Какое приспособление иногда используется в конструкции водных судов

Обновлено: 06.02.2023

Рулевое, якорное, грузовое, шлюпочное, буксирное и швартовное устройства располагаются на верхней палубе судна или в специально отведенных помещениях под верхней палубой.

Рулевое устройство предназначено для обеспечения одного из основных мореходных качеств судна — управляемости. В состав рулевого устройства входят следующие узлы:
— руль с приспособлениями для ограничения углов перекладки, непосредственно обеспечивающий управляемость судна;
— баллер руля — вал для поворота руля;
— румпель (или сектор) — рычаг для создания вращающего момента на баллере руля (иногда входит в состав рулевой машины);
— рулевая машина — механизм, состоящий из комплекса передач и двигателя и предназначенный для создания усилия на баллере руля;
— привод управления рулевой машиной, который служит для связи поста управления судна с пусковым механизмом рулевой машины;
— основной рулевой привод, предназначенный для передачи усилия от рулевой машины к баллеру руля;
— запасной и аварийный рулевой приводы, используемые при выходе из строя основного рулевого привода;
— рулевой тормоз — приспособление для неподвижного закрепления руля.

Расположение на судне рулевого устройства с электрогидравлической машиной показано на рис. 12, а описание конструкции отдельных его узлов дано в гл. VI.

рулевое устройство судна


Рис. 12. Рулевое устройство.

1 — подпятник руля; 2 — рудерпис; 3 — перо руля; 4 — ребра (поперечины) рудерписа; 5 — фланцевое соединение руля с баллером; 6 — баллер руля; 7 — гельмпортовая труба; 8 — электрогидравлическая рулевая машина; 9 — верхний упорный подшипник; 10 — сектор; 11— бесштуртросовый секторный привод; 12 — тумба ручного аварийного управления рулем; 13 — румпель; 14 — нижний упорный подшипник и сальник; 15 — петли руля; 16 — рудерпост; 17 — соединительный штырь; 18 — бронзовая втулка.

Якорное устройство служит для постановки судна на якорь, т. е. для обеспечения надежной стоянки судна на внешнем или внутреннем рейде. Каждое якорное устройство характеризуется: районом расположения на судне, числом и весом якорей, калибром и длиной якорных цепей, типом якорных механизмов. В зависимости от возможного способа постановки судна на якорь различают носовое и кормовое якорные устройства. Число якорей обычно не превышает трех (два становых якоря и один стоп-анкер), а их общий вес для разных типов судов находится в пределах от 200 до 45 000 кг. В качестве якорных (а чаще всего — якорно-швартовных) механизмов применяют шпили, брашпили и якорные лебедки, имеющие ручной, паровой, электрический и гидравлический приводы. Наибольшее применение на современных судах имеют паровые и электрические якорно-швартовные механизмы. В состав любого якорного устройства входят: якоря, якорные цепи, якорные клюзы, цепные стопоры, якорные механизмы и цепные ящики. Конструкция носового якорного устройства и его расположение на судне показаны на рис. 13.



Рис. 13. Носовое якорное устройство.

1 — стоп-анкер; 2 — контроллер брашпиля; 3 — брашпиль; 4 — якорная цепь; 5 — винтовой стопор; б — якорный клюз с бортовой нишей; 7 — становой якорь; 8 — крышка на раструб трубы в цепной ящик; 9 — труба в цепной ящик; 10 — цепной ящик; 11 — глаголь-гак для крепления коренного конца якорной цепи; 12 — привод отдачи концевого звена якорной цепи

Грузовое устройство предназначено для погрузочно-разгрузочных операций с перевозимыми грузами. Характер этих операций и определяет в основном тип грузовых устройств, устанавливаемых на судне, а именно: грузовые стрелы, поворотные электрические краны и смешанные устройства (с кранами и стрелами). Применяемые на судах грузовые стрелы по конструкции подразделяются на мачтовые и стрелы на грузовых колоннах, а по грузоподъемности — на легкие (до 10 т) и тяжеловесные (более 10 т). Стрелы располагают на верхней палубе в районе грузовых трюмов. При этом на один грузовой люк в зависимости от водоизмещения судна устанавливают две легкие стрелы или по одной тяжеловесной стреле. В последнем случае смежные грузовые люки носового и кормового грузовых трюмов обслуживаются перекидными тяжеловесными стрелами.

В состав стрелового мачтового грузового устройства, показанного на рис. 14, а, входят непосредственно стрелы, их такелаж и механические лебедки (паровые или электрические).



Рис. 14. Грузовое устройство: а — общий вид: б — схема люкового закрытия; в — общий вид люкового закрытия.

1 — мачта; 2 — топенант; 3 — стрела; 4 — грузовой шкентель; 5 — грузовой люк; 6 — лебедка; 7— гак; 8 — груз; 9 — ведущая крышка люка; 10 — комингс люка; 11 — ведомая крышка люка; 12 —шарнир плунжера; 13 — домкрат; 14 — шарнир домкрата.

В последнее время на морских судах вместо грузовых стрел применяют грузовые краны: одни или в сочетании со стрелами. Отечественной промышленностью выпускаются судовые электрические поворотные краны грузоподъемностью от 1 до 5 т, отличающиеся высокой производительностью, экономичностью, а также постоянной готовностью к действию.

Грузовые краны устанавливают на верхней палубе, в диаметральной плоскости, а также по бортам судна, по одному или попарно у обслуживаемого ими грузового люка.

В качестве примера судовых кранов изображен (рис. 15) электрический поворотный кран типа КЭ-17, состоящий из двух основных частей: механической части, включающей в себя механизмы подъема груза, изменения вылета стрелы и поворота крана, и металлической конструкции — вращающейся платформы, жестко соединенной с колонной, и стрелы.



Рис. 15. Электрический поворотный кран КЭ-17.

1 — колонна; 2 — опора колонны; 3 — платформа; 4 — механизм поворота; 5 — пост управления; 5 — механизм подъема груза; 7 —стрела; 8 — подвеска; 9 —грузовая скоба.

В состав грузового устройства входят также люковые закрытия и переносные перегружатели (грузовые платформы, выдвижные конвейеры и др.) для механизированной подачи груза из трюмов судна на палубу. Люковые закрытия представляют собой металлические люковые крышки, открываемые и закрываемые с помощью палубных механизмов (лебедок, кранов) через систему канифас-блоков или специальных приводов (гидравлических, электрических, пневматических). Механизация закрытия люков сокращает стояночное время судов, увеличивает производительность погрузочно-разгрузочных работ и повышает безопасность плавания судна. Широкое распространение на морских судах получили шарнирно сочлененные из нескольких секций или двустворчатые металлические люковые крышки с гидравлическим приводом (см. рис. 14, б).

Водонепроницаемость люкового закрытия обеспечивается прокладками из литой резины, установленными в специальные желоба на крышке по контуру комингса люка.

В состав шлюпочного устройства входят:
— шлюпбалки — металлические кованые, литые или сварные конструкции с соответствующим такелажем, предназначенные для безопасного и быстрого спуска и подъема шлюпок;
— спасательные и рабочие шлюпки — легкие весельные или моторные суда, способные длительное время держаться на воде;
— кильблоки или ростр-блоки — приспособления, необходимые для установки и крепления на них шлюпок по-походному;
— найтовы — такелаж для крепления шлюпок по-походному;
— шлюпочные лебедки с ручным или электрическим приводом.

