Прочность судового корпуса и его конструкция

ПРОЧНОСТЬ СУДОВОГО КОРПУСА И ЕГО КОНСТРУКЦИЯ

Силы, действующие на корпус плавающего судна

На корпус плавающего по воде судна действуют постоянные и временные силы. К постоянным относятся статические силы, такие, как вес судна и давление воды на погруженную часть корпуса — силы поддержания. К временным следует отнести силы, появляющиеся при качке судна на взволнованной поверхности воды: силы инерции масс судна и силы сопротивления воды.

Силы, действующие на судно, плавающее на тихой воде, несмотря на равенство их равнодействующих, по длине корпуса распределяются неравномерно. Силы поддержания, как известно, распределяются по длине соответственно погруженному в воду объему корпуса и характеризуются формой строевой по шпангоутам. Силы же веса распределяются по длине корпуса в зависимости от расположения его элементов, таких, как переборки, надстройки, мачты, механизмы, установки, грузы и т. п. Фактически получается так, что на одном участке по длине корпуса силы веса преобладают над силами поддержания, а на другом — наоборот.

 

Рис. 39. Изгиб корпуса судна, вызванный неравномерным распределением действующих на него сил. 1 — кривая сил веса; 2 — кривая сил поддержания.

От непропорционального распределения по длине корпуса сил веса и сил поддержания возникает общий продольный изгиб корпуса судна (рис. 39).

При плавании судна на взволнованной поверхности на его корпус действуют силы поддержания, все время меняющие свою величину на отдельных участках длины судна. Максимального значения эти силы достигают тогда, когда судно идет курсом, перпендикулярным направлению волны, длина которой равна длине судна. При прохождении вершины волны у миделя, в средней части корпуса образуются избыточные силы поддержания с недостатком их в оконечностях. От неравномерного распределения сил поддержания в этом случае получается перегиб корпуса (рис. 40, а). Через короткий промежуток времени судно переходит на подошву волны, при этом избыток сил поддержания перемещается к оконечностям, отчего возникает прогиб корпуса (рис. 40, б).

Вследствие качки судна, возникшей на волнении, на корпус действуют силы инерции, оказывающие на него дополнительное воздействие, а во время плавания с большой скоростью против крупной встречной волны при ударе днищевой частью носовой оконечности о воду (явление слеминга) возникают дополнительно ударные или динамические нагрузки.

 

Рис. 40. Продольный изгиб судна на взволнованной поверхности воды: а —па вершине волны; б — на подошве волны.

Понятие прочности судна

Прочностью судна называется способность его корпуса не разрушаться и не изменять своей формы под действием постоянных и временных сил. Различают общую и местную прочность судна.

Общей продольной прочностью корпуса судна называется его способность выдерживать действие внешних сил, приложенных по длине.

Общая прочность судна обеспечивается водонепроницаемой оболочкой, которой служит обшивка и верхняя палуба, настил других палуб, продольные переборки с подкрепляющими их конструкциями и всеми конструктивными связями, имеющими длину больше высоты борта.

Местной прочностью корпуса называется способность его отдельных конструкций противостоять дополнительному воздействию сил: главным образом давлению забортной воды и сосредоточенным нагрузкам.

Для обеспечения местной прочности отдельных конструкций предусматривают их специальное местное подкрепление.

Кроме прочности, конструкции судна должны обладать также устойчивостью, т. е. они не должны изменять своей формы под действием сжимающих усилий (например, не должно происходить выпучивания палуб, изгиба переборок и т. п.). Для обеспечения необходимой устойчивости конструкций на них устанавливают дополнительные ребра жесткости или другие какие-либо подкрепления.

Расчет общей прочности судна сводится к определению размеров его прочных связей и вычислению внутренних напряжений, возникающих в них под действием приложенных сил. Если возникающие напряжения не превосходят допускаемых для данного материала, то прочность судна обеспечена; если же —наоборот, то следует увеличить размеры связей и вновь произвести расчет прочности. Для такого расчета необходимо знать момент сопротивления поперечного сечения посредине длины корпуса судна.

В строительной механике корпус принимается как пустотелая составная балка сложной конструкции. Расчет такой балки сводится к вычислению момента сопротивления так называемого эквивалентного бруса, представляющего собой условную составную балку, отдельные части которой имеют площадь и расположение по высоте, аналогичные соответствующим элементам прочных связей корпуса, участвующим в обеспечении продольной прочности судна.

