Конспект лекций «Автоматизация вспомогательных механизмов и систем. Судоремонт от а до я.: якорно-швартовное устройство Сухогрузы технические характеристики якорно швартовные механизмы

Тема 2.3 Автоматизация якорно-швартовных механизмов
Выполнение якорных операций в сложных навигационных условиях на крупных судах, особенно смешанного «река-море» плавания, является трудоёмкой, а нередко и опасной работой команды судна. Поэтому согласно требованиям Правил Речного Регистра на всех грузовых судах длиной более 60 м должна быть предусмотрена дистанционная отдача правого носового якоря с поста управления судном с помощью одного органа управления. На толкачах с поста управления судном должна осуществляться дистанционная отдача правого носового и кормового якорей. В ходовой рубке таких судов требуется установка приборов, указывающих длину вытравленной части цепи якорей. Система дистанционной отдачи якорей должна обеспечивать возможность остановки якорной цепи при любой вытравленной её длине. Продолжительность отдачи якоря не должна превышать 15 с после включения устройства дистанционной отдачи якоря.

В устройствах дистанционной отдачи якоря в основном используются электропневмогидравлические и элекгрогидравлические системы. Одна из таких систем представлена на рисунке 2.6. В состав устройства входит силовой гидроцилиндр 22 с пружиной 23, приводимый в действие электропневмогидравлической системой с панели дистанционного управления ПДУ В ходовом режиме тормозной барабан 20 якорного шпиля зажат ленточным тормозом 19 с помощью ручного валикового привода 17 и червячной передачи 24. Один конец ленты с гайкой 18 жёстко связан с корпусом шпиля, другой - с подвижным гидроцилиндром 22. Усилие зажатия ленточного тормоза определяется степенью первоначального сжатия силовой пружины 23 ручным приводом. При вращении валика 17 резьбовой шток

1. 
   жёстко соединённый с червячным колесом, будет вворачиваться в гайку 18, стягивая тормозную ленту.

Рисунок 2.6 - Схема автоматизации управления якорным шпилем

Рассматриваемая система позволяет производить аварийную и автоматизированную дистанционную отдачу якоря. В первом случае на ПДУ нажимается кнопка 11 аварийной отдачи якоря, и якорная цепь вытравливается до тех пор, пока утоплена кнопка. Во втором случае переключателем 12 устанавливается требуемая длина вытравливаемой части якорной цепи, а затем нажимается кнопка 13 автоматической отдачи якоря.

Длина вытравленной цепи контролируется по свечению лампы 15 и шкале указателя 14. Лампа загорается при нажатии любой из кнопок и гаснет после того, как якорь опустился ниже клюза на 2 м. После этого загорается лампа 16, что указывает на готовность отдачи якоря. Лампы управляются с помощью микровыключателей 31, приводимых в действие кулачком 30, который поворачивается через редуктор Р, передачу 32 от грузового вала шпиля. От этой же передачи вращается якорь сельсин-датчика СД, подающего электрический сигнал на указатель длины вытравленной цепи. В автоматическом режиме по сигналу от СД подаётся управляющий импульс на торможение барабана шпиля при достижении установленной ранее длины вытравленной цепи.

Система управления работает одинаково при любом режиме отдачи якоря. При нажатии кнопки 13 автоматической отдачи якоря получает питание катушка соленоида 6, якорь которой перемещает золотник 5 вниз, преодолевая действие пружины. Вследствие этого воздух из напорной магистрали через редукционный клапан 2, сепаратор 4 и золотник 5 подаётся на золотник 3, который давлением управляющего воздуха смещается влево, преодолевая действие возвратной пружины и открывая путь сжатому воздуху в пневмогидравлический дифференциальный цилиндр 7.

Под давлением воздуха поршень в дифференциальном цилиндре перемещается и вытесняет масло из нижней полости с давлением обратно пропорциональным соотношению площадей цилиндров. Масло через невозвратный клапан 8 подаётся в гидроцилиндр 22, который, преодолевая действие силовой пружины 23, перемещается относительно поршня, ослабляет ленточный тормоз, растормаживая барабан 20. Под действием силы тяжести якоря барабан начинает вращаться, а якорная цепь - вытравливаться.

От барабана шпиля 20 через вал приводится в действие шестерённый насос 25, являющийся чувствительным элементом отрицательной жесткой гидравлической обратной связи. Масло этим насосом через невозвратный клапан 26 подаётся в верхнюю полость гидроцилиндра 22 и к регулирующему клапану 27. Давление, создаваемое насосом, определяется частотой вращения барабана 20 и соответственно сила, действующая на поршень и гидроцилиндр. Эта сила, складываясь с силой действия пружины, перемещает цилиндр вверх и притормаживает барабан, уменьшая скорость отдачи якоря. Из нижней полости гидроцилиндра масло вытесняется, запирает невозвратный клапан 8 и перетекает в дифференциальный цилиндр 7 через регулирующий клапан 9. Плавность рассматриваемого процесса определяется степенью открытия регулирующего клапана 9, а также давлением масла, создаваемого насосом 25. Это давление, в свою очередь, регулируется проходным сечением регулирующего клапана 27. Система настраивается на скорость отдачи якоря 2,3 м/с, что должно соответствовать давлению масла 12-15 МПа. При превышении максимального давления масло через предохранительный клапан 28 перепускается во всасывающую магистраль насоса. Фильтр 29 служит для очистки от механических примесей масла, идущего на рециркуляцию от насоса 25 и верхней полости гидроцилиндра

22.

При достижении заданной длины вытравленной цепи по сигналу от СД из ПДУ подаётся команда на отключение питания соленоида 6. Золотники

1. 
   и 5 под действием возвратных пружин вернутся в первоначальное положение, и воздух из верхней полости дифференциального цилиндра 7 стравится в атмосферу. Давлением масла в верхней полости и силой действия пружины гидроцилиндр 22 переместится и окончательно затормозит барабан 20. Масло из нижней полости гидроцилиндра через регулирующий клапан 9 перетечёт под поршень дифференциального цилиндра 7, поставив его в исходное положение.

Бак 1 служит для компенсации утечек масла и создания подпора во всасывающей линии насоса 25.

Приведённая схема автоматизации якорного механизма полностью не устраняет применение ручных операций. Для их исключения необходимо автоматизировать процесс отдачи и затяжки винтового стопора якорной цепи.

Для упрощения и ускорения швартовных операций на крупнотоннажных морских судах получили применение автоматические швартовные лебёдки, которые обеспечивают не только подтягивание судна, но и удержание его с постоянным заданным натяжением швартовного троса. Автоматическое управление лебёдкой обеспечивает выбирание троса и вытравливание его. Это особенно важно в процессах погрузки-выгрузки, связанных со значительным изменением осадки судна.

При автоматическом управлении лебёдка должна: травить швартов при увеличении усилия выше заданного верхнего предела; удерживать швартов при уменьшении нагрузки ниже заданного нижнего предела; удерживать швартов при нагрузках, не превосходящих суммарный предел натяжения каната. Длина стравливаемого каната (при увеличении нагрузки) ограничивается некоторыми пределами, которые можно задавать при включении лебёдки на автоматическую работу. Последнее вызвано необходимостью предотвратить самопроизвольный отход судна от причала, который возможен, например, при внезапном увеличении ветра.

По принципу автоматического устройства лебёдки подразделяются на два типа: со взвешивающим устройством и работающие по принципу уравнивания моментов, возникающих со стороны швартовного троса и приводного двигателя. Устройства второго типа применяются с приводными паровыми машинами. Устройства первого типа аналогичны устройствам автоматических буксирных лебёдок, рассматриваемых в следующей теме.

На судах внутреннего и смешанного плавания автоматические швартовные лебёдки широкого применения не получили.
Тема 2.4 Автоматизация рулевых устройств
Для облегчения труда вахтенных рулевых на судах озёрного и смешанного «река- море» плавания применяются авторулевые, использование которых началось с 1950-х годов. Все авторулевые по основной выполняемой функции можно разделить на две группы. К первой относятся авторулевые, обеспечивающие прямолинейное движение судна по заданному курсу. Его изменение осуществляется вручную вахтенным начальником путём задания нового курса. Режим работы авторулевого в этом случае называется «следящим». Вторая группа включает авторулевые, которые обеспечивают перемещение судна из одного пункта в другой по заданной программе, которая вводится вахтенным начальником. Режим работы авторулевого называют «программным регулированием».

В процессе работы система автоматического регулирования подвергается внешним воздействиям:

а) возмущающим воздействиям f ( t ) (например, действие на корпус судна волн, ветра, течений);

б) управляющим воздействием ф (t ) (введение поправок по курсу

судна).

Управляющие воздействия задаются человеком (вахтенным начальником, рулевым) на вход системы, а возмущающие воздействия направлены к объекту регулирования (судну).

Для эффективного решения задач слежения (точная и быстрая реакция на управляющие воздействия) и регулирования (устранение влияния возмущающих воздействий) в современных авторулевых используется пропорционально- интегрально- дифференциалный (ПИД) закон управления

где в - угол поворота руля;

а - угол рассогласования (ошибка), равный а = а з -а и ; а з - заданный курс судна; а - истинный курс судна.

Введение производной при А 2 ^ 0 (сигнал, пропорциональный скорости отклонения судна от заданного курса) уменьшает колебания судна около установившегося значения (рыскание), время затухания переходных процессов и повышает чувствительность авторулевого.

Интегральная составляющая в законе управления при А 3 ^ 0 вводится для повышения точности удержания судна на заданном курсе при наличии

возмущающих воздействий, имеющих постоянную составляющую момента (ветер, разность частоты вращения гребных винтов и т. д.).

На судах применяются авторулевые различных типов. Авторулевые типа АТР и «Аист» предназначены для стабилизации судна на заданном курсе и устанавливаются на судах неограниченного района плавания. Авторулевой «Печора» предназначен для стабилизации судна на заданном курсе, изменения курса с заданной угловой скоростью; устанавливаются на судах внутреннего и смешанного плавания. Авторулевые обеспечивают разные режимы работы (виды управления). Например, авторулевой «Печора» выполняет семь видов управления: «Автомат», «Циркуляция», «Следящий», «Следящий синхронно», «Следящий раздельно», «Простой», «Ручной».

Рассмотрим упрощенную структурную схему авторулевого при виде управления «Автомат», представленную на рисунке 2.7. Чувствительным элементом системы является гирокомпас ГК. Он измеряет истинный курс

Рисунок 2.7 - Упрощенная структурная схема авторулевого

17

судна и через синхронную передачу передаёт угол поворота судна по курсу в авторулевой.

Сельсин-приёмник СП курса через необратимую передачу НП поворачивает вал механического дифференциала МД. На второй вал МД от штурвала подаётся заданное значение курса а з . На выходном третьем валу МД получается разность между заданным и истинным значением курса, т. е. угол а.

Выходной вал МД поворачивает датчик курса ДК, который вырабатывает сигнал, пропорциональный углу рассогласования судна по курсу

где a 1 - коэффициент передачи ДК.

