаты эксперимента по определению эффективного упора тороидального гребного винта достоверными. Зависимости эффективного упора моделей гребных винтов Рм={(п) от чисел оборотов гребного вала и их корреляционне кривые, построенные по уравнениям, полученным, в результате статистической обработки результатов экспериментов, представлены в графическом виде на рис. 8.

Рк "ии-

ио «О 680 1150 1480 1790 о6/»кн

Рис 8 Графики зависимостей эффективного упора моделей гребных винтов Pu~f(n) от чисел оборотов гребного вала (об/мин) и соответствующие им корреляционные кривые

Для полученных графиков эффективного упора сравниваемых гребных винтов (рис.8) подобраны регрессионные кривые второго порядка и уравнения к ним. При этом, полученные результаты удовлетворяли критериям Стьюдента и Фишера, а ряды полученных данных считались однородными. Произведена проверка полученных данных на сходимость рядов по критерию Кохрена, в связи с чем, результаты экспериментов считались воспроизводимыми.

В результате проведенных натурных испытаний моделей гребных винтов установлено, что гребной винт тороидального типа обладает эффективной тягой Рм большей, чем тяга сравниваемых с ним гребных винтов: на 15% в швартовном режиме, и на 5% при максимальной скорости буксировки VM=1,92 м/с при прочих равных условиях.

В четвертом разделе приведено технико - экономическое обоснование внедрения проектируемого варианта движителя. Расчет экономических показателей производился для буксирного теплохода ЛС-56Б оборудованного штатным и тороидальным гребным винтом. В результате проведенных расче-

тов было доказано, что замена штатного движителя на буксирном теплоходе ЛС-56Б на гребной винт тороидального типа с Мебиусным образованием лопастей приведет к:

1) увеличению эффективного упора судовой движительной установки в рабочем диапазоне скоростей хода судна на 5... 15%, увеличению объема плотовых перевозок, как следствие появлению годового экономического эффекта в размере 7,2 105 м3 км транспортной работы;

2) уменьшению удельных капитальных вложений на 4,2 10"2 р/м3 км;

3) снижению удельной материалоемкости на 8,6 10"7 кг/м3 км;

4) росту производительности труда на 4,95%.

Основные выводы и рекомендации

1. Повышение пропульсивных качеств движительно-рулевых комплексов (ДРК) лесосплавных судов достигается за счет повышения эффективного КПД винтов;

2. Повышение КПД и эффективного упора гребных винтов достигается за счет увеличения площади диска винта Ас! с одновременным уменьшением осадки судна;

В результате проведенных натурных испытаний моделей гребных винтов установлено, что гребной винт тороидального типа обладает эффективной тягой Рм большей, чем тяга сравниваемых с ним гребных винтов: на 15% в швартовном режиме, и на 5% при максимальной скорости буксировки Ум-=1,92 м/с при прочих равных условиях.

3. К настоящему времени достигнут предел совершенствования тяговых характеристик традиционных лопастных гребных винтов.

4. Увеличение КПД лопастного гребного винта возможно за счет замены профилированных лопастей Мебиусными поверхностями, характеризуемыми их односторонним действием.

5. Гребной винт тороидального типа с Мебиусным образованием лопастей имеет меньшие гидродинамические потери по сравнению с гребным винтом традиционной конструкции за счет отсутствия вихревого донышка с радиальными вихрями и вихрей, расположенных по оси вращения винта.

6. Результаты проведенного эксперимента по определению эффективного упора гребного винта тороидального типа в условиях гидролаборатории и на открытой воде имеют удовлетворительную сходимость с результатами численного эксперимента.

7. При проведении испытаний по определению эффективного упора в швартовном режиме на лабораторной установке в гидротехнической лаборатории, тороидальный гребной винт показал лучшие результаты по упору Р в сравнении со штатными лопастными гребными винтами л/м «Нептун» и «Вихрь» на 33,1% и 24,2%, при частоте вращения гребного вала п 25 с .

8. Результаты проведенного эксперимента по исследованию пропульсивных качеств совершенствуемого движителя на открытой воде говорят о том,

что лучшие показатели эффективного упора Р по сравнению с результатами, показанными всеми гребными винтами, имеет тороидальный гребной винт в диапазоне чисел оборотов (п=6,3...29,8 с"1).

9. Эффективный упор тороидального гребного винта больше эффективного упора лопастных гребных винтов л/м «Нептун» и «Вихрь» на 13,4% и 18,1% соответственно в швартовном режиме и 9,8% и 4,4% на максимальной скорости буксировки Ум= 1,92 м/с, согласно данным физических экспериментов на открытой воде при прочих равных условиях.

10. Гребной винт тороидального типа отличается от своего прототипа (штатного гребного винта буксирного теплохода ЛС-56Б). с экономической точки зрения - способностью транспортировать большие объемы лесоматериалов при равных энергозатратах.

11. Применение гребного винта тороидального типа с Мебиусным образованием лопастей на лесосплавном судне ЛС-56Б приведет к: росту производительности труда на 4,95%; увеличению годового объема работ на 4,77%, при равных капитальных вложениях и меньших удельных капитальных вложениях на 6,65%; меньшей удельной материалоемкости на 4,77%.