Приближенно наименьшее значение момента сопротивления определяется по формуле

 

где η — коэффициент утилизации площади сечений, равный 0,5— 0,55;

F — площадь сечения продольных связей;

Н — высота борта судна. Внутренние напряжения б^вн при изгибе балки, как известно, находят по формуле

 

где М — наибольший изгибающий момент по длине судна. Изгибающий момент зависит от водоизмещения и длины судна и выражается зависимостью

 

где k — коэффициент пропорциональности, изменяющийся в пределах от 20 до 40 в зависимости от типа судна.

СУДОВЫЕ УСТРОЙСТВА

Рулевое устройство

Рулевое устройство служит для изменения направления движения судна, обеспечивая перекладку пера руля на некоторый угол в заданный промежуток времени.

Основные элементы рулевого устройства показаны на рис. 54.

Руль — основной орган, обеспечивающий работу устройства. Он действует только на ходу судна и в большинстве случаев располагается в кормовой части. Обычно на судне один руль. Но иногда для упрощения конструкции руля (но не рулевого устройства, которое при этом усложняется) ставят несколько рулей, сумма площадей которых должна быть равной расчетной площади пера руля.

Основной элемент руля — перо. По форме поперечного сечения перо руля может быть: а) пластинчатым или плоским, б) обтекаемым или профилированным.

Преимущество профилированного пера руля в том, что сила давления на него превосходит (на 30% и более) давление на пластинчатый руль, что улучшает поворотливость судна. Отстояние центра давления такого руля от входящей (передней) кромки руля меньше, и момент, необходимый для поворота профилированного руля, также меньше, чем у пластинчатого руля. Следовательно, потребуется и менее мощная рулевая машина. Кроме того, профилированный (обтекаемый) руль улучшает работу винта и создает меньшее сопротивление движению судна.

Форма проекции пера руля на ДП зависит от формы кормового образования корпуса, а площадь — от длины и осадки судна (L и Т). У морских судов площадь пера руля выбирается в пределах 1,7—2,5% от погруженной части площади диаметральной плоскости судна. Ось баллера является осью вращения пера руля.

Баллер руля в кормовой подзор корпуса входит через гельм- портовую трубу. На верхней части баллера (голове) крепится на шпонке рычаг, называемый румпелем, служащий для передачи вращательного момента от привода через баллер на перо руля.

 

Рис. 54. Рулевое устройство. 1 — перо руля; 2 —баллер; 3 — румпель; 4 — рулевая машина с рулевым приводом; 5 —гельмпортовая труба; 6 — фланцевое соединение; 7 — ручной привод.

Судовые рули принято классифицировать по следующим признакам (рис. 55).

По способу крепления пера руля с корпусом судна различают рули:

а) простые — с опорой на нижнем торце руля или со многими опорами на рудерпосте;

б) полуподвесные — с опорой на специальном кронштейне в одной промежуточной точке по высоте пера руля;

в) подвесные — висящие на баллере.

По положению оси вращения относительно пера руля различают рули:

а) пебалапсириые — с осью, размещенной у передней (входящей) кромки пера;

б) полубалансирные — с осью, расположенной на некотором расстоянии от передней кромки руля, и отсутствием площади в верхней части пера руля, в нос от оси вращения;

 

Рис. 55. Классификация судовых рулей в зависимости от способа крепления их с корпусом и расположения оси поворота: а — небалансирные; б— балансирные. 1 — простой; 2 — полуподвесной; 3 — подвесной.

в) балансирные — с осью, расположенной так же, как у полу- балансирного руля, но с площадью балансирной части пера на всю высоту руля.

Отношение площади балансирной (носовой) части ко всей площади руля называется коэффициентом компенсации, который у морских судов лежит в пределах 0,20—0,35, а у речных 0,10—0,25.

Рулевой привод представляет собой механизм, передающий на руль усилия, развиваемые в рулевых двигателях и машинах.

Рулевая машина на судах приводится в действие электрическими или электрогидравлическими двигателями. На судах длиною менее 60 м разрешается вместо машины установка ручных приводов. Мощность рулевой машины выбирается исходя из расчета перекладки руля на предельный угол до 35° с борта на борт за 30 сек.

