7 Грузовое устройства

7.1 Грузовые стрелы и краны

Назначение и размещение грузового устройства

Грузовое устройство служит для погрузки и выгрузки грузов, перевозимых на судне. В одних случаях (при проведении грузовых работ в рейдовых условиях, у ледовых припаев и необорудованных причалов) грузовое устройство судна служит единственным перегрузочным средством, в других используется совместно с береговыми устройствами в целях ускорения грузовых операций. На судах применяют два основных типа грузовых устройств: со стрелами и с кранами, которые дают возможность перемещать груз в вертикаль­ном и горизонтальном направлениях. Нижняя часть стрелы назы­вается шпором, верхняя - ноком.

Для выполнения грузовых операций важное значение имеет вылет стрелы, т. е. вынос за борт нока стрелы или крана. Увеличению вылета грузовых стрел способствует крепление их к мачтам П- и Л-образного типов и к парным грузовым колоннам.

Грузовое устройство со стрелами состоит из грузовых стрел, лебедок и соответствуюшего такелажа. Шпоры стрел закрепляют шарнирно на мачтах или парных грузовых колоннах. Размещение грузовых лебедок зависит от места закрепления стрел. Обычно лебедки устанавливают на рострах надстроек н на специальных грузовых рубках (тамбучинах), расположенных между трюмами. Такое расположение дает ряд эксплуатационных преимуществ: улучшается обзор для лебедчика, откатываемые или откидные люковые закрытия при открытых трюмах находятся под рострами рубки или надстройки, лебедки не мешают размещению палубного груза. На судах со стреловым вооружением применяются электрические и гидравлические грузовые лебедки.

Грузовые стрелы подразделяют на легкие грузоподъемностью до 10 т, тяжелые (тяжеловесные) грузоподъемностью 100 т и более.

Грузовое устройство с кранами состоит из палубных кранов, которые в зависимости от назначения судна устанавливают неподвижно или с возможностью перемещения по подкрановым путям. Перемещающиеся краны имеют большую грузоподъемность, их устанавливают на крупнотоннажных лихтеровозах и контейнеровозах. На судах, перевозящих генеральные грузы, краны обычно устанавливают на возвышенные площадки или высокие станины, укрепленные на палубе. Кран поворачивается на 360°; что позво­ляет обслуживать два смежных люка. Грузовые механизмы крана обеспечивают его поворот, изменение наклона стрелы, подъем и опускание груза. Грузоподъемность обычных палубных кранов, не превышает, как правило, 8 т, поэтому многие суда с кранами дополнительно оборудуют тяжеловесной стрелой.

Преимуществом кранов является простота в обслуживании, высокая производительность и постоянная готовность к действию. К недостаткам поворотных кранов следует отнести невозможность подъема грузов массой, превышающей их номинальную грузоподъемность, большую чувствительность к крену и дифференту. На судах морского флота устанавливают краны различных конструкций.

7.2 Конструкция легкой грузовой стрелы

Легкая грузовая стрела — стальная цельнотянутая или сварен­ная из отдельных кусков труба с утолщением в средней части. Шпор стрелы шарнирно соединяется с мачтой (рисунок 7.1) или грузовой колонной. Для этого к мачте или колонне на конструктивно задан­ной высоте от палубы приварен башмак 1, имеющий а нижней части подпятник с несквозным отверстием 2, в верхней — проушину. В проушину и отверстие в подпятнике вставляется штырь— вертлюг, который имеет на верхнем конце плоскую головку с отверстием.

Шпор стрелы заканчивается вилкой 5 с двумя проушинами, которая соединяется с головкой вертлюга болтом 4, имеющим на конце нарезку для гайки и отверстие под шплинт. Такое соединение позволяет стреле поворачиваться в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Перед постановкой на место вертлюга в башмак вставляют стопорное кольцо 8, в которое ввернуты два стопорных болта 7, а выше — обойма (серьга) 6 с отверстием для крепления нижнего направляющего блока грузового шкентеля.

На нок стрелы насаживают бугель с четырьмя симметрично расположенными обухами или обухи приваривают непосредственно к ноку стрелы. К верхнему и боковым обухам прикрепляют снасти бегучего такелажа стрелы, а к нижнему подвешивают блок грузового шкентеля.

