1. Разработан Центральным научно-исследовательским институтом судостроения (ЦНИИТС).
2. Внесен Центральным научно-исследовательским институтом стандартизации (ЦНИИ ЛОТ).
3. Утвержден и введен в действие распоряжением Технического комитета ТК5 N ТК5-284-16 от 30.07.93.
4. Взамен РД 5.0284-79.
5. Согласован с Департаментом Речного и Морского транспорта РФ, комитетом РФ по рыболовству, одобрен Морским и Речным Регистрами РФ.
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Руководящий документ не распространяется на порядок разработки и состав программ эксплуатационных испытаний головных судов, проведение которых не связано с приемкой судна.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.105-79 ЕСКД. Общие требовании к текстовым документам
ГОСТ 2.106-68 ЕСКД. Текстовые документы
РД 5Р.0347-93 Суда гражданского назначения. Порядок проведения испытаний и приемки
3 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1 Программа испытаний является документом, обязательным к выполнению, по которому проводятся испытания судовых механизмов, систем, устройств, оборудования (в дальнейшем — судового оборудования) и судна в целом с целью их проверки на соответствие условиям договора (контракта), договорной (контрактной) документации, требованиям, установленным в стандартах, технических условиях, проектно-конструкторской документации.
Электросудоходство в России: технологии и перспективы
3.2 Программа испытаний устанавливает объект, виды и последовательность испытаний, объем проверок судового оборудования с учетом требований стандартов, правил Регистра (других классификационных обществ — при строительстве судов на экспорт), технических условий на поставку, а также обеспечение испытаний и отчетность по ним.
Здесь и далее по тексту под словом «Регистр» следует понимать Российский Морской Регистр Судоходства и Российский Речной Регистр.
3.3 Программа испытаний разрабатывается отдельно для головных и серийных судов на основе действующих нормативно-технических документов (см. Приложение А) с учетом специфических особенностей и условий судостроительных и судоремонтных заводов.
3.4 Для судов, строящихся небольшой серией (2 — 3 единицы), допускается выпуск единых программ испытаний. В этом случае в соответствующих пунктах программы делается пометка «только на головном».
3.5 Программа испытаний должна предусматривать этапы испытаний судна в соответствии с РД 5Р.0347.
3.6 Программы швартовного и ходового этапов приемо-сдаточных испытаний головных серийных судов могут быть включены в программу испытаний в качестве самостоятельных документов.
4 ПОРЯДОК РАЗРАБОТКИ, СОГЛАСОВАНИЯ И УТВЕРЖДЕНИЯ
4.1 Программы испытаний головных и серийных судов разрабатывает проектант судна.
4.2 Программы испытаний должны быть утверждены и представлены судостроительному заводу не позднее чем за четыре месяца до начала испытаний головного судна и за три месяца — серийного.
4.3 Программы испытаний головных и серийных судов в месячный срок согласовываются:
Ходовые испытания, часть 1
с Заказчиком судна ;
с судостроительным заводом;
с органами государственного контроля (только для головного судна);
с поставщиками оборудования, в технических условиях на поставку которого имеется требование о согласовании.
Здесь и далее под словом «Заказчик» следует понимать юридическое или физическое лицо, заключившее договор (контракт) на поставку судна. В отдельных случаях это может быть предприятие, представляющее интересы Заказчика судна.
4.4 Программы испытаний представляют на рассмотрение и одобрение Регистру, при этом срок рассмотрения документа:
серийных судов — 15 дней;
головных судов — один месяц.
4.5 Программы испытаний утверждает проектант судна.
4.6 Программы испытаний разрабатываются и оформляют в соответствии с ГОСТ 2.105 и ГОСТ 2.108.
4.7 Извещения об изменении программ испытаний разрабатываются проектантом судна и согласовываются с Заказчиком, судостроительным заводом и поставщиками оборудования, если в технических условиях на поставку имеется требование о согласовании, и одобряются Регистром.
5 СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММ ИСПЫТАНИЙ
5.1 Программа испытаний должна состоять из следующих разделов:
швартовный этап приемо-сдаточных испытаний;
ходовой этап приемо-сдаточных испытаний;
контрольный выход (контрольные испытания);
требования охраны природы.
