Выбор стандартных изделий якорного устройства
В соответствии с частью 3 «Якорное устройство» [1] по характеристике снабжения Nc=590 м² выбираем стандартные изделия якорного устройства в таблице 3.1 с использованием справочных материалов.
Таблица 3.1 Стандартные изделия якорного устройства
| Наименование | Требуется | Принято |
| Якоря становые | три якоря Холла (из них один запасной) массой 1740 кг каждый | 3 якоря Холла: ,,Якорь Холла П1750 ГОСТ 761-74”2 шт. ,,Якорь Холла Л1750 ГОСТ 761-74” |
| Якорные цепи | общая длина- 440 м калибром: I – 42 мм; II – 56 мм; III – 32 мм. | общая длина – 440 м, калибр – 32 мм (III категория прочности); правая – 225 м (9 смычек по 25 м), левая – 225 м (9 смычек по 25 м) «Цепь якорная 32–2/2б–1–225 ГОСТ 228–79», «Цепь якорная 32–2/2б–1–225 ГОСТ 228–79», масса всей цепи 10080т |
| Стопор по-походному (вспомогательный) | количество - 2 шт. | два фрикционных стопора I типа массой 137кг каждый «Стопор I -34 Пр. ОСТ 2315-79», «Стопор I -34 Лев. ОСТ 2315-79». |
| Устройство для крепления коренного конца якоря цепи | количество - 2 шт. | два УКЦ 3 типа с рычагом и коромыслом массой 66 кг каждый «УКЦ (32-34) ОСТ 5.2272–87» |
| Стопор для удержания цепи на якоре по походному | Количество – 2 шт. | два цепных стопора типа II массой 43 кг каждый «Стопор ЦII-34-К3 Пр. ОСТ 5.2316-79», «Стопор ЦII-34-К3 Лев. ОСТ 5.2316-79» |
| Лебёдка якорно-швартовая фирмы BLM | Количество – 2 шт. | Тип лебёдки «BLM 14» |
Продолжение таблицы 3.1
| Запасные части для запасного якоря | цепь, запасная якорная смычка – 1 шт., запасные соединительные звенья – 2 шт., запасная кольцевая скоба - 1 шт | «Цепь якорная 32–2/2б–1–225 ГОСТ 228–79» массой 5040 кг, запасная якорная смычка – 1 шт., запасные соединительные звенья – 2 шт., запасная кольцевая скоба – 1 шт. |
Эскиз якоря представлен на рисунке 3.1.
Основные размеры якоря находим из формул (3.1).
m = 18,5·P1/3,
L = 9,6m, мм, H = 12,3m, мм, A = 4,8m, мм, E = 1,57m, мм,
B = 6,8m, мм, C = 3,14m, мм, h = 1,05m, мм, t = 0.81m, мм, (3.1)
Получены следующие значения:
m = 223 мм; L = 2141мм,
H =2743 мм, A = 1070,4мм,
B = 1516,4мм, C = 700,22 мм,
E = 350,11мм h = 234,15мм,
t = 180,6 мм
Рисунок 3.1 – Эскиз якоря Холла
Эскиз фрикционного стопора показан на рисунке 3.2.
Основные размеры фрикционного стопора:
L = 560 мм, В = 325 мм,
Н = 610 мм, Н1 = 372 мм,
l = 850 мм, l1 = 330 мм,
а = 235 мм, b = 235 мм,
= 6 х 30 мм,
Масса = 137 кг.
Рисунок 3.2 – Стопор фрикционный.
Для крепления якорей по-походному приняты цепные стопоры с талрепом показанные на рисунке 3.3.
Основные параметры цепных стопоров:
Калибр цепи 32 мм
L1 = 1082 мм,
L1 *= 1350 мм,
Масса 34 кг.
Рисунок 3.3 - Стопор якорного каната (с талрепом)
Эскиз устройства для крепления и отдачи коренного конца якорной цепи представлен на рисунке 3.4.
Основные размеры устройства
“ УКЦ (32-34) – 600 ОСТ 5.2272-87”:
L = 306 мм;
h1 = 60 мм;
a1 = 284 мм;
B = 110 мм;
b = 33 мм;
H = 320 – 810 мм. Рисунок 3.4 - Эскиз устройства для
С = 65 мм. крепления и отдачи коренного конца
Масса 66 кг якорной цепи.
В качестве палубного механизма – привода якорного устройства – выбрана лебёдка «BLM 14»
Эскиз лебёдки представлен на рисунке 3.5.