Рулевой привод предназначается для передачи команд от штурмана из рулевой рубки к рулевой машине в румпельное отделение. Наибольшее применение находят электрическая или гидравлическая передачи. На малых судах применяются валиковые или тросовые приводы, в последнем случае этот привод называют — штуртросовым.

 

Рис. 56. Активный руль: а — с конической передачей на винт; б — с электромотором водяного исполнения.

Контрольные приборы следят за положением рулей и исправным действием всего устройства.

Приборы управления передают приказания рулевому при управлении рулем вручную. Рулевое устройство — одно из самых важных устройств, обеспечивающих живучесть судна.

На случай аварии рулевое устройство имеет дублирующий пост управления рулем, состоящий из штурвала и ручного привода, расположенных в румпель- ном отделении или вблизи от него.

На малых ходах судна рулевые устройства становятся недостаточно эффективными и порой делают судно совершенно неуправляемым.

Для повышения маневренности на современных судах некоторых типов (промысловых, буксирах, пассажирских и специальных судах и кораблях) устанавливают активные рули, поворотные насадки, подруливающие устройства или крыльчатые движители. Эти устройства позволяют судам самостоятельно выполнять сложные маневры в открытом море, а также проходить без вспомогательных буксиров узкости, входить на акваторию рейда и гавани и подходить к причалам, разворачиваться и отходить от них, экономя на этом время и средства.

Активный руль (рис. 56) представляет собой перо обтекаемого руля, на задней кромке которого установлена насадка с гребным винтом, приводящимся в движение от валиковой кони- ческой передачи, проходящей через пустотелый баллер и вращающийся от электродвигателя, установленного на голове баллера. Существует тип активного руля с вращением винта от электродвигателя водяного исполнения (работающего в воде) вмонтированного в перо руля.

При перекладке активного руля на борт работающий в нем винт создает упор, разворачивающий корму относительно оси поворота судна. При работе гребного винта активного руля на ходу судна скорость судна увеличивается на 2—3 узла. При остановленных главных двигателях от работы гребного винта активного руля судну сообщается малый ход до 5 узл.

Поворотная насадка, установленная вместо руля, при перекладке на борт отклоняет отбрасываемую гребным винтом струю воды, реакция которой вызывает разворот кормовой оконечности судна. Поворотные насадки преимущественно находят применение на речных судах.

Подруливающие устройства выполняются обычно в виде туннелей, проходящих через корпус, в плоскости шпангоутов, в кормовой и носовой оконечностях судна. В туннелях размещается гребной винт, крыльчатый или водометный движитель, создающие струи воды, реакции которых, направленные от противоположных бортов, разворачивают судно. При работе кормового и носового устройства на один борт судно перемещается лагом (перпендикулярно диаметральной плоскости судна), что очень удобно при подходе или отходе судна от стенки.

Крыльчатые движители, установленные в оконечностях корпуса также увеличивают маневренность судна.

Рулевое устройство подводной лодки обеспечивает более разнообразные ее маневренные качества. Устройство предназначается для обеспечения управляемости подводных лодок в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Управление подводной лодкой в горизонтальной плоскости обеспечивает плавание лодки по заданному курсу и осуществляется вертикальным и рулями, площадь которых несколько больше площади рулей надводных судов и определяется в пределах 2—3% от площади погруженной части диаметральной плоскости лодки.

Управление подводной лодкой в вертикальной плоскости на заданной глубине обеспечивается при помощи горизонтальных рулей.

Рулевое устройство горизонтальных рулей состоит из двух пар рулей с их приводами и передачами. Рули делаются парными, т. е. на одном горизонтальном баллере располагаются по бортам лодки два одинаковых пера руля. Горизонтальные рули бывают кормовыми и носовыми в зависимости от места расположения по длине лодки. Площадь кормовых горизонтальных рулей больше площади носовых рулей в 1,2—1,6 раза. Благодаря этому эффективность кормовых горизонтальных рулей в 2—3 раза выше эффективности носовых. Для увеличения момента, создаваемого кормовыми горизонтальными рулями, их обычно располагают за винтами.