12. Гребной винт тороидального типа рекомендуется к применению в производственном процессе лесосплавных предприятий на лесосплавных судах типа буксирного теплохода ЛС-56Б.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Богатырев, М.Д. Измерение мощности подвесного лодочного мотора// Сборник статей студентов, аспирантов и докторантов по итогам научно-технической конференции МарГТУ в 2001 г. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002-С.148-151.

2. Богатырев, М.Д. Совершенствование движителей лесосплавных судов// Сборник статей студентов, аспирантов и докторантов по итогам научно-технической конференции МарГТУ в 2001 г. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002.-С.151-153.

3. Богатырев, М.Д. Актуальность совершенствования движителей лесосплавных судов лесозаготовительных предприятий// Наука в условиях современности: Сб. статей. - Йошкар-Ола: Мар1ТУ, 2006. С.163-168.

4. Богатырев, М.Д. Определение внешней характеристики подвесного лодочного мотора// Наука в условиях современности: Сб. статей. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006.-С.168-170.

5. Богатырев, М.Д. Определение эффективного упора моделей гребных винтов на лабораторной установке в условиях гидролотка// Наука в условиях современности: Сб. статей. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006.-С. 171-178.

Отзывы на автореферат в 2 экземплярах с заверенными гербовой печатью подписями просим направлять по адресу: 424000, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, МарГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.115.02. Факс (8362) 41-08-72. Тел. 68-68-74, 6868-05.

I

Подписано в печать 27.04.06. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. п. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 3286.

Редакционно-издательский центр Марийского государственного технического университета 424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17

JLOOèLI

-^057

a

1. Обзор и анализ основных типов лесосплавных судов и их движителей

1.1. Теоретический аспект

1.2. Классификационный обзор лесосплавных судов

1.3. Общие понятия о гидродвижителях

1.4. Анализ литературных источников по движителям су

1.5. Выводы и задачи исследования

2. Теоретическая часть. Тороидальный гребной винт на основе ленты Мебиуса

V 2.1. Кинематика тороидальных гребных винтов.

Схемы привода

2.2. Теоретическая модель тороидального гребного винта

2.3. Определение вызванных скоростей от вихревого слоя кольцевых вихрей

2.4. Поле скоростей винта Жуковского

2.5. Определение эффективного упора тороидального гребного винта теоретическим путем 68 Статистическая обработка результатов теоретических и экспериментальных исследований по определению 76 упора тороидального гребного винта 2.7 Выводы

3. Экспериментальная часть. Определение эффективного упора тороидального и лопастных гребных винтов в 80 условиях гидролотка и на открытой воде г1« 3.1. Определение диапазонов исследуемых величин и обоснование достаточности этих диапазонов 3.2. Статистическая совокупность показаний динамометра при предварительных опытах на лабораторной уста- 82 новке г 3.3. Экспериментальная установка. Тарировка приборов и измерительной аппаратуры

3.4. Испытание тороидального и лопастных гребных винтов на пространственном лотке в гидротехнической 84 лаборатории

3.4.1. Предварительный расчет экспериментальной установки для определения упора гребных винтов

3.4.2. Подбор двигателя 92 ^ 3.4.3. Поверочный расчет экспериментальной установки

3.4.4. Устройство и работа экспериментальной установки

3.5. Измерительная аппаратура

3.6. Порядок проведения испытаний

3.7. Модельные испытания тороидального и лопастных гребных винтов

3.7.1. Порядок проведения модельных испытаний

3.7.2. Определение сопротивлений воды движению натурного и модельного судов

3.7.3. Определение полного сопротивления воды движению модельного судна в ходе испытаний

3.7.4. Определение расчетным путем эффективного упора моделей гребных винтов

3.7.5. Буксировочное сопротивление подводной части лодочного мотора

3.7.6 Определение КПД испытуемых гребных винтов

3.7.7. Статистическая обработка результатов экспериментов

3.8. Выводы

4. Экономическая часть

4.1. Технико-экономические показатели внедрения проектируемого варианта движителя

4.1.1. Определение сменной производительности буксирного теплохода ЛС-56Б, оснащенного штатным гребным винтом

4.1.2. Определение сменной производительности буксирного теплохода ЛС-56Б, оснащенного тороидальным гребным винтом

4.1.3. Расчет общих и удельных

4.1.4. Технико-экономические гребных винтов

4.2. Выводы

Актуальность темы. Лесозаготовительная отрасль переживает сложный период, обусловленный социально-экономическими, технологическими и экологическими проблемами. Сокращаются объемы заготовок ценных пород древесины из-за истощения лесосырьевой базы, особенно в европейской части России [99]. Древесное сырье завозится сюда из районов Сибири и Урала. В некоторых случаях транспортные расходы на транспортировку лесоматериалов близки к стоимости перевозимого сырья и даже превышают их. Значительные запасы лесоматериалов в виде поваленных деревьев, находящихся на акватории малых рек России и на прилегающим к ним территориях, а также невостребованная древесина сформировалась здесь, вследствие естественного отпада, ветровала и подмыва берегов во время весенних паводков. В настоящее время это богатство никем не используется [39]. Таким образом, в лесозаготовтиельной отрасли сложилась проблема по транспортировке лесоматериалов от мест заготовки до потребителя Это требует поиска новых подходов к ее решению [9].

