Судовые устройства

нормальной эксплуатации судна.
Общие судовые устройства (необходимыми для всех судов):
рулевое,
якорное,
швартовное,
буксирное,
шлюпочное,
спасательное.
Специальные (обусловленные

назначением судна):
грузовые устройства (зависят от перевозимого груза),
промысловые устройства (на промысловых судах),
тральные устройства (на тральщиках и т. д).

случаев на палубах, их принято называть палубными вспомогательными механизмами. Они

приводятся в действие электрическими или электрогидравлическими машинами.

3 — швартовное; 4 — грузовое; 5 — шлюпочное;

6 — якорное; 7 — подруливающее

удержание его на курсе.
РУ относится к пассивным средствам управления,

создающее необходимую для управления судном силу за счёт набегающего потока. В случае удержания на курсе задачей РУ - является противо­действие внешним силам, таким как ветер, течение, которые могут при­вести к отклонению судна от заданного курса.
Для обеспечения высокой степени живучести судна РУ должно иметь три привода: главный, вспомогательный и аварийный.

судна различают рули: а) простые — с опорой на нижнем

торце руля или со многими опорами на рудерпосте; б) полуподвесные — с опорой на специальном кронштейне в одной промежуточной точке по высоте пера руля; в) подвесные — висящие на баллере. По положению оси вращения относительно пера руля различают рули: а) небалансирные — с осью, размещенной у передней (входящей) кромки пера; б) полубалансирные — с осью, расположенной на некотором расстоянии от передней кромки руля, и отсутствием площади в верхней части пера руля, в нос от оси вращения;
в) балансирные — с осью, расположенной так же, как у полу- балансирного руля, но с площадью балансирной части пера на всю высоту руля.

Отношение площади балансирной (носовой) части ко всей площади руля называется коэффициентом компенсации, который у морских судов лежит в пределах 0,20—0,35, а у речных 0,10—0,25.

корпусу и расположения оси поворота:
а — небалансирные; б— балансирные.

1 — простой; 2 — полуподвесной; 3 — подвесной.

Пассивными называются рулевые устройства, позволяющие производить поворот судна только во

время хода, точнее сказать, во время движения воды относительно корпуса судна.
Средства активного управления, позволяют создавать силу тяги в направлениях, отличных от направления диаметральной плоскости судна на малых скоростях движения судна

крыло, непосредственно воспринимающее гидродинамическое давление. Различают плоское и профилированное перо

руля.
2. Фланцевое соединение пера руля с баллером
3. Баллер руля (поворотной насадки) - вал неподвижно соединенный с пером руля или насадкой, служащий для поворота пера руля (насадки) и передачи на корпус судна силы и момента, возникающих на пере руля (насадке).
4. Опоры баллера
5. Голова баллера
6. Румпель - одно- или двухплечий рычаг, либо сектор, закрепленный на головной части баллера руля перпендикулярно его оси, предназначенный для передачи на баллер крутящего момента от рулевой машины.
7. Рулевой привод (Передача рулевая)– представляет собой механизм, передающий на руль усилия, развиваемые в рулевых двигателях и машинах. Осуществляет передачу команд от штурмана из рулевой рубки к рулевой машине в румпельное отделение. Наибольшее применение находят электрическая или гидравлическая передачи. На малых судах применяются валиковые или тросовые приводы, в последнем случае этот привод называют — штуртросовым.
8. Машина рулевая - часть привода руля, состоящая из рулевого привода и рулевой передачи. Приводится в действие электрическими или электрогидравлическими двигателями. Мощность рулевой машины выбирается исходя из расчета перекладки руля на предельный угол до 35° с борта на борт за 30 сек.
10. Пост управления
11. Гельмпортовая труба – труба в корпусе судна, через которую проходит баллер руля (поворотной насадки).

баллер;
4 – рулевой привод;
5 - рулевая машина;
6

- рулевая передача;
7 - штурвал ручного управления;
8 - рудерпост;
9 - гельмпортовая труба;
10 - пятка ахтерштевня

сталью (стальная оболочка водонепроницаемая). Перу придают обтекаемую форму.

