Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
7.05120101.5119.02.ПР - 02
Особенности конструкции механизмов и систем подводных крыльев и устройств успокоителей качки. Особенности и конструкции механизмов и систем якорно – швартовных устройств СДПП. Особенности и конструкции механизмов и систем спасательных устройств СДПП. Особенности и конструкции механизмов и систем грузовых устройств СДПП. Особенности и конструкции механизмов и систем буксирных устройств СДПП. Особенности и конструкции механизмов и систем аппарелей и латс потртов, платформ и подъемников СДПП. Особенности и конструкции механизмов и систем крепления грузов на палубе и трюмов СДПП.
СУДА НА ПОДВОДНЫХ КРЫЛЬЯХ, речные или морские суда, использующие устройство в форме крыла для того, чтобы поднять корпус судна над водой и уменьшить силы трения и сопротивления, ограничивающие скорость передвижения обычных судов.
При движении в воде подводное крыло создает подъемную силу точно так же, как крыло самолета в воздухе. Профиль подводного крыла изогнут таким образом, что при перемещении в воде он создает суммарную силу, направленную вверх и выталкивающую судно из воды. Катера и корабли на подводных крыльях как бы летят над водой, и под водой остаются только подводные крылья и гребные винты. Корпус корабля соединяется с подводными крыльями стойками, также имеющими обтекаемую форму.
При движении тела в жидкой среде возникают силы трения и другие возмущения, препятствующие движению, которые порождают суммарную силу сопротивления движению (силу торможения). Так как плотность воды в 800 раз больше, чем плотность воздуха, то при одной и той же скорости движения крыло самолета в воздухе и уменьшенное в 800 раз (по площади) подводное крыло будут создавать одинаковую подъемную силу.
Существуют два типа подводных крыльев, предназначенных для выталкивания корпуса судна из воды: частично погруженное крыло и полностью заглубленное крыло. Чем глубже в воде находится частично погруженное крыло, тем большая площадь его движется под водой и тем больше создаваемая им подъемная сила. Это свойство обеспечивает устойчивость движения судна по волнам. В случае полностью заглубленного крыла подъемную силу можно изменять, либо поворачивая все крыло (изменяя угол атаки), либо отклоняя закрылки, расположенные вдоль задней кромки неподвижного крыла (управление с помощью закрылков). В случае аппарата с заглубленными крыльями система автоматического управления регулирует наклон и высоту судна над водой и обеспечивает его балансировку. Устройство такого судна сложнее, чем устройство судна с частично погруженным крылом, однако первая конструкция более эффективна и обеспечивает плавное движение транспортного средства при волнении. Закрылками, отклоняемыми с помощью системы автоматического управления, можно снабдить и частично погруженное крыло, улучшая с их помощью плавность движения судна при сильном волнении. Подводные крылья нашли применение в конструкциях гибридных морских судов. Одной из наиболее удачных гибридных конструкций является катамаран с подводными крыльями, расположенными между корпусами.
Суда на подводных крыльях различаются расположением крыльев. В самолетной (обычной) схеме большое крыло располагается впереди центра тяжести, подобно крылу на самолете. Несущая поверхность меньшей площади располагается сзади. В схеме «утка» крыло меньшей площади помещается впереди основного крыла. В тандемной схеме несущие крылья располагают на одинаковых расстояниях спереди и сзади от центра тяжести. В каждой из этих схем могут использоваться как частично погруженные, так и полностью заглубленные крылья. Обычная схема и схема «утка» применяются в конструкциях небольших судов на подводных крыльях; для судов большего водоизмещения предпочтительнее тандемное расположение подводных крыльев.
Для создания тяги на судах с подводными крыльями используют гребной винт или водомет (струя воды, создающая реактивную силу). Винт, располагающийся в хвостовой части гондолы, приводится в движение судовым двигателем с помощью системы передаточных шестерен и валов (редуктора). В случае водомета тягу создает реактивная сила струи воды, накапливаемой внутри корпуса и с помощью насоса выбрасываемой с большой скоростью через отверстие в транце корабля. На большинстве гражданских судов с подводными крыльями используются дизельные двигатели. На судах большого водоизмещения с движителями обоих типов для повышения скорости движения часто применяют газотурбинные установки. См. также СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ДВИЖИТЕЛИ.
При понижении давления (что происходит, например, на верхней поверхности подводного крыла, движущегося с большой скоростью) в жидкости образуются воздушные пузырьки. Это явление называется кавитацией. Кавитация оказывает неблагоприятное воздействие на подъемную силу и сопротивление подводного крыла. Кроме того, схлопывание пузырьков может привести к повреждению поверхности крыла и разрушению конструкции. Подводные крылья, у которых максимальная скорость недостаточна для того, чтобы вызвать кавитацию, называются бескавитационными крыльями. Предназначаемые для более высоких максимальных скоростей подводные крылья специально профилируют. Подводные крылья, вызывающие кавитацию и схлопывание пузырьков вдали от поверхности крыла, называются суперкавитирующими. См. также КАВИТАЦИЯ.
