Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин2 (1041906), страница 61
Текст из файла (страница 61)
221. Площадь ватерлинии при изменении углубления и при диффюрюнтю имеет форму прямоугОльника а при крене трапеции ~1$ Рис. 223 (эта площадь понадобится при расчетах остойчивости машины на плаву). Разность сторон трапеции будет тем меньше, чем больше угол наклона к Горизонту носового и кормового листов, а при ВертикальнОм их Расположении трапеция преВращается В прямоуГОль .4 ник. Если при малых углах крена (до 8 — 15') этим можно прене-:::~ бречь, то при бОльших уГлах крена и малых кОмпОКОВОчных углах'~ ~~~л~н~ ~ис~~~ к~р~у~а к горизонту о~ибка В определ~нии площади::~ Ватерлинии может сильно Возрасти.
Более распространенной для гусеничных машин является форма корпуса, показанная на рис, 222, б. При одинаковой с рис. 222, и:: колее машины такая форма позвОляет эффективнее испОльзовать .', Объемы наД Гусеницами и, кроме тОГО„как буДет ДоказанО ниже улучшает ОстОЙчиВОсть машины при крене. Все сказанное Выше"": О площади ватерлинии Остается справедливым и В том случае, если:,,'-,' ~и~~яя ~ромк~ верхнего бортового листа.".", при крене не выходит из воды.
В случае:: Выхода кромки из ВОды площадь Ватер-:::: ЛИНИИ РЕЗКО УМЕИЬШВЕТСя. 1 Сложная форма корпуса плавающей- гусеничной машины показана на рис. 222, В, Виду спереди на рис. 222„6 соот-': -Ветствуют также диаметральное сечение: на Рис. 221 и Вид на корпус В плане, ~ представленный на рис, 223. Сложность: формы обусловлена наклоном всех верхних бортовых листов и переменной шириной корпуса по длине машины (в плоскости грузовой ватерлинии).
При штрих пунктирной ватерлинии ровного киля (см. Рис. 221 . и 222) для определения объемного водоизмещения необходимо объем подводной части разбить на элементарные объемы. Последние можно устаноВить, нспОльзуя Все три проекции корпуса, а В некоторых случаях и дополнительные сечения. Форма элементарных объемов при разбивке выбирается наиболее простой (параллелепипеды, призмы и пирамиды), так как следует иметь в виду, что для определения положения Центра Величины понаДобится найти координаты::. центра тяжести каждого элементарного объема в боковом сечении:: '(по батоксу).
При симметричной форме корпуса (относительно диа-: метральной плоскости) координаты элементарных объемов по шпангоуту не представляют интереса. В случае дифферента и крена определение объемного Водоизме.щения корпуса на рис. 222, в становится еще более трудоемким, так. как необходимо сделать дополнительные сечения по батоксам и:: шпангоутам. Площадь ватерлинии в рассматриваемом случае состоит из площадей нескольких трапеций.
УПРОстить КОнфигурацию такого корпуса можно только при первых предварительных расчетах. Сл~д~~ател~н~, если корпус плавающ~Й ~а~ни~ ~Л~~~~Й конфигурации, то для расчетов необходимо пользоваться более общими фОрмулами, В кОторые ВхОДЯт объемы элементарных фиГур. РасчеГы значительно упрОщаются, есчи ширина корпуса В = СОП31. килю (расчет ватерлин~~ на р~~н~Й киль).
В~~ерли~ию речных, судов часто располагают так, чтобы судно имело дифферент на нос.- 3тим предупреждается наползание судна на мель всем килем и облег-,. чается снятие его с мели в аварийном случае. Плавающие транспортные машины„наОборот, должн~ имет~ диф-::.~ ферент на корму. Благодари такому расположению ватерлинии при':! плавании машины меньше заливается ВОДОЙ верхниЙ носовой Наклон-'.' ныЙ лист корпуса и смотровое стекло водителя, а также облегчается,,:.
выход машины на берег с естественным уклоном дна. Если в корме.'; у машины расположен специальный водоходный движитель, то ои,' заглубляется дополнительно, чем улучшаются условия его работы. 'Дифферент на корму для транспортной гусеничной машины до-"': пустим в пределах 2 — 8'. В судостроении положение грузоВОЙ ватерлинии определяется: Весьма тОчнО, но сложными и трудоемкими методами. При прОекти-: ровании плавающих транспортных машин используют приближенный: метод определения положения грузовой ватерлинии. В этом случае учитывается, что проектируемая машина будет обязательно иметь Экспериментальный образец.
Еще в стадии проектирования необходимо установить вес ма-: шины, используя статистические данные и применяя приближенные подсчеты весов отдельных механизмов, агрегатов, деталей ходовой части, самого корпуса, включая и полезный груз. Компоновкой машины Определяется Взаимное расположение Всех составных чз стей и достигается требуемая конфигурация корпуса машины. Все зто необходимо для нахождения положения центра тяжести машины. Координаты центра тяжести в диаметральной плоскости относительно произвольно выбранной точки определяются по методу составления двух уравнений моментов для составляющих весов и веса машины, при двух Взаимно перпендикулярных положениях. Будем с~итать, чтО кОнфигурация корпуса плав~~щеЙ ~ашины задана и известны ее вес б и положение центра тяжести О (рис.
224, а). Примем вначале, что точная величина дифферента машины на корму не задана и значение его может быть в указанных выше пределах. У большинства гусеничных машин при движении на плаву ходовая часть и гусеницы полностью скрыты под водой. Благодаря некоторому объему, они создают силу поддержания Я„.