5.2 В соответствующих разделах программы испытаний для каждого вида судового оборудования должны быть изложены технические требования и приведены методики испытаний (условия проведения испытаний, длительность режимов, перечень замеряемых параметров, периодичность измерений, имитационные устройства, применяемые контрольно-измерительные приборы и другое вспомогательное оборудование, необходимое для проведения испытаний, а также формы таблиц для фиксирования результатов испытаний). Если методики испытаний оформлены как самостоятельные документы, то в соответствующих пунктах программы делается ссылка на них.
Примечание — Самостоятельные методики испытаний разрабатывают на особо сложные виды испытаний, в том числе и с применением имитационных методов, в соответствии с требованиями нормативной документации.
5.3 Программа испытаний должна предусматривать технологические указания о комплексном проведении испытаний механизмов, устройств, систем, оборудования, применении имитационных методов, использовании береговых источников энергии и прочее.
5.4 К программе испытаний в качестве приложения составляются перечни:
контрольно-измерительных приборов и другого вспомогательного оборудования;
частных программ — методик испытаний.
5.5 В разделе «Общие положения» должны быть определены цели, этапы испытаний, указаны условия и порядок их проведения, организационно-технические положения в соответствии с РД 5Р.0347.
5.6 В раздел «Швартовный этап приемо-сдаточных испытаний» должны включаться проверки качества монтажа, размещения, комплектности, ремонтопригодности, работоспособности следующего судового оборудования:
общесудовой части, в том числе дельных вещей, оборудования и снабжения, внутритрюмной механизации;
судовых устройств и средств;
главной энергетической установки;
вспомогательной энергетической установки;
средств связи и навигации;
5.7 В раздел «Ходовой этап приемо-сдаточных испытаний» должны включаться всесторонние проверки судового оборудования (и судна в целом) в условиях, приближенных к эксплуатационным, а именно:
судовых устройств и средств;
главной энергетической установки;
вспомогательной энергетической установки;
средств связи и навигации;
обитаемости судна (для головных судов);
виброакустические испытания (для головных судов);
мореходные испытания (для головных судов);
ледовые испытания (для головных судов);
тяговые динамометрические испытания (для головных судов).
5.8 В разделы «Ревизия» и «Контрольные испытания» должны быть включены указания о проведении после окончания ходового этапа приемо-сдаточных испытаний ревизии отдельных механизмов, устройств, оборудования с последующими контрольными испытаниями. Перечень объектов ревизии, а также продолжительность и объем контрольных испытаний уточняют по результатам ходового этапа приемо-сдаточных испытаний.
5.9 В разделах «Требования безопасности» и «Охрана природы» должны быть изложены требования безопасности труда и экологической защиты на основе действующих нормативных документов.
НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИСПЫТАНИЙ
И РАЗРАБОТКЕ ПРОГРАММ ИСПЫТАНИЙ СУДОВ
Процессы производственные. Общие требования безопасности
Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных и подземных вод от загрязнения нефтью и нефтепродуктами
Охрана природы. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения
Охрана природы. Атмосфера. Общие требования
Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения
Установки дизельные судовые. Приемка и методы испытаний на судне
Правила государственной приемки продукции. Основные положения
Методики мореходных испытаний головных транспортных судов в натурных условиях
Безопасность труда при строительстве и ремонте судов. Основные положения
Система стандартов безопасности труда. Электроснабжение строящихся и ремонтируемых судов. Требования безопасности
Системы вентиляции и кондиционирования воздуха надводных кораблей и судов. Правила приемки и методы испытаний
Электрооборудование судовое. Источники и преобразователи электрической энергии. Типовые методики швартовных испытаний
Электрооборудование судовое. Сети распределения электрической энергии. Типовые методики швартовных испытаний
Электропривод судового оборудования. Типовые программы и методики швартовных и ходовых приемо-сдаточных испытаний
Судовые электростанции. Типовые программы и методики швартовных испытаний с электросберегающей технологией