винтов.
- на одновальных морских судах применяют один руль за

гребным винтом.
- двухвинтовые морские суда снабжают одно- и двухрулевым устройствами.
- при обеспечении повышенной поворотливости судна, устанавливают поворотные насадки или рули за каждым гребным винтом.
- трехвальные установки требуют применения рулевого комплекса Энкеля за средним винтом и обычные обтекаемые рули за бортовыми гребными винтами.

— балансирного;
б — полубалансирного;
в, г — небалансирного;
д

— носового небалансирного.


1 — профиль пера руля;
2—кронштейн;
3 — рудерпост.

ЦАГИ. Наилучшими для рулей являются профили: типа НЕЖ, полученные построением

по формуле Н. Е. Жуковского; типа ЦАГИ, предложенные аэродинамической лабораторией ЦАГИ; типа NACA, предложенные американской аэродинамической лабораторией.

кромки профиля до его максимального сечения. Профили применяют:
НЕЖ - для

рулей быстроходных судов,
NACA — для рулей, расположенных за гребными винтами судов, имеющих умеренную скорость,
ЦАГИ — при двухвальной установке с одним рулем, расположенным в ДП.

руля α, т. е. острым углом между хордой и диаметральной

плоскостью. Максимальный угол αmax перекладки руля от диаметральной плоскости рекомендуется принимать для профилированных рулей равным ±35°.

устройство для передачи крутящего момента от рулевой машины к баллеру

(иногда называемое собственно рулевым приводом);
- рулевая машина – силовая установка, создающая необходимое усилие для поворота баллера;
- рулевая передача, осуществляющая связь между постом управления и рулевой машиной;
- система контроля.
Выделяют следующие основные виды рулевых приводов:
- механические (ручные), к которым относятся румпельно-штуртросовые, секторно-штуртросовые, секторные с валиковой проводкой, винтовые румпельные (Механические приводы применяются только на малых судах и в качестве вспомогательных рулевых приводов);
- имеющие источник энергии (гидравлические, электрические, электрогидравлические).

- цилиндр; 4 - плунжер; 5 - электродвигатель; 6 -

масляный насос; 7 - пост управления

Схема действия электрогидравлической рулевой машины.

из поста управления 4, в который входит штурвальное колесо, вращающее

насос 1, последний подает рабочую жидкость в силовые цилиндры 3. Расходный бак 2 служит для пополнения гидравлической системы рабочей жидкостью через невозвратные клапаны коробок 5 и 6. В гидравлическую систему включены измерительные приборы, электрический указатель положения руля, манометры и датчики.
Привод к баллеру состоит из двух силовых цилиндров двустороннего действия, штоки поршней которых шарнирно связаны с румпелем. При перекладке руля шарниры перемещаются по дуге окружности, поэтому во избежание заклинивания штоков цилиндры также имеют шарнирное закрепление.
Обе полости каждого цилиндра связаны с масляными магистралями. При перекладке руля рабочее масло подается в полости под поршнем обоих цилиндров. Датчик указателя положения руля с помощью тяги соединен с румпелем.

10, установленные на фундаменте и связанные направляющей (на схеме не

показана), входят плунжеры 14. Они подвижно связаны с румпелем 13 посредством каретки и траверсы, обеспечивающих поворот румпеля относительно плунжеров и необходимые возвратно-поступательные перемещения, возникающие при его повороте.

Радиально-поршневой насос 2 переменной подачи попеременно нагнетает жидкость в левый или правый цилиндр по трубопроводам 5, перемещая плунжеры и поворачивая баллер на требуемый угол перекладки руля.
Насосом управляют с поста управления посредством тяги 4. Она соединена с рычагом 8, в свою очередь соединенным тягой 3 с направляющей статора, служащей для изменения хода плунжеров радиально-плунжерного насоса.
Другим концом рычаг 8 связан тягой 12 с румпелем. Эта система тяг и рычагов выполняет функции серводвигателя, обеспечивающего автоматическое прекращение перекладки руля после того, как штурвальный перестанет смещать тягу 4.
Допустим, что штурвальный переместил тягу 4 вправо от нейтрального положения и насос начал подавать жидкость в правый цилиндр. При этом плунжер начнет перемещаться влево и потянет за собой тягу 12 что при неподвижной тяге 4 приведет к смещению направляющей статора влево и к возврату ее в исходное положение, соответствующее нулевой подаче.