Рисунок 7.1-Схема соединения шпора легкой Рисунок 7.2 - Бегучий такелаж легкой

грузовой стрелы с мачтой грузовой стрелы

Бегучий такелаж стрелы (рисунок 7.2) предназначен для установки се в нужное положение и выполнения грузовых операций. Основ­ными тросами такелажа являются топенант, оттяжки и грузовой шкентель.

Топенант 2 служит для установки и удержания стрелы в на­клонном положении. В качестве топенантов используют металлические тросы большой прочности, так как при грузовых операциях они испытывают значительную нагрузку. Коренной конец топенанта, имеющий огон

с коушем, прикреплен такелажной скобой к верхнему обуху нокового бугеля 3 , а ходовой конец проведен через топенант- блок 1, закрепленный на мачте или салинге, и прикреплен к палубе.

Крепление ходового конца топенанта и установка стрелы в нужное положение осуществляются по-разному. В простейшем случае ходовой копен топенанта, заделанный огоном, присоединен к тройнику 11, соединенному с длиннозвенной цепью 8. К тройнику прикреплен также коренной конец лопаря 9 топенанта, а его ходовой конец проведен через отводной блок 7 на,турачку грузовой лебедки 6. Для подъема нока и закрепления его в нужном положении сматывают грузовой шкентель с барабана лебедки, накладывают на турачку лопарь топенанта и, выбирая его, поднимают стрелу до нужного положения, после чего застопоривают топенант, соединив звено цепи с палубным обухом. Затем, осторожно потравливая лебедкой лопарь топенанта, переносят нагрузку па цепной стопор, снимают с турачки и закрепляют лопарь.

Часто поднимают и опускают стрелу не одиночным лопарем топенанта, а через двухшкивмые тали. Верхний блок талей присоединяют к тройнику цепного стопора, а нижний — к палубному обуху. При установке стрелы ходовой конец лопаря талей также заводят на турачку грузовой лебедки.

Для опускания стрелы в обоих случаях предварительно сматывают грузовой шкентель с барабана лебедки, накладывают на турачку ходовой конец лопаря топенанта или талей и подбирают его для ослабления цепного стопора. Затем отдают стопор, и осторожно лебедкой опускают стрелу до нужного положения, после снова берут топенант на цепной стопор.

В грузовом устройстве некоторых судов цепной, стопор отсуттвует, а ходовой конец топенанта постоянно закреплен на бара­бане специальной топенантной вьюшки, которая приводится в дви­жение от грузовой лебедки. Вьюшка имеет на валу два барабана:

- на одном закреплен и намотан ходовой конец топенанта, а на дру­гом — небольшой трос (свистов). Свободный конец свистова при подъеме (опускании) стрелы накладывается на турачку лебедки и при ее включении заставляет вращаться топенантный барабан. Вьюшка снабжена храповым стопорным устройством.

На современных судах такие вьюшки имеют самостоятельный электрический привод и называются топенантными лебедками. Устанавливают также грузовые лебедки специальной конструкции, которые имеют на валу два барабана: грузовой и топенантный. Последний может соединяться с валом и отсоединяться от него посредством разобщительной муфты.

Оттяжки служат для поворота стрелы в горизонтальной плоскости и удержания ее в неподвижном положении. Каждая стрела снабжена двумя оттяжками: правого и левого борта. Оттяжка со­стоит из мантыля 4 и талей 5. Мантыль - это стальной трос, один конец которого присоединен к боковому обуху нокового бугеля стрелы, а другой — к верхнему подвижному блоку талей, основан­ных растительным тросом. Неподвижный блок талей прикреплен к палубному обуху или рыму. В нужное положение стрелы устанавливают вручную или лебедками потравливанием одной оттяжки и выбиранием другой. После того как стрела установлена, оттяжки обтягивают (втугую) и закрепляют за утки на фальшборте.

При больших нагрузках стрелу закрепляют дополнительно двумя контроттяжками — стальными гибкими тросами. Контроттяжка одним концом прикрепляют к ноковому бугелю или нижнему концу мантыля, а другим — к уткам на фальшборте или кнехтам.