Суда и судовое оборудование. Требования к порядку подготовки и проведения испытаний с применением имитационных методов и средств
Испытания судов валовой вместимостью менее 100 регистровых тонн. Типовые программы и методики
Суда гражданского назначения. Порядок проведения испытаний и приемки
Ходовые качества морских водоизмещающих судов гражданского назначения. Методика проведения приемо-сдаточных скоростных испытаний. Основные требования
Установки главные судовые энергетические. Способы и устройства для испытаний в ходовых режимах без хода судна
Установки дизельные судовые. Типовые программы и методика приемо-сдаточных испытаний
Станции навигационные радиолокационные и гирокомпасы судовые. Типовые программы и методы испытания на судне
Аппаратура радиосвязи и радионавигации. Типовые программы и методы испытания на судне
Системы управления судовыми рулевыми приводами. Типовая программа и методика испытаний на акватории предприятия
Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания. Том 1
Руководство по техническому надзору за постройкой судов и изготовлением материалов и изделий. Часть 6. Надзор за постройкой судов. 6.19. Швартовные и ходовые испытания
Источник: e-ecolog.ru
Ходовые испытания и сдача судна
При постройке судна производится постоянный технический контроль изделий, являющихся промежуточной продукцией корпусообрабатывающих, сборочно-сварочных, механо-монтажных и других цехов. Объем проверок в течение постройки регламентируется перечнем обязательных приемок, который составляют совместно предприятие-строитель и заказчик. Технический контроль завершается испытаниями и сдачей судна. Цель испытаний — проверка соответствия технических и эксплуатационных характеристик судна характеристикам, указанным в проектной документации.
До начала испытаний судна должны быть завершены работы по монтажу всех трубопроводов, систем главных и вспомогательных механизмов; оборудованию помещений; испытаниям на непроницаемость; монтажу судовых устройств и дельных вещей. Все выполненные в процессе постройки.работы, входящие в перечень обязательных приемок, должны быть оформлены соответствующими документами — удостоверениями, подписанными ОТК и представителями заказчика.
Для сдачи судна заказчику назначается сдаточная комиссия, испытательная партия и ответственный сдатчик. В состав сдаточной комиссии включаются помощники ответственного сдатчика по корпусной и электромонтажной частям, сдаточный механик, мастера и рабочие из высококвалифицированных специалистов-монтажников по главным и вспомогательным механизмам, судовым устройствам, системам, электрооборудованию.
Испытательная партия состоит из специалистов, ведущих наблюдение за работой отдельных агрегатов при испытаниях. Обо всех отклонениях от нормальных условий работы, регистрируемых испытательной партией, докладывается ответственному сдатчику или главному механику. Одновременно ведется журнал испытаний, в который заносятся результаты испытаний. Объем и последовательность испытаний устанавливаются специальной программой, которая является руководящим документом проведения испытаний.
Приемку судна осуществляет приемная комиссия, состоящая из представителей заказчика и Регистра. До начала испытаний приемной комиссии должны быть предъявлены договор на постройку, комплект чертежей общего расположения судна, книга монтажных удостоверений, журнал весовой нагрузки судна, журнал переделок и согласований, акты стендовых испытаний главных и вспомогательных механизмов и другого механического оборудования, а также инструкции, схемы, описания, формуляры оборудования и паспорта контрольно-измерительных приборов. После рассмотрения всех представленных документов комиссия выносит решение о готовности к выполнению сдаточных испытаний.
Кроме подготовки к испытаниям период испытаний судов включает следующие этапы: швартовные испытания, ходовые испытания, ревизию, контрольный выход, контрольные испытания.
Швартовные испытания
Швартовные испытания — технологический этап сдаточных испытаний, основной целью которого являются проверка качества постройки судна, монтажа и регулировки оборудования; предварительное опробование под нагрузкой главной энергетической установки и вспомогательных механизмов; проверка в работе систем и устройств, обеспечивающих живучесть судна; подготовка судна к ходовым испытаниям.
Для проведения швартовных испытаний готовятся специальные места с достаточной глубиной, оборудованные швартовными береговыми устройствами и имеющие набережную прочной конструкции.