На рис. 16 показаны схема расположения шлюпок на пассажирском теплоходе и устройство скользящей, наиболее широко применяемой шлюпбалки.



Рис. 16. Шлюпочное устройство: а — расположение шлюпок на пассажирском теплоходе; б — скользящая шлюпбалка.

1 — рабочая шлюпка; 2 — спасательные шлюпки; 3 — стандерс; 4 — стрела; 5 — тали; 6 — занайтовленная шлюпка.

Швартовное устройство предназначено для надежного крепления судна к набережной порта или к борту соседнего судна во время стоянки или погрузочно-разгрузочных работ.

В состав швартовного устройства входят:
— швартовы — стальные, пеньковые или капроновые тросы (канаты);
— кнехты и битенги — сварные или литые тумбы для крепления швартовов;
— киповые планки и роульсы — приспособления, которые служат направляющими для швартовов;
— швартовные клюзы — литые овальные детали, предохраняющие швартовы от перетирания;
— тросовые вьюшки — металлические барабаны с дисками большого диаметра по краям для наматывания и хранения на судне швартовного троса (каната);
— швартовные механизмы (шпили или брашпили), предназначенные для выбирания швартовов и подтягивания судна;
— кранцы — оплетенные растительным тросом и набитые пробкой или ворсом парусиновые мешки для предохранения бортов судна от повреждений в момент швартовки (на некоторых судах выше ГВЛ устанавливают сосновые брусья).

Общее расположение швартовного устройства на баке судна показано на рис. 17, а.

Буксирное устройство служит для буксировки судов как в пределах акватории порта, так и в открытом море. Этим устройством оборудуют в основном специальные суда (буксиры, ледоколы и др.), а также отдельные транспортные суда.



Рис. 17. Расположение швартовного (а) и буксирного (б) устройств ледокола.

1 — корзины для хранения мягких кранцев; 2 — роульс для швартовного троса; 3 — вьюшки; 4 — буксирные кнехты; 5 — швартовные кнехты; 6 — киповая планка; 7 — брашпиль; 8 — киповая планка с роульсами и наметкой; 9 — наметка; 10 — роульсы; 11 — штырь (ось) роульса; 12 — кормовой буксирный клюз; 13 — буксирная арка; 14 — линия буксирного троса от лебедки к буксирному клюзу; 15 — линия буксирного троса от гака к буксирному клюзу; 16 — промежуточный буксирный клюз; 17 — буксирный гак; 18 — буксирная дуга; 19 — буксирная лебедка.

Буксирное устройство состоит из буксирного троса; буксирного гака — специального крюка для крепления буксирного троса и его отдачи; буксирной лебедки; буксирной дуги — стальной конструкции, прочно закрепленной концами к фальшборту судна и предназначенной для размещения буксирного гака; буксирной арки — металлической конструкции, служащей для направления буксирного троса и ограждения палубы при его перемещениях; буксирных клюзов (закрытых или открытых) — специальных приспособлений, защищающих людей и палубные механизмы от повреждения буксирным тросом; буксирных кнехтов или битенгов.

Часто роль буксирного устройства на неспециальных судах выполняет швартовное устройство, которое дополнительно снабжается буксирным глаголь-гаком, буксирными кнехтами, устанавливаемыми попарно в носу и корме судна, буксирным тросом и буксирной брагой, представляющей собой два отдельных конца троса, соединенных вместе треугольным звеном.

В последнее время на буксирных судах стали применять автоматические буксирные лебедки и автоматические буксирные гаки с гидравлическим затвором.

В отличие от швартовного буксирное устройство специальных судов располагают не в носовой, а в кормовой части судна (рис. 17,6).

Морское дело – наука сложная сама по себе; но его понимание людьми далекими от моря и судостроения еще больше отягощается особой терминологией, принятой среди моряков. Множество малопонятных и труднозапоминаемых названий непосвященным «сухопутным» кажутся настоящей «абракадаброй», в которой очень трудно разобраться. А разобраться хочется каждый раз, когда в руки попадается интересная книга о морских путешествиях прошлого или о пиратах далеких времен. Поэтому здесь я попытался дать по возможности простейшее объяснение основным терминам, принятым на парусном флоте, для наглядности снабдив свой доморощенный «ликбез» (кто не знает – это означает «ликвидация безграмотности») соответствующими иллюстрациями.

УСТРОЙСТВО КОРПУСА ПАРУСНОГО СУДНА

Парусник состоит из корпуса судна и его оснастки – мачт, такелажа и парусов. Корпус – основа парусника; вся остальная оснастка устанавливается на нем. Корпуса парусников длительное время изготавливали из дерева, лишь со второй половины 19-го века для строительства парусных судов стали применять сталь и другие современные материалы.

Передняя часть корпуса (нос корабля или судна) чаще всего заострена, чтобы сопротивление воды как можно меньше тормозило ход судна. Передний брус, представляющий собой носовой «нож», взрезающий волну, называется форштевень . По всему днищу парусного судна проходит киль – продольная балка, являющаяся главной частью набора корпуса. Фактически это «хребет», «позвоночник» корабля. К нему крепятся «рёбра» судна – шпангоуты , несущие на себе наружную обшивку корпуса (обшивку корпуса старинного парусника составляют доски, скрепленные гвоздями). В задней части судна на киль опирается ахтерштевень – широкий вертикальный выступ, гасящий стремление судна рыскать на волне. К ахтерштевню подвешивается перо руля , поворот которого заставляет судно менять курс. Задняя часть корпуса (корма) бывает плоской или закругленной; но на старых парусниках она была только плоской, вертикально срезанной (закругленная корма появилась лишь в середине 19 века).

В носу судна установлен бушприт – наклонная мачта (о назначении бушприта – позже). Сверху весь корпус судна покрыт дощатым палубным настилом, который служит полом для моряков, работающих наверху, и крышей – для моряков, находящихся внутри судна. Палубный настил в определенной мере способствует повышению продольной прочности корпуса, и к тому же обеспечивает удобство обитания команды; поэтому обычно парусные суда имеют не менее двух палуб – верхнюю и нижнюю, внутреннюю (на больших парусниках иногда даже две внутренних).

Верхняя палуба носовой части судна называется бак . Бак старинного парусника обычно ограждает по сторонам решетчатый гальюн , который в старину использовался, как общественный туалет команды (встречная волна исполняла роль «уборщицы»); позже гальюн стал просто традиционным украшением судна (на современных парусниках носовой гальюн встречается редко). Надстройка над баком, защищающая дальнейшую палубу судна от встречных волн, называется полубак . В районе полубака обычно установлена передняя мачта – фок-мачта . К бортам полубака с обеих сторон прикреплены крамболы – толстые короткие брусья для подтягивания к бортам якорей в убранном положении ( клюзы – круглые отверстия, в которые уходят якорные канаты - располагаются под гальюнами). Средняя часть палубы называется шкафут ; здесь же устанавливается грот-мачта . Участок палубы между грот-мачтой и задней бизань-мачтой называется шканцы . И полубак, и шкафут, и шканцы имеют широкие решетчатые люки для пропуска воздуха и света на нижнюю палубу. Кормовой участок палубы – ют ; надстройка над ним – полуют . Внутри этой надстройки традиционно располагались каюты начальствующего состава.