Грузовой шкентель служит для подъема и опускания груза посредством грузовой лебедки. Это гибкий стальной трос, имеющий не менее чем шестикратный запас прочности. Одним концом шкентель 13 прикреплен к барабану грузовой лебедки и наматывается на него ровными шлагами. Свободный конец шкентеля проведен через нижний грузовой блок 10 вдоль стрелы, а затем через грузовой блок 12, подвешенный к нижнему обуху нокового бугеля. К шкентелю присоединен грузовой гак 15 с вертлюгом и противовесом 14. Вертлюг препятствует закручиванию шкентеля, а противовес выбирает его слабину при опускании гака без груза. Чтобы шкентель в свободном положении не провисал, к стреле снизу (примерно на половине ее длины) прикреплен поддерживающий хомут.

У стрел грузоподъемностью свыше 3 т топенант и грузовой шкентель основывают, как правило, в виде талей, что дает выигрыш в силе и уменьшает усилие сжатия в стреле.

Многие сухогрузные суда имеют, кроме легких грузовых стрел, одну-две тяжеловесные. Последние предназначены для погрузки и выгрузки тяжеловесных грузов, поэтому к надежности таких стрел, их оборудованию и такелажу предъявляют особые требования. Крепление и оснастка стрелы должны обеспечить уменьшение нагрузки на мачту, стрелу и грузовую лебедку при погрузке и выгрузке тяжеловесов.

На морских судах устанавливают стрелы обычные, перекидные, переносные и др.

Обычная тяжеловесная стрела (рисунок 7.3) представляет собой прочную сталь­ную трубчатую конструкцию 9 с утолщением в средней части. Для уменьшения напряжения на мачту шпор стрелы шарнирно соединен не с башмаком на мачте, а с вертлюжным устройством на специ­альном палубном фундаменте 12.

Рисунок 7.3 – Обычная тяжеловесная стрела и ее такелаж

К ноку стрелы сверху и снизу приварены прочные скобы. К нижней скобе подвешен верхний неподвижный блок многошкивных талей — грузовых гиней 6. На некотором расстоянии от нока в корпус стрелы врезан стальной шкив 5 для проводки ходового лопаря гиней, который затем проводят на барабан грузовой лебедкой не вдоль стрелы, а вдоль мачты через отводной блок 1. Такая проводка ходового конца лопаря грузовых гиней уменьшает усилие сжатия в стреле при подъеме груза.

К нижнему подвижному блоку гиней подвешена прочная грузовая скоба или двурогий гак с _Рвертлюгами. К верхней скобе на ноке стрелы присоединен подвижный блок гиней топенанта 4_, а их неподвижный блок закреплен на мачте. Ходовой конец топенант- гиней проведен вдоль мачты на топенантную лебедку. Применение грузовых и топенантных гиней дает большой выигрыш в^- силе, что позволяет использовать для подъема груза ту же грузовую лебедку, которая обслуживает легкие стрелы. (В оснастке стрел сравни­тельно небольшой грузоподъемности вместо грузовых и топенантных гиней применяются тали с меньшим числом шкивов — шкентель- и топенант-тали.)

К боковым ноковым обухам стрелы присоединены мантыли 10, соединенные с талями оттяжек 11. Тали основаны гибким стальным лопарем. Ходовые концы лопарей через отводные блоки проведены на лебедки. Ниже врезанного в стрелу шкива к стреле сверху прива­рен обушок 7, к которому прикреплен коренной конец горденя 8_У служащего для уборки стрелы по-походному. Ходовой конец горденя заведен через отводной блок 2 на турачку лебедки. Стрелу закрепляют по-походному в вертикальном положении. Для этого на салинге имеется бугель с хомутом либо гнездо с наметкой 3,

Перед установкой стрелы в рабочее положение проверяют состояние и правильность проводки ее такелажа, опробуют работу лебедок на холостом ходу.

Эксплуатация легких грузовых стрел

Работа одной стрелой применяется в основном для разовых подъемов груза. Технология переноса груза с причала в трюм заключается в следующем. Устанавливают стрелу в рабочее положение, выбирая при этом такой угол ее наклона, чтобы переносимый груз не задевал за фальшборт или леерное ограждение. Работу выполняют трое: двое на оттяжках и один на грузовой лебедке. Потравливая одну и выбирая другую оттяжки, вываливают стрелу за борт так, чтобы ее нок оказался над грузом. Оттяжки надежно закрепляют, и лебедчик поднимает на шкентеле груз. Затем оттяжками поворачивают стрелу так, чтобы она оказалась над про­светом люка, закрепляют оттяжки и лебедкой груз опускают в трюм.

