I,II,III-путь перемещения груза

При спаренной работе (рис. 87) одна стрела уста­навливается в положение «за бортом», а вторая - в положение «над люком». Стрелы раскрепляются оттяжками и топриком. При выгрузке груза из трюма спаренная работа стрел осущест­вляется так. Свободные концы шкентелей обеих стрел соединяются при помощи треугольного звена, к которому подвешивается гру­зовой гак. Гак опускается в трюм, и груз застропливается. При этом шкентель стрелы «над люком» натянут, а шкентель стрелы «за бортом» ослаблен. Груз поднимается шкентелем стрелы «над люком» до высоты, достаточной для переноса его над комингсом люка и фальшбортом судна. В этом положении шкентель стрелы «за бортом» выбирается, а шкентель стрелы «над люком» потравливается. Это производится одновременно и тем самым осущест­вляется горизонтальное перемещение гака с грузом под нок стрелы «за бортом». Затем оба шкентеля вытравливаются и груз вертикально опускается на причал (шкентель стрелы «над люком» вытравливается быстрее с тем, чтобы груз опускался на натяну­том шкентеле стрелы «за бортом»).

Погрузка в трюм по схеме спаренной работы производится в обратной последовательности. Спаренная работа легких грузовых стрел значительно уско­ряет цикл грузовых операций, устраняет раскачивание груза, увеличивает вылеты за борт и исключает физическое участие людей в процессе поворота стрел. Грузоподъемность устройства при работе спаренными стрелами обычно составляет от 30 до 60% грузоподъемности при одиночной работе. Стремление полностью сохранить преимущества схемы спа­ренной работы легких стрел и обеспечить их быструю перестановку в процессе грузовых операций привело к появлению усовершен­ствованных систем спаренной работы.

Коренной конец каждой оттяжки закреплен к салингу, проходит через верхний блок оттяжки у нока стрелы, затем через нижний блок у фальшборта, вновьвверх через блок у нока и далеечерез направляющий блок салинга проведен вниз на лебедку.Это позволяет автоматизировать положение нока стрелы в зависимости от усилий в шкентелях (при увеличении или уменьшении натяжения шкентелянок забортной стрелы соот­ветственно поднимается или опускается по талям оттяжки).

У механизированных стрел с двойными топенантами поворот стрелы из положения «над люком» в положение «за бортом» (или обратно) осуществляется при помощи двойного топенанта. Каж­дый топенант проведен на отдельную лебедку, что позволяет, выбирая один топенант и потравливая второй, поворачивать стрелу в необходимую сторону. При этом нарушается фиксированное положение длины топенанта, т. е. стрела работает с переменным вылетом.

Рабочий цикл такой стрелы по теоретическим подсчетам может быть даже меньше рабочего цикла при спаренной работе. Однако для ее работы необходимы три лебедки (одна для шкентеля и две для топенантов).

Работа тяжеловесной стрелы предусматривает подъем груза из трюма судна при помощи грузовых талей, ходовой конец которых закреплен на барабане одной из лебедок, распо­ложенных у данного трюма. Для этого стрелу устанавливают над люком. Ходовой конец топенант-талей закрепляют на барабане второй грузовой лебедки. После подъема груза на высоту, доста­точную для его переноса над комингсом люка и фальшбортом, лопари талей оттяжек, навитые на швартовные барабаны грузовых лебедок смежного люка, выбирают или потравливают, и стрела поворачивается за борт судна. Одновременно вылет стрелы может изменяться топенант-талями так, чтобы после поворота груз мог быть сразу опущен на причал при помощи грузовых талей. Перед спуском груза оттяжки стрелы вновь закрепляются. Тяжеловесные стрелы, оснащенные двойными топенант-та­лями, работают аналогично таким же легким стрелам.

Недостатки схемы одиночной работы грузовой стрелы под­сказывают необходимость установки не менее двух стрел над каж­дым грузовым люком судна для судов дедвейтом до 5000 - 7500 т. Одна обыкновенная стрела над люком встречается только на судах малой грузоподъемности и судах вспомогательного флота. Приме­нение стрел с двойными топенантами позволяет для судов неболь­шой ширины (при сохранении той же производительности погрузочно-разгрузочных работ) устанавливать по одной грузовой стреле над каждым люком.

На крупнотоннажных судах часто предусматривают четыре легкие стрелы, размещаемые либо с одной стороны, либо по обе стороны поперечных комингсов люков. На обычных сухогрузных судах дедвейтом до 5000 т устанавливают одну тяжеловесную стрелу, на больших судах - две-три.