Судно на подводных крыльях часть времени движется, как и обычный корабль, с погруженным в воду корпусом. Стойки, подводные крылья и гребные винты, расположенные под днищем корпуса, увеличивают осадку корабля. Чтобы устранить связанные с этой особенностью проблемы, подводные крылья можно сделать убирающимися. Однако и неубирающиеся подводные крылья находят широкое применение в конструкциях судов.
Как и в случае самолета, каждая дополнительная единица веса судна на подводных крыльях требует соответствующего увеличения мощности двигателя и расхода топлива. По этой причине в конструкции судов на подводных крыльях находят широкое применение легкие высокопрочные материалы (алюминий, пластмассы, композиты) и высокоэффективные силовые установки большой мощности. Наряду с обычными судовыми дизелями используются газотурбинные двигатели и вспомогательные устройства, аналогичные тем, которые применяются в авиации. Стойки и профили крыла изготавливают из лучших сортов стали. Для судов на подводных крыльях были разработаны уникальные трансмиссии, гребные винты и системы управления.
Устройство шпилей
Большинство судов имеют два становых якоря в носовой части и стоп-анкер (меньший по массе якорь) в кормовой части. Поэтому в носовой части судна устанавливают, как правило, брашпиль с двумя звездочками и швартовными барабанами, а в кормовой части — якорно-швартовный шпиль. Исключение составляют суда катамаранного типа, у которых в носовой части каждого корпуса смонтированы шпили. На буксирах-толкачах для выполнения якорно-швартовных операций иногда используют буксирные лебедки. На судах небольшой мощности устанавливают, как правило, один носовой якорношвартовный шпиль.
Механизм шпиля обычно имеет две части: верхнюю, состоящую из швартовного барабана 1 (рис. 132, а) со звездочкой, и нижнюю, включающую электродвигатель 3 и редуктор 2. По расположению привода шпили могут быть двухпалубные (рис. 132,а) и однопалубные (рис. 132,6, в). У двухпалубных шпилей электродвигатель с редуктором смонтированы на нижней палубе, а швартовный барабан — на верхней. Электрические однопалубные шпили могут иметь надпалубное
(см. рис. 132,6) или подпалубное (см. рис. 132,в) расположение электродвигателя. При подпалубном расположении электродвигателя 2 обслуживают привод через вырез в палубе или люки фундамента шпиля, снабженные водонепроницаемыми крышками.
На современных судах чаще всего устанавливают однопалубные шпили с надпалубным расположением электродвигателя 2 и редуктора 3.
В настоящее время в качестве ручных широкое применение получили судовые шпили с рукояточным приводом семи типоразмеров ШР1 — ШР7 с номинальными тяговыми усилиями на турачке (барабане) до 7 кН и на звездочке до 6,5 кН: ШР1 и ШР2 — швартовные с барабаном без звездочки; ШРЗ — ШР5 — якорно-швартовные с барабаном и звездочкой, отлитым за одно целое; ШР6 — ШР7 — якорношвартовные, оборудованные колодочным тормозом и раздельно отлитыми барабаном и якорной звездочкой.
Швартовный барабан 7 (рис. 133), отлитый заодно со звездочкой 9, у ручных шпилей вращается на втулках 5 и 8 вокруг оси-баллера 6, жестко закрепленного в фундаментной раме 11. В головке (верхней части) шпиля на двух опорах смонтирован горизонтальный вал 1, проходящий через отверстие в баллере. На концах горизонтального вала закреплены конические шестерни 2 и съемная рукоятка 4. Вращение горизонтального вала передается ведомой шестерне 5, соединенной с верхней торцовой поверхностью швартовного барабана 7. К нижней части звездочки на пальцах шарнирно прикреплены собачки 10, перемещающиеся при вращении барабана по соответствующим храповым выступам, сделанным в фундаментной раме 11. Как только вращение рукоятки прекращается, собачки упираются в выступы на раме и стопорят барабан от обратного вращения.
При изменении направления вращения рукояток собачки перебрасываются в другую сторону.
Электрические якорно-швартовные шпили изготавливают с запасным ручным приводом, если они предназначены для работы с якорными цепями калибром до 28 мм (в морских условиях) и до 34 мм (в речных условиях). В последнее время в связи с возрастанием мощности энергетических установок судов устанавливают якорношвартовные шпили, как правило, без запасного привода.
Схема одного из таких электрических шпилей показана на рис. 134. Турачка (швартовный барабан) 5 и якорная звездочка 2 шпиля посажены свободно на неподвижную втулку 9, внутри которой от электродвигателя через редуктор 11 (червячную, червячно-цилиндрическую или червячно-планетарную передачу) может вращаться пустотелый вал (баллер) 4. Соединены они кулачковой муфтой 3 с помощью маховика 7, при вращении винта 6 которого можно поднимать и опускать турачку. Якорная звездочка имеет шкив 10 для ленточного тормоза.
Скоба 1 выполняет роль отбойника якорной цепи.