Рисунок 7.3 - Схема работы двумя спаренными стрелами способом «на телефон»

Такой способ позволяет использовать полную грузоподъемность стрелы. Однако грузовой цикл, занимает много времени и требует постановки трех человек на каждую стрелу; причем двое из них вручную разворачивают стрелу в горизонтальной плоскости. Этот недостаток устранен изменением оснастки грузовой стрелы, позволившим механизировать процесс погрузки и выгрузки.

Работа двумя спаренными стрелами способом «на телефон» (рисунок 7.3) нашла наиболее широкое применение. В этом случае внутренние оттяжки обеих стрел отсоединяют от обухов на ноковых бугелях и к ним присоединяют блоки талей, основанные раститель­ным тросом. Эти тали называются центральной оттяжкой, или «телефоном». Ходовой конец лопаря талей проводят вдоль стрелы и закрепляют около ее шпора за утку.

На установке стрел в рабочее положение должны работать 5 чел.: двое на боковых оттяжках и контроттяжках, двое на лебедках и один на ходовом конце «телефона». Освобождают стрелы от крепления по-походному, разносят боковые оттяжки и контроттяжки к бортам судна и закрепляют оттяжки на планшире или палубе так, чтобы угол между стрелой и оттяжкой был наибольшим. Потравливая равномерно боковые оттяжки и выбирая одновременно лебедками топенанты обеих стрел, устанавливают их под нужным углом наклона. Затем боковыми и центральной оттяжками одну стрелу («люковую») устанавливают над люком, другую («забортную») вываливают за борт. Все оттяжки и контроттяжки выбирают втугую и надежно закрепляют. Шкентели обеих стрел и грузовой гак соединяют специальной трехзвенной скобой или иным способом.

Перемещают груз два лебедчика. Быстрым потравливанием шкентеля «люковой» стрелы массу грузового гака с противовесом переносят на шкентель «забортной» стрелы, а затем травят его и подают гак к грузу. Закрепленный на гаке груз поднимают лебедкой «забортной» стрелы выше фальшборта, а «люковой» лебедкой подбирают лишь слабину шкентеля. Затем начинают выбирать шкентель «люковой» стрелы и потравливать шкентель «забортной», переводя массу груза с «забортной» стрелы на «люковую». Это делают так, чтобы груз все время оставался на высоте его подъема. Когда груз полностью перейдет на шкентель «люковой» стрелы, его плавно опускают этим шкентелем в трюм, одновременно потравливая шкентель «забортной» стрелы. Указанные операции на практике совмещают, что сокращает продолжительность грузового цикла.

Работа «на телефон» требует большого внимания и высокой квалификации лебедчиков. Особая осторожность нужна при переводе груза с одной стрелы на другую, так как при этом нагрузка на шкентели возрастает с увеличением угла между ними. Поэтому при работе спаренными стрелами разрешается поднимать груз, масса которого не превышает 50 % грузоподъемности одной стрелы, а максимальный угол между шкентелями не должен превышать 120°

Легкие стрелы закрепляют по-походному, как правило, в горизонтальном положении. Медленно потравливая топенант и удерживая стрелу от горизонтальных помещений посредством оттяжек, опускают нок стрелы, в специальное гнездо и набрасывают на него сверху наметку с чекой. Такие гнезда устанавливают на переборках надстроек, рубок и в других местах. При отсутствии постоянно закрепленных гнезд предусматривается установка на фикси­рованных местах постоянных или съемных металлических стоек с гнездами для ноков стрел.

После закрепления стрелы в гнезде закрепляют по-походному ее такелаж. Гак грузового шкентеля закладывают за палубный рым у мачты носком вверх и закаболивают для предупреждения его самопроизвольного выкладывания при ослаблении троса, а затем лебедкой обтягивают втугую шкентель. Нижние блоки оттяжек отсоединяют от палубных рымов или обухов; закладывают за рымы у шпора стрелы, лопари талей обтягивают и закрепляют на мачтовой утке. Свободную часть лопаря укладывают в бухту и подвешивают у мачты. Грузовой шкентель и лопари талей оттяжек принайтов­ливают в нескольких местах к стреле.

Для того чтобы убрать легкую стрелу по-походному вертикально вдоль мачты предусматривается ее надежное крепление на салинге — бугель с хомутом или гнездо с наметкой. Стрелу подтягивают к мачте топенантом и им же или специальным горденем затягивают в гнездо.