автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.05, диссертация на тему:Статические и динамические нагрузки в канатах подъемных лебедок при движении каната в вязкой среде

=г

о

и.

^ Українська Інженерно - педагогична академія .

о? ' , ~ ' ■ ., ;. ' ' ;

р- На правах руі^гпісу.

Ьіи»» - „ ,

IV. ■ ■ , ■ :• .

.КА^ТІК Євген Олександрович

СТАТИЧНІ ї ДІЇНАМ1ЧНІ НАВАНТАЖЕННЯ В' ЇУ'АТАУ ЙОМНИХ- ' ЛЕБІДОК ПРИ РУСІ КАНАТУ З ВАНТАЖЕМ У В’ЯЗКОИ ■ ЕРПОЕВД1

Спеціальність:- 05.05.05-пІ дйошгс-транспорт пліши.

АВТОР Е Ф Е Р А Т

- дисертації на здобуття наукового стуг . ; : кандидата технічних наук ; гі

■; Харків

у.*--' і

Диое"тацІвю в укопио

Робота виконана в Севастопольському Дерла ішому технічному

УНІБі^ОИТеТІ

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Ветров Олександр Петрович .

Офіційні опоненти: доктор тех ічнпх наук, пробе с ор

Дворніков Володиідтр Іванович

доктор технічних наук Калюх £рій Іванович

Прор'дна о'-еиігація : Піаденрпбтехцентр

Загтст відбудеться " 2*і " £*кі^нл- 1935 р. о " 15 " год. не, засіданні спец. ллІзоваяоГ вче^'Г ради Д 02.ІС 01 в Українській 1нїенерко-педагогічні2 аісадеміГ . за йдрвоою: 31.0000, «.Харків, в; !. Університетська, 16.

З дисертацією можна г-'найоюг лея в бібліотеці академії. Автореферат розісланий « Я4” ЛЛСїГЦЯО 1995 р.-

Вчений секретар

■, спеціалізованої вченої рада

В.М.Беспалсв

- з -

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ.

Актуальність. Підйомне-транспортні систеї , у яких вико*-ристовуютьсз вантато несучі гнучкі елементи (ВГЕ) для „уі<аи-рузання гг’єктів у з’язкому середовищі (о1„.ша або газ) застосовуються в прсмисловсм" риболовстві, при проведенні морській геофізичних 1 геохімічних дос. джень, для виробництва пошукових робіт і розробки корисних копалий на коптити нта"нсм иелвфі. Шдвигденв., іїридкост4 транспортування 1 розміріг об'єктів що буксируютьс”, зростання тяг<йих зусиль спуско-підйомній установок (СЇЇУ1 призг \го до зростання статичних 1 дщ.^ічних навантажень на різні елементи пі.чйо^->-транспортних систем і, головним чинсі . :а ВГЕ.

•■Забезпечення міцності 1 надійності канатів, а агате з єднаних з ним елементів спуско-пІдЕсмяоі установки, пов’язане з удосконаленням математг них моделей, со відображають повідінку гнучких елементів у з ’ язкому потоці,. розробко» ефективних методів розрахунку статичних 1 ді. змічних зу^чль в ВГЕ для стаціонарних 1 нестаціонарних тезшіїї, руху. ’ ,

Розрахунку- зусиль в канатах спуско-підйомних установок, підйомг-ьтранспортних систем (буксировані системи -БС) присвячені багаточисельні дослідження (відомі наукові школи Києва. Москви. Санкт-П ?ербурга, США, Голандіі та інш. держав), однак багато задач ще потребують вирішення. ;

Найбільш докладно розроблені методи вирішення задач про статичну рівновагу каната в стаціонарному потоц. Лснуючі методи мають суттєвий недолік, відсутні оцінки гюгр1гаос,м. Специфіка задач розрахунку динамічних зусиль пов'язка з необхідністю використання складних математичних моделей.