Для ее определения необходимо отдельно подсчитать объем гусениц и деталей ходовой части, находящихся под водой: Положение грузовой ватерлинии определяют, принимая, что центр величины объемов гусениц и деталей ходовой части совпадает с центром тяжести машины„так как при испытаниях случайный 414 Далее Определяют прйблйжеййОе пОложеййе грузовой ватерлйййй А~В, (рис. 224, й), предпйлагая„что Ойа параллельйа дййщу машины (расчет иа ровный киль). Для этого вычисляют приблнженйое зйачеййе углублеййя Ь (расстояййе От дййща до ватерлйййи), в Общем случае, йз выражения К (631) ®Р где Л вЂ” расстояййе, взятое орйейтйрОНОчйо по черте~у с учетОм наклона передних и задних листов корпуса; В, — средняя ширина корпуса, полученная из рис.
222. Для постояййой шйрййы корпуса пОлучим На расстоянии В от днища (рис. 224, а) проводят ватерлинию А,В,, что дает возможность определить действительное объемное водойзмещенйе Р'„, (плОщадь дйаметральйой проекпйй подводйой части а *), которое буде~ ск~~д~~~~~с~ йз Объемо~ Р', (плОщадей а~) ряда элементарных фнгур; ~й 5 ~'., = Е ~,; э, = Ж а,. у Если полученное водоизмещение корпуса $',, (площадь зД не равно $~„(4, определенному из формулы (630), то необходимо определить толщййу поправочйого слоя О, пренебрег~я йаклойом лйстОв йоса, кормы и бортов.
Предположим, что ~'„,:. "$'„(или э, <-'а). Тогда 6= (632) АГАВ% или при В = сопз1 (632') где Бл,в — плОшздь Ватерлинии А ~В~', Е1 — размер нз чертеже рнС. 224, й. При сделанном предположении~ размер о ОтклздыВзется Вверк От Ватерлинии А,В,. В случае больших знзчениЙ 6 и с~ожной формы КОРПУСЗ РЗСЧЕТ МОЖНО ПОВТОриТЬ ДЛЯ УТОЧНЕНИЯ. Предположим, что Ватерлиния А,В, удовлетворяет поставленному требованию.
Однако она будет действительной только в том случае, еслн центр Величины корпуса рзсполОжится нз ОднОЙ Верти" кали с центром тяжести О. ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСТНННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРЗ ВЕЛИЧИНЫ ПОМЕ- стим нзчзлО кООрдинзт В центре тяжести О (ОИО мОжет быть Выбрано произвольно) и разобьем объемное водоизмещение корпуса на элементарные объемы (при В = сопз1 площадь подводной части корпуса разбивается на элементарные фигуры) (рис. 224, б). Тогда в центре тяжест~ каждого элементарного Объема $'р будет Действовать сила поддержания (~,. Сумма этих сил дает общую силу поддержания корпуса (~„.
При этОм коорДинзты Центра Величины В Общем~случае будут ОпределятьсЯ Выражениями где з„. — Площадь элементарной фигуры; х, и з; — координаты центра тяжести плОщзди этои фигуры. Координаты х и х Определяют положение центра Величины при Ватерлинии А,В,, На рис, 224, б для гусеничной машины в этом случае допустимо смещенне центра Величины к носу или х > О, тзк кзк тОлькО такое положение силы поддержзиия (~„дает пару сил с моментом М = Я„х, которая повернет корпус на корму.
Следовательно, дейстВительное пОложение Ватерлинии не будет сООтветстВОв ать А,В ~. Казалось бы, что угол дифферента можно определить, если провести прямую через точки О и Ср. Однако зто решенне Весьма приближенно„так как по мере поворота машины на корму под дейстВием момента (~„х пОложение центра Величины Ср ОтиОсительно кОрпусз будет непрерывно меийться. Если указанный угол получился большим (велика координата х), то бОлее тОчнОе ОпреДеление Дифферента машины не имеет смыслЯ. 416 В условиях, показанных на рис. 224, б, заведомо необходимо уменьшить объем носовой части корпуса или увеличить объем кормы и повторить расчеты. Действительную грузовую ватерлинию и угол дифферента определим следующим способом (рис, 224, в).
Чтобы числа тяжести б„и сила поддержания Я„были на одной верт~кал~, какой-тО об~е~ $'1 ~~реднеЙ части ма~ины при ПО~ОрО~е должен выйти из воды и какой-то объем Я кормы должен войти в Воду. Следовательио, на корме машины пояВнтся дополнительная сила поддержания Я", а на носу будет потеряна сила поддержания Я'. Строго говоря, положение поперечной оси относительно которой происходит поворот машины, неизвестно. Поэтому предположим, что машина поворачивается на угол «э около оси, проходящеЙ. через точку О', и ватерлиния принимает новое положение А,В,, При этом мОжет оказаться, что «'1 н 1"2 ие равны и изменилась сила поддержания Я, (при переменноЙ ширине корпуса и значительных наклонах его листов эти объемы следует определять как сумму элементарных объемов). Если Г1 .> Г2, то корпус должен опуститься на некоторую величину б', определяему~о по формуле Ф У (634) ~А,В, (где зм,в — площадь ватерлинии АЗВэ) нли при В = сопзт пО фоРМуЛЕ $~ — 8~ б'-~ й При Опускании на эту Величину корпуса заштрихованные на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