Таким образом на входе У суммируются три сигнала

Этот сигнал подаётся на вход усилителя У Дифференцирующим ДУ и интегрирующим ИУ устройствами вырабатываются дополнительные сигналы соответственно пропорциональные скорости отклонения судна от заданного курса и интеграла от угла отклонения судна

Усилитель У, исполнительный двигатель ИД, рулевая машина РМ, датчик насоса ДН от ИД и рулевого датчика РД образуют следящий рулевой привод, который поворачивает руль судна на угол, пропорциональный суммарному входному сигналу U , поступающему на вход усилителя. В нём этот сигнал усиливается. Напряжение с У поступает на ИД, поворачивающий управляющий орган насоса РМ. При этом на вход У подаётся сигнал отрицательной обратной связи, вырабатываемый ДН. Этот сигнал вычитается из управляющего сигнала У Когда величина отрицательной обратной связи станет равной управляющему сигналу на входе У, разность напряжений станет равной нулю, а, следовательно, и напряжение, подаваемое на ИД, тоже станет равным нулю. Исполнительный двигатель ИД остановится, а управляющий орган насоса повернётся на определённый угол. Насос РМ в соответствии с положением управляющего органа приведёт в движение поршни силового цилиндра СЦ рулевой машины, которые будут поворачивать руль судна с определённой скоростью.

При повороте руля на вход усилителя подаётся сигнал отрицательной обратной связи, вырабатываемый рулевым датчиком РД. Он также вычитается

из управляющего сигнала усилителя. Поскольку в рассматриваемый момент разность сигналов на усилителе была равна нулю, то под действием сигнала от РД усилитель будет вырабатывать напряжение противоположной фазы, ИД будет вращаться в обратную сторону и перемещать управляющий орган насоса Н к нулевому положению, при этом сигнал обратной связи датчика насоса ДН будет соответственно уменьшаться. Когда управляющий орган Н вернётся в нулевое положение, РМ прекратит движение, руль остановится в определённом положении, сигнал ДН будет равен нулю, сигнал РД станет равным по величине управляющему напряжению и противоположен по знаку. Разность сигналов на входе У опять будет равна нулю. При этом положение руля определяется величиной поступившего управляющего сигнала и коэффициента передачи КОС (коэффициента обратной связи) датчика РД обратной связи по рулю. КОС - это отношение величины угла отклонения судна от заданного курса к величине угла перекладки руля при отключённом сигнале производной, т. е. КОС равен а/в. Чем меньше КОС, тем на больший угол необходимо повернуть руль, чтобы выработать напряжение обратной связи, равное управляющему напряжению, то есть наблюдается обратно пропорциональная зависимость. Опытные данные показывают, что при уменьшении КОС судно быстрее отрабатывает заданное значение поправки к курсу, но при этом увеличивается перерегулирование и число колебаний судна. Настройка системы управления осуществляется при испытании на стендах и в эксплуатационных условиях.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЯКОРНОЕ И ШВАРТОВНОЕ УСТРОЙСТВА

1.1 Назначение и общие сведения

Якорно-швартовные устройства должны удовлетворять требованиям правил Регистра "О комплектации судна якорями" определенной массы, якорными цепями и швартовными канатами надлежащего калибра, диаметра и длины, которые назначаются конкретному судну в соответствии с характеристикой снабжения.

Механизмы устройства устанавливают на открытой палубе, поэтому для судов с неограниченным районом плавания их рассчитывают, исходя из условия эксплуатации при температуре наружного воздуха в пределах от -30 до +45° С. При этом механизмы должны надежно работать при длительном крене на любой борт, при качке с углом крена на любой борт - 22°30"; длительном дифференте (без учета отрицательного дифферента) -5°; килевой качке с углом дифферента до 10° при наличии одновременного крена и дифферента указанных выше значений.

Каждое судно должно обладать соответствующим оборудованием для обеспечения ему безопасной стоянки и швартовки в самых разнообразных условиях. Например, пристоянке на сравнительно небольших глубинах (до 80--100 м) судно одерживается на месте при помощи якорного устройства. Для стоянки у причалов судно оборудуется швартовными средствами.

Якорное устройство - комплекс изделий и механизмов, предназначенный для постановки судна на якорь, т. е. для крепления судна к морскому грунту. Швартовным устройством называется комплекс изделий и механизмов, обеспечивающий возможность крепления судна к береговым причальным сооружениям или к другому судну. Оба вида устройств служат для неподвижного крепления судна, не имеющего хода. Общность назначения этих устройств сказывается и на взаимной их компоновке на судне. Однако по характеру использования и по конструктивному исполнению якорное и швартовное устройства существенно отличаются друг от друга. якорь крепление судно грунт

Якорные устройства судов должны обеспечивать:

а) возможность быстрой отдачи становых якорей и вытравливания якорных цепей на необходимую длину;

б) надежное крепление якорных цепей к судну для удержания его на якорной стоянке;

в) возможность снятия судна с якорей и подъема якорей на судно;

г) удобное крепление якорей на судне по-походному и хранение якорных цепей;

д) возможность быстрой отдачи якорей с цепями за борт в аварийных случаях.

Для выполнения этих требований якорное устройство включает в себя ряд следующих элементов:

- якори (становой, стоп-анкер, верп) - для крепления судна к грунту и удержания его на месте;.

- якорный канат (цепь, трос) - для соединения судна с якорем, подъема и опускания якоря;

- якорные клюзы и цепные трубы - направляющие приспособления, обеспечивающие перемещение якорных цепей (канатов); кроме того, якорный клюз служит для крепления якоря по-походному;

- якорный механизм (брашпиль, шпиль) - для выбирания с цепью или подтягивания судна к якорю, закрепленному в грунте;

- якорные стопоры - палубные приспособления для неподвижного крепления натянутой части якорного каната;

- цепной ящик - помещение на судне для хранения якорных канатов;

- механическое приспособление или глаголь-гак - для отдачи якорных цепей.

Кроме перечисленных элементов, в состав якорного устройства входит ряд вспомогательных приспособлений, облегчающих отдачу и выбирание якорей.

Эффективность якорного устройства определяется держащей силой якоря, зависящей от его конструкции и массы, от общей длины вытравленной за борт цепи и их общей массы. Держащей силой якоря называется наименьшее усилие, которое нужно приложить в направлении веретена, чтобы сорвать якорь с грунта, или максимальное усилие, которое может воспринять якорь, не отрываясь и не перемещаясь по грунту. Держащую силу обычно оценивают весом якоря. Например, если говорят, что эта сила равна трем, то это значит, что судно можно сместить с места силой, равной утроенному весу якоря. Кроме того, держащая сила зависит от свойств грунта. Если якорь лежит на плотном песке, то эта сила максимальна.

По форме якорь должен быть таким, чтобы его держащая сила при взаимодействии с грунтом была максимальной, она зависит от веса якоря и свойств грунта. Наибольшую держащую силу якорь имеет на плотном песке.

Как правило, на судне устанавливают носовое и реже - кормовое якорные устройства. Носовое устройство (рис.10.1) включает в себя весь перечисленный выше состав элементов. Кормовое якорное устройство чаще всего устанавливается на ледоколах, буксирах и судах специального назначения, которым якорная стоянка может потребоваться при определенном положении судна относительно ветра и течения, или на судах, швартующихся носом к причалу.

В походном положении якорь хранится в якорном клюзе Он должен свободно выходить из клюза при отдаче и плотно входить в него при выбирании, занимая правильное положение, не задевая лапами за форштевень и бульб. Не полностью вытравленную якорную цепь фиксирует цепной стопор.

Наиболее распространен обычный клюз с нишей. На судах с бульбовыми носовыми оконечностями применяются выступающие клюзы, на низкобортных судах - открытые.

В качестве якорных механизмов обычно используют брашпиль или два шпиля -по одному на каждый борт. Компоновка и выбор якорных механизмов зависят от размерений судна и, главным образом, от расстояния между палубными раструбами якорных клюзов, выполненных в виде труб. Внутренний диаметр трубы составляет размер, равный 7-8 калибрам цепи (калибр цепи - это диаметр сечения звена в месте его соприкосновения с другим звеном). В аварийной ситуации, когда судно вынуждено уйти со стоянки, оставив якорь и цепь на грунте, используется устройство быстрой отдачи цепи, размещаемое обычно в цепном ящике.

С войствами любого якоря являются:

- быстро забирать грунт и легко отделяться от него при малой массе;

Повторно входить в грунт после срывов;

Сохранять постоянство держащей силы при перемене направления якорной цепи;

Легко отделяться от грунта при подъеме;

Обладать достаточной прочностью при компактных размерах, быть просты и недороги в изготовлении;

По назначению якоря делят на становые , располагаемые в носу судна и предназначенные для его удержания в заданном месте, и вспомогательные , размещаемые в корме - для разворота и удержания судна в заданном положении во время стоянки на становом якоре. К ним относится стоп-анкер , служащий для постановки судна лагом к ветру, и верп (от англ. warp - подтягивать, ancher - якорь) - легкий якорь, который используется в качестве станового якоря в случае его потери или в аварийных ситуациях, например, при снятии судна с мели, перетягивании его на другое место при отсутствии хода. В этом случае верп заводится на шлюпках с кормы судна и сбрасывается в нужном месте. Самый большой верп на судне называется стоп-анкером .

Количество и масса становых якорей для каждого судна выбирается по Правилам Регистра. Масса стоп-анкера равна 1 / 3 массы станового якоря, а масса верпа - половине массы стоп-анкера.

Количество и вес якорей, длина, калибр и разрывное усилие якорных цепей (тросов) в зависимости от размеров, района плавания и назначения судна. Согласно правилам Регистра становые якоря подбираются по характеристике сна б жения

N с = L (B + H ) + S , (10.1)

где L - длина судна, м;

В - ширина судна, м;

Н - высота борта судна, м;

S - сумма поправок на надстройки и рубки судна, выражаемая в виде произведения следующих параметров k l , где l - длина надстроек и рубок, h - их высота.

Подробные указания по выбору этого произведения при определении якорной характеристики даны в «Правилах классификации и постройки морских стальных судов» Регистра.

В зависимости от якорной характеристики морские суда должны иметь два или три становых якоря. Если правилами предписаны три якоря, то третий является запасным и хранится на баке или в другом удобном месте. Стоп-анкер должны иметь все морские суда независимо от назначения и района плавания. Кроме того, ледоколы и спасательные суда снабжаются ледовыми якорями и верпами, а парусные и несамоходные - еще и верпами.

Суда внутреннего плавания, в зависимости от их размеров, имеют один или два становых якоря и кормовой якорь; второй становой якорь на речных судах - аварийный. В отличие от морских судов кормовой якорь на судах внутреннего плавания обладает таким же весом, как и основной становой якорь (чтобы при стоянке на сильном течении судно не разворачивалось поперек реки).

1.2 Устройство и типы як о рей

Якоря классифицируют преимущественно по числу рогов и лап. По конструкции судовые якоря могут быть следующих типов:

Штоковые (с неподвижными и поворотными лапами);

Бесштоковые;

Многолапые;

Специальные.

В качестве становых преимущественно используются двурогие якоря с:

Неподвижными лапами и штоком;

Поворотными лапами без штока;

Поворотными лапами и штоком.

Головной частью якоря является продольный стержень - веретено, сверху которого закреплена скоба для подвешивания якоря к цепи, а внизу оно переходит в лапы и рога, отливаемые заодно с веретеном (рис.10.2), или прикрепляемые к нему на шарнире в коробке (рис.10.3; 10.4). У некоторых якорей шток закреплен поперек веретена для повышения силы сцепления с грунтом. Иногда шток устанавливают на лапах, или на коробке.