- 4 - '

Вже при порівняно в челикях довжинах каната поведінка ВС визиачасться я:-; параметрами буксированого об'єкта, таї? 1 пара; страми самого какат , рух якого описується рівняньнями з окремих похідних. Аналіз, таких моделей маз плачні обчи'мю-вагькі трудкоді. Розробка моделей, швидких алгоритмів аналізу сталіон^них і нестаціонарна: режимів рулу БС при проектуванні 1 екепсігуатації ТНУ. зостається '•чгуадьною задачею. , . ■ - . •

. Мета рг^СіИ. Розробка моделей стаціонарних 1 чес-таціокарши регямІЕ роботи ВГЕ Сі»У під час руху у в’язкому сер«,ловищ1. приблизних методів 1 швидких алгоритмів розрахунку статичних_1 динамічних зусиль в канатах спуска-підйомних -пристроїв: . е'~;периментадьна перевірка адекватності розроблявших методів;. створення пакету прикладних програм для систем автоматизованого проектування /штажопідйомнвд установок БС. . .. . • . : ■

Наукова позивна полягає в розробці цегодів розрахунку статичних 1 дин-мічних оусиль^в ханатах спуско-підйскнкх ус-Тсновок спеціального призначення. . . . . '

Розроблений приблизній метод розрахунку статичного на-г.тягу.-.І.форми каната в стаціонарному в.язкрму потоці. .Створе-, нкй, метод-оцінки погріїшосгі/приблизного рішення задачі.... про статичну..,рівновагу ,каната,у сталому’, потоці. .Вирішена задача розрахунку; динамічних вусиль в системі-..канаі підводнии,об : ект,. 9 урахуванням спільної качга судна-. транспортувальника^ 1 бу.лированої системи ка регухярноі^у хвилюванні. Одержана математична модег'. руху каната-перемінг-'І довжини ' вантажем,у

рідині. • . . • л ■... -....,, '

, .. Практична значимість. Результати теоретичних досліджень

покладені з основу пачетіз прикладних програм САПР.

Реалігзція результатів. Метод розрахунку статичного натягу і форіли каната в стаціонарному потоці зідобракенЗ з методиці р: рахукіо,' горизонту ходу різнс^л..окнпого трала (а г ’лехнооті від кгвдкості трат" тая ' довжини аиїраьлених -ваєрів). Методика вклычена з "Методически указание по технической эксплуатации_трагсз на судах прибережного ркбадьст-ва(і33.0 2Б&. 027086. ИПКТВ "А*черрыба")", Програми розрахунку паї метрів гнучких елементі"' з,умовах субварт і кального і повітряного буксирування вккориот іі з Краснодарському філіалі НД.Т Моогеофізмса для розробка перспективних методі» н^тс-газопссукоЕих робіт па мілководних' * іянках акваторій.

Апробація. Основні результати доповідалися на: .ауко-

во-технічких семінарах галузевої кауково-дослідной лабораторії міідїо^ті і надійності елі. „ентів тралового устатігування 'Севастополь, 1980...1983); Всесонзній конф.""Проблемы научных исследований в области изучения и освоєнні. Мирового г 'чана" (Владивосток, 1933); Всесоюзній ' конф. ■‘Техничесютэ средства изучения и освоения океана” (Ленинград, 1335); рэо-■'убліка: :ьких днях науки "Основні напрями удосконалення підйомно-тралового устаткування риболовних суден." ('Чвасто-поль, 1032)і рєсп. с нінарі "Удоскон'лення підйомно-тралового устаткування риболовних суден" (Севастополь, 1Є83); озсп. конф. "Проблеми надійності, довговічності, металоемкості підйомно-тралового устаткування рибопромислових с\. ,гіг‘ (Севастополь, 1989); респ. науково-технічній конференції "Тг • колегія і устаткування для вирокицтва богатодротяних витих виробів" (Севастополь, 1933);.науково-технічних конф. професорсько- викладацького складу Севастопольского приледо-

- в -

^уд'эного. і^ититуту (_Р89...1992); -семінарах, кафедри ^•хвічноі механіки СШ (Севастополь,'1)389... 19S4); ; на реміиарі кафедри ПТМ і Ш Харківського Інженгрнотпеда-гогічного Інституту (Харьків, JS92 і 1994). \ .

' Публікації. Опубліковані із робіт, Зо’яких містять.основні рвзуі. гаі.:.": ■' - ;v

Структура 1 сбся. : всту.., чотири розді../, яисновок,

гяисок використаних дкергл із на" <енувань. . додаток; робота міототь /45 отор. машнолионолго тексту, 31 мал. ; В:Т£ .і. ..

