.

Вы здесь

Буксирное устройство

Буксирное устройство

28.06.2015 Автор: 122

ГЛАВА IX
СУДОВЫЕ УСТРОЙСТВА, УПРАВЛЕНИЕ, СВЯЗЬ

§ 30 Буксирное устройство

Буксировка судов занимает важное место в числе операций, выполняемых ледоколом при проводке во льдах. В особо сложных ледовых условиях (в торосистых сплошных льдах большой толщины, в сплоченных дрейфующих льдах при сжатии) суда не в состоянии двигаться за ледоколом самостоятельно, и их проводят на буксире. Чаще суда буксируют ледоколом вплотную. Лишь в отдельных случаях (когда управляемость состава при буксировке вплотную оказывается неудовлетворительной или в силу других причин) прибегают к буксировке на коротком буксирном канате, длина которого составляет обычно менее 100 м. Буксировку во льдах на длинном канате не применяют.

При буксировке вплотную форштевень буксируемого судна втягивается в кормовой вырез ледокола (рис. 136). Соединение ледокола с буксируемым судном осуществляют следующим образом. Якоря судна поднимают на палубу или приспускают, а через якорные клюзы продевают строп из стального каната с огонами на концах (так называемые «усы»). На палубе судна огоны усов соединяют между собой с помощью найтова из растительного каната (в случае необходимости срочной отдачи буксира, его легко разрубить топором). Среднюю часть стропа («усов») пропускают сквозь буксирный клюз ледокола, а затем обводят вокруг роликов блока Николаева, к которому присоединяют также буксирный канат ледокола. Буксирный канат натягивают барабаном буксирной лебедки. Трос для изготовления буксирного стропа («усов») берут меньшего диаметра, чем буксирный канат, для сохранения последнего от разрыва при рывках. Например, при диаметре буксирного каната у ледокола

Москва 60 мм, для буксирного стропа используют стальной трос диаметром 48—52 мм.

В процессе буксировки энергетическая установка буксируемого судна работает на передний ход, помогая ледоколу преодолевать ледовое сопротивление и уменьшая натяжение буксирного каната. Буксирный канат удерживается в натянутом состоянии тормозом барабаналебедки.

Из-за рывков, вызываемых неоднородностью льда и резкими изменениями курса при поворотах, буксирный канат время от времени ослабевает. Его набивку производят приводом барабана лебедки, который включают на режим «выбирание». При крытых поворотах, когда возникает опасность разрыва сильно натянутого буксирного каната, его ослабляют, включая привод барабана на режим «травление».

Буксирное устройство современного ледокола (рис. 137 и 138) состоит из буксирной лебедки, ее постов управления, буксирных битенгов, клюзов, серег и кнехтов, буксирных канатов, проводников и других вспомогательных концов, блоков Николаева, соединительных скоб, тросовых зажимов, стопоров, коушей, такелажного инструмента и пр. Оборудование, предназначенное для буксировки других судов, располагают в кормовой части верхней палубы ледокола, а для буксировки самого ледокола — на верхней палубе, в носу или на палубе бака.

На всех современных отечественных ледоколах применяются автоматические буксирные лебедки. В табл. 26 приведены основные характеристики буксирных лебедок ледоколов, а на рис. 139 и 140 — схемы лебедок ледоколов Василий Прончищев и Владивосток.

Автоматическая электрогидравлическая буксирная лебедка ЛЭ-47 ледокола Василий Прончищев состоит из привода 8, редуктора 7, главного 1 и вспомогательного 4 барабанов, ленточного тормоза главного 9 и вспомогательного 3 барабана, их канатоукладчиков 2 и 5, механизма включения муфт 6, устройства для автоматического управления и фундаментной рамы. 

Каждый барабан может быть отсоединен от привода и застопорен ленточным тормозом. Момент затяжки тормозов ограничивается пружиной. Главный барабан может начать вращаться при усилии в канате только свыше 70 тс, а вспомогательный — свыше 30 тс. Вращение продолжается до вырывания каната из заделки. Установленная на валу муфта позволяет соединить с валом один из тросовых барабанов или швартовные турачки. Момент на барабанах для выбирания или травления нагруженных канатов создается гидравлическими регуляторами скорости (давлением масла, нагнетаемого насосом, ротор которого вращается электродвигателем через понижающий редуктор). Регулирование скорости вращения, реверсирование гидродвигателей и их остановка производятся при включенном электродвигателе. В приводе лебёдки установлен колодочный тормоз, который включается автоматически при обесточивании двигателя гидротолкателя и удерживает любой из барабанов при номинальных усилиях в канате. Для свободного стравливания каната каждый барабан может быть отсоединен от привода. В автоматическом режиме при тяге 10, 15, 20 и 25 тс работает только главный барабан лебедки. Лебедка обеспечивает автоматическое сохранение заданной тяги и длины буксирного троса при буксировке.