Основные размеры:
А = 2152мм, J=370 мм
В = 780мм, K=2580 мм
С =1210мм K1=257 мм
L=100 мм
C1=1409мм M=30 мм
D = 360мм, N=70 мм
d=325 мм P=720 мм
d1=1020 мм Q=460 мм
E = 350мм, S=35 мм
F=1420 мм W=300 мм
G=947 мм W1=600 мм
G1=370 мм
H=460 мм
Рисунок 3.5 – Эскиз лебедки
Конструирование нестандартных изделий якорного устройства
Якорные клюзы
Проектирование якорного клюза начинаем с пробивки оси клюза с помощью теоретического чертежа (рисунок 3.6). Пробивку клюза производим из условия рационального размещения механизмов на палубе бака. На рисунке 3.6 показан истинный вид сечения корпуса плоскостью ABC, при этом длина клюза 2400 мм, что больше длины веретена якоря. На этом рисунке расстояние A,мм берется в пропорциях
а = (80 ÷ 110)d = 2560 ÷ 3520 мм принимаем, а = 3000 мм. (3.1)
где d – калибр цепи,
b = 0,5*с-0,5*d= 1279 мм (3.2)
Принимаем b = 1290 мм.
Проверим условия обеспечения втягиваемости якоря в клюз. Для этого необходимо, чтобы в момент контакта лап с бортом судна угол ρ между осью лапы и нормалью к обшивки в точке контакта был не менее приведенного угла трения (для материалов сталь-сталь 15˚). Угол развала борта γ,˚ должен быть
γ ≤ 90˚ - φ - 15˚ ≤ 90˚- 45˚- 15˚ ≤ 30˚ (3.3)
где φ – угол откидки лап якоря
Для проектируемого судна γ = 30˚, что удовлетворяет требованиям (3.3), при этом лапы якоря будут скользить по обшивки борта, когда якорь входит в клюз. Конструкция клюза и его вид показан на рисунке 3.7.
Конструктивно клюз выполняется в виде трубы и двух литых обделок. Внутренний диаметр трубы назначается в зависимости от калибра цепи d
Dтр = (8÷12)d = (8÷12) 36 = (256 ÷ 384) мм (3.4)
Назначаем следующие размеры клюза:
- диаметр трубы Dтр = 320 мм;
- длина клюза Lкл = 2380 мм;
- толщина нижней половины трубы:
t1 = (0,4÷0,5)d = (0,4÷0,5) 32 = (12,8 ÷ 16) мм (3.5)
Принимаем t1 = 16 мм;
- толщина верхней половины трубы
t2 = 0,65t1 = 0,65∙16 = 10,4мм (3.6)
Принимаем t2 = 11 мм;
- толщина рабочего участка обделки
δ1 = d = 32 мм; (3.7)
- толщина нерабочего участка обделки
δ2 = 0,45d = 15,4мм (3.8)
Принимаем δ2 = 16 мм;
- радиус рабочего участка обделки
Rоб ≥ (9÷10) d = (9÷10) 32 = (288 ÷ 320) мм (3.9)
Принимаем Rоб = 320 мм.
Бортовая и палубная наделки привариваются по всему контуру к обшивке. Обшивка в этом районе делается вдвое толще путем установки накладных листов.
; 
Цепные ящики
Конструкция цепного ящика и труб цепных клюзов должна быть водонепроницаемой до нижней кромки верхней открытой палубы. Размеры цепного ящика назначаются в зависимости от калибра и длины цепного каната. Полезный объем должен быть не менее
Vя=k·l·d2·10-5 =1·225·322·10-5 =2,3 м3 (3.10)
где k = 0,85÷1 – коэффициент вместимости;
l – длина цепи, м.
Установим на судне цилиндрические цепные ящики. Рекомендуемое значение диаметра ящика
Dя = 35d = 35·32 = 1150 мм. (3.11)
Принимаем диаметр ящика Dя = 1150 мм.
Высота цепного ящика определена с использованием номограммы приведённой в [3]
hя = 3000 мм.
Определяем конструктивные размеры ящика, пользуясь рекомендациями:
- толщина стенки ящика – 10 мм;
- толщина листа днища – 12 мм.
- высота конуса образованного цепью при укладке в ящик
hк = (0,5 ÷ 0,6)Dя = (575 ÷ 690) мм (3.12)
Принимаем 600 мм.
- запас по высоте ящика
Δh = 15d = 15∙36 = 480 мм (3.13)
Для направления якорной цепи со звездочки брашпиля в цепной ящик устанавливаем цепную трубу внутренним диаметром
Dтр ≥ 7d = 7∙32 = 224 мм (3.14)
Принимаем Dтр = 230мм.
