
Основы КСУ (Бормотов А) / Основы конструирования
.pdf
На рис. 5.22 приведена схема шлюпочного устройства с кормовой шлюпкой свободного падения, разработанная для морских судов. Основу устройства составляет поворотная рама 2, оборудованная лебедкой 3 для подъема шлюпки и гидроцилиндрами 4 для поворота рамы при подъеме шлюпки с воды.
Рис. 5.22. Схема спуско-подъемного устройства с поворотной рамой:
1 – шлюпка; 2 – наклонная рама; 3 - шлюпочная лебедка; 4 – гидроцилиндры поворота рамы; 5 – катки
Рассмотренная схема довольно простая и компактная. Она активно используется на морских судах как на отечественных, так и на зарубежных.
Для судов смешанного плавания такие схемы непригодны, поскольку на мелководных участках пути способ спуска шлюпки свободным падением опасен из-за возможного удара шлюпки о дно форватера. Для таких судов разработаны более сложные устройства, совмещающие спуск шлюпки свободным падением (при ходе в море) и спуск шлюпки на тросе (при ходе по рекам), аналогичный спуску на гравитационных шлюпбалках. На рис. 5.23 показана одна из таких схем. Как и в предыдущей схеме, для спуска шлюпки в море установлена наклонная рама 2 с катками 3 для свободного падения шлюпки 1. Для спуска шлюпки в реке предусмотрен катающийся портал 5, каждая вертикальная стойка которого напоминает скатывающуюся гравитационную шлюпбалку. Ниже рамы 2 установлены наклонные рельсы 8, в которых перемещаются катки 9 портала.
170

Рис. 5.23. Схема спуско-подъемного устройства с катающимся порталом:
1 – шлюпка; 2 – наклонная рама; 3 – катки рамы; 4 – площадка сбора людей; 5 – портал катающийся; 6 – лопарь; 7 – лебедка шлюпочная; 8 – рельсы для портала;
9 – катки портала
Рис. 5.24. Спуско-подъемное устройство с катающимся порталом
Шлюпка и портал удерживаются лопарем 6, который помещен на барабане лебедки 7. Управление лебедкой при спуске шлюпки осуществляется матросомоператором из шлюпки. Этот же портал 5 с лопарем 6 и лебедкой 7 используются для подъема шлюпки на борт судна, как это происходит на судах с гравитационными шлюпбалками. Общий вид рассмотренного устройства показан на рис. 5.24.
171

5.3. Спускоподъемные устройства для надувных плотов
На многих современных морских и речных судах используются спасательные надувные плоты, вместимость которых варьируется от 4 до 35 чел. По-походному плоты хранятся в цилиндрических контейнерах, которые устанавливают на специальном стеллаже и крепят к нему с помощью найто-
вов (рис. 5.25).
Рис. 5.25. Размещение двух спасательных плотов на стеллаже
Отдают найтовы вручную или автоматически с помощью гидростатического разобщающего устройства, один из вариантов которого показан на рис. 5.26.
Это устройство отсоединяет плот от палубы при заглублении плота под воду на 3…4 м, что происходит при затоплении судна и его погружении. Это дает возможность воспользоваться плотом, даже если его не могли привести в рабочее состояние при аварии судна.
Освобожденный плот сбрасывают в воду (или он всплывает сам при затоплении судна), что приводит к натягиванию пускового линя, открывающего клапан баллона, содержащего сжатую газовую смесь (углекислый газ и азот). Газ поступает в камеры плота, плот освобождается от контейнера и приобретает рабочую форму (рис. 5.27).
Воспользоваться таким плотом могут только обученные и физически крепкие люди – члены экипажа судна. Забраться в плот можно вплавь с воды, либо с борта судна по шторм-трапам или спасательным концам с мусингами, как это показано на схеме (рис. 5.28).
172

Рис. 5.26. Гидравлическое разобщающее устройство:
1 – корпус; 2 – крышка; 3 – крепление к палубе; 4 – мембрана; 5 – шток; 6 – пружина; 7 – втулка; 8 – стопорящий шарик; 9 – педаль; 10 – разобщающее звено (гильза)
Рис. 5.27. Фазы надувания спасательного плота
Очевидно, что для судов, эксплуатирующихся в северных широтах, угроза жизни людей при таком использовании спасательных плотов очень велика. В связи с этим на современных судах (в том числе и пассажирских) применяют иную схему эвакуации людей на плотах: плот извлекают из контейнера, надувают на палубе судна, с помощью особого спуско-подъемного
173

