Устройств

Вопросы:

23.1 Определение усилия при подъёме якоря.

23.2 Выбор электродвигателя брашпиля и шпиля

23.3 Управления электроприводами якорно – швартовных устройств

23.4 Схема контроллерного управления двухскоростным эл.двигателем

23.4. Схема контроллерного управления трехскоростным эл.двигателем

Определение усилия при подъёме якоря

Якорнр-швартовные устройства предназначены для отдачи якоря, его подъема и швартовных операций. На судах применяются устройства, предназначенные для подъема двух якорей — брашпили и одного — шпили.

Механические передачи между электродвигателями и барабанами якорных цепей могут быть самотормозящимися и несамотормозящимися. В последнем случае необходим механический тормоз, обеспечивающий торможение электропривода в случае перерыва питания или выхода из строя двигателя.

При определении мощности электродвигателя якорно-швартовного устройства исходными данными являются масса и скорость подъема якорей, а также длина и масса якорных цепей.

Работа якорно-швартовного устройства при подъеме якоря включает следующие этапы: выбирание якорной цепи, лежащей на грунте; выбирание якорной цепи со спрямлением цепной линии; отрыв якоря от грунта; подъем якоря, оторванного от грунта. На каждом этапе усилие в якорной цепи зависит от суммарной силы F, действующей на судно под влиянием ветровой нагрузки и течения (рис.23.1,а). Поскольку F = Т_о, определяется длина цепи от клюза до поверхности дна:

Рис.23.1. Схема сил, возникающих в якорной цепи при подъёме якоря.

,

где h — расстояние от клюза до поверхности дна;

m_ц — масса 1 м якорной цепи;

g — ускорение свободного падения;

= 0,87 — коэффициент, учитывающий уменьшение веса якорной цепи в воде.

Длина цепи, лежащей на грунте,

L₁=L –L₂

где L — длина всей цепи.

Тогда усилие

в якорной цепи будет постоянным до конца первого этапа, т. е. до тех пор, пока не будет выбрана вся якорная цепь, лежащая на грунте, L_1.

Далее, на втором этапе, начинается спрямление провисающего участка якорной цепи, при этом усилие в цепи на этом этапе составляет L₂ –h.

Отрыв якоря от грунта происходит практически при заторможенном электродвигателе, поэтому значение T принимают условно, на основании опыта эксплуатации

T =g (3m +m_ц h),

После отрыва якоря от грунта усилие в якорной цепи резко уменьшается до значения

T₃ =g (m_я +m_ц h),

где m_я — масса якоря.

Наконец, на четвертом этапе происходит подъем якоря вместе с якорной цепью на высоту h, при этом длина якорной цепи уменьшается и постепенно усилие в ней снижается до значения

T₄ = m_я g,

В связи с невозможностью точной оценки всех факторов, влияющих на натяжение якорной цепи, считают, что его изменение на отдельных этапах протекает по линейному закону. На рис. 23.1, б приведена нагрузочная диаграмма подъема якоря, представляющая собой зависимость Т = (L).

Наряду с нормальным режимом съемки с якоря возможен специальный режим, соответствующий отдаче якоря на глубине, превышающей длину якорной цепи. Максимальное усилие в этом случае возникает в начале подъема якоря и может быть определено по формуле

В дальнейшем это усилие по мере уменьшения длины якорной цепи будет уменьшаться по линейному закону до значения Т₄ =m_яg.