Содержание
Общая характеристика швартовных устройств
Швартовное устройство предназначено для удержания судна у берегового или плавучего причального сооружения. Кроме этого, швартовное устройство позволяет перемещать судно вдоль причала на ограниченное расстояние.
В состав швартовного устройства входят:
- швартовы - канаты, с помощью которых судно крепится к причалу или другому судну;
- кнехты - цилиндрические тумбы, служащие для закрепления швартовов и передачи их натяжения на элементы корпуса судна;
- киповые планки, роульсы, клюзы - устройства, дающие возможность изменять направление швартовов, а также предохраняющие швартовы и корпусные конструкции от повреждений;
- стопоры для швартовных канатов - приспособления для переноса швартовов под нагрузкой с барабанов швартовных механизмов на кнехты;
- вьюшки - приспособления, обеспечивающие хранение и выбирание ненагруженного швартовного каната;
- банкеты - деревянные решетчатые площадки для хранения растительных и синтетических канатов в бухтах;
- кранцы - амортизаторы, предохраняющие корпус от повреждений при проведении швартовных операций.
Швартовные операции и удержание судна у причального сооружения обеспечиваются швартовными механизмами. Иногда для этой цели используются механизмы других устройств.
Обычную швартовную операцию можно разделить на три этапа: подход судна к месту швартовки на безопасное расстояние; сближение судна с причалом и гашение инерции его движения; швартовка и стоянка судна у причала. По району проведения швартовные операции делятся на портовые, рейдовые и морские.
Механизмы швартовных устройств
На судах морского флота для выполнения швартовных операций применяют механизмы, конструктивная классификация которых приведена на рис. 15.57. По типу привода механизмы швартовных устройств разделяются на паровые, пневматические, электрические и гидравлические.
Шпили
Шпили. Это- швартовные механизмы с вертикальным барабаном, дающим возможность принимать горизонтальный швартовный канат с любого направления. Шпили, устанавливаемые на судах любых размеров и назначений, служат для выбирания стальных, растительных и синтетических канатов. Обычно швартовные шпили имеют две или три скорости выбирания швартовного каната (малую, номинальную, наибольшую), что позволяет варьировать тяговые усилия и продолжительность работы. Швартовный шпиль имеет автоматический нормально замкнутый тормоз с устройством для ручного растормаживания (для безопасного выполнения работы). При прекращении подачи энергии к приводному двигателю тормоз должен удерживать турачку в неподвижном состоянии при действии в канате статического усилия, равного не менее 1,5 номинального тягового усилия шпиля.
Тормоз швартовного барабана должен удерживать швартов, натяжение в котором составляет не менее 0,8 разрывной нагрузки каната, закрепленного на первом слое навивки на барабане. Для удобства обслуживания общая высота швартовного барабана шпиля от фундамента до наивысшей точки должна быть не более 1350 мм, а наибольший диаметр турачки - не более 1400 мм. Высота нижней реборды турачки над палубой должна составлять не менее 200 мм.
Проверка прочности деталей швартовных шпилей должна проводиться при номинальном тяговом усилии на турачке и при действии стояночного момента двигателя. В первом случае расчетные напряжения в деталях шпилей не должны превосходить 0,4, а во втором - 0,95 предела текучести.
Узлы крепления швартовных шпилей, баллеры и их опоры должны выдерживать разрывное усилие расчетного стального каната, приложенное к середине турачки. При этом расчетные напряжения не должны превышать 0,95 предела текучести материала.
У электрических швартовных безбаллерных шпилей (рис. 15.58) электродвигатель и приводной механизм, состоящий из трех пар цилиндрических зубчатых передач, смонтированы внутри барабана шпиля. Такая конструкция позволила уменьшить габариты, повысить надежность конструкции и КПД шпиля (из-за отсутствия червячных передач). Кроме того, сократилась трудоемкость монтажа шпилей на судне.
Баллерный швартовный электрический шпиль ШЭ52 (рис. 15.59, а) двигатель и редуктор которого смонтированы на одной фундаментной раме, позволяет осуществлять простой и быстрый монтаж шпиля на судне, а в случае необходимости - быструю замену агрегатов. Главный недостаток такого шпиля - возможность задевания швартовного каната за электродвигатель. Даже при относительно небольшом тяговом усилии на турачке он занимает много места на палубе, затруднено также и его обслуживание из-за сложности подхода к барабану.
Баллерные однопалубные электрические шпили с подпалубным расположением двигателя и червячного редуктора (рис. 15.59, б) позволяют освободить палубу от механизмов и обеспечить удобную работу со швартовами. Однако неудобство эксплуатации ограничивает применение таких шпилей.