Легкие и тяжеловесные грузовые стрелы

Легкие грузовые стрелы с оттяжками (обыкновенные) по конструкции и типу оснастки можно подразделить на несколько основных типов.

Стрела без грузовых и топенантных талей, приведенная на рис. 86 а, применяется в тех случаях, когда тяговое усилие гру­зовой лебедки соответствует грузоподъемности стрелы (до 5 т). Топенант стрелы состоит из одного стального троса, свободный конец которого оканчивается треугольным звеном с топенантной цепью и ходовым тросом. При необходимости изменить вылет стрелы без груза ходовой трос проводят через канифас-блок на швартов­ный барабан грузовой лебедки и, выбирая ходовой трос, устанав­ливают стрелу в необходимое положение. После этого топенантная цепь закрепляется скобой к палубному обуху.

Большим недостатком такой оснастки является трудоемкость и длительность операций по изменению угла наклона стрелы или по установке стрелы в походное положение.

Стрела с грузовыми талями и одиночным топенантом (рис. 86 а, б) применяется в тех случаях, когда тяговое усилие грузовой лебедки меньше заданной грузоподъемности стрелы. Грузовые тали могут быть одно- или двухшкивными.

Стрелы с топенант-талями позволяют уменьшить усилие на ходовом конце топенанта и, следовательно, упростить способ его закрепления. В частности, при использовании топенант-талей (рис. 86 б) можно вместо тяжелой топенантной цепи приме­нять легкие стопоры, например эксцентриковые. Свободный конец топенанта после стопора закрепляется на мачтовом кнехте или утке. При необходимости перестановки стрелы свободный конец топенанта подается через канифас-блок на швартовный барабан лебедки, стопор отдается и производится подъем или спуск стрелы.

Еще более удобно крепление топенанта на топенантной вьюшке. Барабан вьюшки разделен на две половины: одна служит для намотки свободного конца топенанта (рис. 86 в), вторая — для намотки дополнительного постоянного троса. Дополнительный трос имеет направление намотки, обратное направлению намотки топенанта, и проводится на швартовный барабан грузовой ле­бедки. При вращении барабана вьюшки натяжением дополнитель­ного троса топенант соответственно удлиняется или укорачивается. Прочность топенантной вьюшки обеспечивает надежное и безопас­ное крепление свободного конца топенанта на время работы гру­зового устройства.

Наличие топенант-талей в оснастке легких грузовых стрел не исключает введения грузовых талей, если тяговое усилие ле­бедки меньше заданной грузоподъемности устройства. В этом слу­чае применяется оснастка с грузовыми и топенант-талями.

Существует несколько различных схем механизирован­ных стрел с двойными топенантами. На рис. 89 представлена схема системы Халлена, в которой стрела снабжается двумя одиночными топенантами, закрепленными к ноку стрелы и проведенными через направляющие блоки на две топенантные лебедки. Чтобы при натяжении одного из топенантов стрела могла максимально повернуться за борт, направляющие блоки топенантов должны быть разнесены как можно дальше от ДП судна, для чего на мачте предусматриваются очень широкие са­линги и кронштейны, гарантирующие достаточный угол для по­ворота стрелы к ДП судна

При одновременном и равномер­ном вращении обеих лебедок стрела будет подниматься или опус­каться. При неравномерном или разностороннем вращении бара­банов лебедок, одновременно с подъемом или опусканием стрела будет поворачиваться в нужную сторону. Для подъема или опус­кания груза служит третья лебедка - грузовая.

Тяжеловесные грузовые стрелы с оттяжками по конструкции и оснастке подразделяются на два основ­ных типа.

При грузоподъемности стрел до 15-20 т встречается оснастка со шкентелем, проведенным под стрелой. Эта оснастка идентична оснастке легких стрел с грузовыми и топенант-талями с той лишь разницей, что она рассчитана на работу с переменным вылетом при подвешенном грузе и что стрела опирается своим шпором не на мачту, а на палубу у мачты. На палубе устанавливается спе­циальный фундамент для вертлюга шпора стрелы.