Швартовные испытания проводят раздельно по механической, электрической и корпусной частям. Первой испытывают механическую часть, начиная с аварийных систем и механизмов, обеспечивающих безопасность судна в процессе испытаний (пожарной системы, системы затопления и откачки воды).
После этого идут испытания средств вспомогательной энергетики: турбогенераторов и дизель-генераторов, вспомогательных котлов, испарителей, опреснителей и т. д. Испытания главной энергетической установки проводят в последнюю очередь. Судовые системы, трубопроводы, электросети, посты энергетики и живучести испытывают одновременно с главными механизмами. Перед испытаниями ГТЗА паротурбинной установки проверяют действие валоповоротного и валотормозного устройств, а также страгивание турбин на передний и задний ход. В процессе швартовных испытаний паротурбинной установки проводят гидравлические испытания трубопроводов всех систем, включая топливную, пожарную, паровую; выполняют проверку работы вспомогательных установок (растопочного, питательного, топливного насосов); осуществляют прокачку масла по маслопроводу машинного отделения; производят гидравлическую и паровую пробы паропроводов машинного отделения; проводят испытания циркуляционных и конденсатных насосов, а также трубопроводов, непосредственно связанных с турбинами; осуществляют проверку энергетической и осветительной сетей и пуск турбогенератора, а также пуск ГТЗА на холостой ход. Затем проверяют работу ГТЗА при частоте вращения, допустимой по условиям надежности швартовки, по состоянию береговых сооружений и глубине акватории.
Если на судне главная установка дизельная, то в начале ее испытаний проверяют исправность действия валоповоротного устройства, сигнализации падения давления и перегрева масла, выключения подачи топлива при повышении частоты вращения сверх допустимой; пусковые качества двигателя и запасы пускового воздуха. На следующих этапах испытывают работу главных двигателей при малой и средней частотах вращения. При наличии винта регулируемого шага или специальных разгрузочных устройств проверяют работу и при полной частоте вращения, соответствующей ходовому режиму.
По корпусной части на швартовных испытаниях проверяют водоизмещение судна посредством замеров осадки по маркам углубления, начальную остойчивость (методом кренования), а также работу якорного, рулевого, грузового, шлюпочного, швартовного и буксирного, леерного и тентового устройств, рангоута и такелажа, забортных трапов, световой и звуковой сигнализаций, прожекторов, ходовых огней, рынд.
При испытаниях рулевого устройства проверяют исправность действия привода руля, правильность работы указателей положения руля и действия ограничителей. Якорное устройство испытывают вытравливанием и выбиранием поочередно нескольких смычек якорной цепи на ленточном тормозе шпиля или брашпиля с проверкой прохождения звеньев якорной цепи через клюзы, винтовые стопоры и по звездочке якорного механизма. В грузовом устройстве проверяют надежность работы барабанов и тормозов грузовых лебедок, надежность крепления грузовых стрел по-походному, удобство открывания и закрывания крышек грузовых люков. Для шлюпочного устройства обязательны проверка легкости и правильности вываливания шлюпок, замер времени спуска и подъема шлюпок, проверка надежности крепления шлюпок по-походному.
К испытаниям корпусной части относятся также проверка работы камбуза, хлебопекарни, прачечной и других служб обитания на судне. Кроме того, испытывается надежность задраи-вания и непроницаемости дверей, люков, крышек, иллюминаторов и т. п. Проверяется также и бытовое оборудование: надежность его крепления, комплектность.
Имитационные испытания
В отечественной технологии судостроения было разработано достаточно большое количество имитационных испытаний, нашедших широкое применение в мировой практике. Имитационные испытания — это вид сдаточных испытаний судна, при которых проверка спецификационных параметров судового оборудования производится в процессе швартовных испытаний в условиях акватории верфи, максимально приближенных к натурным. Имитационные испытания проводятся с помощью специальных разгрузочных или нагрузочных устройств — имитаторов, воспроизводящих ходовые условия работы судового оборудования.