Наметился один из выходов создавшегося положения - полное использование местных лесосырьевых ресурсов, которое позволит в дальнейшем постепенно отказаться от привозного древесного сырья.

По данным ВКНИИЛП объем мощностей лесоперерабатывающих комбинатов (ЛПК), примыкающих к водным путям, составляет 50 млн. м3 в год при тяготеющей к ним сырьевой базе около 2 млрд. м3 спелой древесины. Однако на сегодняшний день расчетная лесосека используется не более чем на 20% [99]. Ликвидация молевого сплава, уменьшение плотовых и судовых перевозок леса, сокращение объемов лесозаготовок привели к резкому снижению объемов водного транспорта леса (ВТЛ). Во многих регионах страны произошла переориентация на вывозку леса автотранспортом. Затраты на доставку лесоматериалов до мест потребления порой превышают 50% от общих затрат [39]. Особенно это заметно на фоне существенного повышения цен на горюче-смазочные материалы (ГСМ) и другие энергоносители. Данное обстоятельство заставляет предприятия ЛПК искать новые методы транспортировки лесоматериалов или возвращаться к самому дешевому способу - водному транспорту леса.

Рассмотрение по существу комплекса задач освоения невостребованных сегодня лесных ресурсов, поиск новых технологических и технических решений для их осуществления обеспечат, на наш взгляд, благоприятные санитарно-гигиенические условия рассматриваемых водных путей, сохранение и улучшение качества воды.

Развитие именно плотовых перевозок представляется наиболее перспективным направлением водного лесотранспорта. К такому же выводу пришли и многие видные ученые и практики, специализирующиеся на проблемах водного транспорта леса [39, 65, 66]. Увеличение объемов вывозки леса по водным путям способно существенно изменить ситуацию в этой отрасли.

Необходимо отметить, что гидравлические движители, такие как лопастные гребные винты, а также водометные движители широко распространены на судах отечественного лесосплавного флота. Наибольший интерес с точки зрения водного транспорта леса составляют буксирные суда.

Совершенство буксирных судов, а также их эффективное использование во многом определяется энергетической и движительной установкой, степенью их автоматизации, надежности и экономичности [88].

Технологии, основанные на эксплуатации лесосплавных судов с лопастными гребными винтами и водометами, используются на лесосплавных рейдах. Разработка эффективных технологий перемещения лесоматериалов по водным путям связана с созданием различных видов транспортных судов с широким диапазоном скоростей их движения. Работа лесосплавного судна во многом зависит от эффективности его судового движителя. Эффективность судовых движителей при изменении скорости может значительно отличаться от номинальных значений [28,29]. Поэтому решение задач водного транспорта вызывает необходимость создания новых типов движителей, имеющих оптимальные характеристики в различных диапазонах скоростей и улучшения их гидродинамических качеств.

Лопастные гребные винты обладают рядом преимуществ перед другими типами движителей лесосплавных судов. Для выполнения транспортных и переместительных операций на воде в условиях лесосплава широко используются гидравлические потокообразователи, основными элементами которых являются винтовые движители [18].

Кинематические характеристики потоков возбуждаемых винтовыми потокообразователями, отличаются большой пространственной неравномерностью. В месте расположения гребного винта происходят интенсивные процессы размыва русла, вызванные высокой концентрацией гидроэнергии [60,82]. Кроме того, в местах установки потокообразователей происходит движение лесоматериалов, способных повредить их рабочие элементы [27]. Все это, требует разработки новых типов гидродвижителей с комплексом требований, которым не отвечают традиционные гребные винты и водометы.

Конструкции движителей судов лесосплавного флота начиная с 50-х годов до настоящего времени практически не изменились [6,23,25,34,53]. Вопросы проектирования судовых движителей решали лишь некоторые из проблем их эффективности. Эффективность судовых движителей подразумевала увеличение обемов водного транспорта леса при минимальных энергетических затратах без учета их экологичности.

Несмотря на то, что традиционные движители лесосплавных судов, такие, как лопастные гребные винты и водометные движители в полной мере не удовлетворяют условиям эффективной эксплуатации лесосплавного судна, попыток внедрения конструктивно-улучшенного движителя было сделано недостаточно [79]. Между тем, исследование этих вопросов способствовало бы появлению новых высокоэффективных машин и механизмов для BTJ1, технология использования которых была бы научно обоснована.

Применение улучшенного движителя на лесосплавном судне в процессе лесосплава способно сократить время проведения отдельных операций и снизить себестоимость проводимых работ для повышения производительности труда и экономии ресурсов. В этой связи, совершенствование конструкции судовых движителей является актуальной задачей [9].

Цель работы: повышение технико-экономических показателей конструкций гребных винтов лесосплавных судов (увеличение эффективной тяги судовой движительной установки, увеличение производительности труда при буксировке лент, секций и плотов по во-де-плотовой лесосплав) на основе замены традиционных лопастей гребного винта мебиусными торо-поверхностями.

Объект исследования. Технологии выполнения лесосплавных операций (буксировка плотов) с использованием судов с гребными винтами на лесосплавных рейдах.

Предмет исследования. Параметры гребного винта тороидального типа с Мебиусным образованием лопастей для лесосплавных судов.

