Якорно-швартовные устройства предназначены для отдачи якоря, его подъема и швартовных операций. На судах применяются устройства, предназначенные для подъема якорей — брашпили и шпили.
Механические передачи между электродвигателями и барабанами якорных цепей могут быть самотормозящимися и несамотормозящимися. В последнем случае необходим механический тормоз, обеспечивающий торможение электропривода в случае перерыва питания или выхода из строя двигателя.
При определении мощности электродвигателя якорно-швартовного устройства исходными данными являются масса и скорость подъема якорей, а также длина и масса якорных цепей.
Работа якорно-швартовного устройства при подъеме якоря включает следующие этапы: выбирание якорной цепи, лежащей на грунте; выбирание якорной цепи со спрямлением цепной линищотрыв якоря от грунта; подъем якоря, оторванного от грунта.
На каждом этапе усилие в якорной цепи зависит от суммарной силы F, действующей на судно под влиянием ветровой нагрузки и течения (рис. 1, а). Поскольку F = Т0, определяется длина цепи от клюза до поверхности дна:
где h — расстояние от клюза до поверхности дна;
mц — масса 1 м якорной цепи;
g — ускорение свободного падения;
β = 0,87 — коэффициент, учитывающий уменьшение веса якорной цепи в воде.
Длина цепи, лежащей на грунте, L1=L-L2, где L — длина всей цепи.
Тогда усилие:
в якорной цепи будет постоянным до конца первого этапа, т. е. до тех пор, пока не будет выбрана вся якорная цепь, лежащая на грунте, L1.
Далее, на втором этапе, начинается спрямление провисающего участка якорной цепи, при этом усилие в цепи постоянно возрастает до значения Т2, длина выбранной цепи на этом этапе составляет L2 — h.
Отрыв якоря от грунта происходит практически при заторможенном электродвигателе, поэтому значение Т принимают условно, а на основании опыта эксплуатации:
После отрыва якоря от грунта усилие в якорной цепи резко уменьшается до значения:
где mя — масса якоря.
Наконец, на четвертом этапе происходит подъем якоря вместе с якорной цепью на высоту h, при этом длина якорной цепи уменьшается и постепенно усилие в ней снижается до значения:
В связи с невозможностью точной оценки всех факторов, влияющих на натяжение якорной цепи, считают, что его изменение на отдельных этапах протекает по линейному закону. На рис. 1, б приведена нагрузочная диаграмма подъема якоря/представляющая собой зависимость Т = f (L).
Наряду с нормальным режимом съемки с якоря возможен специальный режим, соответствующий отдаче якоря на глубине, превышающей длину якорной цепи. Максимальное усилие в этом случае возникает в начале подъема якоря и может быть определено по формуле:
В дальнейшем это усилие по мере уменьшения длины якорной цепи будет уменьшаться по линейному закону до значения:
При определении мощности электродвигателя якорно-швартовного устройства исходными данными являются масса и скорость подъема якорей, а также длина и масса якорных цепей.
Работа якорно-швартовного устройства при подъеме якоря включает следующие этапы: выбирание якорной цепи, лежащей на грунте; выбирание якорной цепи со спрямлением цепной линищотрыв якоря от грунта; подъем якоря, оторванного от грунта.
На каждом этапе усилие в якорной цепи зависит от суммарной силы F, действующей на судно под влиянием ветровой нагрузки и течения (рис. 1, а). Поскольку F = Т0, определяется длина цепи от клюза до поверхности дна:
mц — масса 1 м якорной цепи;
g — ускорение свободного падения;
β = 0,87 — коэффициент, учитывающий уменьшение веса якорной цепи в воде.
Длина цепи, лежащей на грунте, L1=L-L2, где L — длина всей цепи.
Тогда усилие:
Рис. 1. Схема сил, возникающих в якорной цепи при подъеме якоря
Далее, на втором этапе, начинается спрямление провисающего участка якорной цепи, при этом усилие в цепи постоянно возрастает до значения Т2, длина выбранной цепи на этом этапе составляет L2 — h.
Отрыв якоря от грунта происходит практически при заторможенном электродвигателе, поэтому значение Т принимают условно, а на основании опыта эксплуатации:
После отрыва якоря от грунта усилие в якорной цепи резко уменьшается до значения:
Наконец, на четвертом этапе происходит подъем якоря вместе с якорной цепью на высоту h, при этом длина якорной цепи уменьшается и постепенно усилие в ней снижается до значения:
Наряду с нормальным режимом съемки с якоря возможен специальный режим, соответствующий отдаче якоря на глубине, превышающей длину якорной цепи. Максимальное усилие в этом случае возникает в начале подъема якоря и может быть определено по формуле:
