Классификация и требования к механизмам якорно-швартовных устройств

Якорные механизмы предназначаются для перемещения якорь-цепи при отдаче и выбирания якоря. Рабочим элементом якорных механизмов является цепная звездочка (рис. 129), имеющая по окружности 5- 6 впадин 5 с кулачками 7 по форме звена цепи. С впадинами чередуются канавки-ручьи /, в которых расположены звенья 2 перпендикулярно звеньям 6. Во время работы кулачки 7 передают усилие механизма звеньям цепи, поочередно ложащимся во впадины 5. Цепная звездочка выполняется заодно со шкивом 3 ленточного тормо­за и кулачковой полумуфтой 4 для сцепления с грузовым валом.

Основными рабочими элементами швартовных механизмов, предназначенных для подтягивания и удержания судна у причала, являются гладкий цилиндрический барабан и турачка. Механизмы, имеющие наряду с цепной звездочкой турачку, а в некоторых случаях и барабан, называются якорно-швартовными и подразделяются на брашпили с горизонтальной осью вращения звездочек и турачек и шпили с вертикальной осью вращения звездочки и турачки.

В носовой части судна для спуска и подъема становых якорей чаще всего на грузовых судах устанавливают брашпиль, имеющий две звездочки и две турачки. Брашпилем можно поднимать одновременно два якоря с половины расчетной глубины стоянки, которая для разных моделей якорно-швартовных механизмовсоставляет 65-100 м. На судах с бульбообразными обводами носовых оконечностей, где клюзы широко разнесены по бортам, устанавливаются полубрашпили правого и левого
исполнения, имеющие по одной звездочке и турачке и индивидуальный привод. В некоторых случаях на швартовных лебедках предусматривается ВОЗМОЖНОСТЬ замены турачки    

Рис. 129. Цепная звездочка

якорной приставкой с цепной звездочкой. Все перечисленные механизмы располагаются на верхней палубе вместе с приводом и передачей.

Якорно-швартовные шпили, устанавливаемые на некоторых судах, могут быть одинарными  с независимым приводом или соединенными  с общим редуктором, обеспечивающим совместную или раздельную работу, от двух или от одного двигателя. На малых судах может устанавливаться один якорно-швартовный шпиль для поочередной отдачи и выбирании якорей правого и левого борта. При наличии на судне стоп-анкера его выбирают кормоэым якорно-швартовным шпилем, грузовой или буксирной лебедкой. Одинарные шпили выпол­няются однопалубными и двухпалубными. У первых на палубе распо­лагается головка шпиля, состоящая из звездочки и турачки, а непосредственно под палубой - привод и передача. У двухпалубных шпилей привод и передача располагаются на нижележащей палубе; Одинарные якорные шпили и соединенные якорные и якорно-швартовные шпили выполняются только двухпалубными. Швартовные шпили с головкой, состоящей из турачки, также могут быть однопалубными и двухпалубными. Двигатель у однопалубных швартовных шпилей некоторых моделей располагают в турачке. Такие шпили называются безбаллерными.

Якорно-швартовные механизмы выполняют следующие операции:

• отдачу якоря посредством привода или свободным травлением якорь-цепи с подтормаживанием тормозом цепной звездочки. У ряда моделей механизмов предусматривается дистанционное управление тормозами цепных звездочек и автоматическое подтормаживание якорь-цепи. Для контроля за выполнением операции устанавливаются указатели скорости и счетчика длины вытравленной цепи;
• съемку с якоря, состоящую из подтягивания судна к якорю, отрыва якоря от грунта, подъема якоря и втягивания его в клюз. Для выполнения этих операций возможна установка элементов автоматики, обеспечивающих автоматическую остановку механизма при вытравливании всей длины якорь-цепи, автоматическое снижение скорости при подходе якоря к клюзу, автоматическую остановку при входе якоря в клюз;
• стоянку судна на якоре на тормозе цепной звездочки. В этом случае тормоз выполняет роль Предохранительного устройства. При рывках на волнении тормозной шкив проскальзывает относительно ленты, уменьшая нагрузку на цепь;
• подтягивание судна к причалу с помощью турачки.

