Введение к работе
Актуальность темы. В 60-х - 70-х годах на речном транспорте нашей страны произошел переход от буксировки барж к новому способу вождения - толканию. Для новых типов составов были разработаны и внедрены сцепные и автосцепные устройства.
Многолнтний опыт работы составов показал, что принятые
схемные решения сцепки судов и запасы прочности сцепных устройств
п основном обеспечивают удовлетворительную надежность
эксплуатации составов на внутренних водных путях. Тем не менее, вопрос о надежном определении счальных усилий нельзя считать полностью решенным.
Анализ натурных исследований, проведенных МГАВТ (МИИВТ) и НГАВТ (НИИВТ) в навигации 1989 и 1990 года на толкаемых составах Московского речного пароходства показал, что даже в речных условиях счальные усилия могут периодически возрастать до неличин, значительно превосходящих расчетные значения, что является одной из причин интенсивных износов и аварийных разрушений некоторых узлов и деталей сцепных устройств. Такие явления наблюдались на мелководье, при расхождениях с судами и др. и являются следствием дополнительных волновых нагрузок.
До настоящего времени остается нерешенным вопрос о расчетных нагрузках в счалах толкаемых составов при их днижении в условиях развитого "волнения. Создание морских ' толкаемых составов достаточно остро ставит вопрос о выборе сцепного устройства, обеспечивающего надежную связь толкача и баржи. Для решения этого попроса необходимо знать расчетные усилия, возникающие в связях при движении толкаемых составов в условиях волнения.
Предпринято несколько попыток создания методик определения усилий в счалах толкаемых составов, в том числе и при движении составов в условиях волнения. Вопросам определения усилий в счалах составов посвящены работы В.С.Амелина, Н. Д. Великосельского, С. Ю. Вильчека, О. И. Гордсспа, Г. П. Котова, А. В. Крулева, М. Я. Маркело-ва, А. А. Ротина, Н. Ф. Сторожена, О. 11. Сибриковой, В. Н. Шаца и др.
Наиболее обстоятельны исследования по сцепным устройствам, проведенные Н. Ф. Сторожевым. Эти исследования привели его к созданию нескольких редакций методик по определению усилий в счалах толкаемых составов на волнении. Тем не менее эти методики не всегда гарантируют надежных результатов, что связано с
большой сложностью задачи и неполным учетом в ряде случае фактороп, определяющих усилия и счале. Из последних исследопані можно отметить работы Г.П.Котова, однако они не имеї законченного характера.
Отсутствие надежных методик по определению усилий в ечалі составов с учетом волнения при проектировании сцепных устройств эксплуатации толкаемых составов приводит к двум осложнениям:
а) нет гарантии, что установленное сцепное устройство обладаї
достаточной прочностью при движении и условиях волнения;
б) излишняя прочность сцепного устройства в одном из направлені
приводит к удорожанию конструкции, но не снимает проблемы еі
разрушения.
Таким образом, необходимо создание методики, позноляющі определять усилия в счалах толкаемых составов при их движении условиях волнения, пригодного для различных типов сцепш устройств.
Цель исследований - определение влияния эксплуатационн!
фактороп и параметров сцепных устройств на усилия в счал;
кильватерных толкаемых составов при движении в реальных путеві
условиях.
Методика исследования. Работа носит теоретико-эксперимен талышй характер. В эксперименте использовалась совремспн измерительная аппаратура, расчеты выполнялись с использовани ЭВМ.
Достоверность полученных в работе научных результат определяется применением современной измерительной аппаратуры проверкой теоретических разработок путем сопоставления результатов с данными эксперимента.
Научная новизна.
-
Выполнены замеры усилий, возникающих в счалах толкаем составов при движении в реальных путевых условиях.
-
Выявлены неблагоприятные эксплуатационные факторы, влияют на счальные усилия.
-
Разработана математическая модель расчета счальных усили при движении в условиях волнения.
4. Исследовано влияние параметров сиепных устройств на усилия,
возникающие в счалах толкаемых составов при движении на волнении.
5. Предложена методика определения усилий в счалах составов на
начальных стадиях проектирования.
Практическая значимость и реализация результатов работы.
Разработанный метод расчета усилий, возникающих в счале кильватерного толкаемого состава при произвольном движении, позволяет учитывать воздействие неблагоприятных эксплуатационных факторов при выборе сцепных устройств для составов, работающих в условиях волнения.
Использование результатов исследования дает возможность выбирать безопасные режимы работы толкаемых составов (например, при эксплуатации в условиях волнения избегать неблагоприятных курсовых углов).
Предлагаемый метод расчета является универсальным и применим для составов с различными тинами сцепных устройств.
Внедрение. Результаты исследований одобрены Российским Речным Регистром и могут быть приняты к внедрению в Правила Российского Речного Регистра и соответствующие стандарты отрасли.
Автор защищает.
-
Результаты исследования плияния эксплуатационных факторов и параметров сцепных устройств на счальные усилия.
-
Методику определения усилий, действующих на сцепные устройства толкаемого состава при произвольном движении в условиях волнения.
Публикации и апробация работы.