А дмиралтейский якор ь (рис.10.2) относится к якорям с неподвижными лапами и штоком, он прост в конструкции, обладает хорошей держащей силой, быстро забирает грунт, способен сохранять держащую силу при перемене направления натяжения цепи. При отдаче он ложится на грунт пяткой и опирается на шток. При натяжении каната в горизонтальном положении якорь разворачивается на 90 0 и нижний рог с лапой зарывается в грунт. Шток не дает якорю раскачиваться при рывках якорной цепи и тем предохраняет лапу от выдергивания из грунта. Этим и объясняется большая держащая сила штоковых якорей, которая достигает 6-8 весов якоря G я (коэффициент держащей силы равен 6-8). Адмиралтейские якоря изготавливаю весом от 10 до 3000 кг.

В 1959 г научно-исследовательское судно «Витязь» на двух адмиралтейских якорях установило мировой рекорд по глубоководной стоянке, равный 11 022 м.

Якорь Холла (рис.10.3) был предложен в 1885 г. английским капитаном Холлом и является одним из основных якорей на морских судах. Это бесштоковый якорь, входящий в грунт одновременно двумя поворотными лапами. Он состоит из веретена прямоугольного сечения, головы, двух лап и двух штырей, на которых вращается голова и лапы. Веретено проходит сквозь квадратное отверстие в голове и соединяется своей нижней частью с головой и лапами. Поворачиваясь на определенный угол, лапы входят в грунт. Когда цепь лежащего на грунте якоря получает натяжение, захваты головы упираются в грунт, лапы поворачиваются на определенный угол и зарываются.

Коэффициент держащей силы у якоря Холла значитеельно меньше(3-4) G я чем у штоковых якорей, они удобны и надежны в эксплуатации, при подъеме полностью втягиваются в клюз, не запутывают якорные цепи, легко подвергаются разборке и сборке при ремонте. Масса якоря Холла находится в пределах от 100 до 8000 кг.

Со временем конструкция головы и лап бесштоковых якорей втяжного типа стала видоизменяться по и расстоянию между лапами и веретеном. Они получили название патентованных якорей. Так, в Англии - это якорь Байерса (рис.10.6), в США - якорь Болдта (рис. 10.5). Фирма Грузона выпускает якорь инженера Хейна (рис. 10.7). Голова этого якоря отлита вместе с острыми лапами, близко расположенными к веретену, благодаря чему он лучше сцепляется с грунтом и обладает большой держащей силой; на некоторых грунтах она оказалась в 4 раза больше, чем у якоря Холла.

Якоря Матросова и Данфорта (рис.10.4) по внешнему виду значительно отличаются от якорей других типов и относятся к якорям втяжного типа. Они обладают повышенной держащей силой (6-12 G я ) за счет близко расположенных к веретену лап. Якорь Матросова широко применяется на русских судах, второй - на американских. Общим для них является то, что лапы имеют большую площадь, а в нижней части - шток, предохраняющий якорь от опрокидывания, но не препятствующий втягиванию его в клюз.

Якорь Матросова быстро зарывается в песок и особенно хорошо держит в песчано-илистом грунте, так как шток погружается в него вместе с лапами. На твердом каменистом грунте держащая сила его несколько хуже из-за недостаточного веса. Этот якорь применяется преимущественно на небольших судах, где предпочтение отдается малому весу якорного устройства, но имеющему хорошую держащую силу.

Имеются однорогие конструкции якорей, которые применяются на доках и ледоколах.

Доковый якорь служит для долговременного закрепления плавдоков и земснарядов (коэффициент держащей силы 10-12), ледовый якорь закрепляют за край полыньи при стоянке судна во льдах. Его масса не превышает 150-180 кг, а держащая сила определяется в основном прочностью льда и лапы якоря.

Имеются также безроги е якоря, к которым относится мертвый якорь , представляющий собой усеченную пирамиду из чугуна или железобетона. Его держащая сила близка к массе якоря. Сегментный якорь, выполняемый в виде отливки, лучше входит в грунт и имеет коэффициент держащей силы 2,5. У грибовидного якоря этот коэффициент равен 6 -10. Винтовой якорь напоминает большой шуруп, который водолазы ввинчивают в грунт. Его держащая сила зависит в основном от свойств грунта. Безрогие мертвые якоря используют для швартовки судов на рейде и в гаванях и служат для удержания швартовных бочек, буев и т.п.).

1 . 3 Условия работы якорного устройства

Стоящее на якоре судно подвержено действию следующей системы внешних сил:

Давления ветра на надводную часть судна;

Давления воды на подводную часть судна, возникающей от наличия течения;

Натяжения якорной цепи;

Инерции от качки на волнении.

Рассмотрим условия стоянки судна на якоре. На рис. 10.8 сумму внешних сил R , действующих на судно, приложена у клюза якорной цепи в точке С. Эти силы уравновешиваются горизонтальной составляющей натяжения цепи Т о , которая, в свою очередь уравновешивается держащей силой якоря и силой трения о грунт лежащей на нем части цепи.

Равенство Т о = R иногда называют держащей силой якоря или я корного устройства, так как величина данной силы определяется не столько размером якоря, сколько размерами и весом якорной цепи. Практикой установлено, что сила трения цепи о грунт невелика и судно удерживается на месте одним якорем. Несмотря на это, роль якорной цепи в обеспечении стоянки судна очень велика, так как якорь хорошо держит только тогда, когда усилие отрыва его от грунта действует в горизонтальной плоскости. Этому способствует часть цепи, лежащей на грунте. Она же гасит динамические рывки, передающиеся от судна при порывах ветра.

При анализе условий работы якорного устройства наибольший интерес представляют следующие параметры:

h - высота выхода якорной цепи из клюза по отношению к грунту (глубина якорной стоянки судна);

l - длина провисающего участка цепи, равная длине вытравленной цепи;

- угол наклона вытравленной цепи к вертикали;

q = вес одного погонного метра цепи в воде, равный 1 - воды / стали 0,87 от погонного веса цепи в воздухе q возд ;

Т а - наибольшее натяжение цепи в месте выхода ее из клюза;

Т о - горизонтальная составляющая натяжения Т а ;

Натяжение цепи в точке А и длина якорной цепи могут быть определены по простейшим формулам:

T о = R = ; l = (10.1)

Однако можно получить более точные уравнения, если рассматривать работу якорной цепи с учетом угла наклона цепи, который изменяется в широких пределах.

T о = Т а = l = (10.2)

где n = l / h ;

Из этих уравнений вытекают важные для эксплуатации рекомендации:

1) на работу якорного устройства большое влияние оказывает погонный вес цепи; для получения одного и того же усилия T о легкую цепь надо вытравить на большую длину, чем тяжелую. Например, стальной трос, который легче цепи в 6-7 раз при равной прочности, надо вытравить на длину, в 2,5 раза большую, чем цепь, что представляет угрозу (намотка троса на винт) для самого судна и стоящих рядом судов; поэтому правилами Регистра запрещено использовать тросы в качестве якорного каната;

2) с возрастанием силы R растет и передаваемое якорю усилие Т о , при этом цепь выпрямляется и длина ее провисшей части l увеличивается, а длина участка цепи, лежащего на грунте, резко уменьшается, что чревато отрывом якоря. Чтобы избежать этого, при усилении ветра якорную цепь необходимо потравливать, визуально контролируя провисание цепи;

3) чем тяжелее и длиннее лежащая на грунте часть вытравленной цепи, тем большее ее провисание и запас потенциальной энергии, противодействующей отрыву, больше демпфирующие свойства цепи;

4) необходимую минимальную длину якорной цепи можно рассчитать, если известно внешнее усилие R , действующее на судно, и глубина h стоянки на якоре; при этом порядок воспринимаемых цепью усилий Т о также можно рассчитать заранее, если подставить в формулу (10.2) конкретные значения параметров, применительно к данному судну, например , задано h = 20 м; l = 80 м; q возд = 97 кг/м, погонный вес цепи в воде равен q вода = 0,8797 = 85 кг/м; на грунте лежит 20 м цепи.

Результаты расчета :

n = (0,880)/20 = 3.2; Т о = 0,5(3,2 2 - 1)8520 = 7850 кг; Т а = 0,5(3,2 2 + 1)8520 = 9950 кг.

Можно принять, что

Т а (1,2 1,4) Т о ;

Величина внешней силы R и предельная глубина стоянки h устанавливаются классификационными правилами, в частности правилами Регистра.

Постановка судов на якорь осуществляется в зависимости от глубины, качества грунта, направления и силы ветра и течения, необходимого пространства для циркуляции на якоре при перемене ветра и ряда других второстепенных факторов. Это пространство определяется радиусом дуги, описываемой кормой при изменении направления ветра, который равен

R 0,95 l ц + L c дна .

Рассмотрим основные случаи и способы постановки судов на якорь.

При тихой погоде или небольшом ветре судно ставится на один якорь, который отдают на малом переднем ходу судна. После вытравливания достаточно длинной части цепи (примерно 20-30 м) судно устанавливается на якоре против ветра. При сильном ветре для удержания судна на месте одного якоря, как правило, недостаточно, необходимо вытравить оба носовых якоря.

Указанные способы имеют существенный недостаток: при изменении направления ветра судно будет разворачиваться, описывая окружность вокруг точки закрепления якоря (якорей); не исключена возможность перекручивания цепей, что создаст трудности при снятии с якоря.

Во избежание этого судно ставят на «фертоинг », т. е. так, чтобы при отдаче якорей за борт между якорными цепями был угол около 180° (при положении судна носом против ветра). Для предотвращения запутывания якорных цепей при длительных стоянках применяется фертоинговая скоба (рис.10.9).

Эта скоба с вертлюгом, введенная в обе якорные цепи за бортом у форштевня, не допускает закручивания цепей.

На современных больших судах фертоинговая скоба применяется редко, так как расклепывание тяжелых якорных цепей за бортом связано с большими трудностями.

При длительной стоянке судов на рейдах используются другие способы, которые подробно изложены в инструкциях по обслуживанию якорного устройства.

1 . 4 Характеристика якорных канат ов и их деталей

Якорный цепной канат составляется из отдельных коротких отрезков, называемых смычками, причем длина каждой смычки колеблется в пределах от 22 до 27,4 м. Смычки, соединяясь между собой, образуют гибкую связь, называемую якорным цепным канатом. Общая длина каната устанавливается правилами Регистра в зависимости от тех же характеристик, что и вес якорей (размеров судна, высоты надстроек и рубок) и на современных морских судах колеблется в пределах от 100 до 600 м, калибр цепи от 12 до 90 мм.

риентировочно калибр якорной цепи в мм можно определить в функции от водоизмещения судна D (т ) по формуле: d a D 1 /3 (где: а = 2,5 3,0 - для сухогрузных и пассажирских судов; а 2,4 2,6 для танкеров). Вес погонного метра цепи может быть приближенно определен по формуле: q 0,0215 d 2 кг/м. Разрывную нагрузку цепи предварительно можно определить с помощью следующей формулы: Р ц = с d 2 , т.