Носовые горизонтальные рули на современных подводных лодках являются вспомогательными, их делают заваливающимися и устанавливают в носовой надстройке выше ватерлинии, чтобы не создавать дополнительного сопротивления и не мешать управлению лодкой при помощи кормовых горизонтальных рулей на больших скоростях подводного хода.

Обычно на полной и средней скорости подводного хода управление подводной лодкой производится при помощи одних кормовых горизонтальных рулей.

При малой скорости хода управление лодкой кормовыми горизонтальными рулями становится невозможным. Скорость, при которой лодка теряет управляемость, называется инверсивной скоростью. На этой скорости лодка должна управляться одновременно кормовыми и носовыми горизонтальными рулями.

Основные составные элементы рулевого устройства горизонтальных рулей и вертикальных рулей однотипны.

Якорное устройство

Якорное устройство служит для постановки судна на якорь, обеспечения надежной стоянки судна на открытой воде и для снятия его с якоря.

Основное якорное устройство размещается в носовой части открытой палубы и состоит из элементов, показанных на рис. 57.

 

Рис. 57. Якорное устройство судна. 1 — становой якорь; 2 — якорная скоба; 3 — вертлюг; 4 — якорная цепь; 5— бортовой клюз; 6 — якорная труба; 7 — палубный клюз; 8 — цепной стопор; 9 — зажимной стопор; 10 —брашпиль (шпиль); 11 — цепная труба; 12 — цепной ящик; 13 — жвака-галс.

Якоря обеспечивают прочную связь судна с грунтом дна и создают удерживающую силу, противодействующую внешним силам, стремящимся сдвинуть судно с места.

Для длительной и прочной стоянки судов применяют мертвые якоря, которые могут быть увеличенного веса и особой конструкции, обеспечивающей надежное сцепление с грунтом. Якоря, применяющиеся на плавающих судах, называются становыми. Количество и общий вес якорей на судне выбирают в зависимости от главных размерений судна. Известно много конструкционных типов якорей, наиболее часто применяющиеся якоря приведены на рис. 58.

Якоря характеризуются держащей силой — способностью соединяться с грунтом и выдерживать натяжение, определяемое силой, кратной его весу.

 

Рис. 58. Типы якорей, применяющихся на судах, и их конструктивные элементы: а — якорь типа Матросова; б— якорь типа Холла. 1 — веретено; 2 —лапа; 3 — якорная скоба; 4 — голова.

Наилучшим якорем по держащей силе, доходящей до 15-кратного веса якоря, является адмиралтейский якорь. Но из-за громоздкости конструкции, исключающей его уборку в якорную трубу и в бортовой клюз, на морских судах этот якорь не используется. На этих судах широкое применение находят: якорь повышенной держащей силы (Матросова) и якорь

Холла, удобные в эксплуатации. Держащая сила этих якорей, соответственно равна величине 15- и 3,5—3,75-кратной их весу. Якорные цепи являются связью между якорем и судном.

Провес цепи в воде обеспечивает амортизацию судна при частых динамических воздействиях на него ветра и волн на открытой водной поверхности. Цепь — пока незаменимый элемент якорного устройства, несмотря на ее громоздкость и относительную дороговизну.

Якорные цепи изготовляют стальными, используя способ литья, ковки, штамповки или сварки (рис. 59). Они состоят из звеньев и изготовляются участками, называемыми смычками, длиной каждая около 25 м. В звено ставят распорки (контрфорсы), которые увеличивают прочность цепи примерно на 20— 25%. Минимальный диаметр сечения звена в местах соединения их друг с другом (диаметр проволоки) называется калибром цепи. Отдельные смычки соединяются специальными соединительными звеньями (так называемое звено Кэнтера) в якорную цепь длиною в несколько сот метров. Для предупреждения скручивания цепи при отдаче якоря в нее включается у якоря поворотное приспособление, называемое вертлюгом.

 

Рис. 59. Элементы якорной цепи: а — жвака-галсовая смычка; б — коренная смычка; в — промежуточная смычка, г — якорная смычка. 1 — общее звено с распоркой; 2 — увеличенное звено без распорки; 3 — соединительное звено; 4 — концевое звено; 5 — вертлюг; 6 — скоба концевая; 7 — глаголь-гак жвака- га л совый.

