Оглавление.
Введение. Классификация._____________________ 4
Глава 1. Рулевое и подруливающее устройства.___ 5
1.1. Рулевое устройство.______________________ 5
1.2. Дополнительные средства управления.______ 9
Глава 2. Якорное устройство.__________________ 14
Глава 3. Швартовное и кранцевое устройства.______________________________ 19
Глава 4. Спасательные средства.________________ 21
4.1. Шлюпочное устройство_________________ 21
4.2. Прочие спасательные средства.____________________________________ 25
Глава 5. Грузовые устройства._______________ 26
5.1. Грузовые стрелы и краны.__________________ 26
5.2. Прочие грузовые устройства..________________ 31
Глава 6. Механизмы специального назначения.___ 33
6.1. Буксирные лебедки.___________________ 33
6.2. Промысловые механизмы._________________ 34
6.3. Специальные устройства судов с вертикальным и горизонтальным способом грузообработки.______ 36
Список рекомендуемой литературы_____________ 39
Судовые устройства.
Введение. Классификация.
Судовые устройства служат для обеспечения необходимых эксплуатационных и навигационных качеств судна.
К основным судовым устройствам, которыми оборудуют почти все суда, независимо от их типа и назначения, относятся:
рулевое,
якорное,
швартовное,
кранцевое,
шлюпочное,
грузовое,
буксирное,
леерное,
тентовое и др.
Рис. 1. Расположение основных судовых устройств.
1 — рулевое; 2 — буксирное; 3 — швартовное; 4 — грузовое; 5 — шлюпочное; 6 — якорное; 7 — подруливающее
На некоторых судах специального назначения (лесовозах, контейнеровозах, паромах, судах с горизонтальной грузообработкой, лихтеровозах, промысловых, гидрографических, исследовательских судах, судах технического флота) применяют дополнительные устройства, обеспечивающие выполнение специальных задач. К ним относятся устройства для крепления палубного леса, контейнеров, автомашин, вагонов, аппарельные и промысловые устройства, устройства для спуска и подъема забортных аппаратов (СПУ), подводного бурения, цементировки скважин, укладки трубопроводов и подводного кабеля, устройства для очистки поверхности моря, дноуглубительных работ, лядовые-устройства (для откидывания и закрывания днищевых дверей грунтоотвозных шаланд и саморазгружающихся землесосом) и т.п.
Расположение основных судовых устройств показано на рис.1. Судовые устройства работают с помощью механизмов, называемых обычно палубными, так как большинство из них находится на палубах. Привод этих механизмов может быть электрическим, гидравлическим, электрогидравлическим, паровым или дизельным.
Выбор типа привода зависит от эксплуатационных и конструктивных особенностей, определяющих целесообразность применения того или иного вида энергии; большую роль при этом играет принятый на судне тип главного двигателя.
Глава 1. Рулевое и подруливающее устройства.
1.1. Рулевое устройство.
Рулевое устройство (рис.2), в состав которого входят руль и привод руля, предназначено для управления судном.
Руль (рис.3) состоит из пера и баллера.
Перо — это плоский или, чаще, двухслойный обтекаемый щит с внутренними подкрепляющими ребрами, площадь которого у морских судов составляет 1/40-1/60 площади погруженной части ДП (произведения длины судна на его осадку LТ). Внутреннюю полость пера руля заполняют пористым материалом, предотвращающим попадание воды внутрь. Основу пера руля составляет рудерпис — массивный вертикальный стержень, к которому крепят горизонтальные ребра пера руля. Вместе с рудерписом отливают (или отковывают) петли для навешивания руля на рудерпост (его иногда заменяют жесткой сварной конструкцией).
Баллер — это стержень, при помощи которого поворачивают перо руля. Нижний конец баллера имеет обычно криволинейную форму и заканчивается лапой — фланцем, служащим для соединения баллера с пером руля при помощи болтов. Это разъемное соединение баллера с пером руля необходимо для съема руля при ремонте. Иногда вместо фланцевого применяют замковое или конусное соединение.
Рис. 2. Рулевое устройство.
1 — перо руля; 2 —рудерпис; 3 — баллер; 4 — нижний подшипник;5 —
упорный подшипник; 6 — верхний подшипник; 7 —фундамент под рулевую машину; 8 — рулевая машина; 9 — гельмпортовая труба
Баллер руля входит в кормовой подзор корпуса через гельмпортовую трубу и поддерживается специальным упорным подшипником, расположенным на одной из платформ или палуб. Верхняя часть баллера проходит через второй подшипник и соединяется с румпелем.
