Якорно-швартовные устройства. Якорное и швартовное устройства Швартовное и якорное устройства и их эксплуатация

Общие сведения. Якорное устройство судна — это совокупность приспособлений и механизмов, служащих для удержания судна на якоре, его подъёма, отдачи и хранения. Якорное устройство включает: якоря; якорные цепи; якорные и палубные клюзы; винтовые стопора, закрепляющие якорь и цепь; подъёмный механизм — якорная лебёдка (брашпиль, или шпиль с тормозами и счётчиками длины вытравленной цепи); цепной ящик с устройствами крепления и отдачи якорных цепей (жвако-галс и глаголь-гак).

Швартовное устройство судна — совокупность приспособлений и механизмов для удержания судна во время стоянки судна у причала или у борта другого судна. Швартовное устройство включает швартовы, кнехты, утки, киповые планки, швартовные клюзы, вьюшки, швартовные лебёдки или шпили.

Основными типами якорно-швартовных механизмов являются якорно-швартовный брашпиль или якорно-швартовные шпили.

Схемы брашпиля и шпиля приведены на рисунках:

Техническое обслуживание брашпиля и шпиля включает:

Наружный осмотр брашпиля и шпиля;

Проверка уровня масла в редукторах;

Проворачивание брашпиля и шпиля в течение 1-2 минут на полной скорости вращения с целью предупреждения контактных повреждений в зубчатых передачах и шарикоподшипниках;

Шприцевание стопоров якорных цепей, приводов тормозных и разобщительных устройств якорных цепей. Особенно тщательно необходимо смазать внутренние втулки цепных звёздочек через установленные на их верхних буртах колпачковые маслёнки;

Слив отстоя масла из редукторов и пополнение его до рабочего уровня (при наличии в отстое металлических включений вскрыть редуктор соответствующего механизма, найти и устранить причину повышенного износа деталей);

Проверка состояния резьбовых соединений;

Замена масла в редукторах брашпиля и шпиля через каждые два года.

Дефектоскопия и ремонт якорного устройства.

Определяющими дефектами якорного устройства являются: механическое и коррозионное изнашивание якорей, цепей, цепного ящика, жвака-галса, глаголь-гака, бортовых клюзов, стопоров. Дефекты якорного устройства определяют внешним осмотром и измерением.

Якорь заменяют, если его первоначальная масса из-за коррозии и изнашивания уменьшится более чем на 20%. При ремонте якорей допускается по согласованию с Российским морским Регистром судоходства применение сварки при устранении трещин в сварных швах (сварных конструкциях). Отремонтированные якоря испытывают бросанием на стальную плиту толщиной 100 мм с высоты от 3,5 до 4,5 м в зависимости от массы якоря. После испытаний якорь подвешивают, обстукивают и по звуку определяют наличие трещин.

Звенья цепей и другие элементы цепей с трещинами и износами свыше 10% калибра цепи заменяют на новые. Отремонтированные цепи испытывают по смычкам пробной нагрузкой на цепопробных станах. Величина нагрузки зависит от калибра и категории цепи (по ГОСТ 228-79).

Цепной ящик, палубные клюзы следует периодически очищать от грязи и ржавчины и окрашивать.

Специальное устройство для быстрой отдачи коренного конца якорной цепи должно быть хорошо расхожено и смазано в трущихся частях.

Изношенные и повреждённые детали якорных цепей (жвака-галс, глаголь-гак, вертлюга, скобы) либо восстанавливают электросваркой, либо заменяют.

Дефектоскопия и ремонт швартовного устройства.

К характерным дефектам швартовного устройства относят: изнашивание швартовных клюзов, кнехтов, киповых планок и направляющих роульсов, а также трещины и поломки. Стальные кнехты, киповые планки и клюзы ремонтируют электросваркой, а чугунные — заменяют.

Стальные тросы заменяют, если число лопнувших проволок составляет более 10% их количества в тросе на длине равной восьми его диаметрам.

Дефектоскопия и ремонт брашпиля и шпиля.