Разгрузочным устройством называется специальное технологическое устройство, применяемое для имитационных испытаний главной энергетической установки. Разгрузочное устройство служит для создания более легких условий работы оборудования. Так, для разгрузки гребного винта по упору и по моменту до расчетных используют уменьшение площади диска гребного винта за счет кольцевой насадки; потоконаправляющую камеру, обеспечивающую подток воды к винту со скоростью, равной его расчетной аксиальной скорости; подачу сжатого воздуха в зону винта с целью уменьшения плотности окружающей винт воды. Работу винта можно также облегчить, уменьшив осадку судна и, следовательно, уменьшив глубину погружения винта.
Нагрузочные устройства создают дополнительную нагрузку для проверки работоспособности оборудования. Например, при испытании дизель-генераторов и турбогенераторов нагрузочным устройством служит береговая сеть, куда передается с испытываемого судна лишняя электроэнергия.
Имитационные испытания якорного устройства на швартовах проводят несколькими способами: закреплением якорной цепи на берегу при работе главного двигателя на расчетных режимах на задний ход; навешиванием грузов на участок якорной цепи. Наиболее перспективным для имитационных испытаний якорного устройства считается способ с использованием универсального нагружателя, расположенного на понтоне и представляющего собой гидромеханический тормоз с дистанционным управлением. Этот способ имеет ряд преимуществ по универсальности, независимости технологического процесса испытаний, точности воспроизведения натурных условий.
С помощью имитационных устройств проводят также испытания навигационного и радиолокационного оборудования, гирокомпаса, гидродинамического лага, гидроакустической аппаратуры.
Для настройки радиолокаторов устраиваются специальные полигоны, вынесенные за пределы завода и оборудованные специальными отражателями. Направление и расстояние до отражателей известны. Радиолокационные станции обнаруживают отражатели, определяют курсовые направления и расстояния до отражателей. Данные сравнивают с истинными значениями и регулируют по отклонениям станции до необходимой точности определения искомых параметров.
Гидроакустическую аппаратуру проверяют с помощью устанавливаемого под днищем судна измерительного прибора — гидрофона, которым замеряется звуковое давление вибратора гидроакустического аппарата. По замеренному звуковому давлению производится пересчет дальности действия гидроакустической аппаратуры.
Имитационные испытания примерно в два раза сокращают продолжительность сдаточного периода, позволяют создать стабильные условия испытаний, повысить качество проверки и снизить расход топливно-энергетических ресурсов.
Ходовые испытания и сдача судна
Ходовые испытания — технологический этап сдаточных испытаний, целью которых является проверка работы оборудования и его параметров на ходовых режимах, а также проверка мореходных качеств судна (плавучести, остойчивости, управляемости, ходкости, маневренности, прочности на волне). Ходовые испытания разделяют на заводские и сдаточные.
В процессе заводских ходовых испытаний выполняют наладочно-регулировочные работы и подготовку оборудования к ходовым сдаточным испытаниям. На заводских ходовых испытаниях проверяют спецификационные характеристики главных судовых двигателей по мощности, расходам топлива и масла, времени развития полной мощности.
Эта проверка производится на различных режимах работы: на экономическом ходу, крейсерском ходу, полном и самом полном ходу при работе всех двигателей, заднем ходу. Одновременно с проверкой энергетической установки производится определение скорости и маневренности судна. Скорость определяется при прохождении мерной линии, обозначенной створными знаками.
При скорости 18 уз судно должно пройти мерную линию в одну милю, при скорости свыше 18 до 36 уз — в две мили, при скорости свыше 36 уз — в три мили. Так достигается достаточная точность определения скорости. Скорость определяют как среднее значение из замеров на нескольких галсах.
Программой ходовых испытаний предусматривается определение поворотливости судна на малом, экономическом, крейсерском и полном ходу. Поворотливость характеризуется элементами циркуляции: диаметром циркуляции (расстоянием между линиями обратных курсов при изменении направления на 180°), продолжительностью циркуляции, углом крена при циркуляции, потерей скорости. Диаметр циркуляции определяют в длинах корпуса судна. Замер производится штатными радиолокационными станциями судна или специальной аппаратурой.
В длинах корпуса определяют и выбег судна по инерции. При проверке инерции определяется также время с момента подачи команды до полной остановки судна или достижения определенной скорости.