Государственный стандарт устанавливает 14 моделей якорно-швартовных механизмов в зависимости от их типа и технических характеристик. По скорости выбирания якорной цепи механизмы делятся на три группы:

• с нормальной скоростью 0,17 м/с, устанавливаются на морских судах общего назначения;
• с повышенной скоростью 0,40 м/с, устанавливаются на кораблях и пассажирских лайнерах. Механизмы этой группы выполняются двухскоростными и имеют пониженную скорость 0,17 м/с для втягивания якоря в клюз;
• с пониженной скоростью 0,12 м/с для судов внутреннего плавания.

Скорости выбирания швартовного каната приведены в табл. 5.

Таблица 5. Выбирание швартовного каната  

Якорно-швартовные механизмы выполняются с электрическим приводом преимущественно переменного тока с напряжением 380 В, частотой 50 Гц и переключаемым числом пар полюсов и с гидравлическим приводом, гидрооборудование которого может быть рассчитано на 10, 16, 25 и 32 МПа с питанием от автономной насосной станции или судовой системы гидравлики.

Приводные двигатели якорно-швартовных механизмов снабжаются автоматическим нормально замкнутым тормозом, замыкающимся при прекращении подачи энергии к двигателю. При отсутствии элект­ропитания или давления рабочей жидкости в гидросистеме двигатель может быть расторможен специально предусмотренным ручным устройством. Тормоз должен удерживать в неподвижном состоянии звездочку при действии в якорной цепи статического усилия, превышающего номинальное не менее чем в 1,3; 1,6 и 2,0 раза соответственно для механизмов первой, второй и третьей групп. У швартовных шпилей тормоз должен удерживать турачку в неподвижном состоянии при действии в канате статического усилия, превышающего номиналь­ное тяговое усилие не менее чем в 1,5 раза.

Приводные двигатели якорно-швартовыых механизмов должны осуществлять следующие режимы работы:

• Номинальный - основной режим, обеспечивающий расчетное тяговое усилие и скорость выбирания якорь-цепи при подтягивании судна к якорю во время его подъема. Эта часть операции происходит при наибольшей нагрузке и рассчитана на 30 мин у механизмов первой и третьей групп и на 15 мин у механизмов второй группы. Предельное усилие в якорь-цепи возникает при отрыве якоря от грунта. В этот период электродвигатель должен развивать пусковой момент, а гидродвигатель - крутящий момент, который не менее чем вдвое превышает номинальный. Электродвигатель при этом останавливается и находится под током, а при остановке гидродвигателя происходит перепуск рабочей жидкости через предохранительный клапан. Двигатели рассчитываются на работу в этом режиме в продолжение не менее 30 с.
• Выбирание якорь-цепи с малой скоростью и пониженным тяговым усилием при втягивании якоря в клюз. Время работы на этом режиме не менее 3 мин.
• Выбирание швартовного каната с номинальным тяговым усилием и номинальной скоростью до 0,3 м/с у большинства моделей якорно-швартовных механизмов рассчитано на 30 мин. Номинальное тяговое усилие у разных моделей колеблется от 8 до 140 кН.
• Выбирание швартовного каната с малой скоростью, не превышающей 0,15 м/с, при работе вблизи причала с тяговым усилием на турачке не менее 0,75 номинального в течение 3- 5 мин.
• Выбирание ненагруженного каната при условном расчетном тяговом усилии, равном 0,2 номинального, с повышенной скоростью 0,40-0,67 м/с в течение 10 мин.

Для некоторых моделей механизмов второй, четвертый и пятый режимы не предусматриваются.

Осуществление операций с помощью якорно-швартовных механизмов и выбор необходимого режима выполняются поворотом махови­ков и перемещением рукояток на посту управления. Направление их движения регламентировано требованиями Регистра СССР и государственных стандартов. Выбирание якорь-цепи или швартовного каната осуществляется поворотом маховика управления по часовой стрелке или перемещением рукоятки на себя. Для травления якорь-цепи или швартовного каната органы управления перемещают в противоположном направлении. Затормаживание механизма осуществляется вращением маховика по часовой стрелке, при этом усилие на маховике ручного тормоза не должно превышать 0,65 кН для механизмов первой и второй групп и 0,5 кН - для механизмов третьей группы.