Все якорные цепи после изготовления должны подвергаться испытанию на разрыв и на растяжение, которое производится на особом цепопробном станке. Для испытания на разрыв из каждой смычки вырубаются три звена, а на растяжение - испытывается вся смычка. Нормы нагрузок для испытаний регламентируются стандартами. Смычки, выдержавшие испытания, клеймятся на концевых звеньях клеймами Регистра. Цепи, находящиеся в эксплуатации, должны подвергаться периодическому отжигу и контрольным испытаниям по указанию Регистра.

Износ звеньев по диаметру более чем на 10% требует смены смычки. Износ цепи происходит от трения о клюз при резких изломах каната во время отдачи якоря.

Цепные якорные канаты изготовляют из сварочного железа или мягкой литой прокатной мартеновской стали, а распорки - либо отливаются из чугуна, либо штаммпуются из железа в соответствии со стандартами. В них дана следующая классификация якорных цепей в зависимости от методов изготовления и размеров калибров:

I - кузнечно-горновая сварка, цепь с распорками, калибр цепи от 13 до 100 мм;

II - кузнечно-горновая сварка, цепь без распорок, калибр от 7 до 37 мм;

III - электросварная с распорками калибром от 13 до 62 мм,

IV - электросварная без распорок калибром от 5 до 37мм;

V - литая с распорками калибром от 34 до100 мм.

По сравнению с якорными канатами (стальным и растительным) цепи имеют следующие преимущества:

Значительно меньше подвержены износу и, следовательно, более надежны и долговечны;

Не перекручиваются (благодаря вертлюгу);

Из-за своей тяжести провисают на стоянке больше, и это создает благоприятное направление усилий, передающихся на якорь.

На рис.10.10 изображен литой якорный цепной канат. Смычка А, примыкающая к якорю и соединенная с ним, носит название якорной. Смычка В, соединенная в цепном ящике или вне его с набором корпуса судна, называется коренной. Смычки Б, расположенные между якорной и коренной, называются промежуточными Если коренную смычку крепят к набору корпуса судна за обух, в составе цепного каната предусматривают жвака-галсовую смычку.

Основную часть всех смычек составляют общие звенья. Смычки соединяются между собой соединительными звеньями или скобами (рис.10.11). Соединительное звено по форме и размерам почти не отличается от общих звеньев, чего нельзя сказать о соединительных скобах, нередко вызывающих соскальзывание цепи с цепного барабана брашпиля.

Якорная и коренная смычки заканчиваются концевыми скобами, с помощью которых цепь соединяется с якорем и устройством для отдачи цепи. По своей конструкции они однотипны с соединительными скобами. Между концевой скобой и общими звеньями вставляются повышенной прочности концевое звено и два усиленных звена с вертлюгом между ними. Вертлюг предотвращает закручивание цепи. Они могут быть открытого или закрытого типа, кованными или литыми.

Каждая смычка состоит из звеньев с распорками нормального размера и лишь на каждом конце снабжена одним увеличенным звеном с распоркой и концевым большим звеном без распорки (рис.10.12).

Концевые звенья служат для соединения смычек между собой посредством особых соединительных скоб.

Введение в смычку увеличенного и концевого звеньев вызвано необходимостью создать плавный переход от обыкновенного звена к соединительной скобе, размеры которой значительно больше обычного звена, что исключает заедание скобы при отдаче якоря.

Концевое соединение комплектуется без распорки для того, чтобы обеспечить возможность пропускания соединительной скобы.

Для аварийной отдачи якорного каната используют откидные гл а голь-гаки (рис.10.13), которые приводятся в действие с палубы и являются непременной частью жвако-галсовой смычки. Они устанавливаются внутри или вне цепного ящика и имеют разную конструкцию.

Применение для крепления коренного конца якорной цепи жвако-галсовой смычки с глаголь-гаком может быть допущено лишь по особому разрешению Регистра.

На всех смычках якорных цепей должны быть нанесены клейма технического контроля завода-изготовителя и инспектора Регистра.

При отдаче якоря необходимо довольно точно знать количество смычек вытравленной за борт цепи, о чем всегда докладывается на мостик. Для этой цели якорь - цепи обязательно маркируют по смычкам, разбивая их на номера, начиная от якоря.

Существует несколько способов маркировки, одним из которых является следующий:

1) на первой смычке - последнее звено с распоркой первой смычки и первое звено с распоркой второй смычки окрашивают в белый цвет, а на распорки этих звеньев кладут марки из нескольких шлагов отожженной (мягкой) проволоки;

2) на второй смычке - два звена с распорками в конце второй смычки и два таких же звена в начале третьей смычки окрашивают в белый цвет, а на распорки вторых звеньев накладывают проволочные шлаги;

3) на третьей смычке - окрашивают соответственно по три звена с распорками третьей и четвертой смычек, а проволочные шлаги накладывают на распорки третьих звеньев.

Такую же разбивку производят на четвертой и пятой смычках. Начиная с конца шестой смычки порядок разбивки повторяют.

Якорная цепь при подъеме укладывают в щепной ящик, расположенный под брашпилем.

На современных судах цепные ящики - узкие и высокие, что облегчает самоукладывание цепи без опасности ее заваливания. Укладка якорной цепи в такой ящик требует только надзора. Крепление якоря по-походному производится цепными стопорами различных конструкций (закладными, ленточными, винтовыми и др.) Постоянные стопоры располагают между брашпилем и якорным клюзом, причем наиболее распространенным типом такого стопора является винтовой (рис.10.14). К переносным палубным стопорам относятся цепные стопоры, состоящие из куска цепи, один конец которой крепят за обух на палубе или за кнехты, а другой конец, снабженный глаголь-гаком или вилкой (каргой), закладывают в якорную цепь. Расчетная нагрузка на стопоры при креплении якорей по походному должна составлять не менее двух масс якоря, запас прочности деталей - не менее 2,5 относительно предела текучести их материала или 0,7 относительно предела прочности.

Для цепей калибром более 70 мм применяется закладной стопор, который имеет только одну подвижную деталь закладной пал (рис. 10.15). Все палубные стопоры предназначены для надежного крепления якорной цепи при якорях, втянутых в клюзы. Удержание якорной цепи при отданном якоре осуществляется при помощи ленточного стопора.

1 .5 Якорно-швартовные механи з мы

Требования Регистра к якорно-швартовным механизмам. В соответствии с Правилами классификации и постройки судов российского Регистра каждое судно должно быть оборудовано якорными и швартовными палубными механизмами - брашпилями и шпилями, обеспечивающими отдачу и подъем становых якорей, удержание судна при отданных становых якорях, подтягивание судна к береговым или плавучим сооружениям и надежное крепление к ним. Эти механизмы имеют швартовные барабаны - турачки, которые используются для работы со швартовными и буксирными тросами.

В качестве становых якорей и стоп-анкеров допускается использование якорей Холла, Грузона, адмиралтейских и Матросова.

Якорные механизмы по расположению оси вала цепных барабанов делятся на: як о рно-ш вартовные (двухъякорные) брашпили (рис.10.16; 10.17), у которых эта ось расположена горизонтально и якорно-швар товные (одноякорные) шпили, у которых ось вала расположена вертикально.

Согласно требованиям Регистра мощность привода якорного механизма должна обеспечивать выбирание любой из якорных цепей со скоростью не менее 10 м/мин в течение не менее 30 мин без перерыва, а также спуск одного якоря на условную глубину в зависимости от применяемого на судне калибра якорь-цепи. Условная глубина якорной стоянки исчисляется следующим образом: при калибре якорь-цепи до 14 мм - 1 / 3 длины якорь-цепи; 15-17 мм - 65 м; 18-28 мм - 80 м; более 28 мм - 100 м.

Привод якорного механизма должен обеспечивать также одновременное выбирание двух свободно висящих якорей с половины условной глубины.

По конструктивному исполнению брашпили делятся на три типа:

1) Б1-Б6 - с двухступенчатым редуктором, состоящим из червячной и зубчатой грузовой передач;

2) Б7- Б9 - с конически-цилиндрическим редуктором;

3) Б10-Б11 - с двумя (приводными электродвигателями, работающими на общий вал через редуктор.

Наиболее распространенными на судах являются электрические якорно-швартовные брашпили типов Б4, Б5, Б6 .

Кинематическая схема электрического якорно-швартовного брашпиля типа Б-6, приведенная на рис. 10.16, одновременно обслуживает два якоря (правого и левого бортов), поэтому у него на грузовом валу имеется два цепных барабана, предназначенных для выбирания и отдачи якорных цепей. К цепным барабанам с одной стороны присоединены ленточные тормоза с приводами, выведенными на пост управления брашпилем, а с другой стороны имеются кулачковые муфты с приводами также выведенными на пост управления. Разобщив при помощи кулачковой муфты один из цепных барабанов, можно производить выбирание якорь-цепи на другом цепном барабане. Рабочее вращение цепные барабаны получают от электродвигателя через систему червячной и цилиндрической передач и промежуточные валы. На концах промежуточного вала насажены швартовные барабаны (турачки).

С помощью брашпиля можно производить подъем и отдачу правого и левого якорей поочередно или одновременно с помощью электропривода, а также производить подтягивание судна на швартовах с правого и левого бортов (при разобщенных муфтах), выбирать буксирные тросы. Мощность электрического привода должна быть такой, чтобы брашпиль или шпиль мог выбрать свободно висящий якорь и 100 м якорной цепи со скоростью 10-12 м/мин .

На рис.10.17 показана общая компоновка основных деталей и узлов брашпиля Б 6 . Брашпиль закрытого типа. Все составляющие части брашпиля смонтированы на общей фундаментной раме, закрепленной к судовому фундаменту. Червячная и цилиндрическая передачи заключены в прочный корпус, защищающий их от воздействия внешней среды и механических повреждений. Грузовой вал с цепными звездочками установлен на четырех подшипниках качения. Два средних подшипника размещены в стенках корпуса редуктора, два крайних - в стойках брашпиля.

Вращение грузовому валу передается от электродвигателя через упругую муфту, моторный вал редуктора. Каждая звездочка снабжена ленточным тормозом и кулачковой муфтой, имеющими ручные приводы. Ручной привод применяется в основном как вспомогательный (резервный).

На брашпилях предусмотрена установка дистанционных указателей длины вытравленной цепи по одному на каждую звездочку.

Пуск брашпиля производят включением, а остановка - выключением электродвигателя. Включенный электродвигатель сообщает через упругую муфту промежуточные валы, червячную и зубчатую передачи вращение грузовому валу брашпиля, несущему на себе свободно надетые цепные звездочки и два швартовных барабана, посредством которых осуществляются якорные и швартовные операции.

Швартовные операции производят брашпилем при заторможенных и разъединенных с грузовым валом цепных звездочках.

Электрический двухпалубный якорно-швартовный шпиль (рис.10.18) состоит из вертикального барабана, находящегося на палубе и сидящего на валу (шпинделе). Под палубой расположены электродвигатель, редуктор и тормозное устройство, состоящее из диска и ленточного тормоза с приводом, выведенным на палубу.