помощью рулевого привода в виде тросов, цепей или гидравлической системы

либо путем жесткой кинематической связи между рулевой машиной и рулем (зубчатые секторы, винты и пр.).

Различают:
румпельный, секторный и винтовой приводы.

а – продольно-румпельный;
б – поперечно-румпельный;
в - секторный.

Винтовой рулевой привод
Дэвиса

перо руля; 2 - баллер; 3 - румпель; 4 -

штур трос; 5 - зубчатый сектор; 6 - пружинный амортизатор; 7 - винтовой шпиндель; 8 - ползун

Продольно-румпельный привод, применяют на небольших судах, а также спортивных и несамоходных судах внутреннего плавания.
Поперечно-румпельный привод представляет собой румпель в виде двухплечего рычага. Он широко распространен на крупных судах, обслуживаемых четырехплунжерными гидравлическими рулевыми машинами.
Секторный привод широко применяют при передаче усилий на руль от электрических рулевых машин. В этом случае находящаяся в зацеплении с сектором шестерня вращается от электродвигателя. Винтовой привод обычно бывает запасным, его ставят непосредственно у руля в румпельном отделении.

порой делают судно совершенно неуправляемым.
Для повышения маневровых качеств на современных

судах (промысловых, буксирах, пассажирских и специальных судах и кораблях) устанавливают активные рули, поворотные насадки, подруливающие устройства или крыльчатые движители.
Что позволяет судам самостоятельно выполнять сложные маневры в открытом море, а также проходить без вспомогательных буксиров узкости, входить на акваторию рейда и гавани и подходить к причалам, разворачиваться и отходить от них, экономя на этом время и средства.

кромке которого установлена насадка с гребным винтом, приводящимся в движение

от валиковой конической передачи, проходящей через пустотелый баллер и вращающийся от электродвигателя, установленного на голове баллера.

При перекладке активного руля на борт работающий в нем винт создает упор, разворачивающий корму относительно оси поворота судна. При работе гребного винта активного руля на ходу судна скорость судна увеличивается на 2—3 узла. При остановленных главных двигателях от работы гребного винта активного руля судну сообщается малый ход до 5 узл.

и расположенное соосно с гребным винтом (а). Насадка за счет

поворота относительно вертикальной оси изменяет направление отбрасываемого винтом потока, что вместе с взаимодействием самой насадки с потоком жидкости позволяет создавать боковое усилие, необходимое для управления судном. Обычно поворотная насадка имеет стабилизатор (б), который способствует повышению пропульсивных качеств винта за счет спрямления потока и оказывает положительное действие на маневренность судна, особенно при движении малым ходом.

к активным средствам управления судами, т. е. позволяют создавать управляющее

силовое воздействие на судно, даже если оно не движется.
Подруливающие устройства должны:
- обеспечивать достаточную управляемость при небольших скоростях и отсутствии хода;
- зависеть по возможности в меньшей степени от глубины погружения, крена и дифферента судна;
- не снижать свою эффективность на волнении;
- допускать эксплуатацию на мелководье;
- обеспечивать быстрое и плавное изменение величины упора, а если необходимо, то и его направления;
- иметь защиту от повреждений плавающими предметами;
- выполнять функции вспомогательного движителя;
- управляться дистанционно с одного или нескольких постов;
- не вызывать вибраций и шума;
- быть прочными, надежными, отличаться простотой монтажа и ремонта.
Подруливающие устройства делятся: на подруливающие устройства туннельного типа и выдвижные винтовые колонки различных типов.

необходимый упор, располагается в сквозном туннеле. Направление выбрасываемой струи в

устройствах этого типа может быть постоянным и регулируемым.
Могут быть: по расположению судна - носовыми и кормовыми; по форме туннеля - с прямым туннелем, с S-, Т-, П- и К-образным туннелем; по типу движителя - с винтом регулируемого шага, с винтом фиксированного шага, с соосными винтами, с осевым лопастным насосом, с центробежным насосом, с крыльчатым движителем; по типу приводного двигателя - с электродвигателем, с двигателем внутреннего сгорания.