, ' ‘ , КС 2ТКИЙ З.МІСТ роботи. :

У Еотупі обгрунтовано актуальність досліджень, визначено ка”о аадач1 надана анотація рбботи: ; • : :

В першому Ч зділГ 'на підст'ЗІ' аналізу per- шів; роботи опуоко-підйомних установок буксированих систем, знав* зичного огляду' Іонуших математичних ио'^лей статики ■ 1 динамики ВГЕ в * потоціг' &- так31в: анаді ву івї донкх - методів рог := ахунку ; параметрів фрріНи 1 натягу канатів;СПУ БСпри стаціонарному 4 «ет _ стаціонарні *V >е»:мах руху, обгрунтовано мету 1 поставлен' задач' дисертаційної оботиі- т ->: ;

': В п6ькоиу ци"лі виробничих операцій і спуску.;:;! ', підйому буксирована об’е ;?ів виділені ^к'зька малів ,.:-;,кі хара»>гз-рйзуютаоя'лздіон^ніагл і нестаціонарними режимами:,; ,:хуу.БС:

. спуск, буксирування і підйом. Стаціонарному ^ехимові j$xy ‘йГдосиїДае'етап ^С'^оирування Ъ Задачі .цього ;етапу іполягакть у ! зийкаченнї^тйгуЧй-форми буксіїрного каната. ..3і:аниий;внес0к ‘ н 'рішання отатичнік гадач механіки каната у -.в'явкоцу^середо*

' вїпй1 внесім А. & Крилов ,‘М. е; Кочии , ■ If- Л Алексеев;: E-J. ?П?ров, ~А;СГІГораковгг;r "'B-'M.t’Tf экаЛова;’:’ і'МіВ.Сал’. jhob; ;.; ;,А.ЛаЗонов.. ^А"^ет^^кий;:' ’ !І H.Steree\V ;f «М.Heinrich. Y.Chqo,

М.Л.СазагеІІа та інп. ; ...

У зв'язку з урахуванням фізичиоі і гесмег чної неліней-ності ■ аастосовуьлся <шсельні методи. В той же час icнyt необхідність в розробці приблизного аиачіт того рішення. Пролизні аналітичні методи ро^пахуику статичних рівноважних конфігурацій і натягу каната в потоці рс -ядапися з роботах М.В.Салталова, Л.Л.Яаксвського, М.М./озєнптейна. Е.П..!валова, 'В.П..,'чрП0 £, г'.М.Шгрстнікоі.^, В.А.Бат«хт1нз, М..!.Гуревича, . Ш./ Расулєва, С.С.Торбана,г.д.Траубенберга. Найбільш зуттевий недолік іевупччх методик пов’чааний з відсутністю оцінок точності лриОлизних ріпань. , ■............ ... . .

На всіх етапах виробничих операцій ”, уко-підйсмпі ,уо-ТЕНбвки БС експлуатуються в.умовах динамічних впливів, ;'ачка судча-транспортувзльни..а~ на хвилюванні- меже привести до значної зміни зксил. натягу кгчата, великим переміщення»! буксированого об’єкту. Відомі роботи-по моделюванню качки к! Б.А.Альткуля,:. А.Л.Фрідмаяа, Г.С.Кувшинова, ала : 'доні матемч* тичні моделі, недостаньо точно відображать характер взаємодії судна і буксированої системи. ... .

Необхідна більш, точна постановка 1 рішення задачі про динамічні зусилля з ісгната^'СПУ БС пря коливаннях на морському хвашваині. (дг' . уточнення величини динамічного коефіцієнта) .

■ Динамічні процеси, супровідні нестаціонарному рухові буксированої системи, описуются нелінійними . рів ннями в часі окремих похідних з нелінійними крановими умов-імч, я»"' досить важкі для апчлізу. Суттєві результати у . цій галузі одержані в робот Зл В. А.Свєтлицького, В. А. Горбзіш,, В.^ГИддуб-ного». В.С.Тихонова, Л.Б. .Іконнікова, В.Л.Двткова. А.Л.Меха-

рог'а, В. ЕЛІ. алсва, В. Л.і.,Седеьа, Ю. J.Karaxa, М. J.Розанова, W.O.Ivers, J.D.Mudle, Huffman R.R., S.J.Genin, I.Johnir'ori, G.;Ffc*iiand«3, H. J.Micliox-6, R.L.Webstsr, M.S.Jriantofylou. L.Focte, J.J.Russell, I.V.Sanders, J.R.Goccbnan. ■'

Необхідність подальшого удосконалення моделей ойумовпла постановку зад а: розгобкг математичної моделі руху БО 1 жвидког"* алгоритму акаліау ь..нзі.'Лчн;іх зусю.. в канатах; імітаційна моделювання застаг" тарних режимів' спуску’ і підйому ьак гжу у в’язкому середовищі. -

. В другому рог ілз наведений прайкизкий метол визначення статичного натягу і • форми каната у в’язкому потопі та проілюстроване його застосування до розрахунку гнучких елементів спусхо-пі;. омних пристрої? , ' ’