Значительно более удобными и распространенными являются тяжеловесные грузовые стрелы с врезным шкивом (рис. 90). В стреле на некотором расстоянии от нока монтируется врезной шкив, а на мачте устанавливается направляющий блок (А), служа­щий для проводки ходового конца шкентеля на нижний направ­ляющий блок (Г) и затем на барабан грузовой лебедки. Грузовые тали крепятся к ноку стрелы на специальной ноковой подвеске (вилке) и в отличие от легких стрел снабжаются внизу грузовой скобой закрытого типа. Топенант-тали тяжеловесной стрелы основываются также со сбегом ходового конца топенанта с подвижного блока, для чего на мачте устанавливается направляющий блок (В), служащий для проводки ходового конца топенанта на нижний направляющий блок (Д) и затем на барабан лебедки. Неподвижный блок (Б) топе­нант-талей крепится к мачтовому бугелю. Поворот тяжеловесной стрелы осуществляется по­переменным выбиранием и травлением одного из то­пенантов.

В зависимости от длины стрелы листы стали обычно раскраи­вают так, чтобы каждая цилиндрическая и коническая часть стрелы состояла по длине из одного листа. Лишние стыки в стреле неже­лательны (это приводит к трудно исправляемым деформациям от сварки). Цилиндрическая и коническая части стрел могут сги­баться по периметру либо из одного листа, либо из двух листов, согнутых в полуцилиндры. Линии пазов двух соседних участков по длине стрелы удобно располагать с разносом под углом 90°. Во избежание непровара при сварке пазов и стыков, а также для облегчения подгонки стыкуемых листов рекомендуется применять сварку встык на подкладных планках толщиной 5 - 6 мм.

Торец нока стрелы закрывается приварной заглушкой, чтобы во внутреннюю полость стрелы не проникла влага. Вилка шпора вваривается внутрь шпора стрелы и может быть кованой, литой или сварной конструкции. В нок легкой стрелы вваривают ноковый обух.

Для обеспечения прочности тяжеловесной стрелы в месте вы­реза под шкив на стрелу наваривают цилиндрический накладной лист толщиной, равной 1, 25 толщины листов стрелы и длиной от 600 до 1200 мм (в зависимости от диаметра стрелы и шкива). В прорезь стрелы вваривают обойму, подкрепленную небольшими кницами, а между стенками обоймы и внутренней поверхностью стенок стрелы - распорные втулки. Через втулки пропускают ось шкива и закрепляют гайками. Диаметр врезного шкива обычно составляет 12-15 диаметров шкентеля.

Грузовые мачты и грузовые колонки

По характеру конструктивного закреп­ления на судне различают: одноопорные, двухопорные и трех­опорные грузовые мачты и колонки. Одноопорные и трехопорные мачты и колонки встречаются сравнительно редко. Это объясняется тем, что крепление одноопорных мачт и колонок к палубе кон­структивно трудновыполнимо, а трехопорные мачты и колонки устанавливаются на многопалубных судах в тех случаях, когда одна из промежуточных палуб конструктивно слаба. Наиболее распространены двухопорные мачты и колонки, причем нижней опорой для них обычно служит двойное дно, туннель гребного вала или твиндечная палуба судна, а верхней опорой - верхняя палуба или палуба надстроек (в зависимости от места расположе­ния люков и грузовых лебедок).

По форме надпалубного строения различают мачты: одиночные, П-образные и двуногие (Л-образные).

Одиночные мачты в свою очередь имеют несколько конструк­тивных вариантов, а именно: мачты без салинга, мачты с салингом и краспицей, мачты с краспицей опертой на две колонки, мачты с опорными рубками.

Мачты без салинга устанавливают на небольших судах в тех случаях, когда над люком предусматривается одна грузовая стрела. В этом случае башмак шпора стрелы и обух крепления топенанта крепят непосредственно на самой мачте (рис.91а). Башмак шпора стрелы устанавливают на специальном цилиндри­ческом накладном листе, приваренном к мачте.

Мачты с салингом и краспицей применяют при креплении на одной стороне мачты двух и более стрел (рис.91 б). Башмаки шпоров стрел крепятся на краспице, а обухи топенанта - на вертикальных листах салинга. Размер краспицы по ширине судна определяется разносом стрел от ДП судна. К салингу мачты кре­пится стеньга, служащая для несения сигнальных огней, средств визуальной связи и радиоантенн.

Мачты с краспицей, опертой на две колонки - наиболее рас­пространенная форма одиночных мачт (рис.91в). Они имеют то преимущество, что опорные колонки одновременно могут служить и для вентиляции трюмов или нижележащих помещений судна. Несмотря на наличие опорных колонок, мачты в большинстве случаев выполняют двухопорными. Салинг таких мачт подобен вышеописанному.

На некоторых судах применяют установку мачт с опорными рубками (рис.91 г). Чтобы не удлинять мачту и не пропускать ее через трюм судна до настила двойного дна, на верхней палубе устанавливают прочную рубку, верхний настил которой является для мачты второй опорой. У мачт с опорными рубками башмаки стрел крепятся непосредственно на рубке, а обухи топенантов - на обычном салинге.

