Буксировка аварийного судна в ледовых условиях (стр. 9 из 10)
1 - лебедка; 2 - стопор Булливана; 3 - буксирная серьга;
4 - блок Николаева; 5 - бензель
Рисунок 4.1 - Буксирное устройство на ледоколах типа "Капитан Белоусов"
1 - лебедка; 2 - демпфер; 3 - оттяжка;
4 - блок Николаева; 5 - буксирная серьга; 6 - бензель
Рисунок 4.2 - Буксирное устройство на ледоколах типа "Арктика"
4.2.1 Выбор буксирного троса
Запас прочности буксирной линии должен быть равен 5Тг, если Тг не превышает 100 кН, или 3Тг, если тяга на гаке более 100 кН.
Из построенного графика (рисунок 3.1) определим тягу на гаке Тг = 380 кН - это усилие, по которому будет подбираться буксирный трос. Запас прочности равен 3 х 125 кН = 1480 кН, т.к тяга на гаке более 100 кН.
При вынужденной буксировке диаметр буксирного троса, линейную плотность можно определить, пользуясь сертификатом имеющегося на судне троса или таблицами ГОСТа. Исходя из условий нашей задачи, я выбрал "Канат стальной двойной свивки типа ЛК-О ГОСТ 3069-80":
Разрывная прочность троса Рр = до 1624 кН;
Диаметр стального троса θ = 60,5 мм;
Линейная плотность троса q = 14, 25 кг/м.
4.2.2 Элементы кранцевой защиты
В последнее время на судах наибольшее распространение получили пневматические кранцы (рисунок 4.3), которые обладают большой энергоемкостью и обеспечивают малые контактные давления на корпус судна. Бескамерные кранцы имеют резиновую оболочку, укрепленную для восприятия больших нагрузок синтетическим или металлическим кордом. Толщина оболочки в зависимости от размеров кранцев составляет 9-30 мм.
Одной из самых распространённых моделей кранцев является модель НКВ-3:
Габариты 2200х3800 мм
Внутренне рабочее давление 0,8 - 1,0 Мпа
Энергия поглощаемая кранцем 320 кДж
Нагрузка, воспринимающая при 50% сжатии 1100 кН
Исполнение пневматические, бескамерные
Средний срок службы 7 лет
1, 3 - клапаны; 2 - оболочка; 4, 5 - скобы; 6 - огон; 7, 8, 9 - меридианальные и окружные канаты; 10, 11 - резиновые трубки; 12 - строп; 13 - скоба; 14 - шины; 15 - фланец; 16 - подкрепляющее кольцо; 17 - корд; 18 - резина; 19 - шпилька; 20 - съемный стакан; 21 - внутренний обух; 22 - цепь; 23 - наружный рым.
Рисунок 4.3 - Пневматический бескамерный кранец
4.2.3 Блок конструкции С.В. Николаева
Немаловажной составляющей буксирного устройства является блок конструкции Н.М. Николаева или их набор для буксировки различных судов.
Он состоит из шкива 1, щек 2 и болта 3. Брага заводится на шкив, а буксирный трос 4 крепится за болт 3; таким образом, блок и строп-брага 5 постоянно пристопорены к буксирному канату. Принцип работы блока заключается в следующем: при рысканьи буксируемого судна блок катается по браге, поэтому обе ветви стропа-браги все время натянуты, вследствие чего усилие в каждой ветви значительно меньше усилия в буксирном тросе.
Рисунок 4.4 - Устройство блока Николаева
Рис.4.5 показывает работу блока Николаева. Этот блок применялся широко при буксировках ледоколами, но он не пригоден для длительных морских буксировок, так как, катаясь по браге, быстро ее перетирает.
В случае отсутствия на судне блока Николаева, вместо него может быть использована якорная скоба.
Рисунок 4.5 - Работа блока Николаева.
4.3 Сборка кормовой кранцевой защиты
Перед началом сборки буксировщик подходит кормой к носу буксируемого судна (рис.4.7). Для переноса кранцев на корму буксировщика и последующей заводки используются грузовые стрелы обоих судов. В дополнение к ним, я предлагаю использовать оттяжки из тросов, пропущенные через клюзы буксируемого судна и заведённые на якорную лебёдку.
Если подойти таким образом невозможно, то возможен и другой вариант заводки (см. рисунок 4.6):
Рисунок 4.6 - Альтернативный метод сборки кранцевой защиты
Рассмотрим конструкцию кранцевой защиты (рис.4.8). Для её крепления на фальшборт буксировщика привариваются скобы, за которые и будут подвешиваться кранцы с помощью такелажных цепей.
Порядок сборки следующий:
За корму буксировщика заводится и вывешивается горизонтальный кранец.
Вывешивается пара вертикальных кранцев. Здесь я хочу обратить внимание на то, что перед заводкой в них немного спускается воздух. Это делается для того, чтобы после соединения кранцев цепями восстановить в них первоначальное давление, тем самым добиться более плотного контакта кранцев друг с другом. Исходя из этого, для более удобной их последующей подкачки, клапаны должны находиться вверху.