. Математичка гдодедь ' кв аз істатичноі рівноваги . і.аната в потоці згодяться до диферокційгч рівнянь рівноваги гнучкої нитки в природна їх осях: '1 ’ -

^ (І)

дэ Т-натяг нитки; S-дугова коордгагаата відрахована від ’осі' нитки з fety ходе ого кінца; 'q-гж: ниг- і з вод? -сі--кут ата1 ки (кут п„між дотичная де осі витки 1 вектором руху • :отоку); г-гідродикааічиа сила на одинице довжини нитки/при л ~дй) , С -коеф. скли игрального тиску ПОТОКУ-, 0 Г-цільність середо-

П> - . J - *

вида; V-тьидкість потоку; d~діаметр каната. Система (і) одержала при допущеннях: канат розглядається як абсолютно

. гнучка аерозтяляа нитка, ррзтзвовааь і шюпзші -лм^трі 1 буксированої оисс?мй, яга проходить через ..іаМетральну площину, оудрч; »е врахопу-^ьоя вплив Сокової гідродинамічної сили.

що діє на канат, і гідродинамічної сили тертя; потік, що' най.»’ае на канат, передбачується стаціонарним. ‘

Дія описування рівноважних конфігурацій троса в плу-жо-му. . потоці введено прагу ::ря?«кутпу скстех. координат 0X2, п'чаток якоі взятий у точці кт<плэ,'чя каната до' буксировая» ного . об’єкту. Вісь X спрямована гор'лвої зльно 1 протилежно ьеятору .швидкості потоку, а вісь г-Вертикально угору. За ДОПОМОГОЮ Г Н0Г<- ТОЧНОГО приватного рішення і'чстека (1) приведена ДО К ТІНІЙНОГО ДИферйКЦІІШОГГ рівняння тарного порядїїу відносно кута атаки, нке лінеаризочана "о приросту кута ата-ісі. (в околі йог-и початкового значення сС0 па ходовому кінці) 0„-‘р.чане приблизне ріпення: '

сЛ'(6')=>'о+-К;о(і (2)

~ч6'=:5/1 -Сезраамірна П0ЭД0Е.ХНЯ координата; Г-попущвна довжина каната; К0 - / 4 (2 і)С05Ло - в і п%0 )/ То - і шана канята в точці 6"--0 ; )) = <^/2ґ- безразмірний пат "метр; .-натяг каната в точці кріплення до.транспортувального об'єкта; Г-=2/^5 іпоіа* х^озгі-о^'^сезразмірнкй параметр.

., Натяг каната найдений'із першого рівняння системи (1), яке попередньо лінег івоване по сі в околі точісі (£~&а

Т(б)=т0г^фіп^ коС05&,/$)$-К0СО$6іи(ігЄ'Іб)Дг].

Для визначення координат точок (3) вісьовоі інії каната використані диференційкі співвідношення ОІх/сів" = {.С05сі <І2/с16'={б<псі, - проінтегровані з лінійному . Агаженні

по сі, . ■ Приблизні залежності координат X; 2 від безрагмірноі довжини дуги мають вигляд: •

Х(о) = Iі[Сад5Ло-К.05І»іА?/3)(з+5Ііг<10»С.0(-1-Є ‘ )/й ] , (.*'

г (б-) [\5іпл3+к.0сой^0//5)б'-со5А0к:0(і--е у/о ]. с_;

Оцінки азе нотних поШвностей приглигних рішень (2)... (5) .

• ' (б) до Л - абсолютна погрішність приблизного рішення; £-нев’яз-ніоть- приблизного рівняння; Ь-пос-ійна Ліпшиця. "їв’ яеність

£ = га.х\і-гі\ 0«=[0,11хГ«Іо->Л, ,

де ^ 1і| -праві чашини відповідно точного 1 приблизного „івнянь <ЬШ~ ОЗ^і-'/ЇТ^2 ) -граничний кут атаки, що відповідає прямолінійній р? новажній формі каната в потоці. Постійна Ліпзиця . ' 1 '

1-і гг.йгс} В4/о<с* .

Усісй ‘ . ' . ■ ...

Величини £, 1- Ь для оцінок абсолютних погрешностей приблизних рішень по фо-мулі (б) відносно ОІ, Т/ц{ ,гЦ , х/і' відповідно мзоть вигляд: ;

^-ііСо-б'К-^)!, 6^=^- ■

ґ$тлОІесиа ісо<0 5іЧсІ-, ,еслц. іс0>о .