Одиночные мачты, независимо от их вооружения над палу­бой, выполняют либо конической формы (с постепенным умень­шением диаметра от палубы к салингу), либо цилиндрической формы (с сохранением постоянного диаметра по всей высоте мачты).

П-образные мачты - две полумачты, соединенные вверху длинным салингом (рис.92 а). Этот салинг чаще всего выпол­няется форменной конструкции и служит не

только местом креп­ления деталей вооружения стрел, но и прочной балкой, обеспе­чивающей совместную работу обеих полумачт при эксплуатации грузового устройства. Стеньга мачты устанавливается в ДП судна и крепится к ферме салинга. Башмаки стрел крепятся на соответ­ствующей высоте на самих полумачтах. Полумачты, как правило, пропускаются ниже верхней палубы и имеют двухопорную кон­струкцию.

Двуногая мачта (рис.92 в) представляет сварную конструкцию из двух укосин, сечения которых подобраны так, чтобы обеспе­чить максимальную способность мачты выдерживать изгибающие усилия, сжатие и растяжение. Укосины соединяются вверху жест­ким салингом, а внизу имеют две опоры на близлежащих палубах. Нижняя часть укосин мачты служит также в качестве вентиля­ционных труб трюмов.

Грузовые колонки - цилиндрические или конические стальные трубы, установленные в одиночку или попарно для крепления всех грузовых стрел, не разместившихся на мачтах судна (рис.92 б). Колонки, как правило, имеют значительно меньшую высоту, чем П-образные мачты, и работают самостоятельно или попарно при соединении между собой балками, тросовыми топриками и т. п. Шпоры стрел и обухи топенантов крепятся на колонках. Когда колонка устанавливается не на открытой палубе, а у рубки или надстройки, башмаки стрел можно крепить на их переборках.

Одиночные, а иногда П-образные мачты и грузовые колонки раскрепляются стоячим такелажем, состоящим из вант (тросов, раскрепляющих мачту в направлении, перпендикулярном ДП судна) и штагов (тросов, раскрепляющих мачту вдоль судна).

Стоячий такелаж необходим для уменьшения прогибов свобод­ного конца мачт и колонок при работе грузовой стрелы и для умень­шения конструктивных размеров мачт и колонок. Однако тросы стоячего такелажа затрудняют грузовые операции, уменьшают вылет стрел за борт и поэтому там, где возможно, стремятся либо исключить их совсем, либо уменьшить число вант и штагов.

В современном судостроении мачты и грузовые колонки всех конструкций выполняют с помощью электросварки.

Размеры сечений мачты по высоте определяют расчетом. В слу­чае переменного сечения изменять его можно как за счет умень­шения диаметра, так и в результате изменения толщины стенок мачты. В зависимости от размеров мачты листы стали раскраи­вают так, чтобы обеспечить наименьшее число стыков по высоте мачты. Секции мачты сваривают или из одного листа, согнутого в цилиндр, или из двух листов, согнутых в полуцилиндры. Можно рекомендовать расположение линии пазов двух смежных секций с разносом под углом 90° (аналогично стрелам). Разделка швов под сварку для толщин от 8 до 15 мм выполняется V-образной, а сама сварка производится встык на подкладных пазовых планках и стыковых кольцах.

Разгон стыков мачт производят различно. У мачт, секции кото­рых собраны из двух полуцилиндров, стыки стремятся располагать в шахматном порядке (рис. 93). Это особенно целесообразно в тех случаях, когда толщины стенок мачты изменяются по высоте и необходимо обеспечить постепенный переход толщин по сечениям. При постоянной толщине стенки мачты удобнее стыковать листы по периметру.

В районе прохода мачт через палубы на мачте предусматривают дублирующие накладные листы, протянутые на 700 - 800 мм выше и ниже палубы. Их приваривают к мачте по периметру и по всей площади через прорези. Кроме того, на палубе в месте выреза под мачту также устанавливают либо накладной приварной, ли­бо утолщенный лист в фор­ме квадрата со стороной, равной двум-трем диамет­рам мачты. Нижняя опора мачт имеет только гори­зонтальный подкладной или утолщенный лист.

Для обеспечения мест­ной прочности стенок мачты накладные привар­ные листы, а иногда и внут­ренние диафрагмы устанав­ливают на мачтах также в районе крепления баш­маков стрел (или в районе присоединения краспицы) и обухов топенантов (или в районе присоединения салинга).