Классификация якорно-швартовных устройств.

Электропривод ЯШУ

Классификация якорно-швартовных устройств.

Якорно-швартовные устройства (ЯШУ) классифицируются:

По системам управления:

1. Контроллерные;
2. Релейно-контроллерные;
3. С автоматным источником постоянного тока по системе Г-Д.

По конструктивным особенностям:

1. Якорно-швартовные шпили;

2. Якорно-швартовные брашпили.

По виду привода:

1. Электрические;

2. Гидравлические;

3. Паровые;

4. 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 распространёнными являются электроприводы по числу исполнительных электродвигателей:

1. Однодвигательный;
2. Двухдвигательный.

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:

1-я — выбирание лежащего на грунте участка цепи с подтя­гиванием судна к якорю (приведение судна на канат при постоянном тяговом усилии);

2-я — выбирание висящего в воде участка цепи до спрямления цепной линии и подъема веретена якоря (приведение судна на канат при переменном тяговом усилии);

3-я — отрыв якоря от грунта;

4-я — подъем цепи и свободно висящего якоря после отрыва его от грунта;

5-я— втягивание якоря в клюз.

 

 

 

 

 

 

КПЭП.180407

Лист

 

 

 

 

 

6

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

По Правилам Регистра, съемка судна с якоря должна длиться не более 30 мин. Следовательно, исполнительный двига­тель якорно-швартовного устройства всегда работает в кратковременном режиме.

Назначение и основные элементы якорно–швартовного устройства.

Якорные цепи.

 

Роль гибкой связи, соединяющей якорь с судном, выполняют якорные цепи (цепные канаты). Якорная цепь состоит из отдельных частей - смычек длиной 25-30 м. Звенья якорной цепи имеют распорки (контрфорсы), увеличивающие их прочность на 20 %.

Якорные цепи от якоря через бортовой клюз, стопор и кулачковый барабан якорной лебёдки проходят в палубный клюз и цепной ящик, где укладывается излишек цепи. Общую длину и калибр якорной цепи определяют также по характеристике якорного снабжения Nc. Калибр цепи находят по таблицам или легко определяют по формуле (в мм):

где m _я - масса якоря.

Применение цепей в качестве якорного каната обуславливается следующими причинами:

1. 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.

2. Ярко выраженные буферные свойства якорной цепи уменьшают размах килевой качки и смягчают рывки и толчки судна в результате действия волн.

3. 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.

Якоря.

В настоящее время чаще всего применяют якоря с поворотными лапами (якоря Холла), которые обладают большой силой удерживания судна, легко укладываются по походному и состоят из небольшого числа грубо обработанных деталей, что уменьшает опасность заедания или заклинивания вследствие ржавления. Каждое судно снабжают двумя или тремя так называемыми становыми якорями, расположенными в носовой части судна.

Третий якорь считается запасным и носит название штормового. Для постановки судна лагом к ветру помимо становых якорей с кормы отдают ещё и более лёгкие якоря: стоп-анкеры, масса каждого из которых в два — три раза меньше массы станового, а также верпы, которые вдвое легче стоп-анкеров.

Стоп-анкеры и верпы крепятся на легком цепном или тросовом канате и к месту сброса обычно заводятся на шлюпках.

 

 

 

 

 

 

КПЭП.180407

Лист

 

 

 

 

 

7

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 

Количество и массу становых якорей и цепей определяют по таблицам, в зависимости от так называемой характеристики якорного снабжения судна Nc, которая выражается формулой:

где

L - Длина судна между перпендикулярами(м),

В – Наибольшая ширина судна (м),

Н- Высота борта судна

S – 0,75lh при надстройках, доходящих до бортов

Нормативные требования к якорно-швартовным устройствам.

К ЯШУ и их электроприводам предъявляются следующие требования:

1. 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 30сек – для якорных механизмов и 15-ти сек - 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.

2. У якорно-швартовных шпилей и лебёдок по ступеням скоростей, предназначенных только для швартовных операций, должна быть предусмотрена защита от перегрузки.

3. На посту дистанционного управления якорным устройством должны быть предусмотрены указатели длины вытравленной якорной цепи.

4. Системы и органы дистанционного управления каждым якорным устройством должны быть независимы друг от друга.

5. Мощность приводного электродвигателя должна обеспечивать выбирание якоря со средней скоростью не менее 0,15 м/сек в течении 30 минут непрерывной работы.

6. При подходе якоря к клюзу привод должен обеспечивать скорость выбирания не более 0,17 м/сек.

7. При отрыве якоря от грунта привод должен обеспечить в течении 2-х минут тяговое усилие на одной звёздочке не менее 1,5 расчётного.

8. Электропривод должен быть оборудован автоматическим тормозным устройством, срабатываающим при исчезновении питания.

9. Скорость выбирания троса при первом слое набивки должна быть не более 0,3 м/сек при номинальном тяговом усилии.

10. Механический тормоз должен обеспечить тормозной момент, необходимый для удержания свободно висящего якоря.

Кулачковые контроллеры.

 

Преимущества:

· Простота эксплуатации;

· Надёжность;

· Малые габариты;

· Возможность установки в любом месте;

· Высокие электроизоляционные свойства.

Недостатки:

· Невозможность переключения обмоток НД без обрыва головной цепи;

· Трудность при многоскоростном управлении;

· Необходимость вывода на палубу большого количества кабелей;

· Низкая износоустойчивость.