Буксирная лебедка ледокола Владивосток (см. рис. 140), изготовленная фирмой «Раума-Репола» (Финляндия), отличается по характеристикам и конструкции от описанной выше. Лебедка состоит из двух тросовых барабанов 7 и 8, планетарной муфты барабана, планетарной передачи 5 и 11 с нажимным и упругим устройствами, тормозов барабанов 4 и 10, коробки передач 9, канатоукладчика 12, приводного электродвигателя 6, приборов управления и контроля 1, 2 и 3 и фундаментной рамы. 

 

Так же как и лебедка ЛЭ-47, она позволяет автоматически поддерживать расстояние при буксировке и усилие в буксирном канате. Барабаны лебедки можно блокировать тормозом, и тогда лебедка выдерживает усилие, равное разрывной нагрузке буксирного каната. Тормозом барабана управляют с кормового мостика или с пульта, расположенного у лебедки. Швартовные турачки отсутствуют.

Автоматическая буксирная лебедка — сложный и дорогостоящий механизм, требующий квалифицированного ухода. Значительная часть многообразных функций таких лебедок связана с буксировками судов на свободной воде и не используется в процессе их эксплуатации на ледоколе. В частности, не используется механизм автоматического регулирования длины и натяжения буксирного каната, редко применяется вспомогательный тросовый барабан. Перегруженность лебедки автоматикой мешает выполнению ряда функций, имеющих первостепенное значение при буксировках во льдах. Приведенные соображения позволяют сделать вывод, что на ледоколе применение автоматических буксирных лебедок не оправдано. В особенности это относится к мощным и средним ледоколам. Вместо автоматических буксирных лебедок целесообразно оборудовать ледоколы лебедками упрощенной конструкции — по типу электрических лебедок-вьюшек.

Основные характеристики буксирной лебедки ледокола: тяговое усилие на застопоренном барабане Тт, тяговое усилие при выбирании буксирного каната под нагрузкой Тб , скорость выбирания нагруженного буксирного каната Vб, диаметр и длина буксирного каната. Их можно определить, исходя из следующих соображений.

Тяга на тормозе лебедки не должна превышать величину суммарной тяги гребных винтов ледокола. Для ледоколов всех классов принимается Тт = (0,8-1,0)Т, где Т — суммарная тяга гребных винтов ледокола.

Тяговое усилие при выбирании каната также должно находиться в определенном соотношении с тягой гребных винтов ледокола, причем для ледоколов различных типов это соотношение неодинаково. У вспомогательных ледоколов отношение тягового усилия на барабане при выбирании каната к тяге винтов больше, чем у средних и особенно у мощных ледоколов. Это вызвано тем, что меньшему по водоизмещению и главным размерениям ледоколу соответствуют большие относительные водоизмещения и размерения буксируемых судов.

Величина тягового усилия на барабане лебедки может быть выбрана с помощью соотношений:

для мощного ледокола Тб = (0,2 0,3) Т;

для среднего ледокола Тб = (0,3 - 0,4) Т;

для вспомогательного ледокола Тб = (0,4 - 0,5) Т.

Скорость выбирания нагруженного буксирного каната Vб, как показывает опыт эксплуатации, можно для всех ледоколов принимать в пределах 8—12 м/мин.

Диаметр буксирного каната находят из условия равенства его разрывного усилия тяговому усилию на тормозе рабочего барабана. При выборе буксирного каната следует стремиться к тому, чтобы при заданном разрывном усилии получить наименьший диаметр. Целесообразно применять стальные канаты с высоким значением предела прочности проволоки — не менее 160—180 кгс/мм2. Ограниченный выбор канатов, пригодных для использования на ледоколах, приводит часто к тому, что параметры буксирной лебедки назначают исходя из заданного разрывного усилия каната.

Диаметр стропов для буксировки вплотную за усы выбирают таким образом, чтобы разрывное усилие троса стропов не было больше чем 0,5 Тразр буксирного каната.

Для длительных морских буксировок по свободной воде необходим канат длиной 700—1100 м. На ледоколе иметь основной буксирный канат такой длины нецелесообразно: это приведет к недопустимому увеличению размеров лебедки. Обычно на ледоколах предусматривают основной буксирный канат длиной 200—500 м (см. табл. 26) (при этом исходят из того, чтобы число слоев каната на барабане лебедки не превышало 4—5, во избежание вдавливания верхних витков каната в нижние, которое приводит к быстрому износу троса). Длина такого буксирного каната недостаточна для буксировок на свободной воде, а для буксировок во льду она излишне велика, поэтому можно принимать ее равной 120—150 м. Тогда он сможет укладываться на барабане лебедки в один слой.

