Конструирование нестандартных изделий якорного устройства

2.2.1 Якорные клюзы

 

Проектирование якорного клюза начинаем с пробивки оси клюза с помощью теоретического чертежа корпуса (рисунок 3.6). Пробивку клюза производим из условия рационального размещения механизмов на палубе бака. На рисунке 3.6- б показан истинный вид сечения корпуса плоскостью АВС. При этом длина клюза 2500 мм больше длины веретена якоря (2033 мм), что обеспечивает полную втягиваемость его в клюз.

На этом рисунке:

мм, а =3400 мм;

 мм,

где d – калибр цепи, мм; с – половина расстояния между цепными звездочками брашпиля.

 

Проверим условие обеспечения втягиваемости якоря в клюз. Для этого необходимо, чтобы в момент контакта лап якоря с бортом судна, угол ρ между осью лапы и нормалью к обшивке в точке контакта был не менее приведенного угла трения (для материалов сталь – сталь ρ _пр = 15°). Угол развала борта γ в районе клюза должен быть:

где φ – угол откидки лап якоря (для якоря ПДС φ = 35°, для якоря Холла φ = 45°).

                       (ПДС)                   (2.1)

или                                  (Холла)

Для проектируемого судна γ = 30°, что удовлетворяет требованиям (3.1). При этом лапы якоря будут скользить по обшивке борта, когда якорь входит в клюз.

Конструкция клюза и его вид показаны на рисунке 3.7.

Конструктивно клюз выполняется в виде трубы и двух литых обделок.

Внутренний диаметр трубы назначают в зависимости от калибра цепи d:

 мм.

Труба сваривается вдоль из двух половинок, толщину нижней (рабочей) части принимают t ₁=(0,4…0,5) d = мм, а толщину верхней половины t ₁=0,65 t ₂ = мм. Труба приваривается встык к бортовой и палубным обделкам, размеры которых назначаются по эмпирическим соотношениям:

· толщина рабочего участкаd₁= d =;

толщина нерабочей части d₂=0,45 d =.

· радиус закругления рабочего участка R ³ (9…10) d =, а длина дуги этой части обделки должна быть достаточна для размещения на ней не менее трех звеньев цепи.

 

Назначаем следующие размеры клюза:

длина клюза l = мм;

· диаметр трубы D= мм;

· t ₁ = мм; t ₂ = мм; d₁= мм; d₂= мм.

 

Масса клюза m _кл складывается из массы трубы и масс двух обделок m _{об б} и m _обп:

m _кл = m _{об б} + m _обп=

 

 

Рисунок 2.6 – Пробивка оси якорного клюза (М 1:100)

 

Рисунок 2.7 – Конструкция клюза (Масштаб 1:)

 

2.2.2 Цепные ящики

 

Конструкция цепного ящика и труб цепных клюзов должна быть водонепроницаемой до верхней палубы.

Размеры цепного ящика назначаем в зависимости от калибра и длины якорного каната.

Установим на судне цилиндрические цепные ящики, обеспечивающие самоукладку цепи.

Рекомендуемое [3] значение диаметра цепного ящика:

D _я = 35 d = 35 · 42 = 1470 мм.

Определим минимальную высоту ящика, пользуясь монограммой приведенной в [3]:

Н _я = 3.4 м.

 

Определяем конструктивные размеры ящика, пользуясь рекомендациями [3]:

- толщина стенки ящика 10 мм;

- толщина листов днища 12 мм;

- высота конуса, образованного цепью при укладке в ящик:

- запас по высоте ящика:

Для направления якорной цепи с якорной звездочки лебедки в цепной ящик установим цепную трубу. Внутренний диаметр трубы принимаем не менее 7 d =300 мм, толщину стенок 0,2 d = 8 мм. Нижняя часть трубы заканчивается расширяющимся раструбом, наибольший внутренний диаметр которого (12…14) d = 580 мм, а толщина его стенок (0,35…0,40) d =16 мм.

Размеры спроектированного ящика приведены на рисунке 3.8. Схема размещения цепных ящиков приведена на рисунке 3.6.