Проверку и окончательную приемку оборудования при ходовых сдаточных испытаниях производят на ходу судна при условиях, обеспечивающих получение номинальных параметров. Согласно требованиям нормативных документов проверку оборудования проводят при нормальных климатических условиях (атмосферное давление 1,01 • 10 5 Па, температура 293 К, относительная влажность 70%), при силе ветра не более 3 баллов по шкале Бофорта с учетом глубины и скорости течения в районе испытаний.
По окончании сдаточных ходовых испытаний судна производят ревизию главных и вспомогательных механизмов и устройств по списку, составленному приемной комиссией. В список заносятся те механизмы и устройства, в работе которых замечены недостатки. Ревизия заключается во вскрытии этих механизмов и устранении недостатков, замеченных комиссией.
После ревизии судно идет на контрольный выход. Если у комиссии замечаний больше нет, то подписывается акт о сдаче и приемке судна.
Литература
1. Балякин O.K. Организация и технология судоремонта: Учебник для СПТУ. — М.: Транспорт, 1986.
2. Гандин Б.Д. Справочник по ремонту судового электрооборудования, выпуск 3. Судовые измерительные приборы.
3. Гогин А.Ф., Кивалкин Е.Ф. Судовые дизели. Учебник для речных училищ и техникумов водного транспорта. — 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Транспорт, 1987.
4. Козев А.Д., Корабельников А.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания.
Источник: poisk-ru.ru
СУДОРЕМОНТ ОТ А ДО Я.
В своем блоге буду описывать основы технологии судоремонта, методы дефектоскопии, восстановления и упрочнения деталей, виды и методы ремонта судов и механизмов.Будет приведена технологическая документация на ремонт и изготовление деталей.
Оглавление
- Магазин
- Частные объявления
- Книги о судоремонте.
- Программное обеспечение
- Основные направления развития технологии судоремон.
Ходовые испытания
После швартовных проводятся ходовые испытания, связанные с выходом в море. Испытания проводятся на специально оборудованной акватории, называемой «мерная миля» («мерная линия»).
Это трасса определенной протяженности (например, одна миля), начало и конец которой обозначены секущими створами — парой береговых деревянных щитов с накрашенной на них вертикальной черной полосой. Когда для наблюдателя, находящегося на судне, полосы сливаются в одну, судно находится в створе. Один створ отмечает начало, а другой — конец мерного участка. Направление движения судна задается или направляющими створами, или курсом, указанным на карте.
Для проведения испытаний формируется комиссия, все результаты ее работы оформляются в виде протоколов, куда, в частности, заносят фамилии и должности членов комиссии, время и условия проведения испытаний, сведения об используемых измерительных приборах, результаты измерений.
К судну на момент испытаний, самой мерной миле, условиям проведения испытаний и измерительным средствам предъявляются определенные требования.
Судно должно быть свежеокрашенным (не более 15 дней, а в холодной воде — 30 дней после выхода из дока), не должно иметь крена и дифферента. При ходовых испытаниях водоизмещение обычно бывает меньше, чем в полном грузу, что при обработке результатов учитывается.
С этой целью рекомендуется измерить осадки в оконечностях и с обоих бортов на миделе, что даст возможность учесть крен и общий изгиб судна. Во время докования обследуют состояние выступающих частей и при необходимости устраняют их повреждения. Особые требования предъявляются к состоянию судовых движителей. Проверяют геометрические характеристики гребных винтов, при наличии повреждений лопастей их устраняют.
Испытания проводятся при тихой погоде: допускается сила ветра ориентировочно до 3 баллов (для малых судов — до 1000 т — до 2 баллов, для крупных -свыше 20000 т — до 4 баллов), а волнение — до 2 баллов (тоже для малых судов -меньше, а для крупных — больше), причем створные знаки должны быть хорошо видны. В районе мерной мили не должно быть сильного течения, особенно в поперечном направлении, что искажает результаты измерения скорости. Очень важно, чтобы глубина на мерной миле была достаточно велика для избежания влияния мелководья на сопротивление. Напомним, что резкий рост сопротивления начинается при числе Фруда по глубине
где Н — глубина воды на мерной миле. Считается, что глубина воды на мерной миле должна превышать большую из двух величин, подсчитанных по формулам
где В и Т — соответственно ширина и осадка судна; v — наибольшая скорость судна во время испытаний. Таким образом, при обычных для транспортных судов скоростях хода 15-16 уз необходимая глубина составляет примерно 25-30 м (если осадка судна не очень велика). С ростом скорости необходимая глубина быстро растет.