Фундаментная рама брашпиля и стальные литые стойки практически не изнашиваются при хорошем уходе за ними. У стоек фундаментной рамы возможно изнашивание поверхностей, на которых установлены постели подшипников. На этих опорных поверхностях, из-за ослабления посадки подшипников в своих постелях, образуются наклёп и вмятины. Эти дефекты устраняют способом калибровки постелей подшипников. Если вмятины и наклеп невелики, то ограничиваются ручной калибровкой. Снимают грузовые валы, стойки прочно крепят к раме. Изготавливают фальшвал, подобный грузовому валу, и укладывают его в подшипники. Покрытые краской шейки фалышвала оставляют следы на поверхности подшипников. Эти неровности шабрят одновременно на всех подшипниках. Операцию повторяют до тех пор, пока фальшвал не ляжет в подшипники. Такая укладка фальшвала гарантирует правильную геометрическую форму и соосность постелей на всех стойках. В случае больших деформаций раму с прочно скреплёнными стойками устанавливают на плите расточного станка и поверхности протачивают с одной установки, после чего постели подшипников калибруют с помощью фальшвала. Трудоёмкость ручных работ в этом случае значительно сокращается.

Подшипники, имеющие изнашивание на внутренней поверхности, в случае, если валы ремонтируют наплавкой шеек, можно расточить (если это позволяет толщина стенки вкладыша), а вал наплавить и проточить с учётом диаметра расточенного подшипника. Если же вал в хорошем состоянии, заменяют вкладыши подшипников на новые. Подшипники, ослабленные в постели, подлежат замене.

В судовом машиностроении всё больше внедряют подшипники качения вместо подшипников скольжения, что упрощает ремонт, который состоит в их замене.

Ремонт вала, имеющего изнашивание шеек и изгиб, выполняют в следующей последовательности. Вал устанавливают на станок в центрах, проворачивают и с помощью индикатора и линейки определяют величину изгиба. Если изгиб настолько велик, что вал установить в центрах невозможно, его укладывают на призмы плиты, нагревают в районе изгиба и гидравлическим прессом устраняют изгиб. Затем, проворачивая вал в центрах на станке, следят за результатами правки. Вал с устранённым изгибом Считают выправленным, если биение не превышает 1 мм. После правки на станке протачивают изношенные рабочие шейки на 10-12 мм под дуговую наплавку, желательно автоматическую, которую производят в три слоя. После неё вал подвергают термической обработке, режим которой устанавливают, уточнив химический состав стали. Затем вал снова устанавливают на станок и проверяют биение, если он деформировался, вал снова правят и приступают к токарной обработке и фрезерованию шпоночных пазов.

При дефектоскопии следует знать предельно допустимые износы: для шеек грузового вала овальность равна 0,25 мм, конусообразность — 0,15 мм; для шеек промежуточного вала — овальность 0,30 мм, конусообразность — 0,15 мм; для вала редуктора — овальность и конусообразность составляет 0,06-0,8 мм.

Задиры, риски и забоины, обнаруженные на валах шестерён, шлифуют на токарном станке, или вручную с помощью наждачного полотна, смоченного в масле, а затем окончательно обрабатывают пастой ГОИ.

Зубчатые колёса и шестерни, имеющие значительные повреждения (трещины, большое изнашивание зубьев), заменяют на новые.

Дефекты кулачковых и зубчатых муфт: смятия, задиры, изнашивание рабочих поверхностей кулачков, звёздочек и зубьев, ослабление посадки полумуфт на валах, поломка кулачков и зубьев и т.п. Задиры и смятие кулачков и зубьев исправляют опиловкой и шабрением. При значительном изнашивании кулачков восстановление их толщины производят электронаплавкой с последующей обработкой на строгальном станке. Затем рабочие поверхности кулачков пригоняют на краску по кулачкам полумуфт с точностью два-три пятна на 1 см2. Боковой зазор между кулачками у отремонтированных муфт с нерабочей стороны должен быть в пределах 1,5-2 мм.

Ослабление посадки полумуфт на валах устраняют электронаплавкой с последующей расточкой под посадочный размер. Звёздочки и полумуфты со значительным изнашиванием, трещинами, поломанными кулачками и зубьями заменяют новыми. Монтируя муфты, необходимо выдержать параллельность плоскостей соединения полумуфт и их перпендикулярность осям валов с точностью 0,02 мм на 1 м длины.