Практичне застосування приблизних залежностей 1 лист-рується на прикладі рішення прикладних задач механіки Оукси-роваяих систем. •

Ос ;эн:!Я г зых методів геохімічної розвідки кафтович 1 газових родовиц на Ллковод«дх акваторіях пг іело де розшуки нових констухцій гнучких елементів - КаСеїи-ТрОС-ВЛЗНГ (КТШ). Опір КТШ порівнянний з "пором буксированого приладового контейнера або перевищуе його. Тому зниження гідродинамічного опору КТШ особливо актуальне. .

•В морських геохімічних системах необхідно при обмеженій довжині КТШ досягти найбільшого заглиблення приладового нон-ге<"чера.

Ефективним засобом внихонна гідроднакічноп оперу КТШ с

гідродинамічні об-^чники. В роботі представлені результати

перівпялько. оцінки характеристик буксированої системи з КТШ

без обтічників і з обтічниками муфтового типу. ‘

- - - - . .

. £осліджег”їй .вплив різких параметрів БС на іі г^омет-' ‘ ' - \ ри^іі і (_—і а і характеристики і •’здані рекомендації щодо за-

безг. .-ІННЯ СубверТИЧс ьного буксирования. .

Приблизний метсд визначення статичної форми і нат ■у кас :а в потоці використаний також в методиці розрахунку па-

Ь Л Ь -

<*. > т ь

собсі^ее :ик„<0

>

ссгоіо.еаи *„>0

раїпгітриів. тралок''1. системи. в реліимі тралення. Методика проілюстров-^а на прикладі розрахунку гори зон''’ ходу різноглибинного трала 123/' ‘0 для судна типу РТМ-~ при швидкості тралення ?,5 м/с і довхині попущених ваерних канатів 500 м.

. ЛсстоБір' 'сть результатів розрахунку пара грів тралової .системи за розробленою методикою перевірена в. промислових умовах. При випробу і: яжш .вингчистозувався різноглибинний канатний .трал .25,2/115 м. План егаеримент} містиг- в.собі всг.їроль глибин ходу трала за допомогою ехолотного кабельного т.іміршача глибини з одночасним вимірюванням довжини по-іГі‘1г.г.-і'их ьаерних канатів. Дані досліду, представлю І.на ре-оуику 1. добро узгоджуються з розрахунковим: значеннями. .

- експеримент - ;;

- розрахунок ■ - . .

• Мал.і. Залежність глибина тралення від довхини ваєрів.

. Методика розрахунку горизонта ходу різноглибинного трала в залежності від швидкості тралення, і довжини . попущених ваг’Дв рекомендована до застосування ка судах прибэрекного

рибальства.

В третьому розділі подана уточнена постановка задачі яро д:нам1чні зусилля в канатах .с::уско-пілйсм:-аа устакозок ВС при ( пісній качц' судна 1 буксированої системи на морсько: .гу хзилиагчні. Гпкйняті ,іїр;дгл&нкз- судко углядаються як люто^ з двома етепікяда свобода., .до здійсняє малі колиг-ап-ня під дісю поздовжньої кач’--/ і .зусилля натягу суконного кана"*; хвилізвачня моря поредСачасться регулярній.!; буксирний канат "чодіСнєкий абсолютно гнучкій розтяжній за загачо1' Гу-ка‘нитці; коливання чідбузааться в вертлка' ній плоїнні, що с пара-, льнсз ; зметральн:й площині судка; переміщення каната малі по відношенню до положення квазісті, ичноі рівноваги при відсутності качки; не впаковується дплив Оокозоі гідро динаміко! сили і гідродинаміч. і сили тертя. Для визначення динамічних зусиль використані лінеарізовані рівняння малих коливань каната б плоскому потоці, до записані в проекціях н; природні вісі: .. '

М- Зо. _ Дат _ д с05^ л ф

і 35 ь . 1' . ■.......... ■ .

|4 ЗУ = д/ , ■ Й* дт+(<15тл + ІС„рЛ5іП2А)д«р-СПірЬ іізша

йі-гр(д11 СІсіу) 1

ді ~сЛс)г> <ІЬ V ' -

• .У* і/Ял; . 1 '

дЬ до <І5 ' _

де и і V-дотична і нормальна складові шївдкості довільної.очки ._ша' і; 5-дугова коордіїната, відрахована від тачки кріплення кзі га до Оуксирова лого'об'єкту; оС--кут атаки ка- ' аг; в полоханні кваз і статичні рівноваги; ДТ --приріст натя-

- 14 - .

