Механизмы специального назначения
В последнее время в судостроении широкое применение нашли нетрадиционные специальные устройства и механизмы, отличающиеся большим разнообразием типов. На буксирах и рыбодобывающих судах используются буксирные и промысловые лебедки всевозможных конструкций. Люковые закрытия применяются не только на специализированных судах, поскольку само это устройство является специфическим для любых судов с вертикальным способом грузообработки.
Буксирные лебедки. Обслуживают буксирное устройство судна, предназначены для надежного удержания троса при буксировке судна и быстрого изменения расстояния между буксирующим и буксируемым судами. На ледокольно-транспортных судах буксирные лебедки устанавливают на корме, а на буксирах — в средней части судна. Буксировка судов, особенно в условиях морского волнения, — сложная операция, поэтому обеспечивающим ее механизмам необходимо уделять большое внимание. При буксировке в открытом море жесткое закрепление буксирного каната допустимо лишь при плавании в тихую погоду. На морских судах-буксировщиках широкое применение получили лебедки, снабженные автоматическими приспособлениями для травления каната при возрастании нагрузки на него и выбирания каната при ослаблении нагрузки.
Правилами Регистра СССР предписывается возможность работы буксирной лебедки в режимах ручного и автоматического управления. Должен быть обеспечен контроль величины тягового усилия в буксирном канате в данный момент. Соответствующие указатели должны быть установлены около лебедки и на ходовом мостике. Буксирная лебедка должна иметь устройство, следящее за натяжением буксирного каната и не допускающее, чтобы это натяжение превышало номинальную тягу на гаке более чем на 10 %. Должна быть предусмотрена звуковая предупредительная сигнализация, срабатывающая при максимальной допустимой длине вытравленного буксирного каната. Барабаны буксирных лебедок должны быть снабжены канатоукладчиком.
Выполнение указанных требований позволяет буксирной лебедке обеспечивать буксировку несамоходных или лишенных хода плавучих сооружений при волнении моря без резких рывков и провисаний буксирного каната, а также быстрое изменение расстояния между судами, участвующими в буксировочной операции. Для расчета буксирной лебедки основной величиной является номинальная тяга на гаке. Она должна быть равна тяговому усилию, необходимому для буксировки наибольшего воза с заданной скоростью.
На рис. 4.27 приведена кинематическая схема автоматической буксирной лебедки ЛЭ38.
Рис. 4.27. Кинематическая схема буксирной лебедки ЛЭ38
Приводной электродвигатель 9 соединен зубчатой муфтой 8 с ведущим валом редуктора 5. На противоположном консольном конце ведущего вала редуктора закреплен центробежный колодочный тормоз 7 для ограничения скорости электродвигателя. Грузовой вал 19 является ведомым валом редуктора. В средней его части на подшипниках качения насажен буксирный барабан 20, на котором закреплены ведущая коническая шестерня привода канатоукладчика и водило планетарной передачи. Планетарная передача 12 состоит из солнечной шестерни 15, закрепленной на грузовом валу, водила 18 стремя сателлитами 16 и корончатого колеса 17. Грузовой вал со стороны редуктора опирается на два подшипника качения, закрепленных в разъеме корпуса редуктора. Противоположный конец грузового вала уложен в разъемный подшипник скольжения стойки 13. Вал опирается на стойку через сидящую на нем ступицу корончатого колеса планетарной ступени 14. Планетарная передача, являющаяся последней понижающей ступенью силовой передачи лебедки, используется также для отключения буксирного барабана на время травления каната ходом судна. Отключение буксирного барабана от механизма лебедки достигается расслаблением фрикционной ленты пружинного датчика 21, который состоит из двух стальных стаканов с набором цилиндрических пружин сжатия и двух стальных полос, обшитых тормозной лентой, соединенных шарнирно между собой и с фундаментной рамой лебедки. Механизм затяжки тормозных лент — ручной, червячного типа. Затянутая на ободе корончатого колеса тормозная лента, опирающаяся на стаканы с пружинами, образует систему, работающую как пружинные весы, реагирующие на изменение тягового усилия в буксирном канате.
Командоаппарат натяжения 10, кулачковый вал которого шарнирно связан рычажным приводом через универсальную кулису с пружинным датчиком, с возрастанием усилия в буксирном канате выше заданного значения производит при автоматическом управлении включение электродвигателя на травление каната, а при уменьшении усилия — на выбирание.
Для поддержания установленной длины вытравленного буксирного каната при автоматической работе во время буксировки на лебедке установлен командоаппарат пути 23. Он обеспечивает также снижение скорости травления, подачу светового сигнала после стравливания 35 м буксирного каната и отключение электродвигателя лебедки при стравливании 50 м каната. Командоаппарат пути приводится в действие валиковым приводом 22 с коническим зубчатым колесом, входящим в зацепление с ведущей конической шестерней, закрепленной на буксирном барабане. Циферблат командоаппарата с делениями и стрелкой указывает длину вытравленного буксирного каната в метрах. Конструкция командоаппарата позволяет устанавливать кулачковый вал на нуль или отключать его от валикового привода.
Контроль длины вытравленного буксирного каната (независимо от способа управления лебедкой) осуществляется указателем 24, который механически связан с барабаном через муфту, закрепленную на консольном конце ведущего вала командоаппарата пути.
Для определения усилия, действующего в буксирном канате, лебедка имеет указатель тягового усилия 1 рычажного типа со стрелкой и шкалой, оттарированной в тоннах по третьему и пятому слою навивки каната на барабане.
Равномерная укладка буксирного каната на барабане осуществляется канатоукладчиком 2, который приводится валиковым приводом 4 с коническими и цилиндрическими зубчатыми колесами. При ручной укладке каната на барабане каретка канатоукладчика перемещается по своим направляющим вращением маховика 3.
Для проворачивания механизма лебедки вручную (например, для смазки узлов) предусмотрена съемная рукоятка 6, надеваемая на ведущий вал редуктора со стороны центробежного тормоза.
Для буксировки на застопоренном барабане (при выключенном электродвигателе) буксирный барабан ставят на стопор 11.