Для строительства парусных судов использовалось хорошо высушенное дерево дуба, сосны и ели; отделка и украшения исполнялись из дорогого красного дерева, кедра, из древесины акаций. До середины 19-го века, пока все детали судна и их крепеж делались из дерева, невозможно было строить суда, превышающие сто метров по длине. Только с началом применения при постройке железных и стальных креплений, а затем и остальных элементов корпуса, размеры парусников стали увеличиваться. Так как подводная часть деревянного судна постепенно обрастает водорослями и ракушками, снижающими скорость, для борьбы с такими наростами подводную часть многих кораблей с 18 века стали обшивать тонкими листами меди.

ОСНАСТКА ПАРУСНИКОВ

Оснастка бывает фиксированной (стоячей) и мобильной (бегучей). Фиксированная оснастка включает мачты и ванты. Оснастка мобильная - это реи и крепления парусов по вертикали и по горизонтали.

МАЧТЫ ПАРУСНИКОВ

Мачты парусников служат для подъема парусов; они несут рангоутные реи, к которым и крепятся паруса. В древности суда имели только одну мачту с одним парусом; с развитием судостроительного искусства и увеличением размеров судов число мачт начало увеличиваться. Обычным, наиболее часто используемым стало количество в две – три мачты; однако с конца 19-го века стали встречаться крупные парусные суда с четырьмя, пятью, а иногда и с семью мачтами. С тех пор, как количество мачт начало увеличиваться, каждая мачта стала нести не по одному, а по два – три, а то и по четыре паруса. Деление парусов на более мелкие и расположение их ярусами явилось результатом умного расчета: несмотря на общее увеличение площади парусности, работу со ставшими менее громоздкими парусами могла осуществлять сравнительно малочисленная команда.

Передняя вертикальная мачта, считающаяся первой, называется фок-мачта . Она устанавливается сразу за баком; на старинных судах, на которых обычно бывали высокие полубаки, фок-мачта выходила прямо из полубака. Средняя мачта – грот-мачта ; она самая высокая, устанавливается в середине судна, на шкафуте. На двухмачтовых судах грот-мачта является второй и последней. Но иногда она бывает и первой: на некоторых типах двухмачтовых судов, на которых передняя мачта расположена почти в середине корпуса, она считается не «фок», а «грот-мачтой». Задняя, кормовая мачта трехмачтовых судов называется бизань-мачтой ; она самая маленькая. На поздних многомачтовых парусниках (с четырьмя – семью мачтами) бизань-мачтой считается последняя. Все мачты перед ней именуются номерными «гротами» (1-я грот-мачта, 2-я грот-мачта, и т.д.). Хотя для старинных парусников двух- трехмачтовая система считается классикой, в 15-16 веках, когда эта система еще не полностью завоевала господствующее положение, некоторые особо крупные суда имели еще и четвертую мачту, стоявшую позади бизань-мачты, фактически на самом срезе кормы. Эта четвертая мачта, исчезнувшая к началу 17-го века, называлась бонавентур-мачтой . Сегодня ни мачта у среза кормы, ни ее название даже на многомачтовых парусниках не используется.

Английское крупное военное судно начала 16 века несет 4-ю, бонавентур-мачту на корме, а так же блинда-стеньгу на бушприте

Английское крупное военное судно начала 16 века несет 4-ю, бонавентур-мачту на корме, а так же блинда-стеньгу на бушприте

Все вертикальные мачты ставятся с небольшим наклоном назад (в особенности это касается бизань-мачты). Это при наполнении парусов ветром «выгибает» мачты в строго вертикальное положение и улучшает равновесие судна в направлении вперед. Мачты выполняются как из цельного ствола, так и из отдельных элементов. До 10-го века мачты были однодревками, и несли по одному большому парусу (лишь иногда на больших судах одна мачта могла иметь два паруса). Трехмачтовые суда стали распространяться с середины 15-го века; тогда же их мачты начали изготавливать из двух частей, а с начала 16-го века – уже из трех (эта конструкция не изменилась и до настоящего времени).

Нижняя часть мачты называется собственно мачтой с прибавлением наименования ее местоположения (фок-мачта, грот-мачта, бизань мачта). Над ними закрепляются средние части – стеньги : фор-стеньга и грот-стеньга; на бизань-мачте она называется крюйс-стеньга. Площадки в месте соединения мачт и стеньг, сделанные для удобства работы матросов с парусами, именуются марсами (фор-марс, грот-марс и крюйс-марс). Эти марсы так же используются как наблюдательные пункты впередсмотрящих матросов, а в бою на них размещаются стрелки, осыпающие пулями сверху экипажи вражеских судов. Выше стеньг ставятся брам-стеньги : фор-брам-стеньга, грот-брам-стеньга, крюйс-брам-стеньга (но крюйс-брам-стеньга ставится только на больших парусниках; на бизань-мачтах средних и малых судов обходятся без нее). В месте соединения стеньг и брам-стеньг находятся салинги – крестообразные двойные короткие балки, к которым крепятся верхние концы вант; так же на салинги опираются ногами работающие с парусами матросы.

Для удержания мачт на их местах используется так называемый стоячий такелаж : жестко закрепленные тросы, фиксирующие мачты с боков и сзади: фордуны, бакштаги и ванты. Фордуны и бакштаги удерживают стеньги и брам-стеньги; ванты , представляющие собой тросовые лестницы, служат растяжками для всех элементов мачт и одновременно способствуют подъему матросов на мачты для работ с парусами.

Для подвески парусов к мачтам служат горизонтальные балки - реи . Реи крепят к мачте серединой; средняя точка реи проецируется на ось судна. К рее по всей ее длине привязана верхняя кромка прямоугольного паруса; к парусине пришиты горизонтальные ряды рифов – веревок, с помощью которых парус при ненадобности убирается путем скатывания полотнища и подтягивания его к рее. Через свободные нижние края паруса пропускаются шкоты – тросы, при помощи которых надутые ветром паруса крепится к палубе: чтобы они оставались надутыми, а не поднялись и не начали полоскаться на ветру. Реи подвешиваются так, чтобы сохранять их подвижность: чтобы они могли подниматься и опускаться, и в обязательном порядке иметь свободу горизонтального вращения. Свободные концы рей фиксированы тросами, закрепленными на мачте так, чтобы рея всегда сохраняла горизонтальность.

Реи несут названия с добавлением указания, к какой именно части мачты крепится данная рея: нижние – просто реи (фока-рея, грота-рея, бизань-рея или более длинная рю-рея); выше , над марсами стеньг, крепятся марса-реи (фока-марса-рея, грота-марса-рея, крюйс-марса-рея); к верхним брам-стеньгам прикрепляют брам-реи (фока-брам-рея, грота-брам-рея и, если она есть на бизань-мачте, крюйс-брам-рея). На крупных парусниках, несущих на каждой мачте не по три паруса, а больше, реи с этим названием перемещаются вниз, на стеньги, а реи на брам-стеньгах получают прибавку бом- (фока-бом-брам-рея и т.д.). В 15-17 веках, когда бушприты еще не несли удлиняющих утлегарей, а имели на конце вертикальную блинда-стеньгу, к ней крепилась небольшая блинда-стеньг-рея; а под самим бушпритом закрепляли блинда-рею.