гу ;и пачці; н-статичішй натяг каната; -лі^йна маса

;сайзтк відповідно Оеа урахування 1 а урахуванням" приєднаної маси води; ч~лШйиа вага каната в воді; р -: ’льність1 рідин>*• У-шв» Чість буксирування; Сг-коефіцієнт нормальної складової гідродинамічної сили;- <І -діаметр каната; Е-ирдул’ ' ло&довже-ньоі пру' лссті; Г-площа ігоперечкого перетик. ’каната.: ; ;

Граничні умови для системи (7) у точці 5-0' суть рівняння руху буксированого тіла: ’ ' ^ -■ :

ш fuj4.il=ат(о, і)- (асозос^-Суріу Vг&(п2<і.а)д у(о,і)~

-СрО^і/С 5Лои(о(і); .. • : ... . . .:.

„(а? 'Чо(.0 +1 С^рР^т ї^А СіР №ас60У( 0, і),

де'ті /гіп' 'маса'І віртуальна маса тіла; 0-вага буксированого' тіла у воді; Ср , С± -коефіцієнти дотичної 1 нормальної скла-№1.л’гідродинамічних сил; ^ -шіощи мідвлевого перетину тіла; 1^,-Характерна площа поздовжнього перетину тіла. - -

....Граничні умови н* корінному кінці каната в точці 3-1.

(Ь-повна довжиа каната) йвгтоть собою рівняння поздовжньої качки судна на регулярному хвилюванні/ доповнені складовим;], що враховують сумісн.'.л рух судна і буксированої системи. Стаціонарне рішення системи (7), п,' відповідає регулярному хвилкганню: ■■ • ...

4^=11^06^ Vz(s)sir^t,V(sl^^V!(s)c05u}t^Vг(s)stnшi

дТ(£,^=ТДі)со5ші+Тг(5)5т<«і-,л(|>(5Д)=д(|)і^^со5и;'

- - 15 - - .

де ^-частота хвиль що вваляться. . .

. Для визначення ведг'шіі^Уі ,Т{, Д вирішувалася лінійка крайова задача, одержана після підстановки (В) - систь. / (7)

з урахуванням відповідних граничних умов. Рі.зннл знаходилося методом диференційноі прогонки. - , Встаноы"чо, і5о крльизна кана . в положены ква^ істатичної рівноваги незначно впливає на його дгламічні характеристики в збуреному руоі. Зроблений висновок про слабку в займе дію поздовжніх 1 поперечних код ваш> каната.

На підставі припущення про слабку взаємодія поздовжніх 1 г.ог*оечних коливань розроблена методика розрахунку дина-мичних -зусиль в к*чаті прг кінематичному збудженні. оливаяь корінного кінця.

Лтцітуда динамічного ^улилля: .

мит.і т'

БРУЩ", <аісом0 ■ .

да А-амплітудке зг'чення тичної складової швидкості ко-іняого к ;ця каната; . а-швидкість розповсюдження звуку в канати °^0 -> .ачення• кута атаки.на ходовому кінці, каната в

■ >поло*еняіг'.вазістатичноі рівноваги. ........... . ........

,• Розроблена, методика дозволяє на стадії проекту; зння оцінити величіпг/ динамічного юефіцівнта, 1, резадансних чад-•.,^,сис ,.эми каїїат -вантаж. ,..

В четвертому розділі подана математичка модель.. иао~ таціонарного руху буксированої сисуеми в режимах спуску 1 д‘ "Ао^> 1 Дасться методїжа розрахунку- динамічних ’ ’ зусиль п . ВГЕ ЕС. Р'-со^.істлНІ припущення: рух буксированої істеми ' відбувається в - вертікальній площині1,’ що проходить ‘"через

, - - 10 - ■ діаметральну ікогчлу судна; канат передОачавтьсі. зСсодс-гно гнучкою роз^туваною ва законом Гука ниткою; г усіх гідродинамічних сїіл діючих ;а !*анат в рідині, вра-озується тіхьі • нормальна складова; сша інерції приєднаної маси зодк пропорційна норм' 'ькій складовій прискорення троса, ванта-'-, що

• трапспортустьсп являє собо» матеріальну точлу. . ..