При включении электродвигателя через редуктор 11 получает вращение пустотелый баллер 4, соединенный зубчатой муфтой 8 с турачкой 5. Для выполнения швартовных операций вращением маховика 7 поднимают турачку и выводят ее из сцепления с кулачковой муфтой 3 звездочки 2. Последняя при этом стопорится от вращения ленточным тормозом. Якорные операции производят при работающем электродвигателе и выключенном тормозе, когда турачка опущена с помощью маховика 7 вниз до сцепления с кулачковой муфтой 3.
Устройство брашпилей
За последние годы конструкции брашпилей претерпели значительные изменения. В связи с увеличением мощности энергетических установок судов электрические брашпили изготовляют, как правило, без запасного ручного привода. Брашпиль, схема которого показана на рис. 135,а, состоит из следующих элементов: кулачкового контроллера для пуска и остановки электродвигателя; редуктора, передающего вращение якорным звездочкам и турачкам; рычагов и маховиков управления соответствующими муфтами и ленточными тормозными устройствами.
При включении электропривода брашпиля через редуктор (рис. 135,6), состоящий из червячной 17, 16 и цилиндрической 18, 11 силовых передач, получает вращение грузовой вал 7. На его концах жестко закреплены швартовные турачки 6 и 15. Цепные звездочки 9 и 13, отлитые заодно со шкивами ленточных тормозов 8 и 14, посажены на валу свободно. Ступицы звездочек имеют кулачки, входящие в зацепление с муфтами 10 и 12, посаженными на шлицы грузового вала.
Швартовные операции производят при застопоренных тормозах и выключенных муфтах. Якоря поднимаются при включенной муфте 10 или 12 и выключенном ленточном тормозе на шкиве соответствующей звездочки. Одновременно разрешается поднимать два якоря только после поочередного отрыва их от грунта. В клюз 3 якоря втягиваются отдельно. Для отдачи якоря выключают ленточные тормоза и муфты. Звездочки под действием масс якоря и цепи при этом свободно вращаются на грузовом валу. Скорость якорной цепи регулируют ослаблением или натяжением тормозной ленты. Якорная цепь, сходящая со звездочки, хранится под палубой в цепном ящике 4, к которому она прикреплена жвака-галсом 5. Между брашпилем 1 и якорным клюзом 3, в котором подвешивают якорь, установлен стопор 2, предназначенный для крепления якорной цепи при выполнении швартовных операций, ремонтных работ и т. д.
Средства автоматизации якорных устройств. В соответствии с требованиями Речного Регистра РСФСР грузовые суда (длиной более 60 м) и толкачи оборудуют устройствами для отдачи якорей с поста управления судном, для подъема якорей — с местного поста. На речных судах широкое применение получили электромеханические и электрогидравлические средства дистанционного управления якорными механизмами. Электромеханические ДУ имеют два электродвигателя, один из которых предназначен для стопора якорной цепи, другой — для ленточного тормоза звездочки. Электрическая схема ДУ включается в работу переключателем режимов при установке его в положение «Торможение и дистанционная отдача». При нажатии кнопки управления пускается электродвигатель ленточного тормоза— лента начинает растормаживаться. Одновременно вступает в действие и электродвигатель отдачи стопора. К моменту отдачи стопора якорной цепи завершается и растормаживание ленты. Якорная цепь освобождается и происходит отдача якоря. При отпускании кнопки управления электродвигатель ленточного тормоза включается для затягивания ленты и отдача якоря прекращается. По мере натяжения ленты возрастает сопротивление на грузовом валу брашпиля, срабатывает муфта предельного момента, подача питания в схему прекращается и электродвигатель ленточного тормоза останавливается.
С помощью электрогидравлического ДУ, например брашпиля БЗР, осуществляется дистанционная отдача со свободным травлением и последующей остановкой травления якорной цепи на любом участке, местный контроль длины обеих якорных цепей, вытравленных за борт, и дистанционный контроль длины правой якорной цепи.
Схема ДУ брашпилем показана на рис. 136. При нажатии кнопки «Пуск» на пульте дистанционной отдачи якоря пускается электроприводной лопастной насос 14, и масло давлением 3,5 МПа через обратный клапан 9 поступает в верхнюю полость гидроцилиндра 5. Золотник 11, смещаясь вниз, перекрывает сливной канал, сообщающий нагнетательную магистраль 8 с масляным баком 12. Давление в верхней полости гидроцилиндра возрастает, поршень преодолевает сопротивление пружины 6 и перемещает толкатель 7. Рычаг 10 поворачивается по часовой стрелке и через тягу 2 растормаживает ленточный тормоз 1. Травление якорной цепи происходит до тех пор, пока нажата кнопка «Пуск». При этом избыток масла из нагнетательной магистрали сбрасывается в масляный бак через перепускной клапан 13. С отпусканием кнопки «Пуск» насос останавливается и давление в магистрали 8 падает. Золотник 11, смещаясь вверх, открывает сливной канал, сообщающий верхнюю полость гидроцилиндра 5 с масляным баком 12. Толкатель 7 под действием пружины поворачивает рычаг 10 против часовой стрелки и затягивает ленточный тормоз 1. Отдача якоря прекращается. Отдать ленточный тормоз 1 можно вручную вращением маховика 3 с винтом 4.