Чтобы отдать якорь, необходимо зажать ленточным тормозом диск, снять с цепи стопор и разъединить маховиком звездочку со швартовным барабаном. После этого масса якоря воспринимается звездочкой. От звездочки вниз идет удлиненная втулка, на которой насажен диск. Если ослабить ленточный тормоз, диск начнет вращаться и якорь выйдет из клюза. При выборке якоря необходимо соединить звездочку со швартовным барабаном, ослабить ленточный тормоз и включить электродвигатель. Вал начнет вращаться вместе и звездочка будет выбирать цепь вместе с якорем.

Наименьшее значение пускового момента на звездочке механизма должно быть достаточным для создания двойного тягового усилия при страгивании якорь-цепи и судна при швартовке.

Тормозное устройство механизмов должно обеспечивать удержание якоря с цепью при их спуске с учетом возникающих инерционных сил. В связи с тем, что последние могут достичь значительных величин, спуск якорей, как правило, производят осторожно, на малой скорости, чему способствует тормозное устройство. Следует также учитывать возможность спуска якоря с помощью электропривода, т. е. при выключенной звездочке.

Привод якорного механизма одновременно должен выбирать два свободно висящих якоря с половины условной глубины стоянки, указанной в формуляре. Ручной привод рассчитан на подъем одного якоря со скоростью 0,04 м/с при действии на звездочку номинального тягового усилия. При этом усилие на каждой рукоятке должно быть не более 160 Н (16 кгс) на одного работающего.

Привод швартовного механизма должен обеспечивать непрерывное выбирание швартовного троса с номинальными скоростью и тяговым усилием в течение 30 мин.

При этом скорость выбирания швартовного троса должна находиться в пределах 0,15-0,30 м/с. В случае необходимости привод швартовного механизма должен развивать усилие в тросе не менее двойного номинального в течение 15 с. Тормозное устройство швартовных механизмов оборудуют автоматическим тормозом, который способен удерживать действующее на грузовой барабан усилие извне, равное 1,5 номинального тягового усилия. Каждая цепная звездочка оборудуется тормозом с моментом не менее 0,6 пробной нагрузки якорной цепи. Усилие на рукоятке привода тормоза допускается не более 150 Н (15 кгс). Широкое распространение бульбообразных носовых образований на судах затруднило установку двухъякорных брашпилей, вместо которых получают распространение как якорно-швартовные шпили, так и полубрашпили (одноякорные брашпили) или якорно-швартовные лебедки. Электрический привод на современных судах вытесняется более совершенными электрогидравлическим приводом, который обеспечивает широкое регулирование скоростей.

Швартовная лебедка (рис.10.19) служит для подтягивания судна к причалу, выборки тросов, а также для крепления на их турачках швартовных концов. При необходимости, для этих целей могут использоваться и грузовые лебедки.

Простые швартовные лебедки имеют барабан, на который наматывается швартовный трос. После подтягивания судна к причалу швартов не крепится на кнехты, а остается на барабане швартовной лебедки. При швартовных операциях эти лебедки удобнее, чем брашпили и шпили, так как отпадает необходимость использовать кнехты. Однако при изменении осадки судна, стоящего на швартовах во время погрузочно-разгрузочных операций или при изменениях уровня воды приливного характера, необходимо постоянно следить за натяжением швартовов и при необходимости потравливать или подбирать их. Этого недостатка лишены автоматические швартовные лебедки, которые получили большое распространение на современных судах.

На рис. 10.19 изображена электрическая автоматическая швартовная лебедка, которая имеет два режима работы - ручной и автоматический. Швартовный трос постоянно закреплен на барабане, имеющем ленточный тормоз. Барабан свободно сидит на силовом валу лебедки и входит в зацепление с ним при помощи шлицевого соединения. Сообщение и разобщение барабана с валом осуществляется рычагом. Турачка жестко связана с силовым валом.

Подтягивание судна к причалу, подача на берег и выборка троса с берега производятся при ручном управлении лебедкой, на котором она имеет две скорости при работе с нагруженным тросом, на ускоренном ходу лебедка может работать с ненагруженным тросом.

При стоянке на швартовах лебедка переводится в режим автоматической работы. В этом режиме лебедка самостоятельно будет потравливать или подбирать швартовный трос при изменении нагрузки на швартов по отношению к установленной на швартовном переключателе. Автоматическое включение электродвигателя лебедки на выбирание или потравливание троса производится при помощи взвешивающего устройства, которое связано с силовым валом через пружину, установленную на определенное натяжение, и изодромом - устройством, где замыкаются контакты, обеспечивающие включение и выключение двигателя лебедки.

Работа автоматической швартовной лебедки заключается в следующем. Для подготовки лебедки к пуску необходимо вращением маховика включить главный прерыватель и аварийный выключатель, установить указатель желаемого натяжения троса на максимальную величину. Управление лебедкой с ненагруженным тросом осуществляется при помощи рукоятки контроллера на первой или второй скорости. Когда надобность в скоростной работе отпадет, переключатель переводят в нулевое положение. При работе турачкой барабан отключают зажатием ленточного тормоза.

При автоматическом управлении вращением ручного колеса установить стрелку указателя желаемого натяжения против стрелки указателя фактического натяжения троса; контрольный переключатель переводят на «автоматическое управление». Ставить лебедку на этот режим нельзя, если фактическое натяжение троса больше установленного на указатель натяжения швартовного троса.

После окончания работы выключить аварийный выключатель, плотно закрыть вентиляционную крышку двигателя.

1 . 6 . Основные элементы швартовного устройства

В состав швартовного устройства судна входят:

Швартовы - гибкие тросы для соединения судна с берегом или с другим судном, для подтягивается судна к причальным сооружениям и другим местам;

Вьюшки и банкеты - вращающиеся барабаны с ручным приводом для уборки и хранения швартовов по-походному;

Кнехты - металлические тумбы на палубе, которые служат для крепления швартовов;

Киповые планки- металлические приспособления на палубе судна для пропуска швартовов за борт в районе леерных ограждений, предназначенные для придания швартовам нужного направления и предохранения их от перетирания;

Швартовные клюзы - металлические приспособления в фальшборте судна для пропускания швартовов с кнехтов на берег и предохранения тросов от перетирания;

Бросательные концы - лини - пеньковые тонкие тросы окружностью до 25 мм для подачи швартовов с судна на берег;

Проводники - вспомогательные тросы, заводимые при необходимости между бросательными концами и тяжелыми швартовами;

Тросовые или цепные стопоры на швартовах - приспособления для временного закрепления швартовов в момент их переноса их с турачки брашпиля на кнехты или на другое место;

Кранцы - приспособления, служащие для смягчения возможного удара о причал или корпус другого судна при швартовке;

Швартовные механизмы (лебедки и шпили), которые служат для подтягивания судна к причальным сооружениям и выбирания швартовов.

Основные характеристики ш вартов ны х канатов (тросов) . В зависимости от типа судна и условий его швартовки в практике судостроения применяют стальные, растительные тросы и тросы из синтетических волокон.

Швартовные тросы должны быть легкими, гибкими, прочными, эластичными и износостойкими. В устройствах с автоматическими швартовными лебедками их используют для многослойной навивки на барабаны лебедок.

В качестве стальных швартовных тросов, при отсутствии в швартовном устройстве автоматических лебедок, наиболее предпочтительны стальные канаты типа ТК, состоящие из 6 х 24 = 144 проволок и семи органических сердечников, а также канаты марки I с противокоррозионным покрытием ЖС, правой свивки с прочностью проволок 140 и 150 кг/мм 2 . На эту прочность рассчитаны стандартизованные изделия швартовных устройств.

При наличии в швартовном устройстве автоматических лебедок в качестве швартовных тросов применяются стальные канаты типа ТК (точечное касание), состоящие из 6 х 37 = 222 проволок и одного органического сердечника, а также типа ЛК-РО (линейное касание), содержащие 6 х 36 = 216 проволок и один органический сердечник с пределами прочности проволоки 150 и 160 кГ/мм (для уменьшения размеров барабанов лебедок).

Пеньковые канаты допускается применять в качестве швартовных тросов только на судах, характеристика которых N с не превышает 600. На судах с N c > 600 используются более прочные, легкие и гибкие манильские и сизальские канаты. Растительные швартовные тросы обязательно применяются на судах, перевозящих легковоспламеняющиеся нефтепродукты, и на судах тропического плавания.

N c = km

где k =1,0 - коэффициент для самоходных судов; k = 1,3 - для несамоходных судов;

m = 1,0; 0,9; 0,8; 0,7 - коэффициент для судов, соответственно, категорий I,II,III,IY.

L - длина судна, измеренная на уровне летней грузовой ватерлинии;

B - ширина судна, измеренная между наружными кромками шпангоутов;

Н - высота борта на середине длины судна;

S - сумма поправок на надстройку, рубку, квартердек, специальные палубные сооружения.

Канаты из синтетического волокна изготовляют из нитей капрона, нейлона или перлона. Отечественная промышленность вырабатывает капроновые канаты окружностью от 25 до 200 мм. Ввиду меньшего веса по сравнению с растительными, капроновые канаты предпочтительны для швартовных устройств с обычными механизмами, т. е. в случае применения ручного труда во время швартовных операций.

Швартовные канаты работают в неблагоприятных условиях, резко уменьшающих их срок службы. Наиболее тяжелыми являются условия работы швартовного каната при выбирании его под нагрузкой брашпилем или шпилем. Выборка швартовых производится за счет силы трения, создаваемой между канатом и поверхностью турачки брашпиля или барабана шпиля. Чтобы увеличить эту силу, необходимо наложить на турачку несколько шлагов, которые в процессе выбирания каната постоянно смещаются вдоль оси барабана в результате их перехода с большего диаметра на меньший.

Однако скольжение каната по барабану при большом удельном давлении вызывает повышенный взаимный износ, который усиливается при перегибах на направляющих роульсах и киповых планках. Особенно неблагоприятны условия работы швартовного каната при травлении его через швартовный кнехт во время гашения инерции движущегося судна. Величина воспринимаемого при этом усилия может оказаться выше допустимого, что при перегибе и рывках каната может привести к его обрыву.

Вместе с тем швартовные канаты должны быть легкими, прочными и не тяжелыми, так как швартовка судна выполняются с большой долей ручного труда. В связи с этим к швартовным канатам, обслуживаемым обычными швартовными брашпилями и шпилями, предъявляются следующие требования:

Выдерживать без разрыва наибольшее тяговое усилие швартовного механизма, соответствующее предельному крутящему моменту на валу приводного электродвигателя. В то же время прочность каната не должна быть чрезмерной, чтобы при обрыве каната не происходило разрушения деталей швартовного устройства;

Быть достаточно эластичным и выдерживать динамические нагрузки;

Быть достаточно легким, гибким и стойким к вредному воздействию разнообразных условий внешней среды и стойкими на износ от трения.

При работе с автоматическими швартовными лебедками швартовные канаты в дополнение к перечисленным требованиям должны быть пригодны для многослойной навивки на барабан при любых нагрузках в пределах изменения тягового усилия. Этому требованию в полной мере удовлетворяют стальные тросы, имеющие высокую общую и структурную прочность. При этом эластичность каната не имеет первостепенного значения, поскольку его закрепляют на барабане лебедки, обладающей способностью поддерживать постоянное натяжение. Это относится и к неавтоматическим швартовным лебедкам, если они имеют муфту предельного момента, обеспечивающую автоматическое стравливание каната при увеличении нагрузки сверх нормы.

