Спускоподъемное устройство буксируемой линии
Изобретение относится к судостроению, в частности к спускоподъемным устройствам для постановки-выборки буксируемых линий. Спускоподъемное устройство буксируемой линии содержит поворотный слип с установленным на нем по-походному углубителем буксируемой линии и буксирную лебедку с горизонтально установленным барабаном для многослойной однорядной намотки буксирной линии. Перед барабаном буксирной лебедки установлены и разнесены в секторе 50-60° относительно оси его вращения вращающаяся опора, выполненная в виде рола с нижней ребордой, и стойка, на которой установлен вращающийся барабан. Этот барабан имеет ручей для укладки натяжной ленты, охватывающей буксируемую линию с возможностью перемещения в ручье барабана буксирной лебедки по мере стравливания/намотки витков буксируемой линии, и ручей для укладки троса, связанного через систему блоков с регулируемым грузом, перемещающимся внутри стойки. На площадке поворотного слипа установлены ограничители, выполненные в виде опор, зазор между которыми расширяется в сторону схода со слипа буксируемой линии, образуя дугообразные створки. Такое выполнение устройства предотвращает повреждение буксирной линии в процессе ее постановки-выборки. 5 ил.
Изобретение относится к судостроению, в частности к спускоподъемным устройствам для постановки-выборки буксируемых линий.
Известно использование подводных буксируемых систем, оснащенных измерительной аппаратурой, для обследования различных горизонтов в толще воды. В зависимости от конструкции носителя исследовательской аппаратуры используются и различные спускоподъемные устройства.
Так, например, судовое устройство [1] для буксировки подводных аппаратов содержит смонтированный с возможностью вращения в кормовой оконечности судна опорный шкив, на обойме которого установлен направляющий узел, расположенный за шкивом, и буксирную лебедку с механизмом травления-выбирания грузонесущего троса, пропущенного через опорный шкив и направляющий узел.
В буксируемой системе [2], использующей наряду с подводным аппаратом измерительные приборы, распределенные по длине грузонесущего троса буксируемой линии, армированного обтекателями, спускоподъемное устройство содержит поворотную раму с захватом для подводного аппарата, буксирную лебедку с тросоукладчиком и направляющий лоток, концы которого шарнирно связаны с обоймой направляющего ролика и тросоукладчиком лебедки. Благодаря тому, что направляющий ролик установлен с возможностью самоустановки по направлению схода буксируемой линии, которое меняется из-за маневрирования судна, а также благодаря тому, что направляющий лоток перемещается вдоль барабана лебедки по мере стравливания/намотки витков кабель-троса, предотвращается перекручивание ленты обтекателей и их поломка и, таким образом, повышается эксплуатационная надежность спускоподъемного устройства.
Недостатком устройства является зависимость конструкции спускоподъемного устройства от длины переходного троса (без обтекателей), при увеличении которой должна быть увеличена и высота поворотной рамы, т.к. в противном случае спуск и подъем подводного аппарата невозможен.
Известна также конструкция подводного буксира (буксируемой линии) [3], используемого для проведения исследовательских работ в приповерхностном слое воды. Эта система содержит углубитель и грузонесущий трос, армированный обтекателями, соединенными между собой посредством узлов связи. В состав спускоподъемного устройства буксируемой линии входят буксирная лебедка, кормовой ролик и подвижное захватное устройство, в лапах которого зажат углубитель буксируемой линии. Для фиксации ленты обтекателей буксируемой линии на захватном устройстве установлены подвижный и неподвижный ролики, обеспечивающие подвод углубителя к лапам захватного устройства при выборке буксируемой линии.
Недостатком устройства является ухудшение эксплуатационных характеристик спускоподъемного устройства при увеличении длины буксируемой линии.