В зависимости от расположения руля относительно оси вращения различают (см. рис 3): обыкновенные рули, у которых перо полностью расположено в корму от оси вращения; балансирные рули, у которых перо разделено осью вращения на две неравные части: большая — в корму от оси, меньшая — в нос; полу балансирные рули отличаются от балансирных тем, что балансирная часть сделана не по всей высоте руля.
Рис.3. Основные типы рулей:
а — обыкновенный; б — балансирный; в - балансирный подвесной;
г — полубалансирный одновинтового судна.
Балансирные и полубалансирные рули характеризуются коэффициентом компенсации, т. е. отношением площади балансирной части к полной площади руля (обычно он равен 0,25—0,35). Для их перекладки требуется меньше усилий и, следовательно, менее мощная рулевая машина. Однако крепление таких рулей к корпусу судна сложнее, поэтому на тихоходных судах, на которых требуются небольшие усилия для перекладки руля с борта на борт, применяют обыкновенные рули.
Привод руля состоит из механизмов и устройств, предназначенных для перекладки руля на борт. В их число входят рулевая машина, рулевой привод, т. е. устройство для передачи вращающего момента от рулевой машины к баллеру, и привод управления рулевой машиной (рулевая передача). По Правилам Регистра Морского судоходства РФ каждое морское судно должно иметь три привода, действующих независимо друг от друга на руль: основной, запасной и аварийный. Обычно для основного привода применяют рулевые машины, а запасной и аварийный делают ручными, за исключением судов, у которых диаметр головы баллера руля больше 335мм, а также пассажирских судов с диаметром головы баллера более 230мм; для них требуется механический запасной привод. Рулевую машину обычно размещают в специальном румпельном отделении, поблизости от руля, а на малых судах и катерах — в посту управления судном.
В качестве приводов для рулевых машин в настоящее время используют электродвигатели, электрогидравлические, гидравлические и, реже, паровые машины. Наиболее распространены электрогидравлические машины. Рис.4.
Рис. 4. Схема действия электрогидравлической рулевой машины.
1 — баллер; 2 — румпель; 3 — цилиндр; 4 — плунжер; 5 — электродвигатель; 6 — масляный насос; 7 — пост управления
Мощность рулевой машины в основном рулевом приводе должна обеспечить на максимальном переднем ходу судна перекладку руля с 35°одного борта до 30° на другой борт не более чем за 28 с.
Рис.5. Рулевые приводы: а — румпельный; б — винтовой; в — секторный.
1— перо руля; 2 — баллер; 3 — румпель; 4 — штур трос; 5 — зубчатый сектор; 6 — пружинный амортизатор; 7 — винтовой шпиндель; 8 — ползун
Передача на руль усилий, развиваемых в рулевой машине, осуществляется с помощью рулевого привода в виде тросов, цепей или гидравлической системы либо путем жесткой кинематической связи между, рулевой машиной и рулем (зубчатые секторы, винты и пр.). Различают румпельный, секторный и винтовой приводы. Рис.5.
Румпельный привод представляет собой одноплечий рычаг — румпель, один конец которого соединен с верхним концом баллера, а другой — с тросом, цепью или гидросистемой, предназначенными для связи с рулевой машиной или постом управления. Этот привод, называемый иногда продольно-румпельный, применяют на небольших судах, а также спортивных и несамоходных судах внутреннего плавания. В отличие от него поперечно-румпельный привод представляет собой румпель в виде двухплечего рычага. Он широко распространен на крупных судах, обслуживаемых четырехплунжерными гидравлическими рулевыми машинами.
Секторный привод широко применяют при передаче усилий на руль от электрических рулевых машин. В этом случае находящаяся в зацеплении с сектором шестерня вращается от электродвигателя. Для компенсации ударных нагрузок на руль в секторе устанавливают пружинные компенсаторы.
Винтовой привод обычно бывает запасным, его ставят непосредственно у руля в румпельном отделении. Вращение от штурвала передается винтовому шпинделю, имеющему по концам резьбу противоположных направлений. Перемещающиеся при вращении шпинделя ползуны с правой и левой резьбой через систему тяг воздействуют на плечи поперечного румпеля, насаженного на баллер руля. Винтовой привод компактен и позволяет снизить до необходимого предела усилия на штурвал благодаря возможному большому передаточному числу. Недостатком его является более низкий КПД из-за потерь при трении винтовой пары.
Привод управления рулевой машиной (рулевая передача) служит для передачи команд из рулевой рубки на рулевую машину, находящуюся обычно на большом расстоянии от мостика. На современных крупных судах наиболее распространены электрический и гидравлический приводы. Реже применяют тросовый или валиковый приводы.