Особенности судовых устройств и систем судов лесосплавного флота

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности судовых устройств и систем судов лесосплавного флота

Каждое судно имеет определенную системы и устройства. Одни из этих систем и устройств являются общими для всех типов судов, другие же являются средствами для выполнения различных операций, присущих данному судну, и устанавливаются, следовательно, в зависимости от назначения судна.

К судовым устройствам относятся: рулевое, якорное, буксирное, шлюпочное, грузовое, леерное.

В состав судовых систем входит специальное оборудование, состоящее, главным образом, из насосов и трубопроводов с арматурой. К системам относятся, кроме того, некоторые механизмы, приспособления и приборы, позволяющие обеспечивать дистанционное управление судном, а также оборудование, необходимое для нормальной жизни команды. На судне обычно используются следующие судовые системы: водоотливная, вентиляционная, противопожарная, балластная, санитарная, также системы сигнализации и управления работой главного двигателя.

Рулевое устройство.

Рулевое устройство предназначено для изменения направления движения и удержания судна на заданном курсе, состоит из руля, рулевого привода, рулевой машины, поста управления.

Руль в общем виде представляет собой вертикальную пластину, которая находится в воде за кормою судна и называется пером руля.

По форме очертания перо руля может быть прямоугольной или более сложной конфигурации.

Для предупреждения потери пера руля в случае поломки его вертикального стержня оно прикрепляется к судну специальной гибкой связью, обычно цепью.

По принципу работы и размещению пера относительно оси вращения рули делятся на простые, полубалансирные и балансирные (рисунок 1).

Рисунок 1 - Типы рулей: а - простой; б - полубалансирный; в-балансирный

У простых рулей передняя грань пера совпадает с осью вращения, что чаще всего бывает у не самоходных деревянных судов с простой кормой при вертикальном ахтерштевне.

У балансирных и полубалансирных рулей ось вращения делит площадь пера руля на две обычно не равные части, которые называются большим и малым пером.

Чаще встречаются полубалансирные, у которых высота балансирной части меньше полной высоты пера руля. Нижняя кромка пера руля в целях избежания повреждений о неровности дна водоемов обычно возвышается не менее чем на 50 мм над килевой линией.

При расчете рулевых устройств определяют необходимую площадь пера руля; силу, действующею на перо руля; усилие для поворота руля и размеры элементов руля.

Определение площади пера руля. Площадь пера руля F определяется по экспериментальной зависимости, имеющей вид

,

где м - опытный коэффициент, принимаемый для самоходных винтовых буксиров 0,08 - 0,09, для не самоходных 0,055 - 0,08;

L и T - соответственно длина и осадка судна на действующей ватерлинии.

Высота пера руля h - находится по зависимости

,

где h₀ - привышение нижней кромки руля над килевой линией;

h₁ - высота надводной части руля, подверженной действию отбрасываемой двигателем воды, принимается в пределах 0,15 - 0,35 м.

Длина простого пера руля

Длина пера 1 - не должна превышать максимально допустимую l_max = 0,5В для случая простого руля или l_max = 0,5В +l, для балансирного или полубалансирного руля, где В-ширина судна на миделе, длина балансирной части, которая обычно составляет (0,25 - 0,3) l.

Если общая длина пера руля 1 получается больше максимально допустимой, то принимается установка двух рулей с расстоянием между осями их вращения не менее 0,5В.

Определение силы давления воды на руль и точки ее приложения. При рассмотрении вопроса о циркуляции судна приводилась формула гидродинамического давления на обыкновенные пластинчатые рули:

Величина момента, необходимого для поворота пера руля на угол б, может быть определена, если известна точка приложения силы, действующей на руль, именуемая центром давления.

Стояние центра давления воды у обыкновенного прямоугольного руля от оси его вращения можно определить по следующей зависимости

Для балансирных рулей (рисунок 23),

Из рассмотрения формул нетрудно видеть, что при расположении пера руля в нейтральном положении, когда , ц. д. очень близок к передней кромке руля и для обыкновенного руля совпадает с его ц. т. при угле поворота .

Момент, необходимый для перекладки обыкновенного прямоугольного руля на угол , будет

(64)

Рисунок 2 - Давление воды на пере руля

или

(65)

Учитывая, что в опорах крепления пера руля имеют место потери на трение, расчётное значение М увеличивают против вычисленного на 10%.

Значение момента для перекладки руля определяют обычно для различных углов перекладки и наибольшего значения скорости хода судна. По найденному максимальному значению момента определяют усилия на ручке штурвала.

Если усилие на ручке штурвала превышает 150-200 Н, необходимо в штурвальном устройстве предусмотреть дополнительную шестеренчатую пару, с тем, чтобы усилие на ручке штурвального колеса не превышало указанной величины.