Это связано с тем, что для сохранения целостности буксируемой линии, представляющей собой ленту обтекателей шириной 10-15 см, армирующих грузонесущий трос, с встроенными в линию через определенные промежутки блоками измерительных датчиков, требуется послойная однорядная укладка витков буксируемой линии на барабан буксирной лебедки. При использовании буксируемой линии большой длины (200-300 м) диаметр барабана лебедки существенно возрастает (более 2 м в диаметре). При вертикальной постановке барабана, как в приведенных выше аналогах, он становится неустойчивым, из-за большого веса линия провисает, происходит ее перекручивание, закусывание обтекателей при укладке на барабан и их поломка.
Известны спускоподъемные устройства буксируемой линии, использующие буксирные лебедки с горизонтально установленными барабанами [4, 5].
В спускоподъемном устройстве [4] для постановки-выборки буксируемой линии используются гидравлическая лебедка, обеспечивающая тяговое усилие 3-3,5 т·с и скорость вытравливания 5-15 м/мин, а также стационарный наклонный слип, установленный между площадкой на верхней палубе судна для размещения углубителя буксируемой линии и нижней палубой. У основания слипа выполнен люк наклонной шахты-клюза, через которую углубитель вываливается за борт судна. Для проведения ленты обтекателей буксируемой линии к наклонному слипу между буксирной лебедкой и местом расположения углубителя установлены две вертикальные направляющие опоры в виде ролов с ребордами.
Данное спускоподъемное устройство имеет ограниченное применение ввиду того, что занимает большую площадь и требует специального дооборудования судна.
Спускоподъемное устройство буксируемой линии [4, фиг.2], принятое за прототип предлагаемого изобретения, размещено в помещении, расположенном в центральной части судна катамаранного типа, и занимает значительно меньшую площадь благодаря использованию поворотного слипа, на котором по-походному установлен углубитель буксируемой линии.
Недостатком прототипа является отсутствие средств, обеспечивающих защиту буксируемой линии от перекручивания и закусывания обтекателей, что снижает эксплуатационную надежность спускоподъемного устройства.
Решаемой задачей является предотвращение повреждения буксируемой линии в процессе ее постановки-выборки с обеспечением возможности использования буксируемой линии на судах различной конструкции и водоизмещения без специального дооборудования судна.
Сущность изобретения заключается в том, что в спускоподъемное устройство буксируемой линии, содержащее поворотный слип с установленным на нем по-походному углубителем буксируемой линии, и буксирную лебедку с горизонтально установленным барабаном для многослойной однорядной намотки буксируемой линии, введены установленные перед барабаном буксирной лебедки и разнесенные в секторе 50-60° относительно оси его вращения вращающаяся опора, выполненная в виде рола с нижней ребордой, и стойка, на которой установлен вращающийся барабан, имеющий ручей для укладки натяжной ленты, охватывающей буксируемую линию с возможностью перемещения в ручье барабана буксирной лебедки по мере стравливания/намотки витков буксируемой линии, и ручей для укладки троса, связанного через систему блоков с регулируемым грузом, перемещающимся внутри стойки, при этом на площадке поворотного слипа установлены ограничители, выполненные в виде опор, зазор между которыми расширяется в сторону схода со слипа буксируемой линии, образуя дугообразные створки.
Кроме этого, спускоподъемное устройство с буксируемой линией размещено в контейнере, в котором имеется также приборный отсек для размещения аппаратуры сбора и обработки измерительной информации.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены:
фиг.1 - спускоподъемное устройство буксируемой линии, общий вид;
фиг.2 - буксируемая линия;
фиг.3, 4 - схемы размещения спускоподъемного устройства, виды сбоку и сверху;
фиг.5 - стойка устройства фиксации.