■ Одержані рівняння ру;:у каната змінної довжени в- рідпні, ЩО ОПИСУЮТЬ ДИНБМІЧНІ процеси спуску і підйомі при довільних г-с^нах зміни швидкості судна-Суксирувальиика і тягпзоі ле-Зід/и:

Н 'Ж - и йІ 6_ди . ■ IVfdv . ,.>£.L От 0 , ф

f н ~г * .і w+і-і кдб + идї)-*їьбЛsw- г<

И* QL и * di'G. &L - Д-У (№. + и £' U Х Ш - 9 cos і спр і *

г &t 7 dit 36- ■( КЖ ж; і ж Л т 2 г

("JsiVi^- VJ v|,

<?Т df r>T 4££^Ik_vDtf.)f -йі$_ду. + 1(£У. + ц1У ) H^u'cTbJi Us- v ж}’ к ~ d> £ 32- Л a<r/'

де -н0рмалі20'’ін.ч поздовжня координата; V-швидкість

, Ідьодноі -течії. На у^довому кіпці каната в точці G~ О як граничні умови задаються рівншшя руху підводного об’єкта.

накок зміни швидкості зерхкього перетину каната (6%1 ) мате задаватися у відповідності до тахограми лебідки і програми вміяи швидкості судна; іОо визначатися за їх рівнянням сумісно з Оуксирувачов системою’. Окреме рішення системи (9)

и(^)~£ак<урк(б), v(e:i) = t\(i)m,

*-о v=o

тГч І) = 2 Ск ft) Рк {в) t If (є, і) = V' dKd) Рг (ь).

- 1 -

А, ^.-невідомі функції часу, яда визка' МСТ0Д0Ї4

зваяеких нев'язностей; І базисна Фунліія, вибрана з множита ортогональних систем функцій/ Модель вкбробузана ».а прикладі рішення ід ач і роараучку динамічних зусиль т. канаті гягозої лебідки дл? випрані в спуску і підйому ванта.../ з норухонзго „удна. - Результати розрахунків задовільно узгоджуються з експериментальними даними. Розроблена методика розрахунку динамітних зусиль при нестаціонарних режимах руху ЕС реалізована у вигляді програми для ЕОМ; . '

' ' ^ковні результати. .

і. Розроблень метод розрахунку плоскої конфігурації і натягу ,_іната а стаціонарному тоці, який . використаний з методиці визначення параметрів тралової системи в режимі тралення-для' розрахунку горизонта ходу різноглибинного трала в залежності від довлґ-іи попущених ваєрів 1'швидкості тралення. Методика алробувзна з промислових умовах іг рекомёндо--агі до ззстосувакн.. на рибопромис~ових судах прибережного риба ьства. -■ ' 1 " - -

?. Показала ожливість використання ■ плоскої моделі рівноваги Кі-лата-в потоці- до- р^ення простороь/х ■> статичних задач- знаряддя лева. 7 ‘ " - ■ ■ • "г .,

3. Викожг’і.7 теоретичні дослідження ' по - виаіг ’енна

- \

раі,іСналь..ґ ■'параметрів мо’гзькоі -’,'еохімічно1 системи з метбіо ;забе^.іеченкя субверт сальноі : форми вантахонесучих гнучких елементів спеціального- призначення. Результати рішення дач: про статичну рівновагу каната в потоці використані в Краснодарські, філії НДЛ Морге 4іізі"са. ; :-

і. Запропс-нсгано метод о^нки погрішності' приблизного

ріи-лгая .аздачі про статичну рівновагу каната у в’ зкому потоці . . •

■5, Знайдені діг'гмічпі зусилля з какать., спусхо-підйог них ^таловок ЬС при сумісній качці судна і буксируваноі системи при регулярному хвилюванні.

С. Розроблено алгоритм розрахунку ді-іЗмічних -зусиль, засповашш на уявленні про ;:і нематкчкий характер збудження коливань корінного кінця каната внаслідок к? їси судна на «".гсюваяні. - .

7. Створена методика розрахунку динамічних вусмв.ка-илтак СПУ БС при гармонійному збудженні •’оливань, г"кдикапих качкою судна на регулярному хвилюванні. Мсодика дозволяє оцінивати значення динамічного коефіцієнта і резонансних частот сксї и канат-вантаж. .

а. Одержана математична модель нестаціонарного руху буксируваноі системи, яка дозволяє визначити динамічні гусяти» в Йі'£ СПУ з урахуванням рохллсів- роботи дьиідки.

■ Основний зміст дисертації відображений в публікаціях: ' 1. Васильєв А.Н., Калугин Е.А. Динамика буксирного ка-

• эта при качке оудна-буксировшика на морском волнении // Межреспубликанская научны конференция "Технические средств^ освоения Мирового океана": Тез. докл.-'Севастополь, 1982.-

С. 40-41.'' ' -

г 2. Калугин Е.А., Калин”! М.И. Обеспечение оптимальной рабочей формы кабель-трос-шланга систем подводного поиска У/

4 Зоесопзная конференция "Проблемы научных исследований в области изучения и освоения мирового океана": Тез. докл.-

Зладивосюк, 1983. -с. 111.