При невозможности этого добиться с помощью дополнительных передач устанавливают механический привод от электрического двигателя.

Якорное устройство. Якорное устройство предназначено для удержания судна в русле во время его стоянки и состоит из якоря, якорного каната или цепей, якорного клюза, стопорных устройств, средств подъёма якоря. Все элементы якорных устройств должны обладать такими качествами, которые обеспечивали бы как надёжную стоянку судна, так и быструю отдачу и подъём якоря. На судах лесосплавного флота применяются следующие типы якорей:

1. Адмиралтейский якорь со штоком;

2. Четырёхлапный якорь без штока;

3. Якорь Матросова с поворотными лапами.

В качестве якорных цепей применяются короткозвенные цепи без распорок, которые соединяются с якорем с помощью вертлюга. Для удержания цепи устанавливаются простейшие стопоры рычажного типа. Подъём якорей осуществляется на катерах лебёдкой ручной, или имеющей привод от электрического двигателя.

Швартовное устройство. Для подтягивания судна к берегу, причалу или другому судну и закрепления на время стоянки судно снабжают устройством, которое называется швартовным. К швартовному устройству относятся швартовные канаты, швартовные кнехты, бортовые клюзы, кранцы, вьюшки.

Швартовные канаты, или, как их сокращённо называют, швартовые бывают стальные или растительные. Первые более долговечны, легки и менее громоздки, вторые - дешевле, легче, хорошо выдерживают динамические нагрузки. Обычно применяются стальные канаты диаметром 8,5-21,5 мм, а растительные канаты имеют длину окружности .

Швартовые кнехты бывают литые (чугунные или стальные) и сварные (стальные), а по конструкции - одинарные, двойные прямые, с выступами или крестовые. Устанавливаются они на металлический фундамент в носу и корме, а иногда и в средней части судна.

Бортовые швартовные клюзы крепятся обычно к фальшборту. Применяются для направления каната к кнехту и предотвращения перемещения каната в горизонтальной плоскости и представляют собою литые или сварные детали кольцеобразной формы с гладкими фланцами.

Кранцы представляют собой своего рода амортизаторы, смягчающие силу удара в момент навала судна к причалу или причаливания к борту другого судна; бывают мягкие (из сплетенных пеньковых канатов или старых автопокрышек), жёсткие (из коротких отрезков брёвен).

Вьюшка служит для навивания швартовых и представляет собой барабан с ребордами, вращающийся на оси с ручным приводом.

Буксирное устройство. Каждое судно для возможности буксировать воз или быть буксируемым снабжается специальным устройством, которое называется буксирным. Буксирные устройства у самоходных и несамоходных судов отличаются друг от друга.

Буксирные кнехты, обычно двойные крестовые (более мощные, чем швартовные кнехты), размещающиеся как в ДП, так и у одного или обоих бортов палубы служат для крепления буксирного каната.

Уши, специальные направляющие кнехты, располагающиеся у самого форштевня служат для перемещения буксирного каната в горизонтальной плоскости, в силу чего всегда устанавливаются в ДП.

Буксирное устройство самоходных судов и в особенности специальных буксирных судов состоит из буксирного гака, гаковой колонны, буксирных лебёдок и буксирных арок.

Буксирный гак - грузовой крюк, к которому крепится буксирный канат. При больших тяговых усилиях буксировщика пользоваться таким открытым гаком неудобно и его заменяют гаком откидного типа с раскрывающимися челюстями с выводом специального тросика для раскрытия гака в ходовую рубку. Это позволяет буксировщику в случае необходимости мгновенно раскрыть челюсть гака и освободиться от буксирного каната.

Для смягчения действия рывков такие гаки снабжаются пружинными амортизаторами, что способствует долговечности буксирных канатов.

Гаковая колонна является такой частью буксирного устройства, которая воспринимает на себя усилия от гака и передаёт его корпусу судна. Для облегчения управления буксировщиком гаковая колонна должна быть размещена в центре тяжести судна или около него. Колонна обычно крепится с набором судна или размещается на палубе и прочно соединяется с набором корпуса судна при помощи растяжек и подкосов. Для обеспечения возможности поворота гака в горизонтальной плоскости, что нужно для лучшей маневренности буксировщика, к колонне крепятся специальные дуги.