Для управления рангоутом и парусами служит бегучий такелаж – подвижные тросы, с помощью которых совершаются подъем и спуск рей, а так же их поворот по направлению ветра, брасопление и т.д. К бегучему такелажу относятся фалы, брасы, шкоты, топенанты, булини, галсы, гитовы и т.п. Количество этих тросов на паруснике огромно, и выполняемая ими работа многообразна, поэтому в кратком обзоре устройства парусника описание всех видов бегучего такелажа весьма затруднительно и вряд ли уместно (и без того усложнил рассказ всякими реями).

ВИДЫ ПАРУСОВ

Паруса – это полотнища из грубой плотной ткани (парусины), воспринимающие давление ветра, и использующие эту энергию для движения судна. Совокупность всех парусов называют парусным вооружением судна. В парусном флоте в ходу два основных вида парусов: прямые и косые. Прямые паруса ставят поперек судна, а косые – вдоль его диаметральной плоскости.

Прямыми парусами вооружаются в основном большие и средние суда, предназначенные для морских плаваний. Прямые паруса представляют собой четырехугольные полотнища прямоугольной или трапециевидной формы. Благодаря своей большой площади они придают судну высокую скорость, однако такие паруса не способствуют маневренности. Ведь они крепятся к реям, поднимающимся на мачтах поперек судна, и такое положение даже при боковом ветре делает лавирование трудным, а при встречном ветре вообще невозможным. Судно под прямыми парусами способно идти в сторону ветра под углом максимум в 67 градусов.

Косые паруса , устанавливаемые вдоль диаметральной плоскости судна, имеют треугольную или трапециевидную форму; их площадь меньше, чем прямых парусов. Косые паруса не позволяют судну развить высокую скорость, зато способствуют его хорошей маневренности. Вооруженное косыми парусами судно способно идти в сторону ветра при угле всего в 20 градусов! Такое парусное вооружение позволяет лавировать в архипелагах островов и вдоль изрезанной бухтами и проливами береговой линии. Из-за хорошей маневренности этого вида парусов полностью ими вооружаются обычно небольшие и совсем малые суда прибрежного плавания.

Косые паруса подразделяются на несколько видов. Наиболее распространенными являются латинские, гафельные и бермудские паруса. Латинские паруса имеют треугольную форму; длинной стороной они прикреплены к рее, косо поднимающейся на мачту; растягиваются такие паруса при помощи шкота, прикрепленного к оставшемуся свободным углу паруса. Гафельные паруса – трапециевидные, верхней стороной прикрепленные к рее, косо поднятой на мачте, нижней стороной – к рее, находящейся в горизонтальном положении; а одной из вертикальных сторон гафельные паруса крепятся к самой мачте. Бермудские паруса – треугольные; их передний край растянут по мачте, а нижний – по гику (короткой рее).

НАЗВАНИЯ ПАРУСОВ ПО МЕСТУ ИХ УСТАНОВКИ

Названия парусов по месту их установки связаны с названиями рей, к которым они крепятся. Так, нижние, самые большие паруса, закрепленные на фока-рее и грота-рее, называются соответственно фоком и гротом ; выше – на фока-марса-рее и грота-марса-рее – находятся фор-марсель и грот-марсель . Еще выше, на фока-брам-рее и грота-брам-рее, вывешиваются фор-брамсель и грот-брамсель . Так как реи задней мачты несут особые названия, паруса на бизань-мачте снизу вверх именуются: бизань , крюйсель и бом-крюйсель . Если на паруснике есть четвертый ярус парусов (иногда это бывало на особо крупных старинных судах, но обычно такое количество парусов практикуется на больших парусниках 20-го века), то эти паруса называются фор-трюмсель и грота-трюмсель . На старинных парусниках парус, крепившийся под бушпритом на блинда-рее, назывался блинд ; а в тех случаях, когда на закрепленной на конце бушприта вертикальной блинда-стеньге имелась блинда-стеньг-рея, к ней подвешивался небольшой парус бом-блинд .

Спуск судна на воду

Спуск судна на воду - знаменательное событие в жизни судна и трудовых буднях судостроителей. Но почему именно спуск на воду является знаменательным? Ведь это не более чем промежуточный этап постройки судна.

После спуска постройка судна продолжается иногда годами. Дело здесь, вероятнее всего, в двух обстоятельствах. Первое из них заключается в том, что в момент спуска на воду судно переходит из одной среды в другую, попадая в свою родную стихию. Второе обстоятельство: спуск судна на воду - единственный момент в процессе его постройки, который имеет четкую временную привязку. Действительно, когда начинается постройка судна, не знает никто, а вот окончание постройки четко определено. Этим моментом является подписание акта о приемке судна в эксплуатацию и подъем на нем флага заказчика. Однако, это только документальная сторона дела. А фактически судно в этот момент может быть еще не «построено». Явные недоделки и скрытые дефекты не так уж редки в практике судостроения, и их устраняют (по существу - достройка судна) уже после сдачи судна в эксплуатацию.

Спуск судна на воду однозначно соответствуют год, день и час. Именно поэтому спуск торжественно отмечался в судостроении во все века.

Вначале торжества носили характер религиозного обряда. Затем все религиозное выветрилось, а своеобразный «обряд крещения» остался. И сегодня при спуске «крестная мать», как правило, женщина в присутствии большого числа свидетелей разбивает о борт судна традиционную бутылку шампанского.

Для спуска судов на воду в настоящее время используются различные способы и применяются разнообразные сооружения.

СПОСОБЫ СПУСКА СУДОВ НА ВОДУ

Спуском судов на воду завершается стапельный период постройки судов и начинается достроечный период. Современная технология предусматривает максимальную готовность судна перед спуском на воду. Момент спуска судна выбирается в зависимости от принятой технологии, производственных условий завода-строителя и времени года. До спуска должны быть выполнены обязательные работы: сборочно-сварочные, обеспечивающие непроницаемость и прочность судна; окраска подводной части корпуса и нанесение грузовых марок; установка и испытание забортной арматуры; монтаж дейдвудного устройства; установка рулей, гребных валов и винтов, поворотных насадок; установка необходимых деталей швартовного устройства и аварийно-спасательного оборудования; закрепление механизмов и грузов, поданных на судно.

Существует несколько способов спуска судов: свободный - по наклонной плоскости под действием сил тяжести; всплытием - при поднятии уровня воды в спусковых сооружениях; принудительный - механизированный.

спуск судна на воду под действием силы тяжести

Спуск под действием силы тяжести (продольный и поперечный) наиболее сложен. Период собственно спуска при этом очень мал, а подготовительные работы занимают много времени.

продольный спуск

Спуск судна на воду

Продольный спуск судов осуществляется с продольных наклонных стапелей длиной от 100 до 350 м, расположенных перпендикулярно к береговой линии или под некоторым углом к ней. Стапель представляет собой сложное инженерное сооружение, имеющее железобетонное основание для размещения спусковых дорожек. Он состоит из надводной и подводной частей.