 

Рисунок 2.8 – Конструкция цепного ящика (масштаб 1:)

 

Масса цепных ящиков с цепной трубой составляет:

m _{я тр} = 2 (m _я+ m _тр)=

 

 

Швартовное устройство

 

Число и характеристики швартовных канатов назначаются по Правилам [1] в зависимости от характеристики снабжения судна Е N ^*= 523 м² (таблица 3.2). Прочие изделия швартовного устройства выбираем по соответствующим ГОСТам в зависимости от характеристик швартовных канатов.

 

Таблица 3.2 – Стандартные изделия швартовного устройства

Наименование	Требуется по Правилам [1]	Выбрано в проекте
Швартовные канаты основные: число	4 шт.	полиамидные канаты тросовой работы: «ПА 28.65(90) 522 ктекс А ГОСТ 30055-93», (канат длиной 160 м имеет массу 83.5 кг)
длина, м
минимальное разрывное усилие F т, кН
Для синтетических канатов их разрывное усилие должно быть пересчитано с учетом снижения прочности каната из-за его большой деформативности: , где  - среднее относительное удлинение при разрыве каната (%), но не менее 30%; F c и F т - разрывное усилие синтетического каната и табличное значение разрывного усилия, кН.	=
Увеличение швартовных канатов в зависимости от площади парусности: / EN	не увеличиваем  увеличить на 1 канат;  увеличить на 2 каната;   увеличить на 3 каната
Швартовные канаты дополнительные	40% от основных
Киповые планки
Клюзы
Кнехты
Стопоры переносные
Роульсы
Вьюшки
Швартовные механизмы

 

Эскизы с размерами деталей швартовного устройства приведены на рисунках 2.6…2.11.

 

 

Рисунок 2.6 – Киповая планка

 

Рисунок 2.7 –Клюз швартовный

 

Рисунок 2.8 – Роульс

 

Рисунок 2.9 –Швартовный кнехт

 

 

 

Рисунок 2.10 – Вьюшка

 

Модель шпиля Ш5 Размеры каната, мм 150 Сила тяги шпиля, кН 50 Скорость выбирания, м/с 0.25 Масса шпиля, кг 2240 Мотор переменного тока Марка МАП 521 Мощность, кВт 18.5/15/4 Напряжение, В 380/220 Основные размеры шпиля D1, мм 800 D2, мм 1150 D3, мм 1195 A, мм 1355 H, мм 1230 h, мм 430

Рисунок 2.11 – Швартовный механизм (шпиль кормовой)

 

Буксирное устройство

 

Буксирное устройство служат для буксировки судна при потере хода из-за аварии, для стаскивания судна с мели, для маневрирования в сложных условиях с помощью буксиров. Устройство включает в себя буксирный канат, буксирный клюз для заводки буксирного каната и буксирный кнехт.

Выбор каната производим по Правилам Регистра [1] в таблице 3.3. Там же приведены другие изделия буксирного устройства, выбранные по характеристикам канатов.

 

Таблица 2.3 – Стандартные изделия буксирного устройства

Наименование	Требуется по Правилам [1]	Выбрано в проекте
Буксирный канат:   число	1 шт.	Полиамидные канаты тросовой работы 2 шт. (один в носу, другой в корме): «ПА 28.65(90) 522 ктекс А ГОСТ 30055-93», (канат длиной 160 м имеет массу 83.5 кг)
длина, м
минимальное разрывное усилие, кН
Для синтетических канатов их разрывное усилие должно быть пересчитано с учетом снижения прочности каната из-за его большой деформативности: , где  - среднее относительное удлинение при разрыве каната (%), но не менее 30%; F c и F т - разрывное усилие синтетического каната и табличное значение разрывного усилия, кН.	=
Клюзы		В носу:     В корме:
Кнехты		В носу:   В корме:

 

Эскизы с размерами деталей буксирного устройства приведены на рисунках 2.12…2.13.

 

Рисунок 2.12 –Буксирный кнехт

 

Разрывное усилие, кН	160
Размер в свету, мм	200х140
L, мм	450
B, мм	250
H, мм	400
h, мм	205
S, мм	14
m, кг	48

Рисунок 2.13 –Буксирный клюз