Мощность электродвигателя лебедки может быть оценена по формуле

Прочность барабана лебедки и его вала рассчитывают на разрывное усилие каната. Запас прочности всех деталей буксирной лебедки следует принимать не ниже пятикратного. При проверке на прочность напряжения в них не должны превышать 85% предела текучести материала.

Важным элементом буксирного устройства ледокола является кормовой вырез с отбойными средствами. На современном ледоколе основное назначение кормового выреза — создание наилучших условий для буксировки вплотную транспортных судов во льдах. До сравнительно недавнего времени кормовой вырез использовался также при совместной работе ледоколов способом «тандем», когда один из ледоколов упирался в кормовой вырез другого, создавая дополнительную тягу для преодоления ледового сопротивления. Большая мощность, которой располагают энергетические установки современных мощных ледоколов, сделала невозможной их работу способом «тандем» с использованием кормового буксирного выреза существующей конструкции: проведенный в 1962 г. эксперимент показал, что контактные давления в отбойном устройстве ледокола, расположенного впереди, достигают предела прочности материала на разрушение. Работа способом «тандем» сейчас в значительной степени утратила свое практическое значение.

Конструкция кормового буксирного выреза с отбойными средствами должна обеспечивать плотную и надежную опору для форштевня буксируемого судна, не допускать выхода форштевня из выреза при рывках и поворотах и создавать благоприятные условия для быстрого выполнения операций по взятию судна на буксир и отдаче буксира.

Кормовой вырез предусмотрен на всех советских и большей части зарубежных ледоколах (исключение составляют канадские ледоколы, ледоколы Фудзи и Хенераль Сан-Мартин). На отечественных ледоколах кормовой вырез имеет глубину 1 — 1,5 м и уклон 10—15° относительно вертикали. Кормовой вырез и прилегающие участки кормовой оконечности корпуса оборудованы отбойными средствами — привальными брусьями и кранцами стационарного типа (рис. 141 и 142). Привальные брусья расположены вдоль бортов ледокола под буксирными кранцами или между ними. Брусья изготовлены из дерева (обычно из дуба).

Буксирные кранцы размещены в два ряда друг над другом и имеют плетеную оболочку из стального троса и мягкую набивку. Край кранца отстоит от верхней кромки ширстрека на 200—300 мм, а расстояние между верхним и нижним кранцами составляет 300—500 мм. Диаметр кранцев — 600 мм. Иногда отбойную часть кормового выреза защищают специальными резиновыми брусчатыми подушками, которые располагают в несколько ярусов по высоте и прикрепляют к корпусу с помощью болтов. Таким образом, каждый ряд кранцев (как верхний, так и нижний) включает три отдельных кранца либо два кранца и резиновые подушки. Верхний кранец, наиболее подверженный воздействию форштевня судна, в районе кормового выреза покрывают прочной мягкой кошмой.

На современных ледоколах балтийских стран в последние годы применяют кормовой вырез с отбойными средствами усовершенствованной конструкции — с горизонтальными кницами в форме ласточкина хвоста, прикрепленными к обшивке кормовой оконечности корпуса, а роль отбойных средств выполняют колеса с резиновой облицовкой на амортизаторах (рис. 143). Колеса имеют возможность поворачиваться при втягивании носа буксируемого судна в кормовой вырез ледокола и при его горизонтальных перемещениях относительно кормы ледокола. Кормовой вырез данной конструкции упрощает сложные в технологическом отношении обводы кормы в надводной части корпуса и дает определенные преимущества при кратковременных буксировках, сопровождающихся частой отдачей буксира и взятием судов на буксир (т. е. при небольшом «плече» буксировки). Однако ожидавшегося снижения эксплуатационных расходов из-за большей износоустойчивости отбойных колес по сравнению с кранцами получить не удалось и от колес пришлось отказаться. Применение обычного кормового выреза с буксирными кранцами позволяет снизить контактное давление между носовой оконечностью судна и поверхностью отбойного устройства за счет его распределения на сравнительно большую площадь. При длительных буксировках крупных морских судов в сложных ледовых условиях этой конструкции буксирного выреза следует отдать предпочтение. В целом обе вышеописанные конструкции буксирных вырезов не удовлетворяют ряду важных эксплуатационных требований и нуждаются в усовершенствовании.

Для выполнения швартовных операций на некоторых ледоколах используют главный барабан буксирной лебедки. При этом швартовный конец крепят к основному буксирному канату. Опыт эксплуатации показывает, что швартовные барабаны буксирной лебедки целесообразно ликвидировать, заменив их швартовным шпилем.

Палубные механизмы буксирного и швартовного устройств следует снабжать обогревом, необходимо также предусматривать подачу горячей воды для удаления с них льда при обледенении.

Boatportal.ru

logo