Методы исследования. В процессе исследования теоретических задач и обработки данных применялись методы информационных технологий на основе прикладных програмных пакетов Microsoft Excel 7.О., Statistica 5.0, Math Cad 7 Pro.

Определение эффективного упора гребных винтов выполнены посредством математического моделирования, теории подобия, статистической обработки данных.

Расчет гидродинамических характеристик сравниваемых объектов производился с использованием вихревой теории Н.Е. Жуковского. Программа лабораторных экспериментов по исследованию эффективного упора гребных винтов производилась в гидротехнической лаборатории МарГТУ.

Для обработки результатов лабораторных экспериментов и натурных испытаний использованы методы математической статистики.

Научная новизна. Спроектирована и изготовлена модель тороидального гребного винта лесосплавного судна для буксировки лент, секций и плотов по воде (плотовой лесосплав).

Разработана методика определения эффективного упора моделей гребных винтов на лабораторной установке в испытательном лотке МарГТУ и на открытой воде, отличающаяся от традиционных методик оригинальностью конструкции лабораторной установки, а также низкой стоимостью данного способа проведения опытов.

Разработана методика теоретического расчета эффективного упора тороидального гребного винта лесосплавного судна, не имеющая аналогов.

Разработаны мероприятия по использованию результатов работы на судостроительном заводе в виде рекомендаций по использованию тороидального гребного винта в технологическом процессе предпри ятия.

Практическая ценность работы заключается в повышении эф фективной тяги судовой движительной установки буксирного теплохода ЛС-56Б на 5. 15%, в диапазоне рабочих скоростей его хода при использовании тороидального гребного винта вместо существующего - лопастного. Результаты диссертационной работы позволяют внести в технику и технологию лесосплавных предприятий изменения (годовой экономический эффект на каждом буксирном теп

5 1 лоходе ЛС-56Б в размере 7,2-10 м -км, что составляет рост производительности труда на 4,95%), направленные на улучшение их эксплуатационных показателей.

Степень обоснованности научных положений. Достоверность теоретических зависимостей подтверждена результатами экспериментальной проверки, проведенной в лабораторных условиях и на открытой воде.

На защиту выносятся:

1. Результаты численного эксперимента по определению эффективного упора модели тороидального гребного винта теоретическим путем;

2. Методика и результаты опытов по определению эффективного упора моделей гребных винтов на лабораторной установке;

3. Результаты численного эксперимента по определению эффективного упора моделей лопастных гребных винтов лесосплавных судов на открытой воде.

Личный вклад автора.

Обоснована необходимость совершенствования движителей лесосплавных судов.

Спроектирована и изготовлена модель тороидального гребного винта для лесосплавного судна.

Разработана и научно обоснована методика определения теоретическим путем эффективного упора тороидального гребного винта.

Разработана методика определения эффективного упора моделей гребных винтов лесосплавных судов на лабораторной установке в испытательном лотке МарГТУ.

Предложена конструкция лабораторной установки для определения упора моделей лопастных гребных винтов лесосплавных судов.

Доказано увеличение эффективного упора гребного винта тороидального типа, по сравнению с традиционными лопастными гребными винтами лесосплавных судов, что подтверждено результатами прямых физических экспериментов на открытой воде и теоретическими исследованиями.

Определена экономическая эффективность внедрения проектируемого варианта движителя.

Апробация работы. Основные положения диссертации и ее отдельные разделы были заслушаны и получили одобрение на:

- научно-технических конференциях профессорско - преподавательского состава и аспирантов МарГТУ в 2002, 2005 г;

- кафедре транспортных и технологических машин в 2004 г., водных ресурсов в 2006 г. - в рамках предварительной защиты работы.

Реализация работы.

Результаты работы опубликованы в 5 статьях по теме, получено 2 акта внедрения результатов работы.

Решением технического совета объединения «Судостроительно-судоремонтный завод им. С.Н. Бутякова» результаты диссертационной работы использованы в виде рекомендаций по вовлечению данного гидравлического средства перемещения лесоматериалов в технологический процесс предприятия.

На кафедре «Водных ресурсов» изготовлена и внедрена в учебный процесс лабораторная установка для определения эффективного упора моделей гребных винтов лесосплавных судов.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 109 наименований, в том числе 3 на иностранном языке, 5 приложений на 12 страницах. Объем работы изложен на 156 страницах, количество рисунков 40, таблиц 21, формул 145.

Основные выводы и рекомендации

1. Повышение пропульсивных качеств ДРК лесосплавных судов достигается за счет: у • повышения эффективного КПД винтов;

• согласования двигателя с движителем;

2. Повышение КПД и эффективного упора гребных винтов достигается за счет:

• проведения мероприятий по снижению или полному исключению кавитационных проявлений;

• увеличения площади диска винта Aj с одновременным уменьшением осадки судна;

• применения винтов—тандем, контрпропеллеров, профилированных поворотных насадок, обтекаемых поворотных рулей, полностью погруженных гребных винтов (ППВ), поворотных лопастей.

3. К настоящему времени достигнут предел совершенствования тяговых характеристик лопастных гребных винтов, при условии сохранения их конструкции на прежнем уровне.