Момент отжатия кнопки «Пуск» контролируют визуально по механическому указателю длины вытравленной цепи, смонтированному на пульте дистанционной отдачи якоря. Механические указатели, выполненные в виде отдельных узлов, устанавливают в крышке редуктора брашпиля. При отдаче якоря цепь вращает звездочку 5, (рис. 137). Последняя через прямозубые и червячную передачи 2, 1 и 4 поворачивает на соответствующий угол лимб (диск) 3 относительно неподвижной стрелки. На лимбе закреплена шкала, градуированная в метрах соответственно передаточному отношению и расчетному диаметру звездочки. С заходом якоря в клюз звездочка, вращаясь в обратную сторону, устанавливает лимб со шкалой в нулевое положение. Указатель правой звездочки дополнительно оборудован электрическим преобразователем для дистанционного дублирования показаний указателя длины.
Автоматические швартовные лебедки
В последнее время некоторые суда оборудуют автоматическими швартовными лебедками. Швартовку судов с помощью таких лебедок производят в режиме ручного управления, а на стоянке они удерживают суда на швартовах с постоянным натяжением каната. При снижении усилия (ослаблении каната) лебедка автоматически выбирает канат (наматывает его на барабан), а с увеличением натяжения швартовов сверх заданного усилия — травит канат (поворачивает барабан для удлинения швартова). Автоматические швартовные лебедки изготовляют с электрическими или гидравлическими приводами. Устанавливают лебедки на палубе в удобном для производства швартовных операций месте. Пост управления может быть расположен и на некотором расстоянии от лебедок.
Автоматическую швартовную лебедку с электрическим приводом (рис. 138) обычно оборудуют двухскоростным редуктором, который при пуске электродвигателя приводит во вращение шестерню 1 (рис. 138,а) и пустотелый вал 6 с шестерней 7 и шестерней планетарной передачи. Последняя, вращаясь в неподвижном корпусе 4, через шестерни-сателлиты 3 и корончатую шестерню 8 вращает грузовой вал 5. На грузовом валу лебедки смонтированы швартовные барабаны 2 и 10, причем первый жестко скреплен с грузовым валом, а второй соединен с ним с помощью кулачковой муфты 9. При включении муфты 9 электродвигатель через редуктор, шестерню 7 и корончатую шестерню 8 передает вращающий момент на барабан 10 лебедки. Усилие на швартовном канате через шестерни 8 и 3 воспринимается корпусом 4 планетарной передачи, который удерживается от проворачивания пружиной 11 (см. рис. 138,6) переключателя режимов.
Каждому усилию Р на швартовном канате лебедки соответствует определенное положение поршня 13 в цилиндре 12, т. е. натяжение пружины 11. При ослаблении или натяжении швартовного каната равновесие нарушается. Например, с уменьшением усилия Р (ослаблением каната) пружина 11, воздействуя на поршень 13, поворачивает рычаг 14, связанный с командоконтроллером, вправо и электродвигатель включается в режим выбирания каната. При увеличении натяжения каната (возрастанием усилия Р) пружина 11 сжимается, рычаг 14 поворачивается влево и электродвигатель включается в режим травления каната. Когда усилие в швартовном канате и натяжение пружины переключателя режимов работы лебедки достигнут заданного значения, рычаг 14 разомкнет цепь управления электродвигателя. Вращающий момент на швартовном барабане в этом случае будет уравновешен моментом сопротивления на корпусе планетарной передачи лрбедки.
Гидравлические швартовные лебедки компонуют с приводным аксиально или радиально-поршневым насосом и реверсивным гидродвигателем. Смонтированный на валу лебедки гидродвигатель по конструкции аналогичен насосу. Разница заключается в том, что при вращении вала насоса в разные стороны в трубопроводах системы изменяется направление движения жидкости, а гидродвигатель, наоборот, с изменением направления жидкости в магистрали изменяет направление вращения барабана лебедки. Автоматический переключатель режимов в гидравлических лебедках управляет перепускным клапаном. С увеличением натяжения каната клапан перепускает все масло во всасывающий трубопровод и гидродвигатель работает в режиме насоса. При ослаблении натяжения каната, наоборот, перепускной клапан закрывается, давление в нагнетательной полости гидродвигателя возрастает и швартовный барабан поворачивается в направлении подтягивания каната.
Спасательные шлюпки
Спасательная шлюпка - это шлюпка, способная обеспечить сохранение жизни людей, терпящих бедствие, с момента оставления ими судна. Именно это назначение и определяет все требования, предъявляемые к конструкции и снабжению спасательных шлюпок.
По способу доставки на воду спасательные шлюпки делятся на спускаемые механическими средствами и спускаемые свободным падением.
Число спасательных шлюпок на борту судна определяется районом плавания, типом, судна и численностью людей на судне. Грузовые суда неограниченного района плавания оборудуются шлюпками, обеспечивающими весь экипаж с каждого борта (100% + 100% = 200%). Пассажирские суда оборудуются спасательными шлюпками вместимостью 50 % пассажиров и экипажа с каждого борта (50% + 50% =100%).
