Материалы для судовых якорей и якорных цепей

Страницы: 1 2

Специфической разновидностью ответственных отливок и поковок являются якоря и якорные цепи. Во время стоянки судна якорное устройство должно противостоять повышенным статическим и динамическим нагрузкам, вызывающим растяжение и изгиб его элементов. Тем не менее якоря делают из малоуглеродистых сталей, что объясняется простой и дешевой технологией изготовления. Прочность якоря обеспечивается качеством материала, а также увеличением размеров в опасных сечениях. Основным мотивом применения сравнительно малопрочной стали для якорей является нежелание создания аварийной ситуации для судна: при шквальном порыве ветра или другой кратковременной предельной нагрузке предпочтительно, потеряв якорь, спасти само судно. В истории современного мореплавания не единичны случаи гибели судов из-за чрезмерной прочности якоря или якорной цепи.

Якоря выполняют коваными (адмиралтейские) или составными из литых и кованых частей (якоря Холла и Матросова).

Соединения осуществляются механическим путем с помощью оси и 7 штыря, как показано на рис. 7.2, или горновой кузнечной сваркой.


Рис. 7.2. Якорь Холла 1 — якорная скоба; 2 — веретено; 3 — лапа; 4 — ось; 5 — штырь; 6 — марки

Марки стали якорей регламентированы ГОСТ 766—74Е (якоря Холла и адмиралтейские), ГОСТ 8497—78Е (якоря Матросова). Их количество исходя из вышеприведенных соображений весьма невелико и приведено в табл. 7.2.

Таблица 7.2. Стали для основных деталей якоря
Деталь якоря Способ наготовления Якорь Холла Адмиралтейский якорь Якорь Матросова Однолапый якорь
Веретено Ковка ВСтЗсп2
Литье 25Л 25Л
Штамповка 20
Якорь (веретено с лапами) Литье 25Л 25Л
Ковка ВСтЗсп2
Лапа Литье 25Л 25Л
Ковка ВСтЗсп2
Ось лапы (веретена) Ковка 35; 45
Шток Ковка ВСтЗсп2; 20 ВСтЗсп2
Штырь лапы Ковка ВСт4сп; 20    
Скоба Ковка, штамповка ВСтЗсп2; 20 ВСтЗсп2

Свойства литых деталей якорей Холла и Матросова проверяют в соответствии с требованиями к группе сложности IV отраслевого стандарта. Поковки для якорей контролируют в соответствии с категориями прочности КП20—КП28 в объеме, установленном для деталей группы IV. Литые детали и якоря в сборе испытывают также бросанием плашмя с высоты 2,5—4,5 м (в зависимости от массы) на стальную плиту толщиной 100 мм, а также растяжением на цепопробном стане. Каждый якорь и шток подлежат наружному осмотру, взвешиванию и проверке габаритных размеров.

Испытание растяжением на цепопробном стане производят по схеме рис. 7.3 приложением усилия, зависящего от веса якоря и определяемого по формуле Р = к √G, где G>75 кг — вес якоря, k=19÷26 — безразмерный коэффициент.


Рис. 7.3. Схема растяжения якоря на цепопробном стане

Якорные цепи выполняют из отдельных частей — смычек длиной 25—27,5 м. Каждая смычка состоит из звеньев с распорками (рис. 7.4, а) и без них (рис. 7.4,6). Для соединения с якорем служит концевая скоба (рис. 7.4,в), а для того чтобы цепь не перекручивалась, в нее введены вертлюги (рис. 7.4,г). Изготовляют цепи кузнечно-горновой сваркой, электросваркой, литьем и горячей штамповкой из углеродистой (в основном ВСт3) и легированной (в основном 30ГСЛ) сталей. Технологические процессы ковки, штамповки в экономическом плане и по возможности механизации уступают литью. Прочность сварных цепей уступает прочности цепей из литого металла: считается, что прочность сварного звена приблизительно равна 0,8 прочности звена литого. Поэтому предпочтительным и чаще применяемым способом является отливка звеньев цепи.


Рис. 7.4. Звенья якорной цепи: а — с распоркой; б — без распорки; в — концевая скоба; г — вертлюг d — калибр цепи