Погрешности измерений скорости не должны превышать 0,5 %, времени прохождения мерного участка — 0,2 с, числа оборотов гребного вала в минуту -0,2 %, крутящего момента на гребном валу — 3 % от момента при номинальной мощности, расхода топлива — 0,5 %, скорости ветра — 2 %, направления ветра -5 %, осадки судна — 2 см, температуры воды и воздуха — 1 градус, времени начала и окончания пробега — 1 мин.
Программа ходовых испытаний предусматривает движение судна на нескольких режимах, соответствующих оборотам главного двигателя от минимальных до максимальных, включая номинальные. Для головных транспортных судов с ДВС обязательными являются следующие режимы: n = ном, n = 1,03ном, n = 0,91ном, n = 0,80ном, n = 0,63ном. На каждом режиме судно делает три пробега (схема движения показана на рис.
11.1; кривая, которую описывает судно при развороте в обратном направлении, называется «коордонат»). Для этого оно ложится на заданный курс, который должен точно выдерживаться, устанавливается нужная частота вращения, набирается установившаяся скорость. На судне находятся наблюдатели с секундомерами, число которых должно быть не меньше трех.
При прохождении первого створа секундомеры запускаются, второго — останавливаются. Результаты заносят в протокол; если один из трех результатов существенно отличается от других, он отбрасывается. Скорость судна во время пробега рассчитывается как частное от деления длины мерной мили на среднее время. Средняя скорость по трем пробегам на одном режиме рассчитывается по формуле:
Рис. 11.1. Схема движения судна на мерной миле
Тем самым учитывается возможная скорость течения, которая дважды будет учтена с плюсом и дважды — с минусом. Более того, если в ходе испытания скорость постепенно изменялась приблизительно по линейному закону, формула позволяет устранить влияние течения. Это быстрее и точнее, чем определение средней скорости по четырем пробегам.
Современные навигационные системы позволяют с высокой точностью определять положение судна в любой точке Мирового океана и в любой момент времени, что дает принципиальную возможность проводить скоростные испытания в местах, специально не оборудованных для этой цели. Однако при этом должно учитываться возможное течение.
Другая важная измеряемая характеристика — частота вращения двигателя. На судах в условиях эксплуатации она измеряется тахометрами, но для условий испытаний их точность недостаточна. Здесь используют тахоскоп — механический или электрический прибор, имеющий в одном корпусе счетчик оборотов и секундомер. Валик тахоскопа упирается в вал двигателя на носовом торце, при нажатии начинают работать и секундомер, и счетчик оборотов, при отпускании они останавливаются.
Имеются импульсные тахоскопы, работающие на различных физических принципах. Они используются и в тех случаях, когда нет возможности подключить тахоскоп к торцу вала.
Весьма желательно измерять также мощность двигателя и упор или тягу винта. Эти измерения технически более сложны и менее точны. Один из способов измерения мощности дизельных установок — по расходу топлива. Для этого в топливный трубопровод включают мерный бачок, на входе и выходе которого имеются прозрачные трубки с рисками.
В какой-то момент топливный трубопровод перекрывают, начинает расходоваться топливо из бачка. В момент, когда уровень топлива сравняется с входной риской на бачке, секундомер запускают, с выходной — останавливают. Зная удельный расход топлива в г/кВт-ч и измерив фактический расход в г/ч, рассчитывают мощность. Но удельный расход топлива — характеристика не вполне стабильная и не гарантирующая точность. Погрешность этого способа — примерно 4-5 %.