Коренной конец якорной цепи, противоположный якорю, крепится к корпусу специальным устройством — жвака-галсом, с откидным приспособлением — глаголь-гаком, позволяющим в случае экстренной надобности быстро отдать конец якорной цепи. При подъеме цепи из воды она сходит в специально оборудованное помещение, называемое цепным ящиком, где и хранится.

Якорные клюзы — бортовые и палубные — служат подушками, уменьшающими трение при сходе или подъеме якорной цепи, и, кроме того, бортовые клюзы являются нишами, в которые заподлицо убирается голова и лапы якоря.

Для надежного крепления якорной цепи на якорной стоянке предназначены стопоры, которые принимают на себя динамические рывки якорной цепи, а также служат для закрепления якорных цепей на палубе при поднятых якорях. Стопоры бывают кулачковыми, цепными, винтовыми и эксцентриковыми.

Якорные машины служат для подъема якорной цепи и якоря из воды. Подъем цепи осуществляется звездочкой, представляющей собой диск, вращающийся с валом машины от электрического привода. Звездочка имеет гнезда, соответствующие форме и размеру звена цепи. В эти гнезда входит звено, и при вращении звездочки цепь выбирается.

Якорные машины могут быть двух систем, различающихся конструктивным положением вала, на котором закреплена звездочка. У шпиля ось вала расположена вертикально, и звездочка вращается в плоскости палубы. Конструктивно шпиль выполняется так, что привод, вращающий вал, располагается под палубой, на палубе остается только звездочка и выше ее — барабан-турачка для намотки тросов при их выбирании. У брашпиля ось вала — горизонтальная, и звездочка вращается в плоскости, перпендикулярной палубе. Вся конструкция брашпиля и приводная машина расположены на палубе и занимают на ней много места.

Швартовное устройство

Швартовное устройство предназначается для крепления судна при стоянке у пристаней, набережных, пирсов или около других судов, барж и т. д.

Составными элементами швартовного устройства на каждом судне являются (рис. 60):

швартовы — тросы (канаты), предназначенные для закрепления (швартовки) судна у места стоянки. В качестве швартовов на судах применяются стальные, пеньковые, сизальские, манильские, капроновые и нейлоновые канаты (тросы);

кнехты — короткие тумбы, прямые или крестовые, прочно укрепленные на верхней палубе судна и служащие для закрепления швартовов;

киповые планки и тросовые отводы — направляющие тросы к кнехту или шпилю, предохраняющие их от перетирания об острые края судовых деталей;

швартовные механизмы — швартовные шпили, лебедки, служащие для выбирания тросов при подтягивании судна к месту стоянки или для обтягивания швартовов;

тросовые вьюшки — предназначаются для хранения на судне швартовных канатов по-походному;

привальные кранцы — прокладки, предохраняющие борт судна от ударов при навале на стенку или борт соседнего судна.

 

Рис. 60. Схема швартовного устройства судна носовЬй и кормовой шпринг; 2- привальные кранцы; 3-прижимные швартовы; 4- продольные швартовы; 5-дополнительные продольные швартовы; 6- киповые планки; 7- кнехты; 8-швартовые клюзы; 9-тросовые вьюшьки: 10- швартовый шпиль; 11- швартовые турочки браншпиля.

 

Рис. 61. Схема буксирного устройства. 1 — буксирная лебедка; 2 — буксирный гак; 3 — промежуточный клюз с наметкой; 4 — буксирный трос от лебедки; -5 — буксирный трос от гака; 6— буксирная арка; 7 — буксирный клюз; 8 — буксирный трос при буксировке на коротком тросе.

Буксирное устройство

Буксирное устройство обеспечивает использование судов в качестве буксиров (тянущих или толкающих другие суда) или служит для буксировки судна другими судами. Для этого на обыкновенных судах в оконечностях верхней палубы ставят усиленные кнехты или специальные тумбы, называемые битенгами.

На судах буксирного типа или спасательных судах устанавливаются специальные буксирные устройства (рис. 61), состоящие из буксирных автоматических лебедок, обеспечивающих эластичность буксировки воза (буксируемого судна) — стравливающих трос при его большом натяжении, а при слабине — автоматически подбирающих его.