Магнитные контроллеры.

 

Преимущества:

· Автоматизированный пуск и торможение;

· Более высокая износоустойчивость;

· Коммутация цепей любой мощности, возможность многоскоростных систем управления;

· Управление многодвигательными приводами.

 

Недостатки:

· Сложность схем;

· Высокая стоимость;

· Более низкие электроизоляционные свойства.

 

С учётом достоинств и недостатков для данного типа судна выбираем магнитный контроллер типа ВТ-32 водозащищенного исполнения на три положения «стоп», «травить», «выбирать».

 

Электродвигатель тип	Стоянка под током	Режим работы минуты	Мощность	Частота вращения	Дисковый тормоз (Тип)	Система управления
						Конструктивное исполнение	Аппаратура управления	Тип аппарата управления
622-4/8/16	15 50 30	30 30 10	90 90 60	1445 690 315	ТМТ 52	М101	Силовой кулачковый контроллер	КВ 2925 KB 2938
							Магнитный контролер	БТ 73 КВ 0755 БТ73 KB 0655

 

 

 

 

 

 

 

КПЭП.180407

Лист

 

 

 

 

 

15

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Приложение 1

 

 

 

 

 

 

 

 

КПЭП.180407

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кинематическая схема брашпиля

 

Литера

Масса

Масштаб

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 

 

 

 

 

 

Разраб.

Суслов

 

 

 

Пров.

Чечевицын

 

 

 

Т. контр.

 

 

 

Лист 19

Листов 22

 

 

 

 

 

Якорно-швартовное устройство

42 ЭМ - 22

 

Н. контр.

 

 

 

 

Утв

Алексеев

 

 

 

Приложение 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КПЭП.180407

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема управления электроприводом

Литера

Масса

Масштаб

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 

 

 

 

 

 

Разраб.

Суслов

 

 

 

Пров.

Чечевицын

 

 

 

Т. контр.

 

 

 

Лист 20

Листов 22

 

 

 

 

 

Якорно-швартовное устройство

42 ЭМ - 22

 

Н. контр.

 

 

 

 

Утв

Алексеев

 

 

                                                           

 

Приложение 3

КПЭП.180407

Спецификация оборудования

Литера

Масса

Масштаб

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Суслов

Пров.

Чечевицын

Т. контр.

Лист 21

Листов 22

Якорно-швартовное устройство

42 ЭМ - 22

Н. контр.

Утв

Алексеев

Приложение 3

КПЭП.180407

Нагрузочные диаграммы

Литера

Масса

Масштаб

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Суслов

Пров.

Чечевицын

Т. контр.

Лист 22

Листов 22

Якорно-швартовное устройство

42 ЭМ - 22

Н. контр.

Утв

Алексеев

 

Каспийский институт морского и речного транспорта - филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Волжский государственный университет водного транспорта» (ФГБОУ ВО «ВГУВТ»)
отзыв

 

руководителя о качестве курсовой работы (проекта) обучающегося

по учебной дисциплине: Судовые электрические приводы

 

 

Фамилия, имя, отчество курсанта		Суслов Н.В.
Специальность	Эксплуатация электрооборудования и автоматики судов
Наименование темы курсовой работы (проекта)			Расчет якорно-швартовного устройства

 

Состав курсового проекта: пояснительная записка на                страницах компьютерной верстки.

Пояснительная записка выполнена согласно выданному заданию на курсовое проектирование и содержит все разделы.

Содержание пояснительной записки полное. Материал изложен последовательно, грамотно.

Замечания по пояснительной записке:

 

Оформление пояснительной записки соответствует требованиям стандартов ЕСКД.

 

 

Оценка качества выполнения

курсового проекта                                                                                                     

                    

Оценка полноты разработки

Курсового проекта                                                                                                    

 

Общая оценка курсового

проекта (защита)                                                                                                                    

 

 

Руководитель проекта                                                                  С.А.Чечевицын                  

                                                                            подпись                                           Инициалы, фамилия,

 

Электропривод ЯШУ

Классификация якорно-швартовных устройств.

Якорно-швартовные устройства (ЯШУ) классифицируются:

По системам управления:

1. Контроллерные;
2. Релейно-контроллерные;
3. С автоматным источником постоянного тока по системе Г-Д.

По конструктивным особенностям:

1. Якорно-швартовные шпили;

2. Якорно-швартовные брашпили.

По виду привода:

1. Электрические;

2. Гидравлические;

3. Паровые;

4. 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 распространёнными являются электроприводы по числу исполнительных электродвигателей:

1. Однодвигательный;
2. Двухдвигательный.

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:

1-я — выбирание лежащего на грунте участка цепи с подтя­гиванием судна к якорю (приведение судна на канат при постоянном тяговом усилии);

2-я — выбирание висящего в воде участка цепи до спрямления цепной линии и подъема веретена якоря (приведение судна на канат при переменном тяговом усилии);

3-я — отрыв якоря от грунта;

4-я — подъем цепи и свободно висящего якоря после отрыва его от грунта;

5-я— втягивание якоря в клюз.

 

 

 

 

 

 

КПЭП.180407

Лист

 

 

 

 

 

6

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

По Правилам Регистра, съемка судна с якоря должна длиться не более 30 мин. Следовательно, исполнительный двига­тель якорно-швартовного устройства всегда работает в кратковременном режиме.