которых имеет движитель, создающий необходимый упор, а также механизм, обеспечивающий

его перемещение из походного положения в рабочее и обратно. Обычно в колонке используется гребной винт 1 в направляющей насадке 2. Баллер 3 и его привод 5 позволяют изменить направление тяги винта. Рабочее положение движитель занимает за счет телескопических цилиндров 4 механизма перемещения. Привод гребного винта включает электродвигатель 8, передаточную муфту 7, цилиндрический зубчатый редуктор 6, шлицевой выдвижной вал 9 и коническую зубчатую передачу 10.

(буксиры, плавучие краны и т. п.), плавающих на стесненных акваториях,

и представляет собой диск с вертикальной осью вращения, установленный заподлицо с днищевой обшивкой и несу­щий на себе поворотные вертикальные лопасти. Механизмы вращения диска и поворота лопастей размещены внутри корпуса корабля.

азиподов

- экономия времени и средств при постройке;
- великолепная маневренность;
- уменьшается

расход топлива на 10 - 20 %;
- уменьшается вибрация корпуса судна;
- из-за того, что диаметр гребного винта меньше — эффект кавитации снижен;
- отсутствует эффект резонанса гребного винта.

море;
удерживает на месте судно, стоящее одновременно на якоре (якорях) и

на швартовах;
служит одним из средств снятия судна с мели;
способствует управлению судном в стесненных условиях плавания
Кормовое расположение якорного устройства Носовое расположение якорного устройства

3 – вертлюг; 4 – якорная цепь; 5 – бортовой

клюз; 6 – якорная труба; 7 – палубный клюз; 8 – цепной стопор; 9 – винтовой стопор; 10 – брашпиль (шпиль); 11 – цепная труба; 12 – цепной ящик; 13 – устройство экстренной отдачи якорной цепи.

ледовые и кошки.

Становые якоря постоянно заведены в клюзы и служат

для постановки на якорь.
Запасные якоря по конструкции и весу идентичны становым и хранятся в специально отведенных местах на палубе или трюме.
Стоп-анкеры служат для удержания судна в определенном направлении, они обычно заводятся с кормы и составляют по весу 1/3 станового якоря.
Верпы служат для тех же целей, что и стоп-анкеры. Вес верпа – 1/2 веса стоп-анкера.
Дреки – небольшие шлюпочные якоря.
Кошки – трех или четырехлапые якоря, имеющие вес в несколько килограмм. В основном служат для отыскания затонувших или вылавливания плавающих предметов.
Мертвые якоря – применяются для длительной и прочной стоянки судов (обычно имеют большой вес и особую конструкцию, обеспечивающую надежное сцепление с грунтом).

три большие группы:
I - группа - якоря, имеющие шток и

зарывающиеся в грунт одной лапой (адмиралтейский).
II - группа - якоря втяжные, без штока, зарывающиеся в грунт двумя лапами. (якоря Холла, Грузона, Болдта).
III - группа - якоря повышенной держащей силы (якорь Матросова).
а) адмиралтейский; б) Холла; в) Матросова; г) Грузона

веретено
3 – лапы
4 – коробка

- с вертикально расположенной осью вращения вала.

осью вращения барабана — брашпили или с вертикальной осью вращения

барабана — шпили. Брашпиль, устанавливаемый в ДП, обслуживает якорные цепи правого и левого бортов. Шпиль обслуживает только одну якорную цепь каждого борта.

1 — электродвигатель; 2 — редуктор (чер­вячный); 3 — вертикальный вал; 4 — гру­зовой вал; 5 — цепная звездочка; 6 — швартовный барабан; 7 — колодочный тормоз

стопор; 3 - маятниковый стопор; 4 - палубный клюз; 5

- барабан со швартовным тросом; 6 - пульт управления брашпилем

гидравлического привода) не было, то подъем якоря производился вручную. Вставляли

специальные рычаги в отверстия шпиля и крутили.

звеньев, образующих смычки длиной 25—27 м, соединенные одна с другой

при помощи специальных разъемных звеньев. Смычки образуют якорную цепь длиной от 50 до 300м. В зависимости от расположения в якорной цепи различают якорную (крепящуюся к якорю), промежуточные и коренную смычки. Крепят якоря к якорной цепи при помощи якорных скоб.