У упругих втулочно-пальцевых муфт возможно изнашивание упругих колец, погнутость пальцев, выработка отверстий под пальцы. Изнашивание упругих колец и выработка отверстий под пальцы допускаются до 2 мм на диаметр.

Зазор между упругим элементом и отверстием не должен превышать 1-2 мм. При замене упругих колец они должны быть посажены на пальцы плотно, без зазора.

Погнутые пальцы заменяют. Разработанные отверстия под пальцы развёртывают на больший диаметр, или отверстия заваривают электросваркой с последующим сверлением новых. Для увеличения срока службы пальцев эластичных муфт можно их периодически поворачивать.

Типы якорных устройств, принцип их действия. Якорные механизмы.

Подготовка к действию якорных устройств. Требования Регистра и ПТЭ

Якорное устройство - комплекс деталей и механизмов, предназначенных для постановки судна на якорь. Оно должно обеспечивать надежную стоянку судна в различных условиях эксплуатации.

В состав якорного устройства:

1) якоря, при разной массе правый большей массы, называется-становым, а левый, меньшей массы, - подпускным, кормовой- стоп-анкером.

2) якорный канат,

3) якорные клюзы,

4) стопор;

5) канатный (цепной) ящик, крепление коренного конца якорной смычки,

6) указатель длины якорного каната, вытравленного за борт;

6) шпиль или брашпиль.

Рис.61. Якорное устройство.

Основные требования к якорному устройству.

возможность быстрой отдачи якорей и травление якорных канатов;
надежное закрепление якорных канатов на судне во время стоянки;
возможность снятия судна с якоря, т. е. подъем и уборку якорей «по-походному».

Якоря, применяемые на судах внутреннего и смешанного плавания, разделяют на 4 группы:

1-я -- якоря со штоком, зарывающиеся в грунт одной лапой; (Адмиралтейский) – в настоящее время не применяют.

2-я -- втяжные якоря без штока с поворотными лапами, зарывающиеся в грунт двумя лапами; (Холла) применяется река-море. Минус-малая держащая Сила.

3-я -- якоря повышенной держащей силы (Матросова и др.), проникающиеся в грунт двумя лапами;

4-я -- специальные якоря - (однолапые, ледовые)

Механизмы, делят на:

якорные (шпили),
якорно-швартовные (шпили, брашпили, лебёдки).

В зависимости от диаметра цепи:

· малые (до28мм),

· средние (до46мм),

· крупные (до49мм).

По приводу:

· ручные,

· электрическими,

· электрогидравлическими.

Назначение и состав швартовного устройства. Типы швартовных устройств, принцип их действия. Швартовные механизмы. Подготовка к действию швартовных устройств. Требования Регистра и ПТЭ

Швартовное устройство предназначено для обеспечения подтягивания судна к береговым и плавучим причальным сооружениям и надежного крепления судна к ним.

Рис.62. Кормовое швартовное устройство.

Возможны следующие виды швартовки судна: лагом (бортом) к причалу (пирсу, дебаркадеру); кормой к причалу; к специальному причалу железнодорожных и автомобильных паромов; постановки на бочку.

Для обеспечения выполнения швартовных операций на судах всех назначений предусматривают швартовное устройство, состоящее из следующих деталей , механизмов и снабжения: швартовов; кнехтов; киповых планок, роульсов и клюзов; легости; привальных брусьев; кранцев; швартовных механизмов.

Швартовные механизмы -- шпили и лебедки -- по типу привода разделяют на ручные, электрические, электрогидравлические.

По тяговому усилию швартовные механизмы разделяют на малые с тяговым усилием до 15 кН, средние--до 50 кН и крупные--от 50 к11 и выше.

Ручные швартовные шпили имеют сравнительно малое применение. Шпиль состоит из плиты (палбуга), в которой закреплен баллер шпиля, - швартовного барабана, зубчатой (конической) передачи, рукоятки и других мелких деталей.

Электрические швартовные механизмы. К числу этих механизмов относятся шпили и лебедки. Швартовные шпили делятся на два типа:

· однопалубные - с надпалубным расположением электродвигателя и с электродвигателем, который встроен в головку шпиля (безбаллерные шпили);

· двухпалубные - с электродвигателем, расположенным на палубе (платформе), находящейся ниже той палубы, на которой установлена головка шпиля.