Типы швартовных канатов . В якорно-швартовных устройствах судов морского флота и внутреннего плавания находят применение следующие канаты:

Стальные,

Растительные: пеньковые, манильские и сизальские;

Из искусственного волокна: капрона, нейлона и перлона.

К анаты стальные . Конструкцию стальных канатов характеризуют следующие основные элементы:

Число прядей;

Количество проволок в прядях;

Тип и число сердечников;

Направление свивки;

Характер касания проволок в прядях;

Вид и род свивки.

В швартовных устройствах используются шестипрядные канаты с органическими сердечниками, которые наиболее легко поддаются сращиванию и допускают изготовление сгонов на концах благодаря рациональному соотношению диаметра прядей и диаметра центрального сердечника. Органические сердечники в каждой пряди и в центре каната, изготавливаемые из пеньки, манилы или хлопка, придают канатам эластичность, а, следовательно и большую стойкость к динамическим нагрузкам. Кроме того, пропитанные смазкой органические сердечники служат запасом смазывающего материала. В эксплуатации пряди нагруженного каната сжимают органический сердечник и выдавливают из него смазку, которая проникает в зазоры между проволоками и смазывает их.

В зависимости от направления свивки прядей тросы могут быть правыми и левыми.

При закреплении канатов на барабане направление свивки подбирают таким образом, чтобы канат дополнительно подкручивался при намотке, вследствие чего плотность свивки и долговечность каната увеличиваются. Для швартовных канатов, наматываемых на турачки с любой стороны, целесообразное использовать тросы правой свивки.

По характеру касания проволок в прядях различают канаты с линейным касанием (ЛК) и с точечным касанием (ТК) проволок.

Линейное касание обеспечивается таким подбором проволок разного диаметра, при котором все проволоки следующего слоя ложатся в углубления, образуемые нижележащими проволоками, а также одинаковым шагом свивки. Канаты линейного касания имеют повышенную стойкость на износ, поэтому они надежно работают на швартовных лебедках. Однако канаты точечного касания более стойки в условиях тяжелой работы.

По виду свивки различают канаты:

Односторонней свивки, при которой направление свивки проволок в прядях и прядей в канатах совпадают;

Крестовой свивки, при которой направление свивки прядей и каната противоположны; канаты этой свивки имеют большую структурную прочность, и поэтому их чаще применяют для швартовов, несмотря на повышенную жесткость.

По роду свивки канаты могут быть:

Обыкновенные;

Нераскручивающиеся.

У обыкновенных канатов проволоки и пряди не освобождены от внутренних напряжений, появляющихся в процессе свивки и стремящихся раскрутить канат.

В нераскручивающихся канатах проволокам и прядям, для уменьшения внутренних напряжений, перед свивкой придают пространственную кривизну путем предварительной деформации проволок и прядей.

В качестве швартовов применяют только нераскручивающиеся канаты, которые обладают следующими преимуществами:

Отличаются большей гибкостью, так как в них сняты внутренние напряжения;

Не перекручиваются при выбирании каната на барабан; отличаются более равномерным распределением растягивающих усилий на каждую прядь, а внутри пряди - на каждую проволоку;

Оказывают большее сопротивление усталостным напряжениям, вызываемым переменным изгибом;

При обрыве не расплетаются; отдельные оборванные проволоки сохраняют свое положение в канате, что значительно облегчает ручную работу с ним и предохраняет от повреждения поверхность турачек и барабанов.

Независимо от конструкции стальные тросы классифицируют по:

Пределу прочности материала проволоки на растяжение,

Вязкости проволоки;

Противокоррозионной защите, что обязательно оговаривается при заказе.

Предел прочности канатной проволоки на растяжение колеблется в пределах 70-210 кг/мм 2 . При заказе тросов необходимо учитывать, что стандартные детали швартовных устройств рассчитаны на разрывную нагрузку стального троса с пределом прочности проволок 140-150 кг/мм 2 , а швартовные механизмы согласно действующим стандартам рассчитаны на работу со стальными тросами, имеющими предел прочности проволок 160 кг/мм 2 - при диаметре троса до 33,5 мм и 140 кг/мм 2 - при тросах большего диаметра. Исходя из этого, прочность стальных тросов для швартовки судов не должна быть выше тех, на которые рассчитаны детали и механизмы швартовных устройств. Важным показателем качества каната является вязкость проволоки, от которой зависит число переменных изгибов и скручиваний при испытании каната на выносливость. По этому показателю канаты подразделяются на:

Подобные документы

Характеристики судовой энергетической установки, палубных механизмов, рулевого устройства и движителя. Эксплуатационные характеристики судна в рейсе. Особенности крепления негабаритного груза на примере ветрогенератора. Обеспечение безопасности судна.

дипломная работа , добавлен 16.02.2015


Рассмотрение требований Российского речного Регистра к швартовным механизмам. Расчет воздействия ветра и течения на судно. Характеристика основных стадий оценки работы якорного механизма судна. Построение нагрузочных диаграмм якорных электроприводов.

дипломная работа , добавлен 17.11.2011


Изучение якорного снабжения, швартового и буксирного устройства, сточно-фановой системы парома. Теплотехнические испытания агрегатов и механизмов. Мероприятия по предотвращению аварийности на флоте и борьба за живучесть судна. Электрооборудование судна.

отчет по практике , добавлен 05.11.2012


Судна, в которых применяется продольная система набора. Оценка плавучести судна и особенности нормирования этого качества. Регламентирование грузовой марки. Назначение якорного устройства, его составные части и расположение. Движители быстроходных судов.

контрольная работа , добавлен 17.05.2013


Схема постановки и снятия с якоря. Носовое и кормовое якорное устройство. Веретено и лапы как основные части якоря. Прочность и калибровка якорной цепи. Основные типы якорей. Главные методы фиксации платформ. Центрирование платформы во время штиля.

контрольная работа , добавлен 17.05.2011


Действия капитана при постановки судна на якорь. Подход к месту якорной стоянки и маневрирование при отдаче якоря при наличии ветра и течения. Маневрирование при развороте судна в узкости. Перетяжка судов вдоль причала. Перешвартовка к другому причалу.

реферат , добавлен 02.10.2008


Общие характеристики судна-прототипа, его вспомогательных механизмов, систем и устройств. Выбор рулевой машины, якорно-швартовного, спасательного, буксирного устройства. Оборудование и механизмы общесудовых и специальных систем. Расчет якорного брашпиля.

курсовая работа , добавлен 19.04.2013


Дефектация и ремонт основных деталей рулевого устройства. Сетевая модель управления ремонтом рулевых устройств, определение параметров сетевого графика. Проектирование стационарного рабочего места с разработкой карты организации рабочего места.

курсовая работа , добавлен 19.05.2011


Краткая техническая характеристика судна: тип, главные размеры и характерные данные. Описание конструкции валопровода и рулевого устройства. Недостатки существующих конструкций и предложения по их модернизации. Расчёты насадки лопастей и подшипников.

дипломная работа , добавлен 13.11.2011


Описание и конструктивные особенности нефтеналивного судна. Разработка принципиальной схемы переоборудования судна. Расчет нагрузок на опорное и спусковое устройства. Проверка общей и местной прочности корпуса. Схемы подъемно-транспортных операций.

Якорные механизмы

Якорные механизмы предназначены для отдачи якоря и якорной цепи при постановке судна на якорь; стопорения якорного каната при стоянке судна на якоре; снятия с якоря - подтягивания судна к якорю, выбирания цепи и якоря и втягивания якоря в клюз. Рабочим органом якорного механизма является цепной кулачковый барабан - звездочка.

В зависимости от расположения оси звездочки якорные механизмы делят на брашпили, у которых она расположена горизонтально, и шпили с вертикальным расположением оси звез­дочки. Наибольшее распространение получили брашпили, предназначенные для обслуживания цепей левого и правого бортов и выполнения швартовных операций. На крупнотоннажных судах стали применять по два полубрашпиля (брашпили с одной звездочкой) или якорно-швартовные лебедки, имеющие звездочку и швартовный барабан, смещенные к бортам, что удобно для судов с бульбовым носом.

Брашпили и полубрашпили размещены на палубе, что упрощает их обслуживание, осмотр и ремонт.

Шпиль предназначен для работы с одной цепью и обычно имеет швартовный барабан, который располагается на палубе, а привод - в помещении под палубой. Вертикальная ось барабана позволяет подводить к нему швартов с любой стороны.

Якорные механизмы обеспечивают безопасность плавания судна, поэтому по требованиям Регистра СССР привод этого механизма должен обеспечить выбирание одной якорной цепи вместе с якорем со средней скоростью не менее 0,15 м/с (9 м/мин) при регламентированном тяговом усилии на звездочке в течение 30 мин без перерыва. Скорость втягивания якоря в клюз должна быть не более 0,12 м/с (7 м/мин). Для отрыва якоря от грунта привод в течение 2 мин должен создать на одной звездочке тяговое усилие не менее 1,5 расчетного. Якорные звездочки должны иметь разобщительные муфты и тормозы, обеспечивающие удержание цепи при усилии, равном 0,8 ее разрывной нагрузки. Усилие на рукоятке привода тормоза не должно превышать 740 Н. Якорные механизмы с несамоюрмозящейся передачей должны иметь автоматические тормоза, включающиеся при отключении или выходе из строя при­вода и создающие тормозной момент, соответствующий усилию в цепи на 30 % выше номинального. Угол охвата цепью звездочки брашпиля должен быть не менее 115°, а для шпиля - не менее 150°. Конструкция звездочки не должна допускать пере­скакивания звеньев через кулачки на всех режимах работы механизма. Приведенные напряжения в деталях механизма, которые могут возникать при разрывной нагрузке цепи, не должны превышать 0,95 предела текучести материала. При номиналь­ном натяжении цепи эти напряжения не должны превышать 0,4лредела текучести.

В качестве привода якорных машин используются электро­двигатели и гидропривод. Для сокращения стояночного времени некоторые механизмы приспособлены для частичной автоматизации якорно-швартовных операций. В современных отечествен­ных и зарубежных стандартах за определяющий параметр якорных механизмов принимают калибр якорной цепи - детали, непосредственно связанной с механизмом.

Швартовные механизмы

Операцию подтягивания и крепления судна к причалам называют швартовкой, а механизмы, предназначенные для выби­рания швартовных тросов и подтягивания судна к причалу, называют швартовными. В качестве швартовных механизмов применяют швартовные шпили и швартовные лебедки.

На морских судах наибольшее распространение получили электрические швартовные шпили, применяют и шпили с гидроприводом. Различают шпили однопалубные, смонтированные на одной палубе, и двухпалубные шпили, у которых привод установлен на палубе, находящейся ниже палубы, на которой находится голова шпиля. Швартовные лебедки имеют электрический или гидравлический привод. Они бывают автоматическими и неавтоматическими - простыми.

Правилами Регистра СССР к швартовным механизмам предъ­являются следующие основные требования.

Номинальное тяговое усилие механизма не должно превышать 1/3 разрывного усилия швартовного троса в целом, принятого по таблице Регистра СССР. Привод должен обеспе­чивать непрерывное выбирание швартовного троса при этом усилии с номинальной скоростью в течение не менее 30 мин.