диаметру поперечного сечения прутка звена. У крупных судов калибр достигает до

130мм.

1 – концевое звено;
2 – вертлюг;
3 – звено обыкновенное;
4 – звено соединительное; 5 – глаголь-гак;
6 – соединительная скоба Кентора;
7 – якорная скоба.

направления якорной цепи и уборки якоря.
В зави­симости от типа и

назначения судна различают клюзы: обыч­ные, открытые и с нишей.

на якоре объявляют режим постоянной готовности. Чуть что, сразу машину

заводят, якоря вбирают и в море, штормовать

около другого плавучего сооружения.
Крепят, как правило, судно, устанавливаемое бортом к

стенке, с помощью канатов, называемых швартовами.

с буксирами, в различных условиях);
• швартовка (отшвартовка) судна к

другому судну (на ходу, к судну, стоящему на якоре, к судну, лежащему в дрейфе);
• швартовка (отшвартовка) судна к специализированным буям и бочкам.

2 — носовые продольные швартовы; 3 — кормовой прижимной швартов;

4 — носовой шпринг; 5 — кормовой шпринг; 6 — киповая планка; 7 — кнехт; 8 — буксирные кнехты; 9 — швартовный шпиль; 10 — швартовная киповая планка с тремя роульсами; 11 — обыкновенная киповая планка; 12 — швартовный клюз; 13 — швартовые вьюшки.

роульсы
5- киповые планки (с роульсами и без них)
6- вьюшки и

банкеты
7- швартовные механизмы (турачки брашпиля, шпиль, лебедки)
8- вспомогательные приспособления (стопора, кранцы, скобы, бросательные концы).

крепления швартовов на судне. Кнехты могут быть одинарными и двойными,

прямыми и крестовыми.

Кнехты

в фальшборте для направления швартова к швартовному кнехту

к пирсу после закрепления на нем швартовов

друг с другом один, два или три роульса заменяют киповую

планку с таким же количеством вертикальных роульсов.

современных судов устанавливают киповые планки из отдельно стоящих двух-трех роульсов.

Киповые планки без ро­ульсов обычно применяют только на небольших судах при малом диаметре швар­товного троса.

особенно при швартовке судов друг к другу в открытом море

на волнении

вываливаемые за борт или закрепленные постоянно на борту в местах,

наиболее подверженных ударам.
Мягкие кранцы изготовляют в виде подушек из мешков, напол­ненных крошеной пробкой и оплетенных снаружи смоленым пеньковым канатом, либо из резины. 

а, б- швартовные кранцы используются во время подхода и стоянки объекта; в-носовое КУ; г – КУ подводной платформы; д – КУ ледокола; е – КУ захвата судоподъемного устройства; ж – с эластичным кранцем; з – с пневмокранцем; и – с гидравлических кранцем; к – с гравитационным кранцем.

возможность буксировать другие суда (либо иные плавсредства) или идти на

буксире самому.

банкеты для хранения буксирных тросов.
Помимо вышеперечисленного используются элементы якорного и

швартовного устройств (шпили, якорные цепи, кнехты и т. п.).

трос; 3 — шкентели; 4 — скобы; 5 — обухи
Буксирное

устройство надводного корабля используется с кормы, если корабль буксирующий, и с носа — если корабль буксируемый. Оно представляет собой две браги, каждая из которых состоит из двух шкентелей. Каждая брага крепится такелажными скобами к паре буксирных обухов, расположенных соответственно на баке и юте. К шкентелям носовой или кормовой браги с помощью специального узла А крепится буксирный трос, который выводится соответственно в носовой или кормовой палубный клюз.

из буксирного глаголь-гака и такелажных скоб. Глаголь-гак обеспечивает в случае

опасности отдачу буксирного троса, находящегося под нагрузкой.

— в такелажной кладовой, внутри надстройки или могут быть обнесены

вокруг барбетов носовой и кормовой башен.

с тонущего или объятого пожаром судна.
Спасательные средства:
- индивидуальные,
- групповые.
Состоит: из

шлюпок, шлюпбалок, жестких и надувных плотов, индивидуальных спасательных средств: спасательные круги, нагрудники и жилеты, дыхательные аппараты.