Как показано на фиг.1 общего вида спускоподъемного устройства буксируемой линии, в его состав входят буксирная лебедка с горизонтально установленным барабаном 1, а также поворотный слип с вертикально установленной по-походному площадкой 2, которую охватывают промежуточная секция 3 углубителя и решетка 4 углубителя, шарнирно соединенные посредством скоб 5. Кроме этого перед барабаном 1 лебедки установлены разнесенные в угловом секторе α=50-60° относительно оси вращения барабана 1 вращающаяся опора 6, выполненная в виде рола с нижней ребордой, который установлен на неподвижном основании 7, и стойка 8 устройства фиксации буксируемой линии на барабане лебедки (далее по тексту - устройство фиксации).
Решетка 4 углубителя представляет собой раму с перемычками дугообразного сечения, выполняющими функцию заглубляющих крыльев. С решеткой 4 шарнирно соединена секция плавучести с поплавком 9 крыловидной формы, выполненным из высокопрочного пенопласта.
Внизу промежуточной секции 3 углубителя шарнирно закреплен поводок 10, на вилке которого, оснащенной соединителем 11 для грузонесущего троса буксируемой линии, установлен крупногабаритный измерительный прибор 12.
В трубчатых обрамлениях боковых сторон площадки 2 слипа установлены рычаги 13, которые разворачиваются вокруг горизонтальной оси, устанавливаемой в боковинах перекладины 14.
Буксируемая линия 15 (см. фиг.2) содержит грузонесущий трос 16, армированный пластмассовыми (капролоновыми) обтекателями 17, установленными с зазорами для обеспечения гибкости буксируемой линии 15 как в продольной, так и в поперечной плоскостях.
Для удобства сборки буксируемой линии 15 и, при необходимости, замены поврежденных обтекателей 17, каждый из них выполнен из двух шарнирно соединенных частей с элементами фиксации, образующими защелки. С внутренней стороны обеих частей обтекателя выполнены симметричные выемки, образующие полости для укладки грузонесущего троса 16, электрических кабелей 18, связывающих измерительные датчики и приборы, установленные на буксируемой линии 15, с аппаратурой, установленной на судне, и шланга 19 водозабора.
Во избежание повреждения кабелей 18 и шланга 19, растягивающихся под действием собственного веса при постановке и буксировке линии 15, на грузонесущем тросе 16 установлены (напрессованы) втулки 20 с зажимными обтекателями 21, которые жестко скрепляются винтами. Зажимные обтекатели 21 установлены с интервалом 1 м.
Блоки измерительных датчиков (на фиг.2 не показаны) устанавливаются через определенные промежутки по длине линии 15 в соответствии с заданными горизонтами траления в толще воды. Корпуса блоков по ширине и толщине соответствуют размерам обтекателей и не вносят существенных искажений в гидродинамические характеристики буксируемой линии 15.
Для обеспечения возможности использования буксируемой линии 15 на судах различной конструкции и водоизмещения без специального дооборудования судна, уменьшения площади занимаемого палубного пространства и сокращения времени постановки-выборки буксируемой линии 15, все ее оборудование размещается в контейнере 22 (см. фиг.3, 4), в котором, кроме отсека для размещения спускоподъемного устройства, предусмотрен приборный отсек 23 для размещения аппаратуры сбора и обработки измерительной информации.
В нижней части площадки 2 слипа, со стороны размещения промежуточной секции 3 углубителя, установлены ограничители 24, в зазор между которыми заправляется лента обтекателей 17 буксируемой линии 15. Ограничители 24 выполнены в виде опор, закругленных со сторон ввода буксируемой линии 15 и плавно сужающихся в сторону ее схода со слипа, образуя дугообразные створки с расширением зазора от 5 см до 50 см.
Рядом с площадкой 2 слипа установлен электропривод 25 слипа, обеспечивающий разворот рычагов 13 вокруг горизонтальной оси.
Вилка поводка 10 с соединителем 11 для закрепления тянущего конца троса 16 буксируемой линии 15 подведена к вращающейся опоре 6 (ролу). Реборда рола расположена на уровне нижней реборды (щеки) барабана 1 буксирной лебедки, приводимого во вращение электроприводом 26.