Буксирные лебёдки на буксирных судах значительно улучшили процесс буксировки, так как с их применением появилась возможность изменять длину буксирного каната в процессе буксирования, что очень важно при нахождении буксировщика с возом на криволинейных и извилистых фарватерах, где для лучшего управления буксируемым возом буксировщик должен иметь короткий буксирный канат. При выходе на прямолинейные участки пути буксирование должно производиться на длинном буксирном канате, чтобы отбрасываемый движителями буксировщика поток воды не создавал дополнительного сопротивления движению воза. Это и обеспечивается лебёдкой, устанавливаемой в кормовой части. Буксирный канат идёт к буксируемому возу непосредственно с барабана лебёдки, иногда через направляющий блок, который крепится на гаковой колонне. Привод буксирных лебёдок от электрического двигателя. Все буксирные лебёдки имеют тросоукладчики, что позволяет навивать буксирный канат в несколько слоёв и свивать его без опасения перепутывания отдельных витков.

Буксирные арки служат для поддержания буксирного каната в кормовой части судна на нужной высоте, обеспечивая безопасность прохода членов команды под канатом. Они изготавливаются из листовых, полосовых или другого прокатного профиля стали. Для предупреждения быстрого износа арок и буксирного каната от трения наружная поверхность арок обшивается деревом. Концы арок обычно крепятся к палубе судна, к фальшборту или к кронштейнам, удерживающим привальные брусья.

Очертание арок выбирается с таким расчётом, чтобы буксирный канат при развороте судна свободно перемещался по арке, не снижая управляемость буксировщика. Число арок в зависимости от длины колеблется в пределах от 2 до 6.

Грузовое, шлюпочное и леерное устройства судов.

Кроме основных судовых устройств, таких, как рулевые, якорные, швартовные и буксирные, которыми обычно снабжаются все самоходные суда лесосплавного флота, на некоторых судах бывают грузовые, шлюпочные и леерные устройства.

Грузовые устройства - это специальные механизмы, с помощью которых осуществляется механизация погрузочно-разгрузочных работ (поворотные краны и стрелы с лебёдками).

Грузовые устройства увеличивают вес судна, уменьшают ее полезную грузоподъемность и грузовместимость, так как значительно сокрушают площади палуб и объёмы трюмов. Поэтому они применяются лишь в тех случаях, когда суда, предназначенные для перевозки такелажа, топлива и смазочных материалов, разгружаются на специальные понтоны у сплоточных машин, где нет средств механизации для проведения перегрузочных работ.

Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ удобнее применять краны, а не стрелы, так как они занимают меньше места, обладают большей грузоподъёмностью, большим вылетом стрелы и значительно проще в эксплуатации, чем стрелы с лебёдками. На судах лесосплавного флота чаще всего в качестве грузовых устройств применяются серийно выпускаемые краны.

Шлюпочное устройство предназначено для подъёма и опускания шлюпок и лодок, которыми обязательно оснащаются суда, имеющие класс плавания «М», а иногда и суда класса плавания «О».

Шлюпки - спасательное средство, а также средство сообщения судна с берегом или судна с буксируемым возом. В процессе хода судна его шлюпки могут находиться или постоянно на воде, или в подвешенном состоянии за кормой судна, или жёстко укреплёнными на определённых местах судна.

Лодки и шлюпки, буксируемые за кормой судна, создают дополнительное сопротивление движению, снижают скорость хода и маневренные качества судна при заднем ходе, в силу чего такой способ хранения шлюпок применяется весьма редко.

Шлюпки, хранящиеся в подвешенном состоянии за кормой, поднимаются и опускаются с помощью обычной лебёдки. Трос от барабана подъёмного механизма идёт на блок кормовой мачты и, огибая подвижный блок с грузовым крюком, вторым концом крепится на этой же мачте. Сама мачта устанавливается за кормой наклонно и укрепляется на палубе судна в специальных башмаках. При таком способе хранения шлюпки увеличиваются габаритные размеры судна, а процесс подъёма и опускания её требует больших усилий.

Более совершенными шлюпочными устройствами, которые применяются на всех судах класса «М», являются различные типы шлюпочных балок, с помощью которых шлюпки укладываются на специально отведённые места на палубах судна. Эти места для хранения шлюпок снабжаются специальными подушками, конфигурация которых соответствует поперечному очертанию бортов шлюпки. С помощью гибких связей шлюпки прочно прикрепляются к палубе.

Шлюпочные балки могут быть либо поворотные (радиальные), либо склоняющиеся. Общие требования к шлюпочным устройствам обеих систем заключаются в том, чтобы вылет блока для грузовых канатов, на которых опускается или поднимается шлюпка, обеспечивал бы между бортом шлюпки и бортом судна расстояние не менее 250 мм.

К леерным устройствам относятся ограждения палубы судна в целях обеспечения безопасности членам команды и пассажирам при их передвижении. Эти устройства бывают несъёмными и съёмными, последние применяются на грузовых судах в районе действия стрел или в районе шлюпочных устройств и снимаются при производстве погрузочно-разгрузочных работ, подъёме и опускании шлюпок.

судно рулевой якорный буксирный

Размещено на Allbest.ru