4. Увеличение КПД лопастного гребного винта возможно за счет ^ замены профилированных лопастей Мебиусными поверхностями, характеризуемыми их односторонним действием.

5. Гребной винт тороидального типа с мебиусным образованием лопастей при своей работе имеет меньшие гидродинамические потери по сравнению с гребным винтом традиционной конструкции за счет отсутствия вихревого донышка с радиальными вихрями и вихрей, расположенных по оси вращения винта.

6. Результаты проведенного метрологически обеспеченного физи-[Ы> ческого эксперимента по определению эффективного упора гребного винта тороидального типа в условиях гидролаборатории и на открытой воде имеют сходимость с результатами численного эксперимента.

7. При проведении испытаний по определению эффективного упора в швартовном режиме на лабораторной установке в гидротехнической лаборатории, гребной винт тороидального типа показал лучшие результаты по упору Р,Н в сравнении со штатными лопастными гребными винтами л/м «Нептун» и «Вихрь» на 33,1% и 24,2%, при частоте вращения гребного вала п =25 с-1.

8. Результаты проведенного метрологически обеспеченного физического эксперимента по исследованию пропульсивных качеств совершенствуемого движителя на открытой воде говорят о том, что лучшие показатели эффективного упора Р,Н по сравнению с результатами, показанными всеми гребными винтами, имеет тороидальный гребной винт в диапазоне оборотов (п=6,3.29,8 с-1).

9. Эффективный упор движителя с усовершенствованнной конструкцией больше эффективного упора лопастных гребных винтов л/м «Нептун» и «Вихрь» на 13,4% и 18,1% соответственно в швартовном режиме и 9,8% и 4,4% на максимальной скорости буксировки V =

1,92 м/с, согласно данным прямых физических экспериментов на открытой воде при прочих равных условиях.

10. Гребной винт тороидального типа отличается от своего прототипа (штатного гребного винта буксирного теплохода ЛС-56Б), с экономической точки зрения - способностью транспортировать большие объемы лесоматериалов при равных энергозатратах.

11. Применение гребного винта тороидального типа с мебиусным образованием лопастей на лесосплавном судне ЛС-56Б приведет к:

• росту производительности труда на 4,95%;

• росту годового объема работ на 4,77%, при равных капитальных вложениях и меньших удельных капитальных вложениях на 6,65%;

• меньшей удельной материалоемкости на 4,77%.

12. Гребной винт тороидального типа с мебиусным образованием лопастей рекомендовать к применению в производственном процессе лесозаготовительных предприятий на лесосплавных судах типа буксирного теплохода ЛС-56Б.

1. Алабужев, П.М. Теория подобия и размерностей. Моделирование/ П.М. Алабужев. М.: Наука, 1981. - 327 с.

2. Аливагабев, М.М. Справочник по малотоннажному судостроению/ М.М. Аливагбаев. JL: Судостр - е, 1987. - 573 с.

3. Анфимов, В.Н. Устройство и гидромеханика судна/ В.Н. Анфи-мов Т.Н. Сиротина, A.M. Чижов. JL: Судостр-е, 1974. - 348 с.

4. АртЬболевскийй, И.И. Механизмы в современной технике/ И.И. Артоболевский. М.: Наука, 1964. Т. 2. - 1008 с.

5. Арфкен, Г. Математические методы в физике/ Г. Арфкен. М.: Атомиздат, 1970. - 712 с.

6. Басин, Е.Я. Теория и расчет гребных винтов/ Е.Я. Басин., А.П. Миниович, М.: Лесн. пром - сть, 1978. - 849 с.

7. Басин, Е.Я. Гидромеханика судна/ Е.Я. Басин., В.Н. Анфимов. -Л.: Реч. тр т, 1961. - 686 с.

8. Бейлин, И.Я., Системы, устройства, суда для предотвращения загрязнения водоемов от эксплуатации лесосплавного флота/ И.Я. Бейлин, И.М. Ваханцев, Н.И.Васильев. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1977. - 24 с.

9. Богатырев, М.Д. Актуальность совершенствования движителей лесосплавных судов лесозаготовительных предприятий// Наука в условиях современности: Сб. статей. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006.-С.163-168.

10. Ю.Богатырев, М.Д. Измерение мощности подвесного лодочногомотора// Сборник статей студентов, аспирантов и докторантов поитогам научно-технической конференции МарГТУ в 2001 г. — Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002.-С.148-151.

11. П.Богатырев, М.Д. Определение внешней характеристики подвесного лодочного мотора// Наука в условиях современности: Сб. статей. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006.-С.168-170.

12. Богатырев, М.Д. Совершенствование движителей лесосплавных судов// Сборник статей студентов, аспирантов и докторантов по итогам научно-технической конференции МарГТУ в 2001 г. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002.-С.151-153.

13. З.Богатырев, М.Д. Определение эффективного упора моделей гребных винтов на лабораторной установке в условиях гидролотка// Наука в условиях современности: Сб. статей. — Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006.-С.171-178.

14. М.Богораз, И.И., Производство гребных винтов/ И.И. Богораз, И.М. Кауфман. Д.: Судостр-е, 1978. - 177 с.

15. Борисовец, Ю.П. Организация и эксплуатация лесосплавного флота/ Ю.П. Борисовец. М.: Лесн. пром-сть, 1980. - 248 с.