Устройство фиксации буксируемой линии 15 содержит стойку 8 в виде трубы, на которую надет вращающийся барабан 27 из капролона, зафиксированный установочными кольцами 28, 29, которые жестко закреплены на стойке 8.
Барабан 27 имеет выгородку 30, между которой и верхней ребордой 31 барабана расположен узкий ручей для укладки троса 32. Трос 32 через блок (шкив) 33, обойма которого закреплена на верхнем установочном кольце 29, и блоки 34, 35, обоймы которых закреплены на планке 36 вверху стойки 8, заведен внутрь трубы, где охватывает блок 37 с установленным на его обойме регулируемым грузом. Коренной конец (петля) 38 троса 32 закреплен на планке 36.
Регулируемый груз выполнен в виде набора дисков 39, надетых на стержень 40, закрепленный на нижнем опорном диске 41 груза. Для удобства установки наборные диски 39 имеют боковые подрезы 42. Вверху стойки выполнен люк 43 для установки дисков 39 регулируемого груза. Под люком 43 установлены стопорные винты 44, посредством которых груз удерживается вверху стойки 8.
Для облегчения скольжения груза внутри стойки 8 установлены направляющие 45 из капролона.
В широком ручье барабана 27, расположенном между выгородкой 30 и нижней ребордой 46 барабана, закреплен тянущий конец металлической натяжной ленты 47, которая охватывает ленту буксируемой линии 15, перемещаясь вместе с ней в ручье барабана 1 буксирной лебедки по мере стравливания/намотки витков буксируемой линии 15. Второй (коренной) конец натяжной ленты 47 закреплен на скобе, жестко соединенной с неподвижным основанием 7 вращающейся опоры.
Для использования буксируемой линии 15 контейнер 22 с ее оборудованием устанавливают на корме судна.
В исходном состоянии буксируемая линия 15 с блоками измерительных датчиков уложена на барабане 1 буксирной лебедки и зафиксирована натяжной лентой 47 устройства фиксации. При этом лента 47 полностью вытравлена с вращающегося барабана 27, а трос 32, удерживающий груз вверху стойки, уложен в верхний ручей барабана 27. Положение груза зафиксировано стопорными винтами 44.
Перед постановкой буксируемой линии 15 проверяют, достаточно ли усилие обжима натяжной ленты 47. Для этого отпускают стопорные винты 44 и, если необходимо, добавляют или снимают необходимое количество дисков 39.
Для постановки буксируемой линии 15 раскрывают двери в задней стенке контейнера 22. Включают электропривод 25 слипа, разворачивающий рычаги 13 вниз, как показано на фиг.3. Площадка 2 слипа устанавливается в наклонное положение и при развороте увлекает за собой углубитель буксируемой линии. При этом шарнирно соединенные части 3, 4 углубителя раскрываются, решетка 4 опрокидывается за борт и увлекает за собой сначала промежуточную секцию 3, а затем поводок 10 с закрепленным на его вилке грузонесущим тросом 16 буксируемой линии.
Одновременно, включая на малых оборотах электропривод 26 буксирной лебедки, начинают подтравливать буксируемую линию 15, доводят ее до ограничителей 24 и заправляют в зазор между ними.
После погружения в воду углубителя буксирную лебедку переводят в рабочий режим, в котором она работает до допустимого стравливания буксируемой линии 15 с барабана 1.
При этом груз, освобожденный от стопорных винтов, тянет трос, который начинает вращать барабан 27, и натяжная лента 47 начинает наматываться на него по мере стравливания витков буксируемой линии 15 с барабана 1 буксируемой лебедки, обжимая ленту обтекателей с постоянным усилием и перемещаясь вместе с ней в ручье барабана 1. Нижний край ленты обтекателей прокатывается по реборде вращающейся опоры 6 и так, с вертикальным положением обтекателей, буксируемая линия проводится через ограничители 24. Пройдя ограничители, лента ограничителей разворачивается, ложится плашмя на площадку слипа и соскальзывает с него в воду под действием веса углубителя и собственного веса. Таким образом, в процессе постановки буксируемой линии 15 предотвращается ее соскальзывание с барабана 1, скручивание и поломка обтекателей.