устройства вываливают плот за борт, проводят посадку людей в плот, а затем спускают его на воду. Были предложены и используются приспособления для посадки людей в плоты (на воде) с помощью трубчатых рукавов (рис. 5.29), надувных желобчатых скатов (рис. 5.30), надувных открытых платформ для сбора людей и посадки их в плот (рис. 5.31).
Рис. 5.28. Схема использования надувных плотов
Рис. 5.29. Спасательный рукав для экипажа ПБУ
Правила Морского Регистра [16] требуют, чтобы по крайней мере на одном борту грузового судна спасательные плоты спускались на воду с людьми с помощью спускового устройства.
На рис. 5.32 показана одна из схем спуско-подъемного устройства, обслуживающего надувные плоты и дежурную шлюпку. Основу схемы составляет поворотная кран-балка, принцип работы которой идентичен работе описанных выше радиальных шлюпбалок. На крупных судах механизм поворота кран-балки и механизм подъемаспуска плота имеют электронный или гидравлический привод.
174

Рис. 5.30. Надувные скаты для посадки людей в плоты
Рис. 5.31. Схема эвакуационной системы со спасательными плотами и платформой сбора
5.4. Шлюпочные лебедки
Палубным механизмом, обслуживающим шлюпочное устройство, служит шлюпочная лебедка. Назначение этой лебедки:
обеспечить спуск шлюпки на воду (с полным количеством людей и снабжением) путем растормаживания ручного тормоза спуска;
подъем шлюпки со снабжением и спусковой командой (2…5 чел.), а для гравитационных шлюпбалок и заваливание шлюпбалки со шлюпкой; для дежурных шлюпок подъем должен обеспечиваться с полным количеством людей;
травление холостых лопарей вручную для регулирования длины лопарей;
удерживать шлюпку на весу при отключении привода;
иметь питание от аварийной электростанции;
175

иметь длину лопарей, достаточную для спуска шлюпки при наименьшей осадке судна и с заданными Правилами Регистра углами крена ( ) и дифферента судна ( ); при этом на барабане лебедки должно оставаться не менее трех витков троса;
пульт управления лебедкой размещают в удобном для наблюдения за спуском месте и предусматривают возможность управления спуском из шлюпки.
Рис. 5.32. Схема спуско-подъемного устройства для плотов и дежурных шлюпок ZZ-ZOLT (Польша)
Лебедки могут быть с ручным или механическим приводом. Ручные лебедки (рис. 5.33) должны быть с «безопасной» рукояткой и иметь фрикционную муфту. Скорость подъема шлюпки не менее 1 м/мин, а усилие на рукоятках не более 157 H/чел (число работающих – один или два человека). На судах нашли применение лебедки ЛР160 – ЛР800, имеющие номинальное тяговое усилие 1,6…8,0 кН (прил. Д).
176

