При плавании на волнении буксирная линия испытывает очень большие усилия. Однако при некоторых условиях возможна безопасная буксировка и при волнении. Для определения этих условий акад. А. Н. Крылов рекомендовал проверять буксирную линию на конечную нагрузку, равную половине ее разрывной нагрузки, т. е. предлагал коэффициент запаса прочности, равный двум, для нагрузок, возникающих при плавании на взволнованном море.
Длина буксирного троса для морской буксировки должна быть такой, чтобы:
· кильватерная струя буксировщика не оказывала тормозящего действия на буксируемое судно;
· управляемость буксируемого судна была удовлетворительной;
· провес и упругая деформация были достаточными для смягчения рывков буксирного каната, которые возникают вследствие качки, рыскания судов и т. п.;
· было возможно свободное орбитальное движение обоих судов на волнении.
Натурные испытания по определению мощности буксировки показывают, что при длине буксирного троса 3L (где L — длина буксирующего судна) продольная составляющая в кильватерной струе оказывает настолько малое влияние, что им можно пренебречь. При длине буксирного троса менее 2L влияние кильватерной струи становится довольно заметным.
Во время буксировки в море неизбежны рывки троса. Причинами таких динамических нагрузок являются удары волн, рыскание и резкие изменения скоростей движения буксирующего и буксируемого судов, качка и т. п.
Рис. 12. 9 Подбор длины буксирного троса на волнении
Смягчить действие этих динамических нагрузок можно, используя потенциальную энергию упругой деформации троса и потенциальную энергию веса буксирного троса, т. е. поднимая центр тяжести кривой, по которой он располагается.
Последнее, и самое главное, что требуется от буксирной линии.— это свобода орбитального движения судов при плавании на взволнованном море. Для выполнения этого условия необходимо обеспечить горизонтальное перемещение судов от какого-то среднего положения в обе стороны на расстояние, равное половине высоты волны, а общее перемещение, которое будут иметь оба судна, должно равняться высоте волны: 2a = hВ. Кроме того, должна быть известна горизонтальная проекция натяжения буксирного каната равная тяге на гаке. При таких условиях можно определить степень расхождения судов вследствие изменения формы буксирной линии и ее упругих деформаций.
Изменение расстояния между буксирующим и буксируемым судами зависит от «весовой» и упругой «игры» буксирного троса. Рассчитав полное сопротивление буксируемого судна R 1с учетом сопротивления буксирного троса, можно найти рабочую длину (в м) стального буксирного троса, при которой обеспечивается горизонтальное перемещение судов
на расстояние, численно равное высоте волны, по эмпирической формуле
где FT— тяга на гаке (полное сопротивление буксируемого судна и буксирного троса), кН;
hB — высота волны, м;
kI— коэффициент «игры» буксирного троса, определяемый по табл. 12.2
Для приближенного определения рабочей длины стального буксирного троса можно использовать простую зависимость между длиной ℓ буксирного троса и высотой hB волны по формуле
ℓ =85 hB.
Синтетические тросы имеют относительно небольшую массу, однако их большая упругость с избытком компенсирует очень малую «весовую игру». Буксирные тросы из синтетического волокна при длине более 250 — 300 м вследствие эластичности отличаются достаточной «игрой» практически при самом большом волнении моря. Поэтому при использовании их в качестве буксирных канатов достаточно рассчитывать их только на прочность, если они имеют большую длину.
Провес буксирного троса зависит от его длины и массы и уменьшается при увеличении тяги на гаке. Значение провеса (стрелу) легко определить по эмпирической формуле (в м)
f = 1,22 
где q – линейная плотность буксирного каната, кг/м;
ℓ - длина буксирного каната, м;
FT – тяга на гаке, кН
Толщина буксирного троса (диаметр или длина окружности) и материал, из которого он изготовлен, определяют его разрывную прочность. Прочность штатного буксирного троса указана в его сертификате. Запас прочности в буксирной линии должен быть равен пяти, если тяга на гаке не превышает 100 кН, или трем, если тяга на гаке более 300 кН. Если при вынужденной буксировке есть возможность выбирать трос, который будет использован в качестве буксирного, нужно определить его прочность, пользуясь государственным стандартом, или рассчитать его разрывную и рабочую прочность.
38. Расчет стрелки провиса буксирной линии различного вида.
А нету ответа=)
