Специфической разновидностью ответственных отливок и поковок являются якоря и якорные цепи. Во время стоянки судна якорное устройство должно противостоять повышенным статическим и динамическим нагрузкам, вызывающим растяжение и изгиб его элементов. Тем не менее якоря делают из малоуглеродистых сталей, что объясняется простой и дешевой технологией изготовления.
Прочность якоря обеспечивается качеством материала, а также увеличением размеров в опасных сечениях. Основным мотивом применения сравнительно малопрочной стали для якорей является нежелание создания аварийной ситуации для судна: при шквальном порыве ветра или другой кратковременной предельной нагрузке предпочтительно, потеряв якорь, спасти само судно. В истории современного мореплавания не единичны случаи гибели судов из-за чрезмерной прочности якоря или якорной цепи.
Якоря выполняют коваными (адмиралтейские) или составными из литых и кованых частей (якоря Холла и Матросова).
Соединения осуществляются механическим путем с помощью оси и 7 штыря, как показано на рис. 7.2, или горновой кузнечной сваркой.
Галилео. Якорные цепи
Рис. 7.2. Якорь Холла 1 — якорная скоба; 2 — веретено; 3 — лапа; 4 — ось; 5 — штырь; 6 — марки
Марки стали якорей регламентированы ГОСТ 766—74Е (якоря Холла и адмиралтейские), ГОСТ 8497—78Е (якоря Матросова). Их количество исходя из вышеприведенных соображений весьма невелико и приведено в табл. 7.2.
| Деталь якоря | Способ наготовления | Якорь Холла | Адмиралтейский якорь | Якорь Матросова | Однолапый якорь |
| Веретено | Ковка | ВСтЗсп2 | — | — | — |
| Литье | 25Л | — | 25Л | — | |
| Штамповка | — | — | 20 | — | |
| Якорь (веретено с лапами) | Литье | — | 25Л | — | 25Л |
| Ковка | — | ВСтЗсп2 | — | — | |
| Лапа | Литье | 25Л | — | 25Л | — |
| Ковка | — | — | ВСтЗсп2 | — | |
| Ось лапы (веретена) | Ковка | 35; 45 | — | — | — |
| Шток | Ковка | — | ВСтЗсп2; 20 | — | ВСтЗсп2 |
| Штырь лапы | Ковка | ВСт4сп; 20 | — | ||
| Скоба | Ковка, штамповка | — | ВСтЗсп2; 20 | — | ВСтЗсп2 |
Свойства литых деталей якорей Холла и Матросова проверяют в соответствии с требованиями к группе сложности IV отраслевого стандарта. Поковки для якорей контролируют в соответствии с категориями прочности КП20—КП28 в объеме, установленном для деталей группы IV. Литые детали и якоря в сборе испытывают также бросанием плашмя с высоты 2,5—4,5 м (в зависимости от массы) на стальную плиту толщиной 100 мм, а также растяжением на цепопробном стане. Каждый якорь и шток подлежат наружному осмотру, взвешиванию и проверке габаритных размеров.
Испытание растяжением на цепопробном стане производят по схеме рис. 7.3 приложением усилия, зависящего от веса якоря и определяемого по формуле Р = к √G, где G>75 кг — вес якоря, k=19÷26 — безразмерный коэффициент.
Рис. 7.3. Схема растяжения якоря на цепопробном стане
Якорные цепи выполняют из отдельных частей — смычек длиной 25—27,5 м. Каждая смычка состоит из звеньев с распорками (рис. 7.4, а) и без них (рис. 7.4,6). Для соединения с якорем служит концевая скоба (рис. 7.4,в), а для того чтобы цепь не перекручивалась, в нее введены вертлюги (рис. 7.4,г).
Изготовляют цепи кузнечно-горновой сваркой, электросваркой, литьем и горячей штамповкой из углеродистой (в основном ВСт3) и легированной (в основном 30ГСЛ) сталей. Технологические процессы ковки, штамповки в экономическом плане и по возможности механизации уступают литью. Прочность сварных цепей уступает прочности цепей из литого металла: считается, что прочность сварного звена приблизительно равна 0,8 прочности звена литого. Поэтому предпочтительным и чаще применяемым способом является отливка звеньев цепи.
Рис. 7.4. Звенья якорной цепи: а — с распоркой; б — без распорки; в — концевая скоба; г — вертлюг d — калибр цепи
Судостроение
- Общие сведения о материалах в судостроении
- Основы металлургии
- Обработка металлов давлением
- Технология литейного производства
- Судостроительная сталь для корпусных конструкций
- Основные сведения о стальном прокате для судостроения
- Судовые стальные поковки и отливки
- Сплавы алюминия и титана в судостроении
- Неметаллические конструкционные материалы
- Материалы для обстройки судовых помещений
- Лакокрасочные материалы
- Справочник бригадира, мастера судостроительного производства
- Настройка судовых систем пожарной сигнализации
- Устройство и ремонт корпусов металлических судов
- Парус на лодке
- Судовые столярные работы
- Оснастка для судовых монтажных работ
Источник: www.stroitelstvo-new.ru
Как делают цепь в промышленных масштабах
За некоторыми производственными процессами очень интересно наблюдать, ведь они практически завораживают зрителя. Сегодня мы хотели бы показать вам, как при помощи специальной техники создается такой весьма обычный предмет, как металлическая цепь.