Независимо от конструктивных различий все спасательные шлюпки должны:
• иметь хорошую остойчивость и запас плавучести даже при заполнении водой, высокую маневренность;
• обеспечивать надежное самовосстановление на ровный киль при опрокидывании;
• иметь механический двигатель с дистанционным управлением из рубки, обеспечивающий скорость шлюпки на тихой воде при полном комплекте людей не менее 6 уз и защищенный от случайных ударов гребной винт;
• быть окрашены в оранжевый цвет.
По периметру шлюпки, под привальным брусом и на палубе наклеивают полосы из светоотражающего материала. В носовой и кормовой частях на верхней части закрытия накладывают кресты из светоотражающего материала.
Снабжение шлюпок
Каждая спасательная шлюпка должна иметь снабжение соответственно требованиям Международной конвенции СОЛАС-74, включающее:
• на гребных шлюпках по одному плавающему веслу на гребца плюс два запасных и одно рулевое, на моторных - четыре весла с уключинами, прикрепленными к корпусу шлюпки штертами (цепочками);
• два отпорных крюка;
• плавучий якорь с тросом длиной, равной трем длинам шлюпки, и оттяжкой, закрепленной за вершину конуса якоря;
• два фалиня длиной не менее 15 метров;
• два топора, по одному в каждой оконечности шлюпки для перерубания фалиней при оставлении судна;
• пищевой рацион и запас питьевой воды 3 литра на каждого;
• рыболовные принадлежности;
• сигнальные средства: четыре парашютные ракеты красного цвета, шесть фальшфейеров красных, две дымовые шашки, электрический фонарь с приспособлением для сигнализации по коду Морзе в водонепроницаемом исполнении (с комплектом запасных батарей и запасной лампочкой), одно сигнальное зеркало - гелиограф - с инструкцией по его использованию, сигнальный свисток или равноценное сигнальное устройство, таблицы спасательных сигналов;
• прожектор, способный осуществлять непрерывную работу в течение 3 часов;
• аптечку первой помощи, по 6 таблеток от морской болезни и одному гигиеническому пакету на человека;
• складной нож, прикрепленный штертом к шлюпке, и три консервооткрывателя;
• ручной осушительный насос, два ведра и черпак;
• огнетушитель для тушения горящей нефти;
• комплект запасных частей и инструментов для двигателя (на моторных шлюпках);
• радиолокационный отражатель;
• нактоуз с компасом;
• индивидуальные теплозащитные средства в количестве 10 % от пассажировместимости шлюпки (но не менее двух).
Один раз в месяц шлюпочное снабжение должно проверяться, проветриваться и просушиваться.
СОСТАВ ГРУЗОВОГО УСТРОЙСТВА
Грузовым устройством называется комплекс конструкций, меха низмов и изделий, предназначенный для грузовых операций силами судна.
Грузовые устройства современных морских сухогрузных судов могут быть периодического и непрерывного действия. К устройствам периодического действия относятся:
• устройства со стрелами и лебедками (в таких устройствах установка, поворот и изменение вылета стрел осуществляется с использованием мачт, грузовых колонн и т. д.);
• устройство с кранами, где грузовая стрела смонтирована совместно с механизмами подъема, поворота и изменения вылета;
• смешанные устройства (со стрелами и кранами).
Грузовые устройства непрерывного действия - транспортеры и элеваторы - применяются только на специализированных саморазгружающихся судах.
Наиболее распространенным является грузовое устройство со стрелами (стреловое либо смешанное).
Основные элементы такого устройства:
• мачты или грузовые колонны, которые служат опорой для стрел (на некоторых судах опорой может являться лобовая переборка надстройки);
• грузовые стрелы с такелажем и оборудованием для проводки и крепления такелажа;
• грузовые лебедки;
• грузовые помещения (трюмы и твиндеки) с соответствующим закрытием грузовых люков.
Грузовые стрелы делятся на легкие и тяжелые. Легкой называется стрела грузоподъемностью не более 10 т, а тяжеловесной – одиночная стрела грузоподъемностью более 10 т.
Суда контейнеровозы, которые обслуживают регулярные линии между портами, имеющими терминалы по перегрузке контейнеров, собственное грузовое устройство, как правило, не имеют. На этих судах обычно устанавливается 1-2 вспомогательных стрелы для приема продовольствия и снабжения.
Суда с горизонтальной схемой грузообработки (ро-ро) также в основном оборудуются только вспомогательными стрелами. В качестве бортовых перегрузочных средств на таких судах обычно имеется по нескольку автопогрузчиков.
На наливных судах основное грузовое устройство состоит из трубопроводов и насосов. Вспомогательные грузовые стрелы служат также для работ по пополнению запасов и, кроме того, для подъема и поддержания грузовых шлангов, что бывает необходимо при грузовых операциях на судне, стоящем к причалу лагом.
Пассажирские суда обычно оборудуются грузовыми кранами, предназначенными для перегрузки багажа, почты и груза.
