Лекция №7. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ШВАРТОВНЫЕ ЛЕБЕДКИ. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЯКОРНО-ШВАРТОВНЫХ МЕХАНИЗМОВ (2 часа)

Цель занятия: занятия направлены на формирование компетенций

ПК-1. Способен осуществлять безопасное техническое использование, техническое обслуживание, диагностирование и ремонт судового электрооборудования и средств автоматики в соответствии с международными и национальными требованиями в части знания устройства и принципа работы элементов судовых электроприводов (З-2.4).

ПК-10. Способен осуществлять наблюдение за эксплуатацией электрических и электронных систем, а также систем управления (З-4.1).

Результаты обучения по дисциплине должны обеспечить достижение обучающимися требуемой в соответствии с Таблицей A-III/6 Кодекса ПДНВ компетентности в сфере:

Наблюдение за эксплуатацией электрических и электронных систем, а также систем управления (Судовые электроприводы).

Методические материалы:

1.Савенко А.Е. Судовые электроприводы: учебное пособие для курсантов специальности

26.05.07Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики и направления подготовки 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / А.Е. Савенко - Керчь: ФГБОУ ВО КГМТУ, 2019.- 208 с.

2.Набор слайдов с иллюстрациями по теме лекции.

Учебное оборудование:

Аудитория, комплектованная учебной мебелью, доской и видеопроекционным оборудованием для презентаций, средствами звуковоспроизведения, экраном.

Последовательность изложения учебного материала:

Назначение автоматической швартовой лебедки

Автоматические швартовные лебедки могут устанавливаться для работы с кормовыми и носовыми швартовыми. Швартовые постоянно находятся на барабане лебедки. Лебедки в автоматическом режиме выбирают трос, если они провисает или травят, если трос натянут сильно при погрузке вагонов на палубу, либо в случаях прилива или отлива. Швартовые механизмы должны быть в исправном состоянии для обеспечиния их постоянной готовности к применению. Швартовные клюзы, кнехты, киповые планки, направляющие роульсы всегда должны быть хорошо скользящими для уменьшения износа троса. Роульсы, ролики и другие подвижные части необходимо расхоживать и смазывать. Цепные и тросовые стопоры, глагольгаки должны быть исправны. Если на судне установлены автоматические швартовные лебедки и швартовные поворотные клюзы необходимо периодически проворачивать ролики клюзов, а так же смазывать двигающиеся части.

Все концы, тросы, маты,кранцы, бросательные лини необходимо просушивать, металлические детали — очищать от ржавчины и смазывать.

Если судно пришвартовано, то необходимо выполнять следующие:

—запрещается оставлять стальные швартовные концы на барабанах брашпилей даже на короткий промежуток времени, так как при натяжении или рывках, швартовные валы механизмов могут быть погнуты;

—если при швартовке наблюдается резкие колебания уровня воды рекомендуется в качестве швартовных концов применять растительные или из синтетические тросы;

61

—во время погрузки и выгрузки необходимо проверять, чтобы все швартовные были одинаково натянуты, не имели излишней слабины или не были слишком тугими. Особенно внимательно необходимо следить за швартовными в портах, где может быть резкое колебание уровня воды;

—во время сильного ветра или течения швартовые, которые испытывают большее напряжение, они должны быть равномерно натянуты. При наличии зыби швартовые должны иметь небольшую слабину с целью уменьшения их напряженности при раскачивании судна;

—во время дождя швартовые и фалиня из растительных тросов необходимо периодически стравливать, так как, намокая, они укорачиваются на 10 — 12 % и возникает шанс их разрыва.

Стальной швартовный трос нужно заменить, если в любом месте на его длине, равной восьми диаметрам, число обрывов проволок составляет 10% или большего общего числа проволок, а также при чрезмерной деформации троса. Растительный трос подлежит замене при разрыве каболок, прелости, большом износе или деформации.

Автоматические швартовые лебедки по принципу действия делятся на простые и автоматические, по роду привода — гидравлические и электрические.