16. Будыка, С.Х., Водный транспорт леса и механизация лесосплавных работ/ С.Х. Будыка, Г.А., Манухин, А.Н. Пименов. -Минск.: Вышейшая школа, 1970. 440 с.

17. Войткунский, И.Я. Справочник по теории корабля. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители/ И.Я. Войткунский. Л.: Судостр - е, 1985. - 381 с.

18. Войткунский, И.Я. Справочник по теории корабля. Судовые движители и управляемость/ И.Я. Войткунский, Р.Я. Першиц, И.А. Титов. Л.: Судостр - е, 1973. - 512 с.

19. Войткунский, И. Я. Сопротивление движению судов/ И.Я. Войткунский. Л.: Судостр - е, 1988. - 288 с.

20. Высокородов, Н.С. Эксплуатация сборных гребных винтов новой конструкции/ Н.С. Высокородов. М.: Тр - т., 1972. - 68 с.

21. Гидравлические ускорители на лесосплаве/ Ю.Я. Дмитриев. -М.: Лесн. пром сть, 1971. - 200 с.

22. Гладких, П.А. Борьба с шумом и вибрацией в судостроении/ П.А. Гладких. Л.: Судостр - е, 1971. - 123 с.

23. Гофман, А.Д. Движительно рулевой комплекс и маневрирование судна/ А.Д. Гофман. - Л.: Судостр-е, 1988. - 359 с.

24. Данко, П.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах. В 2-х ч.: Уч. пос. для ВТУЗов /П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова. М.: Высш. шк, 1999. - 650 с.

25. Движители быстроходных судов/ М.А. Мавлюдов, А.А. Русец-кий, Ю.М. Садовников, Э.А. Фишер. 2-е изд., перераб. И доп. - Л.: Судостр-е, 1982. - 280 с.

26. Джонсон, Н. Статитстика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных/ Н. Джонсон, Ф. Лион. -М.: Мир, 1980. 616 с.

27. Дмитриев, Ю.Я. Гидравлические ускорители движения леса/ Ю.Я. Дмитриев, Н.И. Козленков. М.: Гослесбумиздат, 1963. - 147 с.

28. Дмитриев, Ю.Я. Водный транспорт леса/ Ю.Я. Дмитриев, В.И.Патякин. М.: Гослесбумиздат, 1985. - 324 с.

29. Дмитриев, Ю.Я. Динамические средства освоения водных ресурсов лесных комплексов/ Ю.Я. Дмитриев, А.Г. Поздеев. Иошкар- Ола.: МарГТУ, 1997. 291 с.

30. Дмитриев, Ю.Я. Математическое моделирование экологических систем: Учеб. пособ. для студ-ов спец. «Комплексное использование водных ресурсов» / Ю.Я. Дмитриев, А.Г. Поздеев. Иошкар- Ола: МарГТУ, 1997. 205 с.

31. Додж, М. Эффективная работа с Microsoft Excel 97 / М. Додж, К. Кината, К. Стинсон. СПб: Питер, 1998. - 1072 с.

32. Евдокимов, В.М. Системы машин для лесосплава/ В.М. Евдокимов, И.И. Приезжий, А.Х. Пярноя. М.: Лесн. пром-сть, 1978. -192 с.

33. Жуковский, Н.Е. Собр. Соч. Т.4. Аэродинамика/ Н.Е. Жуковский. М. - Л.: ГИТТЛ, 1949. - 652 с.

34. Звонков, В.В. Судовые тяговые расчеты/ В.В. Звонков. М.: Речной транспорт, 1956. - 173 с.35.3егжда, А.П. Теория подобия и методика расчета гидротехнических моделей/ А.П. Зегжда. М.: Госстройиздат, 1938. - 352 с.

35. Зб.Зубрилов, С.П. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов/ С.П. Зубрилов. Л.: Судостр-е, 1989. - 256 с.

36. Иванов, М.Н. Детали машин: Учеб. пос. для ст-ов ВТУзов/ М.Н. Иванов. М.: Высш. шк, 1998. - 383 с.

37. Иосилевич, Г.Б. Детали машин: Учебник для ст-ов машиностроительных специальностей вузов/ Г.Б. Иосилевич. М.: Маши-ностр - е, 1988. - 368 с.

38. Камусин, А.А. Водный транспорт леса: Учебник для вузов/ А.А. Камусин. М.: МГУЛ, 2000. - 432 с.

39. Карпачев, С.П. Моделирование технологических процессов водного транспорта леса: Уч. пос. для ст-ов спец. 26.01/ С.П. Карпа-чев. М.: МГУЛ, 1997. - 52 с.

40. Касаткин, А.С. Электротехника: Учебное пособие для ВУЗов/ А.С. Касаткин, М.В. Немцов. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 440с.

41. Катера и яхты/ Научно-популярный и спортивный сборник. -Л.: Судостр е, 1976. - №1. - с. 6, 78.

42. Костюков, А.А. Теория корабля/ А.А. Костюков. М.: Морской тр-т, 1962. - 322 с.

43. Кочин, Н.Е. Теоретическая гидромеханика. Ч.1./ Н.Е. Кочин. -М.: Физматгиз, 1963. С. 450-460.