На тех буксирных судах, на которых нет буксирных лебедок, буксирное устройство состоит из гака, на который крепится буксирный трос, и буксирных арок, направляющих буксирный трос и защищающих от него людей и оборудование, расположенное на верхней палубе буксируемого судна.

Для буксировки методом толкания (вплотную с кормы буксируемого судна) буксиры-толкачи имеют в носу упорные балки и специальные устройства — автосцепы, автоматически соединяющиеся и разъединяющиеся с помощью рычагов, управляемых из рубки.

Буксиры-толкачи с автосцепами — наиболее удобный и экономичный способ соединения судов в возы. Этот способ быстро вытесняет технически несовершенную тросовую учалку судов, в особенности на речных судах.

Грузовые устройства

Грузовые устройства служат для выполнения на судах погрузочных и разгрузочных операций судовыми средствами.

Эти устройства приспособлены для грузовых операций с генеральными, сыпучими или жидкими грузами. Экономически выгодно грузовые операции на судах производить развитыми и мощными портовыми средствами, однако иногда судам приходится грузовые операции совершать на рейде или на промысле, в открытом море, или даже и в порту, где портовые средства использовать нецелесообразно. Для этих случаев каждое судно должно иметь собственное грузовое устройство.

Суда, перевозящие генеральные грузы, имеют грузовые устройства, в которые входят подъемные краны или грузовые стрелы с такелажем, с грузовыми лебедками и средства внутритрюмной механизации.

На судах, предназначенных для перевозки сыпучих грузов, грузовые устройства состоят из пневмопогрузчиков, ленточных или ковшовых транспортеров или других специальных устройств. На большинстве таких судов не ставят собственные грузовые устройства, так как они плавают на определенных

линиях, на которых грузовые операции производятся береговыми, специально приспособленными устройствами.

К грузовым устройствам наливных судов относятся насосы, запорная и переключающая арматура и грузовые трубопроводы. В морских перевозках преобладают генеральные грузы, поэтому рассмотрим грузовые устройства, устанавливаемые на большинстве морских судов.

Грузовые подъемные краны — прогрессивные приспособления, они намного увеличивают производительность грузовых работ, упрощают и облегчают трудоемкие процессы в грузовых операциях.

 

Рис. 62. Грузовое устройство со стрелой. 1 — стрела; 2 — шкентель; 3 — направляющий блок; 4 — переменный топенант; 5 — постоянный топенант; 6 — палубная скоба; 7 — башмак шпора; 8 — вертлюг шпора; 9 — тройник; 10 — топенантный блок; 11 — топенант; 12 — обух пока; 13 — грузовой блок; 14 —противовес; 15 — грузовой гак; 16 — оттяжка; 17 — тали оттяжки.

Известно много разнообразных конструкций и систем судовых грузоподъемных кранов. Кран-стрела сочетает простоту конструкции и обслуживания с высокой маневренностью и производительностью в работе. К недостаткам таких кранов следует отнести трудности в работе с ними при крене и качке судна в открытом море.

Грузовое стреловое устройство (рис. 62), несмотря на кажущуюся громоздкость, при квалифицированном использовании в работе двух стрел, позволяет по производительности превзойти работу грузовых кранов и широко применяется на судах. Грузовые стрелы крепятся на мачтах или на специальных грузовых колоннах. Стрелы грузоподъемностью до 10 т называются легкими, свыше 10 т — тяжеловесными. Их изготовляют стальными в виде трубчатого стержня веретенообразной формы (по концам меньшего диаметра, чем в середине). Нижний конец — шпор — шарнирно связан через вертлюг и башмак шпора с мачтой, что позволяет стреле выполнять поворот в горизонтальной плоскости, производимый с помощью оттяжек. Верхний конец стрелы — нок — через обух поддерживается тросом, называемым топенантом, длина которого создает наклон стрелы. Грузовой гак закреплен на подвижном тросе, называемом шкентелем или горденем, который закреплен на барабане грузовой лебедки. Грузовые лебедки могут иметь электрический или электрогидравлический привод.

Применение на судах люковых закрытий с механическими приводами, увеличение площади раскрытия палуб и механизация погрузочно-разгрузочных операций намного сокращает время простоя судов в порту.