Грузовые краны, установленные на линейных ледоколах, в основном служат для обеспечения хозяйственных нужд этих судов, подъема вертолетов со льда и т. д.
Обобщая изложенное, можно сказать, что наличие на судах различных конструктивных типов грузовых устройств обусловлено рядом факторов:
• назначением и типом судна;
• характером перевозимых грузов и способом перевозки;
• размеренными судна;
• особенностями бассейна, в котором эксплуатируется судно.
Например, говоря об особенностях бассейна, следует иметь в виду степень оснащенности портов этого бассейна перегрузочным оборудованием. Чем больше на бассейне необорудованных портов и портпунктов (и особенно так называемых "точек"), тем большее количество судов, работающих здесь, должно быть оборудовано собственным, достаточно эффективным грузовым устройством. К таким бассейнам можно отнести Северный, но особенно Дальневосточный.
Грузовые мачты
Мачты современных морских судов, прежде всего, используются для монтажа на них грузового устройства. Кроме того, на мачтах размещают средства внешней связи и сигнализации.
При наличии на судне трех мачт носовую называют фок-мачтой, среднюю — грот-мачтой и кормовую — бизань-мачтой.
Наиболее простой по конструкции является одиночная мачта, которая представляет собой стальную трубу большого диаметра. Для прочного крепления мачты она пропускается через отверстие в верхней палубе — пяртнерс и ее нижний конец — шпор приваривается к настилу нижней палубы или второго дна. Место крепления шпора мачты называется степсом.
При необходимости увеличения высоты мачты для крепления антенн, огней и т.п. на ней устанавливается стеньга, которая может быть как деревянной, так и трубчатой стальной. Верхний конец стеньги заканчивается плоским диском — клотиком.
Кроме крепления к корпусу судна, мачты раскрепляются при по мощи стоячего такелажа из жесткого стального троса. Тросы, идущие от мачты к бортам, называются вантами. Спереди мачты поддерживаются штагами, а в корму идут бакштаги.
Для обеспечения необходимого вылета грузовых стрел за борт вместо одиночных мачт устанавливают грузовые колонки и портальные мачты, состоящие из двух мачт – Л-образные и П-образные, которые в верхней части соединены салингом. Салинг служит для крепления троса, который поддерживает стрелу. В середине салинга устанавливаться стеньга.
Грузовые стрелы
Легкая грузовая стрела представляет собой стальную трубу с утолщением в средней части.
Нижний конец стрелы — шпор имеет вилку с двумя проушинами. На верхний конец стрелы — нок насаживают кольцо — бугель, имеющий четыре обуха. Стрелы сварной конструкции могут не иметь бугеля, а для крепления такелажа к ноку стрелы приваривают обухи.
Для шарнирного соединения шпора стрелы с мачтой на последней на высоте 2 — 2,5 м от палубы устанавливают башмак, имеющий про ушину и подпятник.
Нок стрелы поддерживается топенантом. Изменяя длину топенанта, можно изменить угол подъема стрелы. Топенант состоит из стального троса, коренной конец которого крепится к верхнему обуху нокового бугеля. Второй, ходовой, конец топенанта проходит через топенант-блок, закрепленный на мачте. Ниже блока к топенанту крепится треугольное звено — треугольник топенанта. С другой стороны к треугольнику прикреплены длиннозвенная цепь — грузовой стопор и стальной трос — лопарь топенанта. Лопарь топенанта служит для подъема стрелы. Выбирают лопарь с помощью грузовой лебедки, на турачку которой заводят ходовой конец лопаря. Грузовым стопором стрелу закрепляют в нужном положении, для чего одно из звеньев цепи крепят к обуху, приваренному на палубе.
На многих судах для крепления топенанта и подъема стрелы вместо грузового стопора используют топенантные вьюшки, которые приводятся во вращение от грузовой лебедки.
Для подъема стрелы с грузом суда имеют специальные топенантные лебедки или грузовые лебедки снабжаются топенантным барабаном. В этом случае топенант выполняется в виде талей (топенант-тали), что уменьшает нагрузку на топенантную лебедку.
Груз поднимают гибким стальным тросом — грузовым шкентелем. На одном конце его закрепляют грузовой гак и противовес, а другой конец через грузовой и направляющий блоки проводят к грузовой лебедке, где прочно закрепляют на барабане.
Поворот стрелы для выноса груза за борт и обратно производится при помощи оттяжек. Каждая стрела имеет две оттяжки, что дает возможность надежно закрепить ее в нужном положении. Оттяжка состоит из конца стального троса — мантыля и талей, основанных растительным тросом.
Мантыли оттяжек закрепляют за боковые обухи нокового бугеля, а тали нижними блоками крепят за обухи или рымы, установленные на палубе, фальшборте, рубке и т. п.
Грузоподъемность при работе на «телефон» уменьшается почти вдвое относительно грузоподъемности каждой отдельной стрелы вследствие увеличения усилий в стрелах, шкентелях и оттяжках, особенно при угле между шкентелями 120° и более. Недостатком этого способа является и то, что с изменение места подъема или укладки груза в трюме требуется перестановка стрел, на которую затрачивается время.