44. Кравец, А.С. Характеристика авиационных профилей/ А.С. Кравец. М.: Оборонгиз, 1939. - 189 с.

45. Куликов, С.В. Водометные движители/ С.В. Куликов, М.Ф. Храмкин. Д.: Судостр-е, 1970. - 354 с.

46. Ландау, J1. Статистическая физика/ J1. Ландау, Е. Лившиц. М.- Л, 1951. 751 с.

47. Леви, И.И. Моделирование гидравлических явлений/ И.И. Ле-ви. М. - Л.: ГЭИ, 1960. - 210 с.

48. Леонтьев, Н.Л. Теория статистичечских вычислений/ Н.Л. Леонтьев. — М.: Лесн. пром-сть, 1966. 250 с.

49. Лесосплавной флот. Технология оборудования лесопромышленных предприятий: Метод, указ. по выполнению расч. граф. и курс, работ для ст-ов спец. 09.01 и 05.19 по разделу «Судовые тяговые расчеты»/ Сост. Н.И. Козленков. - Йошкар - Ола.: МарПИ, 1988.- 64 с.

50. Липис, В.Б. Гидродинамика гребного винта при качке судна/ В.Б. Липис. Л.: Судостр-е, 1975. - 264 с.

51. Лойцянский, А.Г. Механика жидкости и газа/ А.Г. Лойцян-ский. М.: Гостехиздат, 1957. - 784 с.

52. Лучанский, И.А. От весла до водомета/ И.А. Лучанский. М.: Лесн. пром - сть, 1986. - 112 с.

53. Любушин, Н.П. Экономическая эффективность проектных решений в судостроении/ Н.П. Любушин. Л.: Судостр-е, 1992. - 1 12 с.

54. Матвеев, В.Г. Справочник по судостроительному черчению/ В.Г. Матвеев. М.:Тр-т, 1980. - 69 с.

55. Мартынов, А.К. Теория несущего винта/ А.К. Мартынов. М.: Лесн. пром - сть, 1988. - 156 с.

56. Мельников, В.И. Сухопутный транспорт леса и лесосплав/ В.И. Мельников. М.: Лесн. пром-сть, 1970. - 214 с.

57. Минаев, А.Н. Лесосплавной флот: :Уч. пос. для ст-ов спец. «Лесоинж. дело»/ А.Н. Минаев, И.А. Беленов, Н.И. Козленков. М.: Экология, 1991. - 268 с.

58. Минаев, А.Н. Флот на лесосплаве/ А.Н. Минаев. Л, 1991. -37 с.

59. Митрофанов, А.А. Научное обоснование и разработка экологически безопасного плотового лесосплава/ А.А. Митрофанов. Архангельск.: АГТУ, 1999. - 268 с.

60. Новак, Г.М. Справочник по катерам, лодкам и моторам/ Г.М. Новак. Л.: Судостр-е, - 1982. - 352 с.

61. Основы научных исследований: Учеб. для техн. вузов/ Под ред. В.И. Крутова, И.М. Грушко, В.В. Попова и др. М.: Высш. шк, 1989. - 400 с.

62. Петров, Я.П. Лесосплавной флот/ Я.П. Петров. М.: Лесн. пром-сть, 1972.- 201 с.

63. Патякин, В.И. Суда и оборудование лесосплава: Справочник/ В.И. Патякин. М.: Лесн. пром-сть, 1976. - 217 с.

64. Патякин, В.И. Машины, суда и оборудование лесосплава/ В.И. Патякин. М.: Лесн. пром - сть, 1978. - 451 с.

65. Патякин, В.И. Водный транспорт леса/ В.И. Патякин. М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 218 с.

66. Патякин, В.И. Водный транспорт леса: Метод, указ./ В.И. Патякин. Л, 1991. - 42 с.

67. Патякин, В.И. Водный транспорт леса: Справочник/ В.И. Патякин. М.: Лесн. пром-сть, 1991. - 42 с.

68. Патякин, В.И. Водный транспорт леса: Учебник для ст-ов специальности «Лесоинженерное дело»/ В.И. Патякин, Ю.Я. Дмитриев, А.А. Зайцев. — М.: Лесн. пром-сть, 1985. 335 с.

69. Патякин, В.И. Лесосплав без потерь/ В.И. Патякин. М.: Лесн. пром-сть, 1974. - 93 с.

70. Патякин, В.И. Проблема повышения плавучести круглых лесоматериалов/ В.И. Патякин. М.: Лесн. пром-сть, 1976. - 124 с.

71. Пижурин, А.А. Методика планирования экспериментов и обработки их результатов при исследовании технологических процессов в лесной и деревообрабатывающей промышленности. Учебное пособие для ФПКП и аспирантов/ А.А. Пижурин. М.: МЛТИ, 1972., -4.1. - 52 с.

72. Писаренко, Г.С. Справочник по сопротивлению материалов/ Г.С. Писаренко и др. Киев: Наук, думка, 1988. - 736 с.

73. Пискунов, Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления: Учеб. пособие для ВТУЗов. В 2-х т./ Н.С. Пискунов. М.: Интеграл-Пресс, 1997. - Т.2. - 398 с.