З.Бокаа В.В., Калугин Е.А. Терминальное угг^вление с обратной свяр’ю в нечеткой обстановке // Межреспубликанская

научная : нференци. модели выбора альтернатив в нечеткой среде": Tea.докл.-Рига, 1984.-с.37-39.

6.Ветров А.П. ^ Калугин Е. А. Оптимальное по Сис,;г-одеЛ''.т-вию управление режимами движения необитаемого подводного аппарата /, б-ая Всеса иая конференция "Технические средства изучения и < воен: оке"ча": Тез. докл.- Ленинград.1985.-с.47.

5. Калугин Е. А., Ветров А. 11. Моделирование и анализ нестационарного движения с >гемы судно-трал // Севастоп. приб .построит, г’-т.- Севастополь, 1937.-22 с.-Деп.в УкрНИ-ИНТИ 1Г .02.88, 427- УК 88.

6. Калугин Е.А. Приближенный метод расчета динамических

усилий о кабель тросе оке^огр&фической системы при качка судна на регулярном волнении // Республикакс.-ая научно -техническая конференция "Техно-тия и оборудование для производства многопроволочны* витых лэделий": Тез. докл.- Севастополь, 1989.-с. 82-83. . •

7.Калугин Е.А., Ветров А.II. Вынужденные колебания трсса

б,лс’ируемой системы на эгулярнсч волнещзд // Проблемы надежности.долговечности, металлоемкости подгемда-тралового ос рудования рыбопромысловых су; в.. - Севастополь.

198b.-c.ll- 12. ; - ,

. •’.«Гисунов Б.Н., Калугин Е.А. Ксследовадщ ирдебаний каната в вязком потоке при отрывном обтекании ///' Проблем» на' ' о

дежкости, долговечности, металлоемкости подъемйогтраловогс . оборудования -рыбопромысловых судов. ■ Севаст ноль, 19e9.-c.li 20. . .... ... ..... ,

, 9. Калугин Е,А. Приближенный метод расчета формы и натяжения гибкой нити в стационарном потоке жидкости // Модс-

лиривак э и- эксперимент-в-.-инженерных, задачах: Научн.техн. .сборник.. Вып. — - Севастополь: СевГ’у.-гег'ч-.в.с.- ;

Kl ,/гии E.А Статические и динамические нагрузки ? канатах подъемных лебедок при движении каната в вязкой среде. Диссертация на соискание ученой степени канли^лта технических наук по спеша юности 05.05.05 - подъемно-транспорта.j маиклЫ, Украинская инженерно-педагогическая академия, Харьков, 1995.

Защищав зя результаты теоретических исслед:чаний статических и динамических усилий в канатах спуско-подъемных установок буксируемых систем при стгаионарно" и нестационарных рек:м?х движении. На основе математических моделей ра' тачных режимов двоения каната с грузом в вязкой среде разработаны методы расчета его Формы и натяжения; для случая стационарного дзи-}\<лчл получены теоретичес: :е оценки погрешности метода. Ре-5у/.ь?аты работы попользованы в методике ,;пределени горизон-?а .хода' раеноглубинного -трала, рекомендова-чбй к применению на ркрспро,числовых судах., а также в пакете приклад них ;яг}ог-рамм расчета параметров морско». геохимической системы.

Kalugin Е.А. The static and dynanic exertions in lifting winch ropes at moving of rope with 1 id ' viscous medium.

•Thesis for'the''application ;of ‘the Doctor of-'Philosophy des.ee <) iiD) in lifting-transport machine. Ukrainian Engineering and Pedagogical Academy, Harkov, 1995. . .

Are defended th8 results of theoretical researches of

static and dynamic ex' 'tlons in ropes of lifting installations )f towed systems at stationary and noh-st&tlouary regimes of movement. On the base of mathematical models of various rt elmes of iTOvemept.oC.ppaj.vilth, ioad,4n yisppus,medium are developed the methods for calculations its form'and tension: for case of statloriaftfMvemenV'tHe'‘theoretical valuations c.

error of method are receiver' The results of work are used in

technique of definition the fishl..^ trawl depth, recommended to application on fisting vessels, as well as in pack of applied programs for computation marine geochemlstrlcal system parameters. . • '

Каочевые слова: f. ivv-.

п1дйомно-транспортн1 системи, наЕантаження канат!”, в'язке середоЕшце, буксирован! системи, статичн! i динам1чн1 зусилля.