3000kW全回转拖船拖曳设备强度计算(2)

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4.2四滚轮式艉带缆桩强度校核23

4.3艉滚筒强度校核25

4.4其他主要构件强度校核27

第5章结构校核情况汇总30

结语.32

致谢.33

参考文献.34

第 1章绪论 1.1全回转拖船简介二十世纪七十年代，全回转拖船开始从日本引进我国，随后日本的主机、舵桨等拖船关键设备也开始被我国东海船厂引进，并且东海船厂自行建造了一批拖船，这也是中国全回转拖船的起步。1986 年镇江船厂首先采用欧洲船型建成了三艘 2×900kw 的港作拖船，自此开始，其他船厂也陆陆续续地加入到建造全回转拖船的步伐中。到了二十一世纪初，国产全回转拖船已达到 200 余艘，其中大部分是由镇江、东海和烟台三厂建造，而镇江船厂更是中流砥柱，200 余艘中有 80 艘是由镇江船厂建造。全回转拖船简单来说就是指能够在原地不动的情况下做到三百六十度随意转动的拖船。并且由于全回转拖船的操作、操控上存在各异的方式，所以一般都是把全回转拖船划分成单柄式全回转拖船和双柄式全回转拖船。不过又因为双柄船的操纵比单柄船要灵活，所以现在基本上全都采用双柄操作系统来制造全回转拖船。全回转拖船的特点十分明显，主要有以下几点： (1) 简单的操纵系统。在主机保持运转的状态下，要想做到控制船速和改变运动的方向，仅仅需要把螺旋桨角度进行改变。这一点在倒车的过渡时特别地节省掉了主机的换向这一步骤，这样就大大地缩短了操作所需时间。 (2) 灵活的操作。全回转拖船的马力较大、船舶长度比较小、船底较为平滑，正是由于这些特点，全回转拖船操作起来十分的灵活。 (3)良好的旋回性能。全回转拖船在进行原地掉头时，旋回圈的进距和横距都是零，转向一百八十度仅仅需要十到十五秒，而传统的单车船在进行原地调头时却需要半分钟甚至更长的时间。
(4) 全回转拖船能够做到横向移动。只需要分别把左右两个螺旋桨都向前转动一个适当的角度，再配合上车的运作，全回转拖船就可以做到横移运动。 (5) 较好的稳性。全回转拖船的稳心和一般拖船相比要高，并且由于全回转拖船一般都以首拖作为主要的作业，在进行此项作业时，全回转拖船在使用拖钩时会引起的横倾力矩会被抵消掉，这样就会大大减小全回转拖船发生倾侧和倾覆事故的可能性，这极大程度上保证了全回转拖船的安全。 (6) 效好的舵效。全回转拖船在进行作业的时候，它的螺旋桨能够随意的三百六十度转动，如此而言，全回转拖船的舵力能够在这种状态下轻易取得，简化了舵的功能。上述特点会极大地提高效率，同时也避免了受到三十五度最大有效舵角的限制。两边的螺旋桨一起旋转并且首尾线可以达到九十度，这也让船转动的力矩能够接近最大值。 (7) 极高的操作方便性。全回转拖船在顶推时不用带缆就可以进行作业，而且顶推的位置可以随意地改变。全回转拖船进行前进和后退作业时产生的拖曳强度是不存在区别的，而且全回转拖船上安置的拖绳是装配在船艏位置的绞缆机部分的，并且能够自由放出和收回，因此当其进行顶推大型船舶的作业的情况下，拖绳的长短能够轻易地改变，而且能够通过任意方位向其施加力。 (8) 非常开阔的视野。驾驶员在作业时，需要观察到本船的艏艉两部分，而在全回转拖船的驾驶台上做这项活动是没必要改变很多位置的，这对于驾驶员明了附近的状况是十分便捷的。再简单介绍一下全回转拖船在国内的应用。
(1)协助大船靠离泊。当船舶靠泊，因为有限的船舶操纵性，在正常的情况下，一般利用一对全回转拖船来帮助大型船舶做到平行地靠离泊。而且为了避免船舶或码头在碰撞前和碰撞后造成的船舶碰撞事故，这对全回转拖船产生的拉压力方向必须最大可能地保持和靠离泊船舶的艏艉线方向呈笔直状态，而且还要根据这对船的就位点来调整其拉压力的强度。 (2)协助大船进行转向或掉头。大型船舶从公园转弯或掉头前通常都是很困难的，因为这港口，狭窄的水域复杂流动，源:自;751'-论.文,网·www.751com.cn/ 慢船的速度，统舱贫困的各种因素，没有使用拖轮无法达到转动的目的。 (3)超大型船舶的护航。要最大可能地施展拖船对超大型船舶的护航的功能，通常都采用把拖船的拖绳系缚到超大型船舶位于艉中部的出缆孔，这样做主要因为考虑到作业时，被护航船舶要抵制风、浪、流造成的不利因素。通过整摆的灵活运行，克服船舶的挠度和减速。 (4)引航员登船下船的接引。全回转拖船在国内应用的内容还包括引航员登船下船的接引，这在超大型船舶的护航过程中更普遍。尽管全回转拖船在港口里的操纵是十分灵活的，然而在引航员登船下船的接引中仍旧存有不足之处：在引航员上船之后，拖船没有办法像别的同类型船舶一样做到满舵状态下行进并摆脱被护航船舶。而且还由于全回转拖船的艉部基本上都呈方型，所以仅仅可以让船艉旋转离开适当位置之后，再通过后退来离开被护航船舶。有些情况下，当被护航船舶达到甚至高出 6kn 速度的情况下，因为还有纵向流的因素，使全回转拖船不容易做到摆脱被护航船舶。这种情况下，必须让被护航船舶依照所处境况，适当的减少船舶的速度，以保证全回转拖船安全地离开。再者而言，假使决定在被护航船舶的船艉正中位置接引引航员登船下船，所达到的高效率就令别的同类型船舶望其项背了。 (5) 全回转拖船进行降速控制以达到对大型船舶的降速控制。考虑到某些港航道狭窄且水深较深，以及一些特定情况造成大型船舶航行时具有不利因素，通常会依照环境选择降低驾驶速度的办法，不过让大型船舶本身降低速度需要强制停止大型船舶，这样做的话会引起大型船舶的舵失效，给船舶操纵带来困难。要做到在最短时间内不出现危险的完成减慢速度，一般使用的方法都是在船艉正中位置设置一艘拖船来吊拖，这样做的话不仅可以完成目的还不会影响船舵造成失效的事故。