Швартовные лебедки с электрическим приводом.

Их подразделяют на:

· автоматические и

· неавтоматические простые с креплением коренного конца швартова на швартовном барабане.

Основная особенность автоматических швартовных лебедок заключается в способности поддерживать натяжение швартовного каната перед барабаном лебедки в определенных, заранее установленных пределах. При увеличении нагрузки лебедка автоматически включается на режим травления обычно от 25 до 35% номинального натяжения каната на барабане, а при уменьшении - на режим выбирания. Преимуществом лебедки по сравнению со шпилем является исключение выполнения швартовных операций вручную.

Рис. 63. Швартовный шпиль.
1 - барабан шпиля; 2 - двигатель; 3 - цепная звездочка; 4 - редуктор.

Важными элементами якорного устройства являются якорные механизмы, предназначенные для подъема и отдачи становых якорей и удержания якорной цепи при стоянке судна на якоре.

Поскольку эти механизмы используются также для выбирания швартовных тросов, их часто называют якорно-швартовными.

К ним относятся машины с горизонтальным цепным барабаном - брашпили и якорно-швартовные лебедки и с вертикальным - шпили. Они приводятся в действие с помощью парового, электрического или электрогидравлического приводов. На судах транспортного флота наиболее широкое распространение получили якорные механизмы с электрическими приводами.

Брашпиль с электрическим приводом показан на рис. 33. Вращение электродвигателя 1 через редуктор 2 и систему зубчатых колес 3 передается главному валу 4, уложенному в подшипниках на станине.
На главном валу свободно насажены два цепных барабана - звездочки 5, имеющие углубления для захвата якорной цепи. Звездочки соединяются с валом при помощи кулачковых или фрикционных муфт.
Каждая звездочка имеет ленточный стопор (рис. 34). Его стальная лента 1 охватывает почти всю окружность тормозного диска 2, жестко соединенного со звездочкой. Вращением рукоятки винтового привода 3 по часовой стрелке стягиваются концы стальной ленты, и она надежно зажимает диск звездочки, исключая ее вращение на валу при разобщенных муфтах. Для выбирания швартовных тросов на концах главного или вспомогательного вала имеются вспомогательные швартовные барабаны-турачки.

На судах с бульбообразной формой носовой оконечности часто вместо обычного брашпиля устанавливают в районе якорных клюзов раздельные якорно-швартовные лебедки. Эти лебедки, как и брашпили на современных судах, имеют дистанционное управление из рулевой рубки.

Якорно-швартовный шпиль (рис. 35) с электрическим приводом принципиально отличается от брашпиля лишь тем, что имеет вертикально расположенный главный вал и один цепной барабан (звездочку), т. е. он предназначен для отдачи и подъема одного якоря.
На главном валу выше звездочки имеется швартовный барабан. Звездочка соединяется с валом при помощи муфты и имеет ленточный стопор.

Шпиль устанавливается обычно на кормовой палубе вблизи кормового якорного клюза, а электрический привод - под палубой, что повышает надежность работы электродвигателя, особенно при низких температурах воздуха, и создает лучшие условия для производства швартовных операций.

Схемы брашпиля и шпиля приведены на рисунках:

Техническое обслуживание брашпиля и шпиля включает:

Наружный осмотр брашпиля и шпиля;

Проверка уровня масла в редукторах;

Проверка состояния резьбовых соединений;

Замена масла в редукторах брашпиля и шпиля через каждые два года.

Дефектоскопия и ремонт якорного устройства.

Цепной ящик, палубные клюзы следует периодически очищать от грязи и ржавчины и окрашивать.

Дефектоскопия и ремонт швартовного устройства.

Дефектоскопия и ремонт брашпиля и шпиля.

Якорно-швартовные механизмы делятся на две основные группы:

1) якорно-швартовные и якорные шпили, имеющие вертикальное расположение грузового вала и одну звездочку;

2) брашпили, имеющие горизонтальное расположение грузового вала и две звездочки.