Этого недостатка лишены баллерные двухпалубные электрические шпили типов ШД (рис. 15.60, а) К (рис. 15.60, б) и гидравлических КН (рис. 15.61). Они обеспечивают хорошую защиту механизмов от атмосферных воздействий; трудоемкость их монтажа значительно снижена. Вертикально расположенный двигатель шпилей типов К и КН смонтирован на корпусе круглого в плане редуктора. В отличие от механизма с горизонтальным электродвигателем и червячным редуктором такое решение позволяет применить цилиндрический редуктор и повысить КПД передачи. Промежуточный баллер таких шпилей соединяется с баллером швартовного барабана и вертикальным валом редуктора с помощью фланцевых муфт.
Автоматический баллерный швартовный шпиль (рис. 15.62) снабжен устройством для автоматического контроля натяжения в швартовном тросе при изменении осадки судна или отливах-приливах. Часть шпиля предусмотрена для хранения каната. Она состоит из двух или трех турачек конической формы с общим баллером. Канат при выбирании наматывается в один ряд сначала на нижнюю турачку. При достижении верхней части конуса канат по специальной канавке переходит на следующую турачку и наматывается на нее. Для плотной укладки швартовного каната на турачки предусмотрен прижимной ролик.
При использовании автоматических швартовных шпилей канаты практически не подвержены воздействию внешней среды; снижается численность экипажа, участвующего в швартовных операциях; уменьшается площадь палубы, отводимая под швартовное устройство, так как отпадает необходимость во вьюшке для швартовного каната.
Швартовные лебедки
Швартовные лебедки предназначены:
- обеспечивать выбирание швартовного каната с заданной скоростью как под нагрузкой, так и без нагрузки;
- удерживать при отключенном приводе ленточным тормозом швартовный канат, натяжение которого равно 0,8 его разрывной нагрузки;
- обеспечивать травление ненагруженного каната при отключенном от основного привода барабане лебедки;
- предотвращать повреждения лебедки при резком возрастании натяжения швартова.
Швартовные лебедки делятся на автоматические и неавтоматические.
Автоматические швартовные лебедки также должны:
- иметь при работе в неавтоматическом режиме характеристики не хуже характеристик соответствующих неавтоматических лебедок;
- поддерживать в автоматическом режиме натяжение швартова в заранее заданных пределах;
- предотвращать отход судна от причала при повышении нагрузки сверх заданного предела путем торможения барабана при вытравливании заданной допустимой длины каната;
- иметь приборы для указания вытравленной длины каната и фактической величины усилия, действующего в швартовном канате при автоматическом режиме работы;
- иметь звуковую предупредительную сигнализацию, срабатывающую при вытравливании максимально допустимой длины каната.
В конструкции автоматических швартовных лебедок должна предусматриваться возможность использования их с брашпильной приставкой для выполнения якорно-швартовных операций.
Необходимо проверять на прочность детали лебедок, находящихся в потоке силовых линий, при действии на швартовный барабан номинального натяжения и усилия, соответствующего максимальному моменту привода, а также разрывной нагрузки швартовного каната; в первых двух случаях приведенные напряжения не должны превышать 0,4, а в третьем - 0,95 предела текучести материала.
По сравнению с традиционными швартовными механизмами швартовные лебедки сокращают количество подаваемых канатов и использование ручного труда, а также повышают безопасность швартовных операций.
Электрогидравлическая автоматическая швартовная однобарабанная лебедка ЛЭГША-6 (рис. 15.63, а и 15.64, а) имеет два канато-укладчика. Конструкция лебедки позволяет использовать ее в комбинации с брашпильной приставкой, а также производить динамическое торможение судна. Лебедка ЛЭГША-6 снабжена автономным гидроприводом, обеспечивающим плавную бесступенчатую регулировку скорости выбирания каната, бесшумность работы, надежное предохранение механизма от перегрузок. Однако опыт эксплуатации лебедки ЛЭГША-6 показал, что ее конструкция сложна и требует высокой квалификации обслуживающего персонала. Гидравлические автоматические швартовные однобарабанные лебедки MV показаны на рис. 15.63, б и 15.64, б, в.
Электрическая автоматическая швартовная лебедка ЛЭША-2 (рис. 15.65, а) не позволяет производить динамическое торможение при швартовке судна из-за возможных разрывов канатов. Кроме того, из-за высоких скоростей работы лебедки ЛЭША-2 без нагрузки требуется установка дополнительного гидропривода с насосом, работающим от самостоятельного электродвигателя. Указанные недостатки лебедки ЛЭША-2 снижают эффективность применения ее на судах.
Конструкция лебедки SMV (рис. 15.65, 6) в отличие от лебедки ЛЭША-2, позволяет эксплуатировать ее с брашпильными приставками. Для ускорения швартовных операций применяют двухбарабанные швартовные лебедки MV, в которых один привод используется для механизации работ с двумя канатами. При этом только один швартовный барабан может работать в автоматическом режиме. На лебедках MV и SMV могут применяться как стальные, так и синтетические канаты.
