СКЛАД ШВАРТІВНОГО ПРИСТРОЇ
Швартівний пристрій служить для кріплення судна до причалу, рейдових бочок, паль і до борту іншого судна. На транспортному судні швартовний пристрій складається із швартівних тросів, швартівних механізмів, клюзів, кіпових планок, кнехтів, юшків і бенкетів для зберігання тросів та ряду допоміжних пристроїв: стопорів, кранців, скоб, кидальних кінців.
В даний час як швартів застосовують сталеві, синтетичні та рослинні троси. На носовій частині судна швартівним механізмом є брашпіль (шпиль), на валу якого розташовані швартовні барабани - турачки. На ці барабани накладають шлагами швартовні троси під час підтягування судна до причалу під час швартування. На кормі швартовні механізми — шпиль чи лебідки: парові, електричні чи електрогідравлічні.
Швартові лебідки відрізняються від вантажних більшою довжиною робочого валу. На їх кінцях встановлені швартовні барабани таким чином, що троси, що йдуть з кормових кипових планок на ці барабани, не відчувають перегинів, а зручність роботи з тросами, що йдуть від бортових кипових планок, забезпечується установкою палубних роульсів.
Швартівні клюзи, через які пропускають троси, що йдуть на берег, являють собою чавунні або сталеві виливки овальної форми з плавним закругленням робочої поверхні, що виключає різкий перегин швартівного троса. У Панамському каналі, де швартівні троси для проведення в шлюзах подаються на берегові мотовози, зручні спеціальні масивні клюзи, приварені або прикріплені до палуби.
Швартівні клюзи Панамські клюзи
а) овальний з рогами б) овальний а) литий чавунний б) литий сталевий
При леєрній огорожі для проведення швартівних тросів застосовуютькіпові планки:прості без роульсів, з одним або декількома роульсами, з вертикальними та горизонтальними роульсами.
Призначення кипових планок так само, як і швартівних клюзів, — оберігати швартівні троси від зайвого зламу та перетирання у місці їхнього переходу через борт судна. У цьому відношенні зручні кипові планки з роульсами, що обертаються. Кіпові планки з горизонтальними роульсами, які іноді замінюються наміткою, зручні в шлюзах і портах з великими припливами, коли при низькому рівні води палуба судна розташовується значно нижче за причал.
Кнехти – литі або зварні тумби для кріплення тросів. На транспортних суднах зазвичай застосовують прямі парні кнехти, які встановлюють симетрично з правого та лівого бортів.
За Правилами Регістру України все швартування обладнання, крім переносних стопорів, розраховується на розривне зусилля троса, для якого воно призначене. Переносні стопори повинні мати міцність щонайменше 0,15 розривного зусилля швартівного троса.
Іноді виникає необхідність використання на суднах швартівних або буксирних тросів, здатних витримати тягове зусилля, що перевищує міцність кнехта. В цьому випадку навантаження на швартівному тросі розподіляють не на один, а на кілька кнехтів, ведучи розрахунок за формулою:
Де - Послідовні значення натягу швартовного троса, показані на рис. 2;
п -число вісімок, накладених на кнехт;
е -основа натуральних логарифмів, що дорівнює 2,718;
k - коефіцієнт тертя, рівний дляСили, що діють на кнехтпрядив'яних тросів від 0,3 до 0,4,
синтетичних – від 0,1 до 0,2
і для сталевих – від 0,010 до 0,15;
α - кут обхвату швартовим кожної з тумб кнехта, що становить(В рад) для звичайних розмірів кнехтів приблизно 4.
Натяг ходового кінця швартовного троса, як випливає з формули, швидко зменшується зі збільшенням числа вісімок, накладених на кнехт.
Приклад 1. Сталевий швартівний трос має натяг, що дорівнює,коефіцієнт тертя цього троса дорівнює 0,15. Визначити, який натяг відчуватиме ходовий кінець троса після накладання його на кнехт чотирма вісімками.
Припустимо, що H, тоді
H
Практично залишковий натяг на ходовому кінці швартовного троса за наявності чотирьох шлагів буде настільки невеликим, що майже все навантаження прийме він перший кнехт.
Знаючи допустиме навантаження на перший кнехт, яке позначимо через,і натяг на швартовний трос, що дорівнює,можна знайти залишкове навантаження,яке необхідно передати на інші кнехти, і визначити, яке число шлагівппотрібно накласти на перший кнехт, щоб його не перевантажити.
Для цього ліву частину формули = позначимо через рівне їй значення,яке є різницею натягу швартовного тросаі допустимого навантаження для першого кнехта,тобто.
Тоді формула набуде наступного вигляду:
Вирішуючи це рівняння щодо показника ступеняп,отримаємо:
; ;
), звідки
Приклад 2. Сталевий швартівний трос має натяг=242 900 Н. Допускається навантаження на перший кнехт = 240 900 Н, α = 0,15. Знайти залишкове навантаження, яке необхідно передати на інші кнехти, і визначити, яке число шлагів потрібно покласти на перший кнехт, щоб його не перевантажити.
1)
2) 4 (шлаги)
Якщо трос покладено на турачку лебідки (або брашпиля), співвідношення між натягом ходового кінця троса,турачки, що збігає з барабана, і натягом корінного (забортного) кінця виражається формулою:
=
п -число шлагів, накладених на барабан турачки;
е -основа натуральних логарифмів, що дорівнює 2,718;
k - коефіцієнт тертя, рівний для прядив'яних тросів від 0,3 до 0,4 і для сталевих - від 0,010 до 0,15;
α - кут обхвату швартовим одним шлагом, що становить (у рад) 2
Знаючи припустиме навантаження,і натяг на швартовний трос,можна визначити, яке мінімальне число шлагівппотрібно накласти на барабан турачки.
Вирішуючи це рівняння щодо показника ступеняп,отримаємо:
Приклад 3. Сталевий швартівний трос має натяг=242 кН. Яку мінімальну кількість шлагівппотрібно накласти на барабан турачки, якщо на відтяжці знаходяться дві людини (сила тяги 1 людини 0,3 кН). Коефіцієнт тертя 0,07
= = 2,2
округляємо у велику сторону і отримуємо 3 шлаги
Для тимчасового затримання троса при переносі його з барабана швартівного механізму на кнехти застосовують стопори: ланцюгові - для сталевих тросів та тросові
—для рослинних та синтетичних. З цією метою застосовують і інші переносні та стаціонарні стопори.
Сталеві троси зберігають на завірюхах, спеціальних барабанах. В'юшки забезпечені рукоятками або мають привід для вибору троса. Затримка троса при його травленні забезпечується стрічковим стопором. Для зберігання рослинних та синтетичних тросів встановлюють дерев'яні грати-банкети.
З метою запобігання корпусу судна від пошкодження під час швартування, стоянки біляПричалу або біля борту іншого судна на хвилюванні застосовують м'які і жорсткі кранці. М'які кранці являють собою або мішки, наповнені крихтою пробки і обплетені пасмами троса, або гумові балони, укладені в сітку з тросів або такелажних ланцюгів. Жорсткі кранці є дерев'яними цурками, що підвішуються на тросах по бортах судна.