поперечный спуск

Спуск судна на воду

Поперечный спуск обычно применяют для спуска судов малого и среднего тоннажа на верфях, расположенных на реках. Для поперечного спуска судна на воду используют сооружения, состоящие из горизонтального стапельного места (предспусковой позиции) и наклонных спусковых дорожек, направленных перпендикулярно оси-стапеля. Уклон спусковых дорожек значительно больше, чем на продольных стапелях. Спусковые дорожки размещают на грунте или на железобетонном основании и заглубляют в воду на 1,5 м или совсем не заглубляют.

спуск судов всплытием

Спуск судна на воду

Спуск судов всплытием осуществляют в сухих доках, камеры которого наполняются водой, поступающей из акватории, в наливных доках и док-камерах, заполняемых водой при помощи насосных станций. Доки заполняют водой до уровня, при котором под днищем всплывшего судна будет обеспечен достаточный зазор для снятия его с кильблоков.

принудительный механизированный спуск

Принудительный механизированный спуск осуществляют с помощью следующих сооружений: поперечных и продольных слипов, вертикальных судоподъемников, кранов и плавучих доков.

поперечный свободный спуск

В основу поперечного спуска положен принцип свободного движения судна по наклонной плоскости под действием собственного веса. Конструкция спусковых устройств при этом способе значительно проще и спусковые дорожки короче, чем при продольных спусках. Сокращению протяженности дорожек способствуют большой уклон и применение особых разновидностей поперечного спуска: спуск прыжком, спуск броском и спуск с помощью понтона.

Спуск судна на воду

В зависимости от расположения стапельных мест поперечный спуск можно осуществлять по нескольким схемам.

Спуск непосредственно с места постройки (стапеля) происходит при помощи спусковых устройств, состоящих из нескольких поворотных балок (балансирных столов) и являющихся одновременно опорной поверхностью строительного стапеля.

Спуск судна на воду

Устройство, показанное выше, состоит из поворотной балки, поддерживаемой на удлиненном конце в сторону пусковых дорожек гидравлическим домкратом, шарнирной опоры и куркового зажима. Под действием опрокидывающего момента от веса судна балка наклоняется до совмещения спусковых салазок со спусковыми дорожками. Затем с помощью пневмоцилиндров освобождают курки задержников, и судно по насаленным дорожкам спускается на воду.

Спуск с перемещением судна на спусковые косяки. Для спуска судно на судовозных тележках перемещают на предспусковую позицию, где под него заводят косяки и спусковые полозья, закрепляемые специальными задержниками. Судно с тележек пересаживают на спусковые полозья и приспускают с помощью лебедок на спусковую позицию, откуда производится свободный спуск по насаленным дорожкам. Поскольку спусковые дорожки при поперечном спуске имеют уклон, то вес судна и спускового устройства создает движущую силу судна и силу нормального давления на стапель. Увеличение площади опоры полозьев влечет за собою увеличение веса спускового устройства и, следовательно, его стоимости. Особенностью поперечного свободного спуска является то, что с момента начала движения судна по спусковым дорожкам процесс спуска становится практически неуправляемым. С момента входа корпуса в воду в направлении движения появляется сила сопротивления, а в вертикальном направлении - сила поддержания. Судно не только движется поступательно, но начинает вращаться вокруг продольной оси, проходящей через центр тяжести его поперечного сечения. При равенстве веса и сил поддержания судно всплывает.

Поперечный спуск судна на воду включает в себя множество операций: подготовку стапеля и спускового устройства; составления спускового расписания и распределения рабочих, участвующих в спуске; осмотра водолазами подводной части спусковых дорожек; просушки дорожек и полозьев, нанесения насалки; перемещения на спусковую позицию судна с помощью специальной лебедки; заводки и закрепления под судном полозьев; устройства тросовой проводки для предупреждения заносов оконечностей; подъема судна гидравлическими домкратами и окончательной установки на штатных местах полозьев вместе с установленными на них кильблоками; закрепления полозьев на задержники и установки специальных закусок; пересадки судна на спусковое устройство с помощью гидравлических домкратов и выкатывание транспортных тележек из-под судна.

После спуска судна на воду специальная бригада, прибывшая с буксиром, производит тщательный осмотр отсеков всплывшего судна и устраняет замеченные дефекты. Судно переводят к пирсу для достройки и испытаний.

Спуск судна на воду

Возможно, в будущем появятся новые способы спуска судов на воду. Например, строящиеся суда будут спускать на воду по частям с последующей стыковкой их секций на плаву. Стыковка судов на плаву осуществляется уже давно. Для сварки стыкуемых частей судна используют кессоны или различные патентованные герметизирующие устройства. Кроме сварки для соединения частей возможно применение механических замковых устройств, подобных тем, которые используются при сцепке океанских барже-буксирных составов. В будущем, очевидно, способы и средства стыковки судов на плаву могут быть усовершенствованы. Здесь весьма широкий простор нашим потомкам для изобретательской и инженерной деятельности. Поэтому стыковка на плаву станет в XXII веке рядовой технологической операцией и прочно войдет в практику работы верфей крупнотоннажного судостроения. Это позволит ограничить грузоподъемность и размеры спусковых сооружений конструктивно и экономически разумными пределами. Такие сооружения позволят спускать на воду большие корабли и составные части крупнотоннажных судов.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Любой судостроитель, который планирует обеспечивать грузовые или пассажирские потоки, должен знать о том, как правильно создаются суда. Устройство судов – это целая наука, позволяющая предвидеть и правильно оценить поведение судна во время его эксплуатации в любых, даже самых сложных ситуациях.

Что такое судно?

суда устройство судов

Судно является сложным плавучим инженерным сооружением, которое решает целый ряд задач – от народнохозяйственных до общественных и специальных. Каждое плавучее средство состоит из огромного количества механизмов и узлов, приборов и аппаратов, целостная и стабильная работа которых и создает суда. Устройство судов сложное и подчиняется законам физики, а также строится на основе современных передовых знаний и прогрессивных достижений. Современные суда представлены в огромном разнообразии в зависимости от особенностей их проектирования и основных характеристики. Суда бывают самоходными и несамоходными, плавающими над водой, на воде и под водой, с разными видами корпуса.

В зависимости от района плавания судна делятся на морские, внутреннего плавания (то есть речные и озерные) и смешанного типа, то есть те, что совершают перевозки между морскими и речными портами. В зависимости от типа мотора, которое приводит судно в движение, выделяют пароходы, теплоходы и дизелеходы. Двигатели в судах могут быть винтовыми, с крыльчатым движителем, гребными колесами, судно может двигаться на парусах или веслах.

Какие бывают гражданские суда?

Устройство судов, которые занимаются гражданскими перевозками, продумано таким образом, чтобы обеспечивалась нормальная эксплуатация средств в зависимости от их назначения. Самые популярные гражданские суда – это транспортные и промысловые. Транспортные плавучие средства предназначены для перевозки пассажиров или грузов, или того и другого одновременно и делятся на лайнеры и трампы. Промысловые представлены в большем количество видов – рыболовные, китобойные, плавучие базы, рыбоконсервные заводы-траулеры и так далее.