Мощность дизеля можно также измерить по индикаторной диаграмме — записи давления в цилиндре двигателя в функции от перемещения поршня. Для этой цели имеются специальные приборы. Сумма мощностей всех цилиндров дает индикаторную мощность; эффективная мощность двигателя меньше из-за потерь в двигателе (на трение), что учитывается механическим КПД, величина которого может быть определена при стендовых испытаниях дизеля на заводе-изготовителе, но также не является вполне стабильной.
Мощность паро- и газотурбинных установок определяется иными способами, которые мы не рассматриваем. На судах с электродвижением мощность можно определить по параметрам тока.
Есть и другие, более сложные способы. Поскольку мощность PD однозначно связана с крутящим моментом Q, передаваемым валопроводом (PD = 2пn * Q),
можно с помощью торсиометров измерять крутящий момент через угол закручивания вала ф на некоторой базе 1. При этом
Здесь Ip — полярный момент инерции сечения вала; для сплошного круглого сечения диаметром D
По принципу действия различают электрические и акустические торсиомет-ры. Для пересчета угла закручивания в крутящий момент требуется знание модуля сдвига G, который не является вполне стабильной характеристикой материала. Если предварительно выполнить тарировку мерного участка вала для определения модуля сдвига, погрешность определения момента составляет 2-3 %.
С помощью тензодатчиков, наклеенных под углом 45 градусов к оси вала, можно измерить касательные напряжения в валу (строго говоря, деформации вала от кручения), которые легко пересчитать в крутящий момент и мощность на валу. Но здесь возникает серьезная проблема передачи сигнала с вращающегося вала на неподвижную измерительную аппаратуру.
Деформации металла измеряются сотыми долями процента, такого же порядка изменения электрического сопротивления датчиков, которые требуется измерить с высокой точностью. Если показания снимаются с помощью контактных колец и щеток, в контакте возникает сопротивление, колебания которого могут быть одного порядка с измеряемым сигналом. Чтобы уменьшить это сопротивление, во-первых, подбирают силу прижатия щеток, во-вторых, делают попытки применения легкоплавких металлов, например сплавов галлия (температура плавления чистого галлия составляет 30 С). Можно избежать этих погрешностей, если на вращающемся валу разместить также предварительный усилитель и радиопередатчик, а рядом — приемник и остальную измерительную аппаратуру. Заметим, что дополнительная погрешность при таком способе возникает из-за неточного знания модуля сдвига материала вала.
Измерения упора или тяги винта выполнить еще сложнее. Например, тягу винта на швартовах можно определить по усилию натяжения троса, соединяющего судно с берегом, для чего используют мощные динамометры или металлические пластины с наклеенными на них тензодатчиками.
Наиболее точные результаты можно получить, заменяя один из промежуточных валов специальной вставкой, оборудованной приборами для измерения и упора, и крутящего момента. Такая вставка делается специально для определенной серии судов. Упоромер (гидравлический или электрический) может устанавливаться также в упорном подшипнике. Погрешность измерения упора обычно превышает 5 %.
Результаты испытаний обрабатываются и анализируются. Для пересчета с водоизмещения в момент испытаний на полное обычно используют адмиралтейскую формулу. Желательно, чтобы на номинальном режиме работы двигателя судно развило проектную скорость. Иногда скорость на испытаниях оказывается меньше проектной.
Возможно, это связано с недостаточной глубиной на мерной миле или с шероховатостью обшивки — эти случаи следует исключать в ходе подготовки к испытаниям. Как мы отмечали, ошибки могут быть обусловлены недостаточным уровнем развития науки и особенностями построенного судна. Бывают и случаи, когда скорость на испытаниях превышает проектную.
Если в ходе испытаний были измерены скорость судна, частота вращения гребного вала и мощность (упор часто не удается измерить), то по их результатам могут быть откорректированы коэффициенты попутного потока и влияния неравномерности поля скоростей на момент, которые предварительно были известны по данным модельных испытаний. Далее, рассчитав сопротивление судна, можно при несовпадении с результатами модельных испытаний исправить или сопротивление, или коэффициент засасывания.
Иногда по результатам испытаний корректируют элементы гребного винта.
Источник: sudoremont.blogspot.com