При помощи прочных такелажных цепей, соединённых с рымами кранцев, и талрепов сверху и снизу стягиваются вертикальные кранцы.
Таким же образом снизу соединяются вертикальные кранцы с горизонтальным.
Для большей фиксации конструкции за нижние рымы кранцы крепятся к скобам у основания фальшборта.
Восстанавливается первоначальное давление в кранцах.
1 - скоба; 2 - фальшборт; 3 - такелажная цепь; 4 - кормовой клюз; 5 - талреп
Рисунок 4.8 - Кранцевое защитное устройство кормы
Для уменьшения износа кранцев можно воспользоваться металлической кольчужной сеткой, защитив ею рабочую поверхность кранцев от непосредственного соприкосновения с носом буксируемого судна.
После сборки кранцевой защиты через кормовой клюз на буксируемое судно заводится буксировочный трос и буксируемое судно втягивается носовой оконечностью между вертикальных кранцев.
1 - кранцевая защита; 2 - киповая планка; 3 - швартовный кнехт; 4 - фиксирующие тросы
Рисунок 4.9 - Схема фиксации носовой оконечности в корме буксировщика
Для снижения вероятности выхода носовой части судна из диаметральной плоскости буксировщика, перед буксировкой необходимо провести дополнительную фиксацию. Для этого через клюза буксировщика подаются дополнительные тросы, которые заводятся по схеме, приведённой на рисунке 4.9
4.4 Выводы по произведённым расчётам
Результатом произведенных в третьем и четвёртом разделе дипломной работы расчетов является вывод о возможности проведения буксировочной операции для заданных судов с рассчитанными параметрами буксирного троса и скоростью буксировки, которые сводятся в итоговую таблицу 4.1, а также о необходимой подготовке обоих судов к буксировке, исходя из полученных результатов.
Таблица 4.1 - Параметры буксирной линии и скорость буксировки
| Параметр | Числовое значение | Параметр | Числовое значение |
| R0, кН | 813 | Рр, кН | 1624 |
| Vбmax, уз | 11,3 | ϴ, мм | 60,5 |
| Tг, кН | 380 | q, кг. м | 14, 25 |
5. Организация и технические мероприятия взятия аварийного судна на буксир и проводка его по ледовому каналу
5.1 Предварительная подготовка
Перед предстоящей буксировкой на обоих судах необходима соответствующая предварительная подготовка. Подготовка на буксирующем судне рассмотрена в четвёртом разделе дипломной работы. Проводимое судно также должно заблаговременно подготовиться к буксировке. Подготовка к ней заключается в следующем:
Якоря убирают на палубу, что необходимо для продевания буксирного стропа буксировщика через якорные клюзы, а также во избежание поломки якорей и повреждения борта буксировщика при соприкосновении с судном. На судах, у которых клюзы выходят близко к ватерлинии, вообще рекомендуется перед входом в лед убирать якоря на палубу, так как они могут быть повреждены торосами и отдельными льдинами, становящимися на ребро у форштевня. Суда при плавании в ледовых условиях должны быть всегда готовыми к поднятию якорей на палубу.
На баке судна готовят в достаточном количестве бросательные концы и тросы-проводники со скобами для приемки буксира с буксировщика. Буксир подается обычно с "усами" - стропом, который продевается через клюзы буксируемого судна (рисунок 5.1).
Заранее готовят все необходимое для принятия и крепления "усов" на палубе судна, для чего через клюзы заводят стальные тросы-проводники со скобами, предназначенные для присоединения их к концам "усов", которые будут протаскиваться через клюзы на палубу.
Необходимо предусмотреть быструю отдачу буксирного стропа, поданного с ледокола. Один из способов крепления стропа заключается в том, что выходящие через якорные клюзы на палубу огоны "усов" связывают манильским или пеньковым тросом. Для отдачи буксира этот найтов рубят. Чтобы это можно было сделать без малейшей задержки, под найтов плотно подкладывают деревянный брус. При буксировке нужно вблизи найтова выставить вахтенного матроса, снабженного топором.
а) два стропа пропущены через клюзы и соединены при помощи бревна; б) огоны стропа соединены бензелем; в) строп пропущен через блок Николаева; г) блок Николаева: 1 - якорная скоба; 2 - бревно; 3 - ветви стропа; 4 - буксирный трос; 5 - бензель
Рисунок.5.1 - Крепление буксирного троса на буксируемом судне
Можно также закрепить буксир, продев через огоны "усов" бревно. Но такой способ не рекомендуется для больших судов, так как быстрая отдача буксира затруднена и работа с бревном опасна.
Если буксирный трос буксировщика не снабжен стропом для продевания через якорные клюзы буксируемого судна, надо приготовить строп, выходящий за борт судна через клюзы, или изготовить брагу, обнесенную вокруг палубных надстроек, надежно соединенных с корпусом судна. Строп или брагу удобнее изготовить так, чтобы их забортную часть можно было взять на палубу, что позволит легко соединить принятый с ледокола буксир с буксирным устройст-вом судна. Выпуская присоединенный буксирный трос за борт, в месте крепления надо подсоединить надежную оттяжку (свистов), чтобы за нее вы-бирать трос на палубу, когда потребуется его отдать.