Основные эксплуатационные свойства

устройство судов

Каждое судно обладает определенными техническими свойствами. От них зависят такие показатели, как транспортная возможность и экономичность, которую показывают суда. Устройство судов зависит от таких параметров:

  • грузоподъемности: этот показатель характеризует грузы, которые может перевезти судно без изменения проектной посадки; чистой грузоподъемностью называют полный вес полезного груза, который перевозит средство, и дедвейт – это общий вес всего перевозимого груза, в том числе объемы топлива, котельной воды, веса багажа и экипажа, то есть сумма всех грузов на судне;
  • водоизмещения: это сумма всего постоянного веса, который влияет на общий вес всего судна;
  • грузовместимости: это объем всех грузовых помещений на плавучем средстве;
  • зерновой вместимости: это теоретический объем грузовых помещений, в котором не считается объем корпуса и других внутренних конструкций;
  • чистовой вместимости: этим показателем отмечается условный объем всех помещений судна, в которых перевозятся грузы и пассажиры;
  • скорости хода: от этого показателя зависит экономическая эффективность судна и его провозная способность;
  • дальности плавания: то есть расстояния, которое судно может пройти на определенной скорости без необходимости пополнения запасов;
  • маневренности: этим параметром обозначается способность судна выполнять определенные маневры, в первую очередь менять направление и скорость;
  • автономности плавания: это показатель времени работы судна без пополнения топлива, воды, запасов еды;
  • живучести, то есть способности судна в непредвиденных обстоятельствах завершить безопасное плавание.

Остойчивость - важный показатель

теория устройства судна

Теория устройства судна предполагает внимание остойчивости каждого плавучего средств. Под этим параметром понимаются условия, при которых происходит движение судна в вертикальном положении и его выпрямление после наклонений. Важную роль играет правильная загрузка каждого судна с учетом его надежности и экономичности. Судно может менять свое равновесие под воздействием ветра и волн, причем остойчивость зависит от того, в каком положении находится метацентр по отношению к центру тяжести. Истинный метацентр – это точка, в которой пересекаются два соседних направления выталкивающей силы. Момент остойчивости сказывается на выпрямлении суда до тех пор, пока центр тяжести не ляжет выше истинного метацентра. Если метацентр ниже, то судно не будет сохранять равновесие.

Как устроено судно?

Общее устройство судов в самых общих чертах следующее. Главным элементом является корпус, состоящий из наружной обшивки – она служит основанием для днища и борта. Сверху корпус закрыт палубой, причем их может быть несколько в зависимости от вида судна. Верхняя палуба имеет длину от борта до борта и от носа судна до его кормы – на ней устраиваются помещения разного назначения. Если палуба длинная – от борта до борта, то ее называют надстройкой, если занимает только часть судна – это рубка. На некоторых судах на верхнюю палубу могут пристраиваться еще короткие палубы - это могут быть шлюпочные, прогулочные палубы. Палубы еще выше имеют специальное назначение, например, радиорубка или центральный пост управления.

рулевое устройство судна

Для обшивки используется листовая сталь разной толщины, при этом она опирается на внутренний каркас, который называется набором судна. Он включает в себя поперечные конструкции шпангоуты, продольные балки стрингеры, балки, поддерживающие палубу. В палубах могут вырезаться люки и вырезы, которые должны быть прочными, – для этого их отделывают стальными листами и угольниками.

Дно большинства современных судов двойное, с внутренним настилом. Такая продуманная конструкция связана с обеспечением безопасности средства. В междудонном пространстве могут храниться жидкое топливо, пресная вода, водяной балласт, который выравниваем судно и глубже погружает его в воду. Внутри корпус делится на отсеки поперечными переборками, благодаря которым достигается поперечная прочность и непотопляемость судна.

Включает в себя и ряд жизненно важных элементов устройство судна. Схема показывает, что в корабле имеются двигатель, движитель и руль. Движитель – это устройство, которое влияет на преобразование механической энергии двигателя в энергию движения судна. Руль нужен для управления судном, при этом в современном варианте он трансформировался. Рассмотрим особенности некоторых систем судов подробнее.

Особенности формы корпуса судна

общее устройство судов

Теория устройства судна исходит из того, какие нагрузки на него приходятся. Корпус судна находится под воздействием гидростатических сил давления, которые растут по мере увеличения глубины. Из-за давления забортной воды на судно действуют поперечные нагрузки и нагрузка от собственного объема средства, а также выталкивающей силы. Как следствие, форма корпуса зависит от типа судна и его назначения, а также дедвейта, необходимого объема трюмов, количества палуб, скорости и поперечной остойчивости. Кроме того, форма корпуса зависит от назначения транспортного плавучего средства и его эксплуатационных характеристик.

Основные материалы

якорное устройство судна

Судостроение - процесс трудоемкий, в котором играет роль каждая деталь. Современные формы корпусов значительно отличаются от тех, что были первоначально. И в первую очередь изменения коснулись используемых материалов и технологий. Если изначально плавучие средства создавались из дерева, то постепенно его сменил металл, сталь. Важную роль играет небольшой вес конструкций при сохранении прочности. Использование для соединения элементов сварки позволило существенно уменьшить количество конструктивных элементов и сделать их более легкими и при этом прочными.

Современные плавучие средства имеют детали из мягкой стали и стального литья, легких сплавов и пластмассы. Причем пластмасса широко используется не только для производства деталей, но и при создании небольших судов, например, рыболовных или спортивных или спасательных шлюпок.

Особенности наружной обшивки

якорные устройства судов

Наружная обшивка является внешней оболочкой корпуса судов, на которую приходится давление воды. Именно от нее зависит прочность корпуса. Наружная обшивка – это отдельные листы, соединенные друг с другом сваркой. Толщина этого слоя варьируется и зависит от длины корабля, высоты его борта, а также от осадки и расстояния между шпангоутами – ребрами корпусами, от которых зависит форма конкретного судна. Устройство морского судна таково, что одно и то же судно может иметь разную толщину обшивки на разных участках. Большее напряжение испытывает средняя часть судна, поэтому там толщина листов больше, чем в оконечностях. Подвергаются усилениям днищевой набор на носу и корме судна, что связано с воздействием килевой качки.

Палуба и подпалубный набор

устройство морского судна

Палуба – важный элемент любого судна. Внешнее устройство морских судов с конструктивной точки зрения одно и то же, где палуба – это проходящее горизонтально перекрытие в корпусе. Верхняя непрерывная палуба считается главной – она образует общую оболочку судов. Все палубы, размещенные ниже главной, нужны для увеличения полезной площади судна. Палубы, обустроенные выше, носят название надстроек. Настил главной палубы может быть разной толщины – это зависит от длины судна и высоты его борта.

Особенности рулевого устройства

устройство судна схема

Рулевое устройство судна выполняет главную цель – противодействовать внешним силам, то есть ветру, течению, которые могут привести к отклонению судов от курса. В древности вместо рулей использовались распашные весла на корме, затем их сменил шарнирный руль, которые помещался на главной палубе. Сегодня известно несколько типов рулей – от обыкновенного и балансирного до носового подруливающего устройства. Рули также бывают активными и пассивными: последние позволяют поворачивать судно во время движения воды по отношению к корпусу судна. Активный руль позволяет повернуть как движущееся, так и стоящее судно.