Толщина стенок
tст = 0,2d = 7 мм (3.15)
Нижняя часть трубы заканчивается расширяющимся раструбом наибольший внутренний диаметр которого (12 ÷ 14) d
Принимаем 400 мм.
Толщина его стенок от (0,35 ÷ 0,4) d.
Принимаем 14 мм.
Размеры спроектированного ящика приведены на рисунке 3.8.
Швартовное устройство
Канаты
Число и характеристики швартовных канатов назначаются по «Правилам…»[1] в зависимости от характеристики снабжения Nс = 590 м2.
Согласно «Правилам…» на проектируемом судне следует установить четыре швартовных каната длиной каждого каната 160 м с разрывным усилием 132 кН.
Для судов с повышенной площадью парусности необходимо увеличить число швартовных канатов в зависимости от соотношения:
Т. к. 0,68<0,9 поэтому увеличение числа швартовных канатов не требуется.
В случае применения синтетических канатов их разрывное усилие должно быть пересчитано с учетом снижения прочности каната из-за большой деформативности.
Число швартовных канатов принято 4 штуки – основных.
Помимо основных швартовные устройства включают ещё дополнительные канаты в количестве 40% от принятого согласно «Правилам…»
Число дополнительных канатов принимаем две штуки.
На судне будет расположено шесть швартовных канатов, четыре основных и два дополнительных.
Принимаем канаты полиамидные тросовой свивки с разрывным усилием 223,7 кН:
окружность каната 115 мм,
линейная плотность каната 842 ктекс.
Обозначение: «ППТ 37(115) мм 842 ктекс А ГОСТ 30055 – 93»
Масса каждого каната:
кг
Прочие детали швартовного устройства приняты по соответствующим ГОСТам в зависимости от характеристики швартовных канатов.
Кнехты
Стационарные кнехты подбираем по максимальным размерам швартовных канатов.
Выбираем крестовые кнехты исполнения IID массой 200 кг каждый.
Обозначение: «Кнехт IID-2-ЧУГ-К ГОСТ 11265-73»
Количество кнехтов выбирается в зависимости от числа канатов. Для каждого каната по два кнехта, за вычетом числа барабанов АШЛ.
Выбираем десять кнехтов по пять на каждом борту.
Внешний вид кнехт и размеры приведены на рисунке 3.9.
Основные размеры:
D = 377мм, L = 1430 мм, В = 532 мм,
Н = 780 мм, А = 900 мм, h = 164 мм,
h1 = 126 мм, S= 16 мм
m = 415 кг.
Рисунок 3.9 – Эскиз кнехта
Киповые планки
Киповые планки устанавливают на фальшборте, в нише фальшборта. Вместо открытых киповых планок с тремя роульсами нашли применение упрощенные киповые планки с тремя отдельными стоящими роульсами.
Выбираем восемь киповых планок типа II с наметкой и роульсами по две на каждом борту.
Обозначение: «Киповая планка II 235 ЛЕВ – ЧУГ – ВК ОСТ 5.2183 – 76»
«Киповая планка II 235 ПР – ЧУГ – ВК ОСТ 5.2183 – 76»
Внешний вид киповых планок и размеры приведены на рисунке 3.10.
Основные размеры:
D = 235 мм, L1 = 1580 мм,
L = 1440 мм, В = 400 мм, 
Н = 450 мм, l = 590 мм,
b = 220 мм , h = 390 мм,
z = 180 мм, t=50 Рисунок 3.10 – Эскиз киповой планки
Масса = 580кг.
Роульсы
Выбираем два роульса по окружности каната – 115 мм.
Обозначение: «Роульс 360 Чуг-К-У ГОСТ 9321-73».
Внешний вид роульса и размеры приведены на рисунке 3.11.
Основные размеры:
D = 360 мм, D1 = 433 мм, D2 = 290 мм, D3 = 468 мм,
Н = 227 мм, ∆ = 6 мм. Масса = 144 кг.
Рисунок 3.11 – Эскиз роульса
Клюзы
Выбираем бортовые клюзы типа II с креплениями сваркой по разрывному усилию каната 250 кН.
Количество клюзов должно соответствовать количеству основных и дополнительных швартовых с учётом уменьшения на количество канатов, проходящих через киповые планки.
Принимаем четыре клюза по 80 кг каждый.
Внешний вид и размеры клюзов приведены на рисунке 3.12.
Обозначение: «Клюз 2-250x180 ГОСТ 25056-81»
Основные размеры:
= 
мм, L = 550 мм, В = 300 мм,
Н = 480 мм, h = 340 мм, S = 16 мм.
Рисунок 3.12 – Эскиз клюза