Развитие океанического рыбного промысла, широкое распространение научных экспедиций и дальних походов, привело к необходимости снабжения судов в море горючим, пресной водой, продовольствием, специальными грузами, средствами материально-технического снабжения и ремонта и приема с судов продукции промысла и других грузов. Для этой цели создаются специальные суда или на судах, находящихся в эксплуатации, монтируются устройства, обеспечивающие передачу грузо в на суда в море на ходу.

 

Рис. 63. Схема полуавтоматического траверзного устройства для передачи штучных грузов на ходу судна. 1- лебедка несущего троса; 2 — подвижной блок; 3 — блоки; 4 — колонна; 5— несущий трос; 6 — перетягивающий кабель-трос; 7 — подвесная тележка; 8 тельфер; 9 — канифас-блок;10— перетягивающий трос; 11 — передаваемый груз; 12 — лебедка кабель-троса; 13 — гидравлический цилиндр (амортизатор).

По способу передачи грузов эти устройства разделяются на кильватерные и траверзные. Кильватерная передача осуществляется между двумя судами, идущими вслед друг другу или строем уступа. Траверзная передача — между судами, идущими на некотором расстоянии друг от друга параллельным курсом. Расстояние между судами зависит от скорости хода, водоизмещения обоих судов, волнения моря и ряда других факторов и колеблется при кильватерном ходе в пределах 160—240 м, а при траверзном — 45—90 м.

Устройства делаются для передачи жидких и штучных грузов. В первом случае передача выполняется шлангами следующим способом:

а) шланг подвешивается на буксирном тросе;

б) буксирный трос проходит внутри шланга, ответвляясь на палубах судов к буксирным кнехтам;

в) шланг одновременно выполняет роль буксирного троса и шланга. Металлическая оплетка шланга или армирование его прочными материалами (капроном, нейлоном, перлоном и др.) обеспечивают возможность применения его без поддерживающих тросов.

Электрические автоматические лебедки регулируют постоянное натяжение шлангов при изменении расстояния между судами.

Передача штучных грузов осуществляется траверзным способом. По зарубежным данным наиболее удовлетворительные результаты дает полуавтоматическое устройство с гидравлическими цилиндрами и полиспастами, принципиальная схема которого приведена на рис. 63.

Применяются и другие системы устройства, дающие удовлетворительные результаты, например маятниковые передачи, которые в сочетании с механизированной системой подачи в значительной степени увеличивают производительность устройства, предотвращают возможность повреждения грузов и травмы людей.

Шлюпочное устройство

Шлюпочное устройство на судне служит для спуска, подъема, хранения и закрепления шлюпок по-походному.

Шлюпки (катера) предназначаются для спасения людей в случае аварии и гибели судна, для связи судна с берегом, а также для выполнения работ на плаву около судна (завод якорей и тросов, окраска бортов и т. п.).

Шлюпочное устройство размещается возможно выше над ватерлинией, как правило, на одной из верхних палуб надстройки (шлюпочной палубе), на хорошо освещенной площадке, к ним должны быть обеспечены удобные подходы. Шлюпки нельзя размещать ближе чем на одну треть длины судна от форштевня, где они могут быть смыты или повреждены при аварии. В кормовой части судна шлюпки должны быть расположены так, чтобы при спуске они не попали бы в струю, создаваемую работающими винтами. Устройство должно обеспечить спуск шлюпки с полным комплектом людей и снабжением при крене судна на любой борт до 15° и дифференте до 10°.

Шлюпки, применяемые на судах, могут быть деревянными, металлическими и пластмассовыми и подразделяются в зависимости от назначения на спасательные и рабочие.

Число и вместимость спасательных шлюпок определяются типом судна, районом плавания и количеством на нем людей. Пассажирские суда снабжаются спасательными шлюпками исходя из расчета приема 50% общего числа пассажиров и команды с каждого борта. Грузовые суда должны иметь шлюпки с каждого борта, вмещающие всех людей, находящихся на судне.

В настоящее время все более широкое применение находят винтовые спасательные шлюпки (моторное либо с ручным или педальным приводом на гребной вал) с запасом плавучести, который обеспечивается воздушными ящиками. Эти шлюпки должны быть оборудованы защитными устройствами от зноя и непогоды (тенты, натягиваемые на каркас). На танкерах применяются спасательные шлюпки закрытого типа из огнестойких материалов с теплоизоляцией, оборудованные системой орошения внешней поверхности, способные преодолеть зону горящего топлива, разлившегося вокруг аварийного танкера. На шлюпках предусматривается снабжение, обеспечивающее управление шлюпкой, подачу сигналов и все необходимое для сохранения жизни людей (медикаменты, питьевая вода, продукты питания и т. п.).

