Введение
Классификация якорно-швартовных устройств.
Якорно-швартовные устройства (ЯШУ) классифицируются:
По системам управления:
Контроллерные;
Релейно-контроллерные;
С автоматным источником постоянного тока по системе Г-Д.
По конструктивным особенностям:
Якорно-швартовные шпили;
Якорно-швартовные брашпили.
По виду привода:
Электрические;
Гидравлические;
Паровые;
Ручные.
Ручное управление с помощью силового контроллера применяется для управления электродвигателем мощностью до 10 кВт.
Мощные брашпили могут иметь электропривод, выполненный по системе Г-Д.
Наиболее распространены однодвигательный и двухдвигательный электроприводы.
Электроприводы с двумя электродвигателями применяются только для крупных якорно-швартовных устройств с калибром якорной цепи свыше 62 мм.
Стадии съемки с якоря.
Рассмотрим подъем одного якоря с нормальной глубины стоянки (основной режим), для чего весь процесс разобьем на отдельные стадии:
выбирание лежащего на грунте участка цепи с подтя¬гиванием судна к якорю (приведение судна на канат при постоянном тяговом усилии);
выбирание висящего в воде участка цепи до спрямления цепной линии и подъема веретена якоря (приведение судна на канат при переменном тяговом усилии);
отрыв якоря от грунта;
подъем цепи и свободно висящего якоря после отрыва его от грунта;
втягивание якоря в клюз.
По Правилам Российского Морского Регистра Судоходства, съемка судна с якоря должна длиться не более 30 минут. Следовательно, исполнительный двигатель якорно-швартовного устройства всегда работает в кратковременном режиме.
Применение цепей в качестве якорного каната обуславливается следующими причинами:
Метр цепи весит в 5 - 6 раз больше метра равнопрочного стального троса той же длины. Благодаря этому якорные цепи обеспечивают получение значительно большей держащей силы, которая, как известно, пропорциональна массе якорного каната.
Ярко выраженные буферные свойства якорной цепи уменьшают размах килевой качки и смягчают рывки и толчки судна в результате действия волн.
Якорные цепи так же меньше стальных тросов подвержены коррозии в морской воде.
Для отдачи и подъёма якоря служат шпили и брашпили. У шпилей на палубе размещаются лишь головка шпиля и тумба управления. Всё остальное оборудование находится под палубой. Брашпили целиком устанавливаются на палубе и почти не занимают внутренних помещений. Брашпили обычно приводятся в движение трёхскоростным асинхронным электродвигателем типа МАП.
Выключенные двигатели затормаживаются встроенными дисковыми тормозами, которые предназначены для быстрой остановки двигателя и удержания грузового вала от обратного разворота. В настоящее время шпили и брашпили выполняют с несамотормозящимися червячными редукторами с целью повышения КПД установки.
Якорно- швартовные устройства служат для постановки судов на якорь или для съёмки их с якоря. При стоянке на рейде отдают один или два якоря, которые, зарываясь в грунт, противодействуют течению, ветру и другим силам, стремящимся привести судно в движение. В состав якорного устройства входят якоря, якорные цепи, исполнительный двигатель и система управления.
К ЯШУ и их электроприводам предъявляются следующие требования:
При применении электродвигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором электропривод ЯШУ после 30-ти минутного режима работы при номинальной нагрузке должен обеспечивать стоянку под током в течении не менее 30 секунд - для якорных механизмов и 15-ти секунд - для швартовных. Для асинхронных электродвигателей с переключаемыми полюсами это требование действительно для работы электродвигателя с обмоткой, создающей наибольший пусковой момент.
Электродвигатели постоянного и переменного тока с фазным ротором должны выдерживать такой режим стоянки под током при моменте, в два раза превышающем номинальный, при чем напряжение ниже номинального.
После стоянки под током температура должна быть не более 130 % допустимой в соответствии с действующими нормативами.
У якорно-швартовных шпилей и лебёдок по ступеням скоростей, предназначенных только для швартовных операций, должна быть предусмотрена защита от перегрузки.
На посту дистанционного управления якорным устройством должны быть предусмотрены указатели длины вытравленной якорной цепи.
Системы и органы дистанционного управления каждым якорным устройством должны быть независимы друг от друга.
Мощность приводного электродвигателя должна обеспечивать выбирание якоря со средней скоростью не менее 0,15 м/сек в течении 30 минут непрерывной работы.
При подходе якоря к клюзу привод должен обеспечивать скорость выбирания не более 0,17 м/сек.
При отрыве якоря от грунта привод должен обеспечить в течении 2-х минут тяговое усилие на одной звёздочке не менее 1,5 расчётного.
Электропривод должен быть оборудован автоматическим тормозным устройством, срабатывающим при исчезновении питания.
Скорость выбирания троса при первом слое набивки должна быть не более 0,3 м/сек при номинальном тяговом усилии.
Механический тормоз должен обеспечить тормозной момент, необходимый для удержания свободно висящего якоря.