В полной мере грузоподъемность стрел может быть использована при работе способом «одиночной стрелы». В этом случае стрелу устанавливают над люком и груз на шкентеле поднимают из трюма на достаточную высоту. Затем стрелу с помощью оттяжек вываливают за борт и груз опускают на причал. Подобрав шкентель, стрелу возвращают в исходное положение.
Способ «одиночной стрелы» имеет низкую производительность и требует большой затраты ручного труда. Поэтому он применяется только в исключительных случаях.
На переходе легкие стрелы опускаются в горизонтальное положение, для чего устанавливаются стойки с накладными бугелями, в которых закрепляются ноки стрел.
Многие универсальные грузовые суда оборудуют одной или двумя тяжеловесными стрелами грузоподъемностью до 40 — 50 т, а в от дельных случаях (на специальных судах) — до 300 т.
Тяжеловесными стрелами работают по способу одиночной стрелы. Но в отличие от легких стрел стрелы-тяжеловесы имеют три рабочих движения: подъем груза, поворот стрелы и изменение наклона стрелы.
Конструкция и вооружение тяжеловесной стрелы имеют некоторые особенности. Шпор стрелы для уменьшения изгиба мачты опирается не на мачту, а на специальный фундамент, установленный на палубе. Отличием в конструкции нока стрелы является наличие врезного блока, установленного в прорези, которая сделана несколько ниже бугеля.
К нижней скобе на ноке стрелы подвешен верхний неподвижный блок многошкивных талей – грузовых гиней. К нижнему подвижному блоку гиней подвешен двурогий гак с вертлюгами.
Перегрузка тяжеловесов судовыми средствами должны производиться под личным руководством старшего помощника капитана. К работе на тяжеловесных стрелах допускаются только специально обученные члены экипажа, объявленные приказом по судну.
Грузовые краны
На многих грузовых и пассажирских судах устанавливают грузовые краны. Грузоподъемность судовых грузовых кранов составляет от 1,5 до 25 т. Устанавливаемые на судах краны могут быть стационарными поворотными, перемещающими поворотными и мостовыми с выдвижной консолью.
Основными преимуществами кранов по сравнению со спаренными грузовыми стрелами являются их сравнительно небольшие размеры, быстрота действия, постоянная готовность к действию, возможность поворота стрелы с грузом на 360° и удобство обслуживания. К недостаткам судовых грузовых кранов следует отнести ограниченную грузоподъемность и «чувствительность» к крену.
Буксирное устройство – представляет собой комплекс изделий и механизмов, обеспечивающих судну возможность буксировать другие суда или быть буксируемым
Элементы буксирного устройства:
При морских буксировках на длинном тросе применяют кильватерный способ.
В состав буксирного устройства входят:
Требование Регистра:
Буксирные лебёдки – требования к конструкции буксирных лебёдок приведены в 6.5 части 9 «Механизмы». Должна быть обеспечена возможность управления буксирной лебёдкой с места у лебёдки; рекомендуется обеспечить возможность управления буксирной лебёдкой с ходового мостика.
Число и расположение буксирных кнехтов и клюзов принимается исходя из конструктивных особенностей, назначения и общего расположения судна.
Для судовых барж разрывное усилие буксирного троса Fp кН, вычисляется по формуле:
Fp=16 n B d,
где n-число барж в кильватерном составе;
B-ширина баржи, м;
d-осадка баржи, м;
Буксирные тросы могут быть стальными, растительными или синтетическими. Требования, регламентированные для швартовых тросов, распространяются также и на буксирный трос.
Все несущие элементы буксирного устройства (например, буксирный гак, буксирная дуга и т.д.) и детали их крепления к корпусу судна должны быть рассчитаны на восприятие разрывного усилия буксирного троса в целом. При этом напряжения в этих элементах не должны превышать 0,95 предела текучести их материала.
Все детали буксирного устройства, подвергающиеся под действием натяжения буксирного троса растяжению или изгибу, не должны изготавливаться из чугуна.
Надзору Регистра подлежат при изготовлении следующие изделия, входящие в состав буксирного устройства:
Аппарель - составная платформа, предназначенная для въезда различных машин самостоятельно или с помощью специальных тягачей с берега на одну из палуб судна и съезда обратно. Одним концом (ведущей секцией) она закреплена на судне, а другим (концевой секцией) опирается в рабочем положении на причал или берег. В походном положении аппарель почти вертикальна.
По месту установки на судне аппарели могут быть бортовыми, носовыми и кормовыми; по конструкции — 1—3-секционными (средняя секция называется ведомой); по ориентации относительно диаметральной плоскости — совпадающими с ней (продольная ось аппарели в рабочем положении находится в диаметральной плоскости судна) и угловыми (продольная ось находится под углом к диаметральной плоскости); поворотными и полуповоротными.