 

Рис. 64. Схема действия различных шлюпбалок: а — поворотной; б — заваливающейся; в — скользящей (гравитационной).

Рабочие шлюпки в большинстве случаев бывают с транцевой кормой, гребные, с запасом плавучести, обеспечиваемым воздушными ящиками.

Шлюпбалки служат для спуска шлюпки на воду или подъема их с воды на борт. Шлюпбалки могут быть различных систем, более широкое распространение получили поворотные, заваливающиеся и гравитационные (рис. 64).

Поворотные шлюпбалки требуют сложных мероприятий для вываливания шлюпки за борт, из-за чего в последнее время находят применение преимущественно в речном флоте.

Заваливающиеся шлюпбалки действуют по одному принципу: вылет шлюпки происходит в результате наклона верхней части шлюпбалки вокруг пятки, опертой на палубу. На рисунке приведена заваливающаяся шлюпбалка с изогнутыми стрелами, вылет которых производится вращением телескопического винтового привода.

Гравитационные шлюпбалки (падающие), при работе которых вылет шлюпок производится только под воздействием силы тяжести (веса шлюпки) путем потравливания тросов (лопарей). Все операции по спуску шлюпки совмещаются в одну, выполняемую общим приводом. Двухбарабанные шлюпочные лебедки этих шлюпбалок обязательно снабжаются тормозами, при помощи которых только потравливают тросы при спуске шлюпок.

В шлюпочном устройстве с поворотными или заваливающимися шлюпбалками шлюпки размещаются на палубе или на специальных конструкциях — рострах, опираясь на деревянные или металлические опоры, называемые ростр-блоки (кильблоки), верхняя кромка которых пригнана по форме обводов шлюпки, с мягкими подушками. В шлюпочном устройстве с гравитационными шлюпбалками шлюпки хранятся непосредственно на них.

Чтобы шлюпка при качке оставалась неподвижной на ростр- блоках, ее закрепляют найтовами. Найтовы состоят из захватов с присоединенными цепями, снабжаются глаголь-гаками для быстрой их отдачи и тросовыми талрепами для обтягивания их втугую.

Промысловые устройства

Промысловые устройства — специальные устройства, устанавливаемые на промысловых судах и обеспечивающие работу орудии, добывающих в море рыбу, китов, морского зверя, крабов, креветок, водорослей и т. п.

Конструкция промысловых устройств различна и зависит от назначения промысла и способа добычи.

Большинство промысловых судов предназначается для лова рыбы, они оборудуются рыбопромысловыми устройствами. Некоторый интерес представляют также китобойные суда, имеющие специальные устройства для отбоя китов.

Рыбопромысловые устройства классифицируются в зависимости от способа лова рыбы, наиболее широкое применение нашли траловый и дрифтерный.

Траловый способ применяется для лова рыбы донных пород специальной донной сетью мешкообразной формы, называемой тралом. Сеть буксируется судном по дну при помощи тросов (ваеров).

Дрифтерный способ применяется для лова рыбы (в основном сельди) плавными сетями, поддерживаемыми в воде на определенной глубине в вертикальном положении с помощью поплавков и буйков, удерживаемых тросом-вожаком.

Промысловые устройства, предназначенные как для тралового, так и для дрифтерного способа лова рыбы, устанавливают на судах-траулерах.

 

Рис. 65. Схема тралового устройства для бортового траления, 1-дуги кормовые; 2 - грузовая стрела; 3 - блоки сушилки; 4-носоваягрузовая стрела; 5-джильсон; 6 - дуги носовые; 7 - квартропные ролики; 8 - блоки траловых дуг; 9 - коренные ролики; 10 - траловая лебедка; 11-бортовые ролики; 12 - центральные ролики; 13 люк рыбного трюма; 14 - ролики отводящие; 15-стопор, 16-кормовой ваер; 17 — мессенджер; 18 - носовой ваер.

Траловое устройство может быть двух типов в зависимости от типа траулера, на котором он