Пассивное рулевое устройство судна включает в себя штурвальную колонку с передачей, рулевую машину, перо руля. В старых кораблях сохранились однослойные рули, а сегодня применяются в основном профильные фигурные рули. Активный руль выполняет свои функции даже в том случае, если судно находится без движения, то есть на якоре. Активный руль широко используется в оснащении плавучих рыбозаводов, китобойных и ремонтных судах.

Чтобы повысить маневренность судна, часто используется подруливающее устройство судна. Они монтируются на носу или корме поперек плавучего средства в туннеле, где также располагаются два гребных винта. Это вспомогательное средство нужно для того, чтобы управлять судном на предельно малом ходу. Рулевое устройство выбирается в зависимости от того, для чего используется судно: одна группа рулей сказывается на сохранении устойчивости на курсе, другая помогает обеспечить хорошую поворотливость.

Якорь – важный элемент

Якорное устройство судна необходимо для того, чтобы держать плавучее средство в определенном положении, когда требуется противостоять таким внешним факторам, как ветер, волны, течение. Суда стоять на якоре в рейде или в ожидании входа в гавань, а также при аварийных ситуациях. Современные якоря представлены в большом разнообразии и делятся на группы. Например, штоковые якоря шток-анкер, якорь Тротмана и якорь Холла оснащают спортивные суда или парусные учебные средства.

устройство морских судов

Якорные устройства судов работают следующим образом: при отдаче якорь падает на дно, после чего происходит его буксировка судном. Якорь при движении цепляется «лапами» за дно. Чтобы его поднять, используется якорная цепь: она поднимает якорь с поверхности дна, отрывая его от грунта. Длина якорной цепи зависит от давления ветра, ударов волны и должна принимать на себя все эти внешние силы. Якорное устройство чаще всего располагается на носу судна, где ставится и якорная лебедка, которая работает на электрическом или гидравлическом приводе.

Ряд важных деталей

Швартовочное устройство судов нужно для того, чтобы судно могло встать у причала во время стоянки в порту. Швартовка выполняется посредством швартовов – они тянутся от судна к берегу по диагонали. Сегодня эти элементы создаются из прочных синтетических материалов. При приближении судов к берегу с них выбрасываются швартовые тросы.

Общее устройство судна представлено и многочисленными судовыми системами в виде осушительной и балластной систем, отопления и кондиционирования. Каждая из них играет свою роль: осушение способствует отведению собирающейся на днище воды за борт, балласт нужен для осушения и заполнения цистерн морской водой, а от остальных систем зависит безопасность и комфортабельность эксплуатации каждого судна.

История судостроения своими корнями уходит в далекую древность – первые упоминания о плавательных средствах появились более пяти тысяч лет назад. Тогда люди передвигались по рекам и морям на суднах, приводимых в движение гребцами. С тех пор кораблестроение совершило колоссальный прорыв, и сегодня эта промышленная отрасль занимает ведущее место в экономическом и политическом секторе развития страны.

судовые насосы

На сегодняшний день общепринята терминология, согласно которой морское судно – это крупногабаритное плавательное средство, предназначенное для морского промысла, транспортировки грузов или перевозки пассажиров. Морской корабль – это военное плавательное средство. Для нормальной работы любого из этих видов судов необходима надежная работа всех элементов и систем. В первую очередь требуется обеспечить оптимальную эксплуатацию судовых насосов, ведь перемещение различных жидкостей по трубопроводам судна происходит постоянно.

Зачем нужны на судне насосы?

Изначально насосы создавались исключительно для подъема воды. Первой моделью судового гидравлического устройства, предназначенного для откачки воды из трюмов, стал ручной поршневой насос. Сейчас он широко известен как помповый. Внедрение паровых энергетических установок на суднах обеспечило появление поршневых насосов с паровым приводом.

винтовые насосы

Другие, более современные виды гидравлических механизмов, стали распространяться в судостроении вместе с развитием техники. Огромную роль в разработке новых насосов сыграло появление электродвигателей. Их внедрение обеспечило увеличение частоты вращения рабочего органа устройства и мощности насоса.

Сегодня насосы нашли широкое применение во всех отраслях народного хозяйства. Не стала исключением и судостроительная область. В настоящее время в морском судостроении активно применяются все существующие типы таких устройств.

Что такое насос?

Насос – это устройство, предназначенное для перемещения жидкости с нижнего уровня на верхний. Иногда с помощью этого механизма жидкость транспортируют для придания ей определенного количества энергии или повышения давления. В основных системах морского судна насосы используются практически повсеместно: размещаются в системах энергетических установок, гидроприводах, системах жизнеобеспечения экипажа и т. д.

Принцип действия насоса

Преобразуя энергию двигателя судового насоса в энергию движущейся жидкости, эти устройства заставляют ее двигаться в нужном направлении (подниматься вверх, двигаться горизонтально или циркулировать внутри замкнутой системы). Создавая необходимую транспортировку определенной рабочей жидкости, такие гидравлические устройства в любом случае входят в состав насосной системы, принципиальная схема которой подходит к условиям водоснабжения или водоотведения.

лопастные насосы

Принципиальная схема любой насосной станции судна

В качестве приводного механизма в этой схеме используется электродвигатель, подключенный к электросети. Забор рабочей жидкости происходит из нижнего бассейна и перемещается по линии напорного трубопровода на верхний уровень за счет преобразования энергии. При этом энергия рабочей жидкости, прошедшей через насос, всегда больше, чем энергия перед насосом.

Напор выходящей жидкости зависит от подачи, мощности и коэффициента полезного действия устройства. Он представляет собой приращение удельной энергии перемещаемой жидкости от точки входа в насос до ее выхода. Выражаясь в метрах, он определяет высоту подъема или расстояние перемещения рабочего агента.

Основные характеристики гидравлического устройства

Подача жидкости характеризуется ее объемом в единицу времени. Оптимальная мощность насоса нужна для создания требуемого напора и преодоления всех видов потерь, неизбежных при движении жидкости по трубопроводу. Мощность насоса, выражаемая в кВт, определяет мощность приводного двигателя и установленную мощность всей насосной станции.

Коэффициент полезного действия насоса определяет целесообразность его использования при изменении основных параметров насосной станции.

Как подразделяют судовые насосы

Все виды устанавливаемых на судне насосов классифицируют по таким признакам:

  • По расположению приводного вала (горизонтальные или вертикальные).
  • По типу привода (электропривод, турбинный привод или привод от поршневого механизма). Приводной механизм насоса может быть присоединен непосредственно к приводному валу или через редуктор. Он может работать автономно или неавтономно. Автономные насосы могут работать независимо от других установок, а неавтономные (навешенные) приводятся в работу от обслуживаемого ими механизма.
  • По силе создаваемого напора (низконапорные, средненапорные или высоконапорные).
  • Имеется и классификация судовых насосов по назначению. Они могут являться специальными, общесудовыми или предназначенными для обслуживания определенных узлов и механизмов плавательного средства или судовой энергетической установки.

Специальные насосы могут быть использованы для перемещения воды в креновые или дифферентные танки плавательного средства, для транспортировки жидких грузов или удаления их остатков из грузовых отсеков. С их помощью могут подавать горячую воду к моечным устройствам этих отсеков. Суда-спасатели могут быть оснащены мощнейшими водоотливными насосами, а пожарные суда – пожарными насосами огромной производительности.