Лацпорт (нем. lastpforte, грузовой люк) — морской термин, обозначающий вырез во внешней обшивке судна для проведения грузовых операций, приёма и выпуска шлангов, кабелей, буксировочных тросов. Лацпортом также называют водонепроницаемое закрытие такого выреза в виде герметически задраиваемых дверей различной конструкции[1].
До начала XX века этот термин использовался в более узком значении как закрывающийся грузовой порт на корме некоторых типов судов
На верхних открытых палубах судов перевозятся грузы различной номенклатуры: оборудование, плавсредства, прокат черных и цветных металлов и др. Упаковка, размещение, укладка и крепление палубных грузов производятся с учетом того, что перевозка их осуществляется в неблагоприятных условиях.
Грузы на палубе могут длительное время находиться под воздействием атмосферных осадков, испытывать давление ветра и удары волн во время шторма. Перед погрузкой палубного груза палубу очищают от посторонних предметов и мусора, прочищают шпигаты и штормовые портики.
Груз размещается так, чтобы обеспечивался свободный доступ к входам в трюмы, в жилые и служебные помещения, к мерительным трубкам, к местам размещения систем объемного пожаротушения, к аварийно-пожарным постам и кранам пожарной магистрали, к спасательным устройствам и якорно-швартовным механизмам.
Все палубные грузы укладываются или устанавливаются на деревянные прокладки — подтоварники, которые обеспечивают свободный сток воды к шпигатам и штормовым портикам, равномерное распределение массы грузовых мест на большую площадь палубы, создают опорную поверхность и подушки для грузов со сложной конфигурацией.
Для крепления и расклинивания грузовых мест применяются прочные стальные тросы и такелажные цепи, которые обтягиваются втугую талрепами, доски, брусья и клинья.
Специфические особенности отличают погрузку, укладку и крепление на палубе лесных грузов, которые, как правило, занимают всю свободную площадь палубы и укладываются на высоту от 1/3 до 1/2 высоты трюма. Такой большой палубный караван требует особо надежного крепления. Оно обеспечивается стензельными стойками и найтовами.
Стензельные стойки — стойки из бревен или нескольких толстых досок. Они устанавливаются в специальные башмаки на палубе вдоль бортов на расстоянии не более 3 м друг от друга и удерживаются в вертикальном положении при помощи съемных скоб на планшире фальшборта. Длина стоек выбирается такой, чтобы они выступали на 1,2—1,5 м над верхним уровнем палубного груза.
Перед началом погрузки лесных грузов на палубу и люки трюмов укладывают деревянные прокладки под углом 45—60° к ДП судна на расстоянии 75—90 см друг от друга.
При высоте каравана 3 м и более на уровне половины высоты груза над планширем заводят промежуточные найтовы из стального троса. По окончании погрузки груз крепится поперечными найтовами, для чего до начала погрузки леса на палубу найтовы закрепляют коренными концами за палубные рымы или обухи, расположенные вдоль бортов на расстоянии не более 3 м друг от друга, и вываливают за борт. По окончании погрузки найтовы выбирают из-за бортов и выводят поверх груза. К каждому найтову, выведенному с одного борта, на некотором расстоянии от его конца крепят кусок цепи с талрепом и глаголь-гаком, которым цепь присоединяется к найтову, выведенному с противоположного борта.
Глаголь-гак позволит безопасно и быстро отдать найтов и в случае необходимости сбросить груз за борт.
Поверх палубного груза настилают и крепят к найтовам дощатые переходы, которые оборудуют с обеих сторон леерами из растительного троса и обеспечивают достаточным освещением.
Для обеспечения надлежащей остойчивости судна до начала погрузки на судно лесных! грузов берут водяной балласт в междудонные отсеки, принимают бункер и спрессовывают топливные танки.
Особенно внимательно надо следить за остойчивостью судна на завершающей стадии загрузки палубы. Максимально допустимая высота палубного груза указывается в Информации об остойчивости судна. Момент окончания принятия груза на палубу можно также определить практическим способом. С одного борта одновременно поднимается груз стрелами, обслуживающими два средних трюма. Масса груза на каждой стреле примерно 3 т. Если при подъеме судно получает крен на 3—4°, дальнейшая погрузка должна быть прекращена.
Во время плавания судна с любым палубным грузом ведется постоянное наблюдение за креплением груза и своевременно выбирается образующаяся слабина найтовов. Наблюдение ведется группой членов экипажа, состоящей не менее чем из 2 чел. снабженных спасательными жилетами и страховочными поясами. Наблюдающие инструктируются старшим помощником капитана и во время работы поддерживают постоянную связь с Главным командным пунктом (ГКП) по УКВ.
В случае если наблюдается движение груза, для его крепления экипаж вызывается по общесудовой тревоге. Члены экипажа подносят к месту аварийного груза необходимые крепежные материалы: брусья, клинья, доски, маты и т. п. и, соблюдая все меры предосторожности, заклинивают смещенные грузовые места в том положении, в каком они оказались.
Для подкрепления палубного груза на судне имеется 10%-ный запас крепежных материалов, расположенных в удобных и доступных местах. Движение экипажа по загруженным палубам в ночное время или в штормовую погоду может быть разрешено только капитаном судна.