Отличительной особенностью автоматических швартовных лебедок является способность поддерживать натяжение швартовного каната на барабане лебедки в заранее установленных пределах. При увеличении нагрузки лебедка автоматически включается на режим травления, а при уменьшении нагрузки — на режим выбирания. Выбирание каната производится до тех пор, пока нагрузка не достигнет предела, установленного для данной лебедки. У некоторых лебедок длина вытравленного каната может быть не более установленной при помощи специального задающего устройства. Это делается для предотвращения возможности «угона» судна от причала под действием ветра и столкновения с другими судами, расположенных на акватории порта.

Автоматические швартовные лебедки конструируютсяс сигнализацией по предельному натяжению каната и по его предельно допустимой вытравленной длине. Простейшие швартовные лебедки не имеют устройства для автоматического поддержания натяжения каната

иих нельзя использовать для работы в тех условиях, когда его необходимо обеспечить. Кроме традиционной компоновки узлов простых швартовных лебедок (барабан с многослойной навивкой, турачка и канатоукладчик), встречаются механизмы, конструкция которых необходима для условия особого размещения на судне.

Турачка закреплена на грузовом валу, выходящем из редуктора. Швартовный барабан может быть заторможен ленточным тормозом при помощи маховика. Электродвигатель соединен с редуктором упругой муфты, который закрыт кожухом. Под открытой крышкой пульта управления находятся маховики, при помощи которых задается величина натяжения каната в автоматическом режиме и величина допустимого «угона», т. е. длины вытравленного каната.

В настоящее время не существует общих требований к установке оптимальных режимов или програм для АШЛ, т.к. условия работы АШЛ в каждом отдельном случае разные.

Поэтому общее понятие при работе автоматической швартовой лебедки это уравновешивать натяжение швартовых концов на необходимый уровень. АШЛ в автоматическом режиме при большом натяжении на тросе происходит его травление или выборка слабины при снижении натяжения.

Отличием устройства лебедки при работе в автоматическом режиме является выбирание или травление швартовного каната, что является одним из главных факторов для регулирования параметров АШЛ.

По отношению к другим обобщенным координатам судна система является разомкнутой, это её существенный недостаток.

Не только изменения ветра, течения или волн влияют на изменение положения швартовных канатов. Одним из случаев это может быть погрузка или выгрузка вагонов, при которых может существенно изменяться координаты клюзов, а также шлюзование или стоянка

62

судна в условиях приливов и отливов, которые изменяются в широком диапозоне. Например, при погрузке или выгрузке вагонов, вертикальное перемещение клюза может измениться в пределах от 0,6 до 1 м/мин., а при шлюзование от 0,5 – 1 м/мин. Использование АШЛ в таких условиях играет важную роль, т.к. автоматизация процесса швартовки дает возможность уменьшить количество палубной команды при швартовых операциях, освободить персонал от достаточно тяжелого и опасного труда: постоянных перетяжек и нахождения непосредственно у канатов, которые являются достаточно небезопасными, т.к есть вероятность разрыва троса, который может привести к тяжелым травмам.

К достоинствам так же следует отнести то, что при установке АШЛ на судно, можно использовать стальные тросы, которые долговечнее и надежнее по сравнению с растительными и синтетическими тросами. Необходимое количество АШЛ на судне а так же их своевременная готовность к работе дает возможность сократить общий объем швартовных операций, снизить опасность труда обслуживающего персонала. Системы с двухцепными эсператорами, дает возможность управлять сразу двумя АШЛ одновременно.

Такие системы имеют достаточно высокие технико – экономические показатели по сравнению с другими системами использованные на судах.

При швартовных операциях ручное управление производится с ПУ (пульта управления). Сигнал с ПУ поступает на возбуждение генератора (Г) и исполнительного двигателя (ИД), создает тяговые характеристики лебедки, необходимые для работы. При переходе в автоматический режим, рукоятка ПУ ставится в одно из заданных положений, в зависимости от необходимого натяжения. Состояние равновесия достигается самостоятельно, т.е. если усилие небольшое, то двигатель работает в режиме выборки, выбирая слабину. Если натяжение возросло до установленного максимума, то частота вращения ИД падает до полной остановки и стоянки под током. Если начальное натяжение большое, то происходит стравливание каната для выравнивания противодействующих моментов, а ИД работает в режиме противовключения. Для таких АШЛ характерно, что частота двигателя является переменной и определяется приведенным моментом на двигателе.