шлюпок по-походному.
- предназначено для спа­сения людей в случае гибели

судна, а также для сообщения с бе­регом и другими судами во время рейдовой стоянки.
В состав ШУ входят: спасательные шлюпки, плоты и капсулы, число, конструкцию и вместимость которых опре­деляют в зависимости от количества людей, размеров судна, ха­рактера и района плавания.

человек. Общее число мест в спасательных шлюпках, уста­навливаемых на каждом

борту, должно быть равно: на пассажир­ских, экспедиционных и промысловых судах — половине общего количества находящихся на судне людей; на прочих морских судах дальнего плавания — общему количеству мест на судне. В дополнение к шлюпкам, а иногда взамен части их (на пассажирских судах — до 25 % мест) устанавливают специальные надувные плоты

портах, не располагающими разгружающими механизмами (собственными силами судна).

судна своими силами
Основные элементы ГУ:
Мачты или грузовые колонны (опоры для

стрел)
Грузовые стрелы с такелажем и оборудованием для проводки и крепления такелажа
Грузовые лебедки
Грузовые помещения (трюмы и твиндеки) с люками.

жидкими грузами.

Экономически выгодно грузовые операции на судах производить развитыми и

мощными портовыми средствами, однако иногда судам приходится грузовые операции совершать на рейде или на промысле, в открытом море, или даже и в порту, где портовые средства использовать нецелесообразно. Для этих случаев каждое судно должно иметь собственное грузовое устройство.

устройства, в которые входят подъемные краны или грузовые стрелы с

такелажем, с грузовыми лебедками и средства внутритрюмной механизации
На судах, предназначенных для перевозки сыпучих грузов, грузовые устройства состоят из пневмопогрузчиков, ленточных или ковшовых транспортеров или других специальных устройств
К грузовым устройствам наливных судов относятся насосы , запорная и переключающая арматура и грузовые трубопроводы.

фокмачтой, среднюю — грот-мачтой и кормовую — бизань-мачтой.
Наиболее простой по

конструкции является одиночная мачта, которая представляет собой стальную трубу большого диаметра.

— грузоподъемностью более 10т. Грузоподъемность тяжеловесных стрел может достигать 200—300т,

однако наиболее распространенными являются тяжело­весные стрелы на 40—60т. Грузовые стрелы устанавливают на мачтах или грузовых колоннах.

Тяжелая

наматывают на барабан грузовой лебедки. Грузовые лебедки бывают элект­рические, электрогидравлические

и, реже, паровые. Тяговое уси­лие грузовых легких лебедок от 15 до 50кН (от 1,5 до 5тс), тя­желовесных— до 100кН (10тс).

— грузовое устройство с двумя поворачивающимися грузовыми стрелами и траверсой;

с — тяжеловесное грузовое устройство; d — грузовое устройство с поворотными грузовыми стрелами. 1 — траверса.

трудоемкие процессы в грузовых операциях.
Грузоподъемность судовых грузовых кранов составляет от

1,5 до 25 т.

могут осуществляться кранами одновременно с грузом и без него.
По сравнению

со стрелами поворотный кран требует меньшего количества обслуживающего персонала и занимает меньше места на палубе.
Отсутствие грузовых стрел и мачт увеличивает обзорность палубы.
«-»
Менее пригодны судовые краны для перегрузки тяжеловесных грузов, так как они слишком дороги в эксплуатации и в обычном режиме работают неэкономично (из-за слишком большого собственного веса). Конструкции судовых кранов рассчитаны на полезную грузоподъемность от 10 до 50 кН при вылете стрелы 3—16 м.
Рабочая скорость судовых кранов при подъеме от 0,3 до 0,8 м/с. Опускаются грузы обычно с удвоенной скоростью. Скорость подъема стрелы составляет около 0,3 м/с, поворачиваются краны со скоростью 1—2 об/мин. Мощность двигателя при подъеме составляет 7—18 кВт, при поворачивании и подъеме 4,4—6,6 кВт.

грузоподъемностью 3 и 5 т; с — краны на поворотной

платформе; d — передвижной поворотный кран. 1 — портал.