Якорно-швартовные шпили подразделяются:

1) по скорости выбирания якорной цепи – на нормальные и с повышенной скоростью;

2) по конструктивным признакам – на однопалубные (цепная звездочка, механизм и двигатель размещены на одной палубе) и двухпалубные (цепная звездочка и швартовный барабан размещены на одной палубе, механизм и двигатель – на другой); двухпалубные якорно-швартовные шпили могут быть одинарными (с индивидуальным приводом) и соединенными, связанными общим редуктором.

Якорные шпили обычно выполняются соединенными. Калибр их цепей бывает выше 72 мм.

Брашпили по скорости и конструкции подразделяются на нормальные и облегченные. Первые используются на судах морского флота, вторые – на судах речного и озерного флота, где применяются короткие цепи.

2.3.1. Назначение и особенности работы

Якорно-швартовное устройство является одним из наиболее важных судовых устройств, обеспечивающих безопасность эксплуатации судна. Шпилевые и брашпильные устройства предназначены для выбирания и спуска якорей, для выполнения швартовных и других операций. Работа каждого шпилевого и брашпильного электропривода определяется величиной тягового усилия, скоростью выбирания якорной цепи или швартовного троса, длительностью рабочего периода.

С помощью якорно-швартовных механизмов выполняются следующие основные операции:

– отдача якоря (посредством электропривода, свободным травлением и свободным травлением с подтормаживанием тормозом звездочки);

– стоянка на якоре на тормозе цепной звездочки;

– съемка с якоря – подтягивание судна к якорю, отрыв и подъем якоря, втягивание якоря в клюз;

– одновременный подъем двух якорей (только для брашпилей) с половины расчетной глубины стоянки при неодновременном их отрыве от грунта;

– обеспечение швартовки судна при отжимном ветре 5 баллов.

Характерными особенностями электроприводов якорно-швартовных механизмов являются:

– кратковременный режим работы (20–40 мин); стандартная продолжительность одного цикла принята равной 30 мин;

– широкое изменение нагрузки на валу электродвигателя (30–200% номинальной);

– возможность стоянки двигателя под током (0,5–1,0 мин);

– частые пуски электродвигателя (до 120 пусков и торможений в течение часа) и возможные реверсы;

– суммарная продолжительность включения двигателя швартовного механизма за сутки 40–50 мин;

– необходимость саморегулирования частоты вращения электродвигателя при изменении момента сопротивления на его валу.

2.3.2. Требования к электроприводам якорно-швартовных механизмов

К электроприводам якорно-швартовных механизмов предъявляются следующие требования:

– возможность их использования при заданных условиях погоды и моря;

– надежность и безотказность в работе, в частности при колебаниях параметров питающей сети, установленных соответствующими правилами и нормами;

– возможность пуска в ход под полной нагрузкой;

– поддержание необходимого тягового усилия при малых скоростях выбирания цепи или троса вплоть до полной остановки;

– соразмерность максимального усилия тяги, развиваемого исполнительным электродвигателем, с прочностью цепи или троса;

– получение нормированных скоростей подъема якоря после отрыва от грунта, выбирания швартов и втягивания якоря в клюз;

– способность удержания якоря на весу в случае потери питания электроэнергией;

– обеспечение безопасного спуска якоря на заданную глубину;

– небольшие масса, габариты и стоимость установки;

– удобство и простота управления и обслуживания.

Все якорно-швартовные механизмы обычно выпускаются с электрооборудованием морского исполнения переменного тока 380 и 220 В частотой 50 Гц и постоянного тока 220 В.

Электродвигатели, командоконтроллеры, кулачковые контроллеры и другие элементы электрооборудования, устанавливаемые на палубе, должны быть водозащищенного исполнения; магнитные контроллеры, устанавливаемые в помещениях, должны быть брызгозащищенного исполнения.

Якорно-швартовные механизмы должны допускать возможность оборудования их устройствами для дистанционной (с мостика) отдачи якоря. Они также должны быть снабжены счетчиками длины вытравленной якорной цепи, допускающими установку дистанционных репитеров.

Якорно-швартовные механизмы оборудуются автоматическим тормозом на валу электродвигателя с устройством для ручного растормаживания. Тормоз предназначен для удерживания механизма от разворота при действии в цепи на звездочке (соединенной с приводом) статического усилия извне, величина которого составляет не менее 1,3–2,0 номинального. Для швартовных шпилей это усилие составляет 1,5 номинального тягового усилия шпиля.