Скорость выбирания швартовного троса при номинальном тяговом усилии на первом слое навивки троса на барабан не должна превышать 0,3 м/с (18 м/мин).

Требования к приводу швартовных механизмов и прочности их узлов аналогичны требованиям к якорным механизмам.

Самым распространенным швартовным механизмом на новых судах является безбаллерный электрический шпиль. На рис.62.1. показаны кинематическая схема и общий вид шпиля типа Ш5, установленного на судах типа БАТ.

На рис.30. Кинематическая схема и общий вид шпиля типа Ш5

Основанием шпилю служит сварной корпус 9 редуктора, на крышке 8 которого крепится электродвигатель 4 с дисковым тормозом. Стальной литой швартовный барабан 5 свободно вра­щается на стакане 17, закрепленном на крышке 8. Радиальные усилия на барабане воспринимаются бронзовой втулкой 3 стакана, а ступица барабана опирается на бронзовые секторы 6.

Барабан 5 закрыт крышкой 1 с отверстием для заливки смазки. Подъем барабана ограничен фланцем маслосборника 2. В основание барабана 5 запрессован зубчатый венец 7, который вращается шестерней 16 вала, имеющего зубчатое колесо 14. Вал-шестерня 16 уложен на роликоподшипниках 15. Колесо 14 вращается шестерней 21, насаженной вместе с колесом 19 на вал 20, уложенный на шарикоподшипниках. Колесо 19 вращается шестерней 13 вала, который зубчатой муфтой 12 соединен с валом электродвигателя 4.

Лючки 10 служат для осмотра передач и обслуживания клеммной панели 11. Масло для смазки шестерен и подшипников редуктора заливается в его корпус. Опоры барабана и открытую грузовую передачу смазывают густой смазкой через масленки 19. Конденсат из полостей электродвигателя удаляют через 17 и трубки 18, а от клеммной панели - через отверстие с пробкой.

3.3. Судовые подъемно-транспортные механизмы

Грузовые устройства промысловых судов предназначены для перегрузочных операций в море и порту, выполнения вспомогательных работ с орудиями лова, постановки и снятия кранцевой защиты и пересадки людей с судна на судно. Перегрузочные операции в открытом море характеризуются высокой интенсивностью, поэтому их вынуждены проводить на волнении, при ветре и качке судна. Для этих условий наиболее приемлемыми оказываются устройства с грузовыми стрелами, которые получили широкое распространение на промысловых судах. Для выполнения грузовых операций такие устройства оснащены системой блоков и тросов, закрепленных вне стрелы на неподвижных судовых конструкциях - мачтах, колоннах, палубах и т. д. Чтобы сократить время на перегрузочные работы в море, из стреловых грузовых устройств судов создаются специальные перегрузочные комплексы, состав и оснастка которых зависят от размеров и общего расположения ошвартованных друг к другу судов, массы передаваемых грузов, волнения, ветра и т. п.

Морские суда некоторых типов оборудуются грузовыми устройствами с кранами. Краны в отличие от стрел не нуждаются в системе блоков и тросов, закрепленных на неподвижных судовых конструкциях. Их производительность выше, чем грузовых стрел. Однако из-за высокой стоимости и неудобства в работе, даже на небольшом волнении, краны на промысловых судах устанавливают крайне редко.

Большое распространение на промысловых судах получили грузовые устройства, предназначенные для перемещения грузов по судну: транспортеры, рольганги, лотки, элеваторы, тележки, тельферы и т. д.

Плавучие базы некоторых типов имеют специальные грузовые устройства для спуска и подъема на борт судов-ловцов. Наконец, на промысле находят использование бесконтактные способы передачи улова с добывающих судов на производственные рефрижераторы и плавучие базы.

Нормальная эксплуатация современного транспортного судна невозможна без подъемных механизмов, служащих для выполнения грузовых операций и обслуживающих промысловое, шлюпочное и другие устройства. Порты не всегда могут обеспечить своими средствами судовые погрузочно-разгрузочные работы, а рыбный промысел и его обслуживание неизбежно связаны с производством грузовых операций и перемещениями грузов на судне в открытом море. На промысловых судах все вспомогательные промысловые работы - выливка рыбы из орудий лова, смена промвооружения и др. - неизбежно связаны с использованием подъемных механизмов.

По конструктивному выполнению судовые подъемные механизмы можно разделить на три основные группы лебедки, краны и подъемники

Судовые лебедки по назначению разделяют на грузовые и специальные. К последним относятся шлюпочные, буксирные, топенантные и другие лебедки. В зависимости от типа привода лебедки бывают паровыми, электрическими и гидравлическими.

Судовые подъемные краны подразделяются на стреловые, поворотные и козловые, получившие в последнее время распространение на контейнеровозах По роду привода краны делятся на электрические и гидравлические.

К группе подъемников относятся лифты и элеваторы Лифты подразделяются на пассажирские, грузовые и грузопассажирские Подъемники имеют преимущественно электрический привод

Грузоподъемные устройства грузоподъемностью 10 кН и более, предназначенные для погрузки, выгрузки или перемещения груза на судне, подлежат надзору Регистра СССР и проходят ежегодный осмотр Направление движе­ния органов управления грузоподъемными механизмами должно соответствовать движению груза вращение маховика по часовой стрелке соответствует подъему груза, подъему стрелы и повороту вправо, перемещение вертикального рычага на себя или горизонтально вверх - подъему груза или подъему стрелы, перемещение рычага вправо - повороту вправо Органы управления должны иметь обозначения, фиксироваться в нулевом положении и надежно стопориться

Механизмы с гидроприводом должны иметь устройство, исключающее падение груза или самопроизвольное движение стрелы или крана при падении давления в гидросистеме Опускание груза или стрелы должно быть возможно только приводом. Каждый грузоподъемный механизм должен иметь тормоз, обеспечивающий торможение с запасом, который у грузовых и топенантных лебедок должен быть не менее 50 %. У кранов запас должен быть не менее 50% у механизмов подъема груза и не менее 100%- у механизмов подъема стрелы у механизмов поворота запаса может и не быть. Усилие на рукоятке тормоза не должно превышать 160 Н, а на педали - 310 Н. Для тормозов, регулярно применяемых при обычном режиме, эти усилия должны быть уменьшены, по крайней мере, в 2 раза

Краны и подъемники с электрическим приводом должны иметь концевые, выключатели для автоматической остановки механизмов в их крайних положениях.

Проверка обеспечения безопасности эксплуатации грузоподъемных механизмов производится испытаниями и освидетельствованиями. Перед вводом в эксплуатацию все краны, подъемники и стрелы с лебедками должны испытываться пробной нагрузкой, превышающей на 25 % при грузоподъемности менее 200 кН, 50 кН при грузоподъемности от 200 до 500 кН и на 10 % при большей грузоподъемности

Надзору Регистра СССР подлежат судовые электроприводные пассажир­ские и грузовые лифты грузоподъемностью 2,5 кН и более, движение которых осуществляется с помощью тросов ее скоростью подъема и спуска не более 1 м/с

В процессе эксплуатации механизмы подвергаются изнашиванию. Регулярное проведение технических освидетельствований (ТО) и текущих ремонтных работ уменьшает интенсивность изнашивания и вероятность отказов. ТО включают наружные осмотры с вскрытием механизмов и замерами износов, ремонтные работы, опробование в действии и испытания. Объем освидетельствования регламентируется пг срокам правилами эксплуатации и техническими руководствами.

Рис. 148. Привод гидравлического якорно-швартовного шпиля

ТО проводятся ежедневно, еженедельно, ежемесячно, один раз в 3 или 6 мес и каждые 1, 2 и 4 года. Объем работ при каждом последующем ТО увеличивается и в их проведении принимают участие базы технического обслуживания флота (БТОФ), судоремонтные предприятия (СРП), Регистр СССР.

Один раз в 4 года производится очередное освидетельствование механизмов Регистром СССР, в результате которого составляется Акт освидетельствования, являющийся основанием для выдачи классификационного свидетельства, подтверждающего соответствие механиз­мов и корпуса требованиям Регистра СССР. Свидетельство подтверждается ежегодным освидетельствованием механизмов судна инспектором Регистра СССР с составлением Акта, а для грузоподъемных устройств заполнением Регистровой книги судовых грузоподъемных устройств.

Внеочередное освидетельствование производится Регистром СССР в случае аварии, неисправности механизма, грозящей безопасности судна, переоборудования и может быть приурочено к проведению ремонта, несовпадающего со сроком освидетельствования. При всех освидетельствованиях обязательно присутствие представителя судового экипажа.

Осмотры и проверки технического состояния грузовых устройств, не подлежащих надзору Регистра СССР, проводятся комиссией, назна-

Рис. 149. Безбаллерный шпиль

Рис. 150. Схема привода соединенных шпилей

чаемой приказом капитана, под председательством старшего механика и включающей общественного инспектора по охране труда. Все пере­носные грузоподъемные устройства и приспособления должны осматриваться один раз в 3 мес и испытываться не реже одного раза в год нагрузкой, на 25 % превышающей номинальную. Результаты осмотров, проверок и испытаний фиксируются в специальных журналах.

При выполнении ежедневного ТО грузоподъемных и якорно-швартовных механизмов проверяют, нет ли посторонних предметов в зоне действия и вблизи движущихся частей. Наружным осмотром убеждаются, нет ли трещин и протечек масла, в исправном состоянии блоков, барабанов, тормозных устройств, элементов управления, канатов, цепей и т. д. Удаляется грязь с поверхностей механизмов, выполняется подкраска, возобновляется смазка на рабочих поверхностях. Ежедневное ТО осуществляется в процессе несения вахты и выполнения работ по заведованиям.

Ежедневно проверяется состояние крепежных соединений меха­низмов и трубопроводов, подверженных ослаблению в процессе вибрации, и выполняется их подтягивание.

При подготовке механизма к действию и еженедельных ТО осуще­ствляется проверка их работы на холостом ходу. Для крана она заключается в перемещении каждого механизма без груза в обе стороны до предельных положений с проверкой действия конечных выключате­лей. У якорно-швартовных механизмов поочередно включаются режимы "травить" и "выбирать" на всех регламентируемых скоростях.

При всех ТО, начиная с еженедельного, выполняются осмотр и проверка тормозных устройств. При замасливании фрикционных лент, накладок и тормозных шкивов они промываются, а при износе фрикционные элементы заменяются. Для их крепления используются медные заклепки. Равномерный зазор между тормозным шкивом и лентой устанавливается с помощью регулировочных болтов. По мере изнашивания ленты регулируется степень ее затяжки. Привод тормоза должен иметь легкий ход. Заедания свидетельствуют о его износе, механических повреждениях, недостаточном смазывании.

Смазывание элементов механизмов осуществляется следующими способами.