74. Поздеев, А.Г. Технология перемещения лесоматериалов на лесосплавных предприятиях с помощью искусственных гидравлических потоков: Диссертация д-ра техн. наук: 03.00.16/ А.Г. Поздеев. -Йошкар-Ола.: МарГТУ, 2001. 483 с.

75. Полянин, А.Я. Расчет импульсного гидроускорителя: Метод, указ. к выполнению расчетно-графических работ для ст-ов спец.2601.00, 31.13.00, 32.00.00/ А.Я. Полянин, И.А. Полянина. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1995. - 41 с.

76. Полянин, А.Я. Скоростное поле потока жидкости в ограниченном пространстве: Метод, указ. к вып. расч. гр. работы для ст-ов спец. 32.06.00/ А.Я. Полянин, И.А. Полянина. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997. - 10 с.

77. Приезжий, И.И. Проблемы повышения эффективности водного транспорта леса/ И.И. Приезжий. М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 295 с.

78. Русецкий, А.А. Судовые движители/ А.А. Русецкий, М.М. Жу-ченко, О.В. Дубровин. Л.: Судостр-е, 1971. - 247 с.

79. Русецкий, А.А. Оборудование и организация гидроаэродинамических лабораторий/ А.А. Русецкий. Л.: Судостр-е, 1975. — 204 с.

80. Сапцин, В.П. Восстановление рек и водоемов: Уч. пос. для ст-ов спец. 32.06.00. «Комплексное использование и охрана водных ресурсов»/ В.П. Сапцин, У.В. Сапцина. Йошкар-Ола.: МарГТУ, 2004. - 60 с.

81. Седов, Л.И. Методы подобия и размерности в механике/ Л.И. Седов. М.: Наука, 1972. - 440 с.

82. Соколов, В.П. Постановка задач экономического обоснования судов/ В.П. Соколов. Л.: Судостр-е, 1987. - 162 с.

83. Союзов, А.А. Справочник судоводителя речного флота/ А.А. Союзов. М.: Тр-т, 1965. - 180 с.

84. Справочник судового механика/ Под ред. Л.Л. Грицая. М.: Тр-т, 1974. - 291 с.

85. Справочная книга по речному транспорту/ Под ред. М.Г. Шмакова. М.: Реч. тр-т, 1958. - 467 с.

86. Справочник по эксплуатации лесосплавного флота/ JI.M. Морозов и др. М.: Экология, 1992. - 221 с.

87. Суда для малых рек./ Ю.В. Горбунов, В.И. Любимов, Б.П. Гам-зин. М.: Тр-т, 1990. - 196 с.

88. Трофимова, Т.И. Курс физики/ Т.И. Трофимова. М.: Высш. шк, 1997. - 542с.

89. Туричин, A.M. Электрические измерения неэлектрических величин/ A.M. Туричин. М.: - Л.: Энергия, 1966. - 690 с.

90. Физические величины: Справочник/ А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина и др. М.: Энергоатомиздат, 1991, - 123 1с.

91. Худоногов, В. Н. Гидродинамическое взаимодействие плотов и внешней среды/ В.Н. Худоногов. Красноярск: Красноярское кн. изд-во, 1966. - 98 с.

92. Чижов, A.M. Справочник по серийным речным судам/ A.M. Чижов. М.: Тр-т, 1977. - 164 с.

93. Шапиро, Л.С. Самые быстрые корабли/ Л.С. Шапиро. Л.: Судостр-е, 1989. - 128 с.

94. Ширнин, Ю.А. Технология и оборудование лесопромышленных производств: Справочные материалы: Уч. пос. для ст-ов лесотехн. спец. вузов/ Ю.А. Ширнин, С.Б. Якимович, А.Н. Чемоданов, Е.М. Царев. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1999. - 251 с.

95. Шмаков, М.Г. Рулевые устройства судов/ М.Г. Шмаков. М.: Тр-т, 1965, - 180 с.

96. Шмаков, М.Г. Судовые устройства/ М.Г. Шмаков. М.: Тр-т, 1977. - 282 с.

97. Щелгунов, Ю.В. Технология и оборудование лесопромышленных предприятий/ Ю.В. Щелгунов, Г.М. Кутуков, Н.И. Лебедев. -М.: МГУЛ, 1979. 248 с.

98. Щербаков, В.А. Лесосплавные рейды/ В.А. Щербаков. М.: Лесн. пром-сть, 1997. - 248 с.

99. Щербаков, В.А. Справочник по водному транспорту леса/ В.А. Щербаков. М.: Лесн. пром-сть, 1 986. - 382 с.

100. Щербаков, В.А. Управление плотами при буксировке в речных условиях/ В.А. Щербаков. — Л.: Судостр-е, 1975. — 33 с.

101. Яворский, Б.М. Справочник по физике/ Б.М. Яворский, А.А. Детлаф. — М.: Наука. Физматлит., 1996.-624с.

102. Baader, J. Motorkreuzer und schnelle sportboote/ J. Baader. Л.: Судостр-е., 1976., С. 17-20.

103. Lyman M. Kells. Elementary differential equations. New -York and London., 1935. - 87 p.

104. May R.M. Simple mathematical models with very complicated dynamics/ Nature., 1976. 459 - 467 p.