|
|
В устройствах, где дей- |
|||||
|
|
ствуют |
значительные |
силы |
|||
|
|
натяжения |
лопарей или |
при |
|||
|
|
необходимости обеспечить |
по- |
||||
|
|
вышенные |
скорости |
подъема |
|||
|
|
шлюпки, |
|
нашли применение |
|||
|
|
электрические шлюпочные |
ле- |
||||
|
|
бедки. Схема такой лебедки |
|||||
|
Рис. 5.33. Схема ручной лебедки: |
приведена |
на рис. 5.34. Элек- |
||||
|
|
|
|
|
|
||
1 |
– грузовой вал; 2 – барабан; 3 – лопарь; |
тродвигатель 1 через многосту- |
|||||
4 |
– рукоятка; 5 – неподвижная полумуфта; |
пенчатый редуктор 2 приводит |
|||||
6 |
– подвижная полумуфта; 7 – диски трения; |
||||||
|
|
|
|
|
|||
8 |
– резьба; 9 – пружины; 10 – храповик; |
во вращение сдвоенный барабан |
|||||
11 – опоры барабана |
3, на котором помещены лопа- |
||||||
|
|
ри двух шлюпбалок (или одной шлюпки). На одном из промежуточных валов сна-
ружи редуктора размещена тормозная коробка 4, в которой собраны три тормоза – ручной тормоз спуска, блокировочный тормоз и центробежный тор- моз-регулятор скорости спуска.
Рис. 5.34. Схема электро-ручной шлюпочной лебедки:
а– схема компоновки; б – схема блокировки и ручного тормоза спуска;
в– схема центробежного тормоза
При отключении питания предусмотрена работа лебедки запасным ручным приводом 5. Ручной тормоз спуска – это ленточный тормоз, включающий тормозную ленту 9, охватывающую корпус коробки 6. Лента зажимает корпус грузом 8 через рычаг 7. Для спуска надо поднять конец рычага вверх, а для остановки – опустить (под весом груза). Для удержания шлюпки на ве-
177
су при отключении привода во время подъема внутри коробки установлен блокировочный тормоз. Он включает в себя фасонную «обгонную» муфту 10, которая заклинивает вал с помощью роликов 11. Ограничение скорости спуска шлюпки достигается центробежным тормозом, смонтированным параллельно блокировочному тормозу. На валу насажено коромысло 12, удерживающее две тормозные колодки 13. Другой конец каждой колодки поджимается к коромыслу пружинами 14. По мере роста частоты вращения вала колодки стремятся отодвинуться от вала и начинают скользить по корпусу коробки. Момент от возникающих сил трения ограничивает рост скорости вращения вала.
В прил. Д помещены данные об отечественных шлюпочных лебедках серий ЛШ, ЛШД, ЛШВ, рассчитанные на силу тяги 16 … 100 кН при скоростях подъема шлюпки 10…20 м/мин. Скорость спуска шлюпки удерживается в диапазоне 36…60 м/мин.
5.5.Конструирование шлюпочного устройства
5.5.1.Выбор типа и габаритных размеров шлюпбалок
Тип шлюпбалки, ее габаритные размеры и конструкция определяются назначением шлюпки (спасательная, дежурная, рабочая, разъездная и т.д.), ее размерами (масса, размерения) и классом судна, для которого конструируется шлюпочное устройство. Требования Правил Морского Регистра Судоходства [16] более жесткие, чем Российского Речного Регистра [17].
По Правилам Речного Регистра [17] габариты шлюпбалки должны быть достаточны для спуска шлюпки на воду с минимальным зазором а (рис. 5.35) между бортом шлюпки и бортом судна, сидящего без крена и дифферента
( 00 ):
h a c Bш / 2 , cos
где Bш – габаритная ширина шлюпки; а – зазор между бортом шлюпки и га-
баритной точкой борта судна; с – конструктивный размер, зависящий от типа шлюпбалки (принимают минимально допустимым из условий удобной ком-
178

поновки устройства); – минимальный угол наклона хорды шлюпбалки к палубе судна; обычно берут 150 300 , поскольку при меньших углах сильно возрастает нагрузка на механизм склонения шлюпбалки или сила натяжения лопарей гравитационных шлюпбалок.
|
|
Величине зазора «а» указана в Правилах Регистра: a 150 мм – для раз- |
||||||||||||||||
рядов района плавания судна Р и Л; |
a 300 мм – для разрядов района пла- |
|||||||||||||||||
вания судна М и О. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По |
Правилам |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Морского |
Регистра |
Су- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
доходства |
[16] размеры |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шлюпбалок |
должны |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
быть достаточны, чтобы |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
спускать |
спасательную |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шлюпку на воду, если |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
судно |
сидит |
с креном |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
и |
дифферентом |
||||
|
Рис. 5.35. Высота шлюпбалки речного судна |
|
|
100 . |
Наличие |
диф- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ферента |
увеличивает |
||||||
высоту |
расположения шлюпки над |
|
водой (рис. |
5.36) |
на |
высоту |
||||||||||||
H |
|
l |
tg , а крен судна на величину |
H |
|
|
B |
|
tg , |
так что возвышение |
||||||||
|
|
|
||||||||||||||||
|
ш |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
шлюпочной палубы становится |
H Hш H H |
(здесь Hш – высота |
||||||||||||||||
шлюпочной палубы над водой при наименьшей осадке судна). |
|
|
||||||||||||||||
|
|
Как видно на рис. 5.36, б, необходимая высота шлюпбалки получится |
||||||||||||||||
огромной (в 3 – 5 раз больше, чем у речного судна): |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
a |
Bш |
H |
|
sin cos |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
h |
2 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
cos |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
179