По окончании постановки буксируемой линии буксирную лебедку выключают.
На ходу судна осуществляют обследование глубинных слоев водного пространства. Показания измерительных датчиков и приборов передаются по кабелям 18 в аппаратуру, установленную в приборном отсеке 23 контейнера, где регистрируются и обрабатываются.
При маневрах судна буксируемая линия удерживается в зазоре между ограничителями 24, которые благодаря дугообразной форме своих створок защищают обтекатели от поломки.
По окончании измерений для выборки буксируемой линии 15 включают буксирную лебедку. Лента обтекателей, проходя через ограничители 24, устанавливается вертикально и, поддерживаемая ребордой вращающейся опоры 6, направляется в ручей барабана 1 и наматывается на него послойно, ряд за рядом, обжимаемая натяжной лентой 47. Постоянство усилия обжима обеспечивается натяжением троса 32, который при стравливании натяжной ленты 47 начинает наматываться на барабан 27, поднимая груз вверх стойки 8. Благодаря этому предотвращается закусывание обтекателей и повреждение буксируемой линии.
При появлении из воды поводка 10 буксирную лебедку переключают на малые обороты. Затем, после захода на слип промежуточной секции 3 углубителя, включают привод 25 слипа, разворачивающий рычаги 13 вверх и устанавливающий площадку 2 в исходное вертикальное положение. Положение углубителя на слипе фиксируют, устанавливая скобы 5 на верхний край площадки 2.
Таким образом, введение вращающейся опоры, устройства фиксации буксируемой линии 15 и ограничителей позволяет улучшить эксплуатационные характеристики спускоподъемного устройства, предотвратить повреждения буксируемой линии 15 в процессе ее погружения в воду и выборки на борт судна.
Промышленная применимость изобретения определяется тем, что предлагаемая конструкция может быть изготовлена согласно приведенным описанию и чертежам из обычных материалов, используемых в приборостроении, и использована в качестве спускоподъемного устройства буксируемой линии 15.
Список литературы
1. СССР, авторское свидетельство №948756 на изобретение, МПК В63В 21/66, публикация 07.08.1982 г.
2. СССР, авторское свидетельство №1062113 на изобретение, МПК В63В 21/66, публикация 23.12.1983 г.
3. РФ, патент №2035348 на изобретение, МПК В63В 21/66, публикация 20.05.1995 г.
4. РФ, свидетельство №2797 на полезную модель, МПК В63В 35/00, публикация 16.09.1996 г.
5. РФ, свидетельство №7392 на полезную модель, МПК В63В 35/00, публикация 16.08.1998 г., прототип.
Спускоподъемное устройство буксируемой линии, содержащее поворотный слип с установленным на нем по-походному углубителем буксируемой линии и буксирную лебедку с горизонтально установленным барабаном для многослойной однорядной намотки буксирной линии, отличающееся тем, что в него введены установленные перед барабаном буксирной лебедки и разнесенные в секторе 50-60° относительно оси его вращения вращающаяся опора, выполненная в виде рола с нижней ребордой, и стойка, на которой установлен вращающийся барабан, имеющий ручей для укладки натяжной ленты, охватывающей буксируемую линию с возможностью перемещения в ручье барабана буксирной лебедки по мере стравливания/намотки витков буксируемой линии, и ручей для укладки троса, связанного через систему блоков с регулируемым грузом, перемещающимся внутри стойки, при этом на площадке поворотного слипа установлены ограничители, выполненные в виде опор, зазор между которыми расширяется в сторону схода со слипа буксируемой линии, образуя дугообразные створки.