• Масляная ванна. Масло заливается в корпус передачи, имеющей пробки для заливки и спуска. Уровень масла должен находиться между верхней и нижней рисками маслоуказателя. Проверять уровень масла необходимо перед каждым пуском и еженедельно при бездействии механизма. Смена масла выполняется в сроки, регламентируемые инструкцией, и по результатам ежегодно проводимого анализа. После спуска отработавшего масла бак необходимо промыть маслом, имеющим аналогичные или сходные свойства с заливаемым. Заливка выполняется через фильтр. Отверстие для заливки нужно предварительно очистить от грязи. Один раз в месяц, а при плавании в тропиках еженедельно следует спускать отстой конденсата из масла. При обнаружении в нем металлических частиц или воды вскрыть редуктор, осмотреть шестерни, подшипники и уплотнения, устранить причину износа или попадания воды, промыть редуктор уайтспиритом или дизельным топливом, затем маслом, после чего залить свежее масло.
• Набивка и шприцевание масленок консистентной смазкой. Этим способом смазываются подшипники качения и скольжения, находящиеся вне зоны разбрызгивания масляной ванны. К ним относятся подшипники валов в корпусе редуктора, подшипники звездочек и турачек, подшипники опорных стоек, тормозные винты и ходовые гайки, приводы ленточных тормозов, муфт, канатоукладчиков и др. Добавление смазки в масленки выполняется при подготовке механизмов к действию, в некоторых случаях после их работы, а также при ежемесячных осмотрах.
• Узлы и детали, работающие периодически или с незначительной нагрузкой, смазываются нанесением смазки на их поверхность кистью. Так при подготовке к работе смазываются шарнирные соединения тормозных устройств, приводов датчиков, зубчатые передачи канатоукладчиков и др. Этим же способом еженедельно наносится смазка на неработающие неокрашенные поверхности с целью предохранения их от коррозии.

Во время осмотра редукторов проверяют уровень масла в корпусе, наличие консистентной смазки в подшипниках. У работающего редуктора следят за появлением ненормального стука, нагрева подшипников, утечек масла через разъемы, лючки, вдоль валов. Ежегодно вскрывают лючки корпуса редуктора и производят осмотр зубчатых зацеплений и подшипников. При этом следят, чтобы не было выкрашивания, отслаивания, трещин, задиров, коррозии, неравномерной приработки. Если дефекты находятся в пределах допустимых норм, места повреждений следует тщательно зачистить и скруглить их края. Измерение зазоров в зубьях шестерен выполняют не менее чем в четырех положениях передачи при повороте малой шестерни на 90°. В червячной паре необходимо измерять свободный ход червяка. При существенных дефектах одновременно заменяется пара шестерен, входящих в зацепление.

Степень износа цепных передач определяют по вытяжке цепи из-за износа в шарнирах, износа роликов, втулок и зубьев звездочек.

При износе кулачков соединительных муфт их восстанавливают наплавкой и подгонкой или заменяют. Легкость переключения кулачковых муфт обеспечивается при хорошем состоянии поверхности скольжения подвижной полумуфты и переключающего устройства. У эластичных муфт проверяют состояние резиновых вкладышей и втулок пальцев.

Через каждые два года проверяется состояние подшипников, измеряются зазоры, производится вскрытие механизмов, удаление старой смазки, промывка и осмотр. При наличии сильного износа и механических повреждений выявляется и устраняется их причина, подшипники заменяются. При сборке подшипников скольжения необходимо проверить чистоту поверхностей и маслоподводящих каналов, продуть их сжатым воздухом, нанести консистентную смазку на поверхности трения и детали подшипника. После сборки установить необходимые зазоры и пропрессовать подшипники до выхода смазки через их торцы. При сборке подшипников качения их полость заполня­ется смазкой на 2/3 объема при частоте вращения до 1500 об/мин и на 1/2 объема при частоте вращения свыше 1500 об/мин. После смены смазки следует контролировать температуру подшипника при нормальной частоте вращения в течение 1 ч. Температура нагрева подшипника не должна превышать 95 °С.

Штатные манометры один раз в 3- 6 мес проверяются контрольными манометрами и ежегодно сдаются на проверку Государственному поверителю.

Для обеспечения безопасности при эксплуатации якорно-швартовных механизмов необходимо соблюдать следующие правила.

При стоянке судна у причала, на рейде и при движении судна якорь-цепь должна удерживаться ленточным тормозом звездочки и дополнительными стопорными устройствами. Перед снятием стопоров следует убедиться, что ленточный тормоз затянут.

Перед включением механизма следует убедиться в следующем: пуск не угрожает безопасности людей. Для этого проверить, нет ли:

• людей в цепном ящике, в районе движения цепи или швартовного каната. Убедиться, что под носовым подзором отсутствуют плавсредства и не проводятся работы;
• отсутствуют помехи, препятствующие пуску.
• перед работой"механизма опробовать его на холостом ходу, при этом следует убедиться, что цепная звездочка разобщена.
• пуск механизма выполняется только по команде лица, руководящего якорно-швартовными операциями.
• оператор при отдаче якоря должен быть в защитных очках, предохраняющих глаза от окалины.

Накладывать на барабан 3-4 шлага растительного каната и возможно большее число шлагов синтетического. Во время работы не допускать слабины и малого числа шлагов на барабане.

Запрещается:

• находиться на линии движения якорь-цепи и швартовного каната или вблизи от них;
• прикасаться к вращающимся частям механизма;
• крепить канаты на швартовных барабанах даже на короткое время;
• накладывать и снимать шлаги с вращающегося швартовного барабана;
• находиться и держать руки ближе 1 м к блокам и барабанам при работе со стальными и растительными канатами и ближе 2 м при работе с синтетическими канатами;
• гасить инерцию судна натяжением швартовных канатов;
• отдавать и крепить канаты при непогашенной инерции судна;
• выбирать швартовный канат, заведенный на бочку, если на ней есть человек;
• выбирать швартовный канат до того, как он сброшен со шлюпки; выбирать пробуксовывающий канат.
• При пробуксовывании каната на барабане механизм следует остановить и наложить дополнительные шлаги.

Якорное устройство обеспечивает стоянку судна на свободной воде; его швартовку кормой к причалу; быстрое погашение инерции хода судна, предотвращающее навал на причальное сооружение или другое судно; постановку судна на шпринг; снятие судна с мели собственными силами и средствами.

Якорное устройство состоит из якорей, якорных канатов, бортовых и цепных палубных клюзов, цепных ящиков, стопоров и палубного механизма (шпиля или брашпиля).

Якоря, удерживающие судно на определенном месте от сноса ветром и течением, называются становыми. Якорем, обладающим большой держащей силой, является адмиралтейский якорь; его недостаток - сложность уборки после подъема. Кроме того, одна из лап адмиралтейского якоря, торчащая из грунта, представляет подводную опасность.

В настоящее время самыми распространенными становыми якорями являются патентованные бесшточные якоря типа Холла (рис. 167). Последние имеют меньшую держащую способность, чем адмиралтейские, но выгодно отличаются быстротой и удобством уборки.

На небольших судах широкое распространение получили якоря Матросова (рис. 168).

Кроме становых якорей, каждое судно снабжают вспомогательными якорями - верпами, которые применяются для снятия судна с мели. Наибольший из верпов - стоп-анкер должен по правилам Регистра СССР иметь вес около Уз веса станового якоря.

Якорные канаты (цепи) состоят из звеньев с распорками (контрфорсами) калибром от 13 до 100 мм (по ГОСТ 228-52).

Для замены изнашивающихся частей каната, а также для того, чтобы в случае необходимости канат можно было быстро разъединить, он состоит из отдельных кусков цепи - смычек длиной по 25 м. Смычки соединяются между собой соединительными скобами. Однако они при прохождении якорь-цепи через брашпиль, клюзы и стопоры (рис. 169) вызывают резкие рывки, что нередко влечет к соскакиванию якорных цепей со звездочки шпиля или брашпиля.

Поэтому соединительные скобы заменяют скобами особой конструкции (патентованными), имеющими разъемные звенья. Эти скобы не отличаются по размерам от нормальных звеньев якорной цепи и обеспечивают равномерные размеры якорной цепи во всей длине.

Рис. 167.

Рис. 168.

Чтобы якорная цепь не перекручивалась, в смычки вводят вертлюги: один - в первую смычку неподалеку от якорной скобы, другой - в последнюю смычку.

Внутренний конец якорной цепи крепят к корпусу судна посредством жвака-галса (концевой смычки), состоящего из куска цепи, заканчивающейся откидным гаком (глаголь- гаком). Жвака-галс служит для быстрой отдачи якорной цепи.

Рис. 169.

Снабжение судов якорями и якорными канатами производится в соответствии с ГОСТами и Правилами Регистра СССР в зависимости от типа, района плавания и величины того или иного судна. По правилам Регистра Союза ССР морские суда в зависимости от района плавания делятся на четыре категории:

I - суда неограниченного района плавания;

II - суда для плавания в закрытых морях без ограничений, в открытых морях - с удалением от порта-убежища до 200 миль;

III - суда ограниченного района плавания с удалением от порта-убежища на 50 миль;

IV - суда портового, рейдового и прибрежного плавания.

Для входа в таблицы ГОСТа необходимо вычислить аргумент, называемый характеристикой снабжения, который имеет вид квадратичного модуля, зависящего от главных размерений судна L(В+Н) .

Характеристика снабжения дополняется поправкой на парусность надстроек и рубок. Окончательно она имеет вид

где k - коэффициент, равный 1,0 для самоходных и 1,3 для несамоходных судов;

M - коэффициент, принимаемый равным 1,0 - для судов I категории; 0,9-II; 0,8-III и 0,7 - для судов IV категории;

ЕS - сумма 3/4 произведений длины надстроек на их высоту и 1/2 суммы произведений длины рубок на их высоту.

Если характеристика, полученная вычислением, лежит между смежными характеристиками таблицы, то снабжение производится в соответствии с ближайшей большой характеристикой.

Брашпили и шпили служат для подъема якорей; они бывают ручные, паровые и электрические. Тяговое усилие на звездочке этих механизмов должно превышать вес якоря в пять раз. Для закрепления якорей по-походному, помимо ленточных стопоров, имеющихся у брашпилей и шпилей, на палубе устанавливают постоянные и переносные стопора.

Правила технической эксплуатации якорного и швартовного устройств. Якорное устройство должно удовлетворять следующим основным требованиям:

Обеспечить при всех условиях плавания быструю, легкую, удобную отдачу и подъем якорей, а также надежную стоянку на них судна;

Число и вес якорей, калибр и длина якорных цепей должны соответствовать размерам, назначению и району плавания судна и отвечать требованиям Правил Регистра СССР;

Обеспечить одновременный подъем двух якорей с глубины не менее 45 м (без отрыва от грунта) со средней скоростью не менее 8 м/сек; скорость подъема каждого якоря в отдельности должна- быть не менее 12 м/сек;

Стопоры должны обеспечить быструю отдачу якорей, крепить якоря по-походному прочно и надежно. Перед каждым выходом в море якорное устройство должно быть проверено старшим помощником.

Швартовное устройство должно обеспечивать легкое и быстрое проведение работ по швартовке судна. Отдельные части его должны быть правильно расположены и обладать прочностью, обеспечивающей крепление судна у причальной линии, ручные швартовные механизмы (шпили, лебедки) должны иметь исправные и надежно действующие стопорные приспособления, не допускающие произвольного стравливания швартовов при их выбирании;

При швартовке, а также при стоянке в свежую погоду должны применяться мягкие тросы. Количество, качество и минимальные раз- меры швартовных тросов должны удовлетворять нормам и требованиям Регистра СССР и Табелю снабжения судов морского флота.