Автоматические швартовные лебедки, которые используются на современных морских и речных судах основанных на принципе измерения натяжения (усилия) на швартовном канате можно разделить на две главных группы:

а) системы с датчиком натяжения; б) системы без датчиков натяжения.

То, какая из групп будет применяться на судне в целом определяет работу электропривода.

Эксплуатация якорно-швартовных механизмов

Условия эксплуатации якорно-швартовных электроприводов весьма специфичны. Кратковременные рабочие периоды чередуются достаточно длительными стоянками. Общая суммарная наработка за полный ресурс в среднем не превышает 1500 ч. Электрооборудование частично или полностью устанавливается на открытой палубе, на корме и баке в местах, подверженных заливанию морской водой, где в наибольшей мере проявляются сотрясения и вибрации. Значительные перепады температур окружающей среды, влажность, доходящая до 100 %. Действие биологических организмов в тропической зоне приводят к снижению сопротивления изоляции и коррозии контактных соединений. Длительное пребывание электрооборудования в нерабочем состоянии усиливает влияние климатических и механических воздействий, что способствует появлению значительного числа отказов в период стоянки. В тропической зоне интенсивность нерабочих отказов становится преобладающей над рабочими в 3–4 раза. Анализ показывает, что около 75 % всех отказов связано с нарушением работы магнитной станции приводов и управляющих командоконтроллеров, до 10–15 % – составляют отказы тормозных устройств.

63

Работоспособность якорно-швартовных электроприводов обеспечивает сохранность судна и экипажа. Момент, когда возникает необходимость использования электропривода, не всегда наперед задан. В этих условиях оборудование должно иметь повышенную повседневную готовность к использованию. Коэффициент готовности характеризует собой вероятность в случайный момент времени застать электропривод в работоспособном состоянии. Для механизмов высшей категории, обеспечивающих безопасность судна, значение этого коэффициента Кт должно быть не ниже 0,998. Поддержание высокой степени готовности в сложных кратковременно используемых системах возможно посредством проверок оборудования, которые способствуют существенному повышению эксплуатационных характеристик безотказности якорно-швартовных электроприводов.

Проверка состояния работоспособности не заменяет технического обслуживания, проводимого независимо в надлежащие сроки и в соответствующем объеме.

Поиск неисправности. Необходимость в поиске возникает при отказе одного из элементов электропривода. Для этой цели наиболее целесообразен эвристический метод. Составление рабочих гипотез здесь существенно облегчается, если описание работы схемы выполнено посредством построения ключа срабатываний. Во многих практических случаях симптоматическое проявление неисправности сразу определит место нарушения связи или отказавший элемент, независимо от типа отказа «обрыв» или «короткое замыкание». Следует помнить, что при выдвижении предположений о возможных причинах нарушения работы привода или при составлении программы дополнительных проверок необходимо убедиться в том, что возникшая неисправность не является следствием исчезновения питания, ухудшения качества питающего напряжения в цепях управления, срабатывания элементов защиты.

Регулировка дисковых тормозов занимает значительное время в обслуживании привода. Она должна осуществляться весьма тщательно и добротно. Некачественная работа тормоза может привести к тяжелым последствиям. Действие тормозов и тормозных магнитов проверяется путем пробных пусков и торможений ИД обязательно каждый раз при подходе к месту швартовки или якорной стоянки. Техническое обслуживание электротормозов с полной разборкой производится раз в год, а с частичной разборкой – не реже одного раза в три месяца. Работа путевых выключателей, которые могут быть на тормозе, проверяется не менее трех раз в промежутках между плановыми ТО.

Контрольные материалы для проверки усвоения учебного материала:

65

66

67