Насосы, используемые в оснащении главных и вспомогательных узлов судна, применяются для бесперебойной и эффективной работы этих элементов. Обычно их внедряют в машинно-котельных отсеках и энергетических установках. К ним относят: топливно-перекачивающие, топливные, масляные, питательные, конденсатные, водяные и другие виды устройств.

насос вертикальный многоступенчатый центробежный

Судовые насосы и их характеристика

В зависимости от принципа действия бывают объемные насосы – лопастные, шестеренные, винтовые. Насосы могут быть центробежными или струйными. Их можно классифицировать по назначению и виду использования. Так, например, бывают насосы балластные, трюмные, питательные (используются для подачи масла или воды в систему охлаждения), пожарные, нагнетательные и другие. Суть работы объемных насосов заключается в периодической подаче отдельного количества рабочей жидкости из камеры всасывания в камеру сжатия.

балластный насос

Простейшими объемными гидравлическими механизмами считаются роторно-поршневые насосы. Поршневые насосы обычно используют в общесудовых системах, гидроприводных палубных устройств и механизмов, системе главного двигателя и обслуживания рулевых машин.

Центробежные насосы относятся к устройствам гидродинамического действия. Основным рабочим органом в них является вращающееся колесо, на котором присутствуют лопасти или лопатки. Именно они передают жидкости необходимую энергию и направляют поток. Эти устройства обеспечивают сплошное струйное течение жидкости, т.е. подача происходит равномерно. На подачу рабочего агента (производительность насоса) влияет размер рабочего колеса и частота его вращения. Большие диаметры рабочего колеса при высокой частоте вращения обеспечивают большую производительность гидравлического механизма.

Центробежные насосы отличаются сплошным струйным течением жидкости и, следовательно, равномерностью подачи. Подача (производительность) насоса зависит от размеров рабочего колеса и частоты его вращения: чем больше диаметр и частота вращения рабочего колеса, тем выше производительность насоса. Очень часто для увеличения подачи жидкости центробежные насосы выполняют в многоколесном исполнении.

По виду направления рабочего агента лопастные насосы делятся на центробежные и осевые (иногда их называют пропеллерными). Сюда же относят и вихревые гидравлические устройства. В центробежных и вихревых насосах рабочая жидкость может передвигаться радиально, а в осевых (пропеллерных) – вдоль оси вала.

В струйных насосах энергия подводится вместе с потоком рабочего агента (жидкостью или паром). Потенциальная энергия потока в сопле насоса превращается в кинетическую. Благодаря высокоскоростному поступлению рабочего потока во всасывающую камеру, сам рабочий агент увлекает за собой жидкость или газ из этой камеры. Смешанный поток движется по нагнетательному трубопроводу через диффузор. Способность к сухому всасыванию и созданию глубокого вакуума может обеспечить работу насоса под водой. Однако низкий коэффициент полезного действия и неавтономность этого вида насосов являются их недостатком.

Струйный насос, предназначенный для нагнетания рабочей жидкости, т. е. для повышения ее давления, называют инжектором. Инжекторные насосы зачастую используют для питания парогенераторов небольших судов. Инжекторами называют струйные насосы, обеспечивающие всасывание рабочей жидкости. Их используют при удалении воздуха или конденсата из каких-либо помещений или агрегатов.

Весьма распространенным видом гидравлического устройства является насос шестеренчатый (НШ). Питающий элемент представляет собой пару зубчатых колес, находящихся в герметично закрытом корпусе. Когда колеса начинают вращаться, зубцы, не входящие в контакт, создают увеличение объема и происходит всасывание жидкости через нижний входной патрубок. Порционные количества поступающей жидкости постепенно накапливаются в пространстве между колесами и продавливаются к их внешней стороне. Так рабочий агент поступает в камеру сжатия и проходит в выводящий патрубок. Данный вид судовых насосов используют при выкачивании вязких жидкостей с хорошими смазочными характеристиками, например топлива или масла.

Винтовые насосы на судах тоже относятся к объемным. В зависимости от того, сколько рабочих элементов имеет насос, различают одно-, двух-, трех- или многовинтовые устройства.

При вращении приводного вала винт совершает сложное вращательное движение, при котором рабочая жидкость, поступающая от всасывающего патрубка, попадает в межвинтовое пространство. При повороте шнека на определенный угол рабочий агент в винтовой камере как бы запирается. Работа винтов приводит к нагнетанию рабочего агента в напорный трубопровод. Если жидкости накапливается слишком много и происходит повышение давления, в камере сжатия открывается специальный предохранительный клапан - происходит сброс лишней жидкости назад во впускную камеру.

Принцип действия вертикального центробежного насоса судна основан на непрерывной подаче рабочей жидкости. Рабочим органом насоса является ротор со специальными лопатками, закрепленными на вращающемся приводном валу. Привод осуществляется электродвигателем. При работе центробежного насоса энергия двигателя передается жидкости вращающимися лопатками. При этом ими создается необходимое давление, под действием которого обеспечивается движение рабочего агента от входа к выходу.

Вертикальные многоступенчатые центробежные насосы применяются практически повсеместно, во всех энергетических установках. Многоступенчатые судовые насосы используют там, где необходимо создать высокие давления рабочих сред. Принцип действия таких устройств заключается в том, что жидкость, достигшая необходимого давления в одной ступени, течет к выводящему патрубку через следующую ступень, где давление ее снова повышается.

В зависимости от мощности, насосы могут иметь различную конструкцию. Огромные мощности нагнетательных насосов крупногабаритных танкеров могут достигать порядка десятков тысяч тонн жидкости в час.

насосы на судах

Назначение насоса на судне

Насосы на судах нужны для перекачки морской воды или использования их в различных основных системах плавательного средства. Обычно это такие общесудовые системы, как:

  • Противопожарная.
  • Осушительная.
  • Охлаждающая
  • Санитарная.
  • Водоотливная.
  • Балластная.

Важнейшие системы плавательных средств, где применяют различные виды насосов

Для обеспечения пожаробезопасности на борту каждого судна должен быть судовой пожарный насос. Обычно эти агрегаты компактны и легковесны. Чтобы эффективно отреагировать на возгорание и быстро локализовать очаг, насос должен быстро запускаться. При этом пожарный насос должен обеспечивать необходимый напор и подачу, чтобы обеспечить мощную струю воды.

насос шестеренчатый нш

В случае заполнения трюмов морской водой применяется осушительный судовой насос. По требованиям техники безопасности, на промысловых или транспортных суднах должно быть не менее двух осушительных насосов. Для пассажирских лайнеров необходимо наличие трех таких насосов. Причем один из них должен производить только осушение, а два других могут быть использованы в других целях, но они обязательно должны быть включены в общую осушительную систему.

Охлаждающая или подогревающая системы нужны для нагревания или понижения температуры рабочих сред судовых установок. Так, например, перед подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания его необходимо очистить и подогреть. А вот смазочное масло необходимо, наоборот, остудить. Движение рабочей жидкости обеспечивается благодаря работе специальных насосов.

Для обеспечения комфортного проживания экипажа необходима санитарная система судна. Действие такой системы обеспечивают санитарные насосы. С их помощью происходит подача питьевой воды или заборной воды в санузлы.

Балластная система служит для осушения и заполнения балластных цистерн судна морской водой.

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: