Основные элементы буксировочного устройства

Компоновка буксирных устройств определяется назначе­нием и районом плавания буксира, однако в большинстве слу­чаев она содержит следующие основные эле­менты:

- буксирный трос (стальной гибкий), служащий для соедине­ния буксира с буксируемым судном;

- буксирный гак, предназначенный для крепления буксирного троса и его отдачи;

- буксирную лебедку - механизм, обеспечивающий крепление буксирного троса, регу­ли­ровку его натяжения и длины;

- буксирную дугу - стальную конструкцию, прочно закреплен­ную к корпусу судна и предназначенную для размещения буксир­ного гака и обеспечивающую его перемещение в горизонтальной плоскости;

- буксирные арки - металлические конструкции, устанавли­ваемые в кормовой части буксира; предназначены для направ­ления буксирного троса и ограждения палубы при его пере­мещениях;

- погон под буксирный гак, используемый для поддержания на весу консольной части буксирного гака при его поворотах;

- буксирные клюзы - приспособления, служащие для про­водки буксирного троса при буксировках;

- буксирные битенги - металлические тумбы, используемые при оттаскивании буксируемого судна на заднем ходу или для буксировки лагом;

- ограничители буксирного троса – метал­лические конструк­ции, ограничивающие переме­щение буксирного троса при ра­боте с коротким тросом;

- направляющие ролики, используемые для проводки буксир­ного троса от буксирной лебедки при портовых буксировках на коротком просе;

- отбойное устройство - приспособления для предохранения корпусов судов от ударов в нос и корму.

Буксирные гаки (рис.11.2), служащие для закрепления троса, могут быть открытые и закрытые, с амортизатором и без него. Применять открытые гаки не рекомендуется из-за возможного соскальзывания огона троса. В России размеры буксирных гаков и их схемы стандартизованы.

Для возможности изменения направления троса буксирный гак может быть закреплен на дуге, штыре или штанге. При выборе места установки гака на судне (обычно оно находится на расстоянии 0,35 – 0,5 длины буксира от кормового перпендикуляра) учитывают маневренность каравана из буксира и воза и влияние возможного бокового рывка троса на остойчивость буксира. Предусматривается автоматическая отдача гака при опасном крене буксира.

Для уменьшения угла между тросом и ДП судна устанавливают арочные и бортовые ограничители. При кантовках и снятии судов с мели буксирные гаки не используются и трос закрепляется на битенгах.

К деталям, обеспечивающим проводку буксирного троса, относятся буксирные клюзы и арки.

Буксирная арка (рис.11.3) – буксирная дуга, стальная дугообразная конструкция в кормовой части буксирного судна, простирающаяся от борта до борта. Арка служит для проводки буксирного троса над палубой на высоте, достаточной для безопасной работы людей. Она не воспринимает усилий от натяже­ния буксирного троса и поэтому ее выполняют в виде легкой конструкции из угольников, полос, труб и листовой стали. Верх­няя поверхность арок - полого выпуклой формы, обеспечиваю­щей свободное скольжение буксирного троса при его переме­щениях в обе стороны от ДП судна.

Верхний погон опирается по бортам на фальшборт буксира и соединяется с ним бракетами, а фальш­борт под арками подкрепляется промежуточными стойками, количество которых зависит от ширины судна. Стойка изготавливается из двух угольников, труб или сварных тавров. Для устойчивости арок в продольном направ­лении промежуточные стойки устанавливают наклонно в нос и в корму судна.

Кроме фальшборта опорами для арок служат контрфорсы. В районе ДП, гдеарка подвержена наибольшему износу от трения скользящего по ней буксирного троса, на ней устанавливается съемная обойма. Для переноски буксирного троса с гака на битенг или наоборот, в составе буксирного устройства предусматривается стопор, прикрепляемый к специальному обуху на палубе. Он устанавливается таким образом, чтобы его можно было наложить на трос независимо от того, ведется буксировка с гака или с лебедки. В походном положении буксирный трос хранится на вьюшках.

Буксирные битенги (рис.11.4) - прочные сварные тумбы трубча­того сечения с крестовиной, устанавливают на буксирах, не имеющих буксирной лебедки, а также на несамоходных судах. Тумбу, обычно, пропускают под верхнюю палубу и либо про­длевают до нижележащей палубы с тем, чтобы получить двухопорную конструкцию, либо закрепляют под палубой в попереч­ной или продольной переборке, что обеспечивает ее заделку.

Ограничители буксирного троса устанавливают по бортам буксира, несколько ближе к корме от линии расположения буксирного гака. Они имеют трубчатое сечение, прочно закреплены к фальшборту с тем, чтобы при буксировке на ко­ротком тросе ограничить смещение троса и предохранить бук­сир от рывков. При соприкосновении буксирного троса с огра­ничителем возникает момент, поворачивающий буксир кормой к буксируе­мому судну, что сразу ослабляет момент, кренящий судно при расположении буксирного троса перпендикулярно кДП.

Отбойное устройство буксиров вклю­чает привальные брусья и мягкие кранцы, об устройстве которых было сказано выше.

Буксирные клюзы (рис.11.5) по кон­с­трукции ничем не отличаются от швар­то­вных клюзов - это специально оформленные отверстия в фальшборте, их конфигурация и размеры зависят от диаметра троса. Бывают глухие, с наметкой и роульсами.

Глухой буксирный клюз (рис.11.5, а) по своей конструкции напоминает швартовный клюз. Чаще всего его изго­тавливают литым чугунным с тем, чтобы уменьшить износ бук­сирного троса при изгибах на клюзе. Форма буксирного глу­хого клюза дает воз­можность устанавливать его на планширь фальшборта.

Чтобы при буксировке предохранить трос от перетирания и излома, внутренняя поверх­ность клюза имеет гладкую, плавную поверхность с боль­шими радиусами закруглений.

Однако глухим буксирным клюзам присуще следующие недостатки:

- трос и огон троса нужно заводить в отверстие клюза, для чего его надо делать боль­шим;

- он не позволяет быстро освободить трос в случае аварии или обрыва.

Поэтому глухие буксирные клюзы приме­няют лишь на буксирах небольшой мощности рейдового и портового районов плавания, которые редко производят буксиро­вки на длинном тросе.

Буксирные клюзы с наметками (рис.11.5, б) не имеют отмеченных недостатков, в их верхней части предусмотрен проем, закрываемый подъемной наметкой. Они устанавливаются либо на планшире фальшборта, либо утапливаются в сам фальшборт в зависимости от его конструктивных особенностей и расположения деталей рулевого устройства.

Клюзы с наметками выполняют литыми, чугунными и сталь­ными, либо стальной сварной конструкции в зависимости от серийности постройки. При большой серийности применяют литые конструкции, при малой - сварные конструкции, не требующие изготовления моделей и приспособлений для обработки отливок.

Чтобы.исключить задевание клюза тросами при размещении его на фальшборте, он ограждается листовыми ко­жухами по обеим сторонам. На судах, имеющих буксирные тросы небольшого диаметра, это условие легко выполнимо. Но при больших диаметрах буксирного троса приме­няют буксирные клюзы, с роульсами (рис.11.5, в). В их конструкциисохранена наметка, и дополнительно введены один горизонтальный и два вертикальных роульса. Все они вращаются на своих осях при перемеще­ниях буксирного троса, при этом горизонтальный роульс распо­ложен снаружи фальшборта и служит для сколь­жения троса при провисании. Основание клюзов с роульсами крепят к фальш­борту на сварке или болтами, что ремонтопригоднее.

Место установки буксирных клюзов подкрепляется накладными листами и дополнитель­ными стойками, соединенными с верхней палубой. При этом все конструктивные подкрепления делаются для того, чтобы исключить разрыв троса и остаточные деформации в клюзе.

Транспортные и пассажирские суда, крайне редко участвующие в буксировке, имеют весьма простое буксирное устройство: в носовой оконечности - по паре буксирных клюзов и кнехтов, положение которых согласовано с положением вспомогательных барабанов брашпиля;в корме - кнехт для закрепления троса, если судно выполняет функции буксира.

В аварийных случаях для буксировки судов используются специальные суда-спа­са­тели, оборудованные мощным буксирным устройством. В состав изделий буксирного устройства входят не­сколько усиленных кнехтов, клюзов и буксирные тросы.

Буксирный трос (рис.11.6) -стальной, растительный или синтетический трос, применяющийся для соединения буксирующего судна с буксируемым объектом. Длина его устанавливается в зависимости от условий буксировки (открытое море, проливы, подходы к портам), мощности буксирующего судна, а также от состояния погоды.

На специальных буксирныхсудах, спасателях и ледоколах приме­няют буксирные тросы больших диаметров, они обычно находятся на автоматических буксирных лебедках. При буксировке больших объектов (плавдоков, пла­в­­кранов и т.п.) используют буксирные линии, состоящие из двух-трех смычек якорной цепи (обычно со стороны буксируемого объекта) и стально­го троса (со стороны буксирующего судна), или из стального троса со вставкой из синте­ти­чес­кого. Стальные тросыизготавливают из высокоуглеродистой стальной проволоки диаметром от 0,2 до 5 мм.

Для предохранения от ржав­ления проволоки покрывают алю­минием или цинком. Проволоку, покрытую тонкой пленкой алю­миния, принято называть свет­лой проволокой, условных обоз­начений она не имеет. Оцинко­ванную проволоку изготовляют трех видов: с тонким цинковым покрытием:

- для легких условий работы тросов (ЛС);

- со средним цинковым покрытием для сред­них условий работы (СС);

- с тол­стым цинковым покрытием для жестких условий работы (ЖС).

Проволоку вырабатывают трех марок - В, I и II. Наиболее качественной, обладающей большой вязкостью и механической прочностью, является проволока марки В (высшей), затем идет проволока марок I и II. Наиболее мягкая проволока особой вы­делки имеет марку Б и называется бензельной.

По конструкции стальные тросы делятся на три типа свивки - одинар­ной, двойной и тройной.

Тросы одинарной свивки (спиральные) или однопрядные, изготавливают из отдельных проволок (рис. 11.6, а). Если проволоки одного слоя свиваются в ту же сторону, что и проволоки смежных слоев в пряди, то все слои будут соприкасаться по всей длине про­волок. Трос, свитый таким образом (рис.11.7, а), называют тросом с линейным касанием проволок в пряди и обозначают бук­вами ЛК.

При навивке каждого последующего слоя проволок в сторону, противоположную предыдущему, проволоки отдельных слоев пряди ложатся под углом к проволокам смежных слоев и касаются в точках их пересечения. Получается трос с точеч­ным касанием – ТК (рис.11.7, б). Могут быть тросы с точеч­ным и линейным касанием проволок в пряди – ТЛК (рис.11.7, в).

Гибкость тросов зависит от диаметра проволок: чем он мень­ше, тем более гибок трос.

Тросы двойной свивки представляют собой тросы тросо­вой работы. Изготавливают их свиванием нескольких прядей в один, два или три слоя вокруг одного сердечника (см. рис. 11.6, б).

В зависимости от материала сердечника тросы изготавливают с органическим сердечником (ОС), с металлическим мягким сер­дечником (МСМ.), с металлическим сердечником из тросовой проволоки (МС), с сердечником из искусственных материалов (ИС).

Сердечник заполняет пустоту в центре троса и предохраняет пряди от проваливания к центру. Органические сердечники делаюттрос более гибким, и, будучи пропитаны антикоррозионной и проти­вогнилостной смазкой, предохраняют внутренние слои проволок троса от коррозии, уменьшают трение между ними и этим удли­няют срок службы троса

Тросы двойной свивки исполь­зуют для стоячего и бегучего такелажей, буксиров, швартовов, стропов, найтовов.

Тросами тройной свивки называют тросы кабельной рабо­ты. Их свивают из нескольких тросов тросовой работы (двойной свивки), которые в этом случае называют стрендями (рис.11.8). Тросы тройной свивки изготавливают из более тонкой проволоки, чем проволоки тросов двойной свивки. Они значительно гибче последних, но в то же время, при­мерно, на 25% слабее. Тросы кабельной работы употреб­ляют для лопарей шлюпочных талей, буксиров и т. п.

Стальные тросы имеют правое и левое направления свивки пря­дей. В первом случае пряди в тросе свиваются по часовой стрел­ке и образуют трос правой свивки, во втором - против часовой стрелки, образуя трос левой свивки.

По виду свивки тросы бывают односторонней, крестовой и ком­бинированной свивок.

Стальные тросы обладают ограниченной эластичностью, не пре­вышающей под усилием 3%.

Комбинированные тросы - такие тросы, у которых основные недостатки стальных тросов - малая гибкость, скользкость и пор­ча троса от калышек - сведены до минимума за счет обвивки стальных прядей троса растительной пряжей. Примером их являются тросы, именуемые тросами Герку­лес. Применяют комбинирован­ные тросы в качестве буксиров и при изготовлении орудий лова в промысловой практике.

Тросы Геркулес изготовля­ют четырех- и шестипрядными. Каждую прядь троса свивают из стальных оцинкованных прово­лок и обкатывают каболками пеньковой и сизальской пряжи. Пряди свивают правой крестовой свивкой вокруг органического пенькового или сизальского сер­дечника.

При буксировках судов в порту в качестве буксирного троса применяют швартовные тросы. Один конец троса с огоном закладывают на гак букси­ра, другой - крепят на кнехтах буксируемого судна.

Букси­ровочные операции, выполняемые транспортными судами, можно производить только носовой или кормовой частями судна, где расположены изделия якорного и швартовного устройств. Поэтому размеще­ние элементов буксирного устройства на этих судах всегда согласуется с размещением якорного и швартовного устройств.

Правила Регистра по снабжению морских судов буксирными тросами не распрост­ра­ня­ется на специ­альные буксирные суда.

Разрывное усилие буксирного троса определяют в зависимости от мощности буксира по формуле

R₆ = 0,01k₁N_e, т, (11.1)

где k₁ = 4,5 коэффициент запаса прочностидля буксиров мощностью от 1000 до 3000 э .л.с.

N_e - мощность главных двигателей буксира, э л. с;

При наличии у буксиров автоматической буксирной лебедки разрывное усилие буксирного троса можно определить из вы­ражения:

R_б = k₂Т_б. (11.2)

где k₂ = 4-5 - коэффициент запаса прочности;

Т - тяговое усилие буксирной лебедки, т.