Одноклассники
7 ноября 2018 09:42
Залипалово
7 ноября 2018 09:42
Надо саундтрек наложить «Скованные одной цепью..» Наутилуса
7 ноября 2018 09:47
Выпуск Галилео №821 от 11.11.2011 посмотрите. 🙂
Показать сначала комментарии:
Информация
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь, чтобы оставлять комментарии на сайте.
Источник: trinixy.ru
Цепь якорная. Составляющая часть якорного устройства
Цепь якорная – важный элемент якорного устройства и всего судна в целом. Первые якорные цепи появились двести лет назад. Сейчас конструкция якорной цепи подчиняется стандартам и проходит механические испытания.
История якорной цепи
Веками мореходы пользовались пеньковыми канатами для крепления якоря. Парусные суда середины прошлого тысячелетия удерживались во время стоянки небольшими якорями, и прочности канатов из пеньки было достаточно. С развитием кораблестроения морские корабли и, следовательно, якоря стали тяжелее. Чтобы хватало прочности, пеньковые канаты достигали полуметра в окружности, поэтому приходилось использовать более тонкие концы, чтобы заводить канаты в кнехт или обносить барабан шпиля. Кроме того, пеньковые канаты перетирались о якорный клюз и срезались льдом, чтобы компенсировать их малый вес, приходилось утяжелять якорный шток.
Конец восемнадцатого и начало девятнадцатого веков известны единичными случаями применения металлических якорных цепей, которые замечательно себя зарекомендовали и во время штормов, и во время ледохода на Темзе. Официальным началом использования металлической цепи считается 1814 год.
Фрегат «Паллада», спущенный на воду в 1832 году, — первый корабль российского флота, оснащенный якорными цепями.
Уже в 1859 году перед установкой на морские корабли Британского флота якорные цепи стали испытывать на растяжение согласно требованиям, разработанным Регистром Ллойда, а в 1879 году – и на разрыв.
Требования Регистра судоходства
Особенно бурно российский флот начал развиваться в начале ХХ века, и существовавшая на тот момент классификация судов перестала отвечать требованиям безопасности. Поэтому в 1913 году было образовано национальное классификационное общество «Русский регистр», которое в советской истории стало называться Регистр СССР, а сейчас — Российский морской регистр судоходства (РС). В его задачи входит обмер и классификация судов и плавучих сооружений, ведение их реестров, наблюдение за ними и технический надзор.
По требованиям Регистра морские суда должны иметь два рабочих становых и один морской якорь запасной. При этом длина каждой цепи должна быть не менее двухсот метров, предусмотрена запасная якорная смычка. А также два соединительных звена и концевая скоба. Якорное устройство корабля предусматривает механизмы, мощность которых позволяет выбирать якоря не более чем за полчаса. Подлежат надзору Регистра составные элементы якорного устройства.
Якорное устройство
Закрепленный на цепи якорь отдается или поднимается с помощью специальных механизмов и устройств. Якоря, цепи, стопоры, устройства для отдачи коренного конца цепи, клюзы — все это вместе и составляет якорное устройство корабля. Оно с двумя якорями по бортам находится в носовой части судна. На носу устанавливается и лебедка с электрическим или гидравлическим приводом.
Главная часть лебедки – звездочка, на которую наматываются звенья цепи. В конструкцию лебедки также входят барабаны, на которые наматываются швартовы.
Цепь от якоря проходит через углубление в борту, якорный клюз и стопор, наматывается на звездочку лебедки и свободным концом крепится скобой к судну в цепном ящике.
На некоторых судах устанавливаются кормовые якорные устройства. Поскольку на корме место ограничено, то для подъема одного или двух кормовых якорей используется шпиль. Это вращающийся барабан со звездочкой в нижней части, установленный вертикально. В движение он приводится электродвигателем, который может находиться или в самом барабане, или под палубой.
На звездочку наматывается цепь. Фото показывает устройство шпиля, где 1 — это барабан, 2- горизонтальная звездочка, 3 — якорная цепь.
Стопорные и крепежные элементы
Стопоры крепят, препятствуют самопроизвольному вытравливанию и удерживают в натянутом положении цепь и якорь в клюзе. Они могут быть стационарными или переносными: цепными и палубными.
По конструкции стопоры бывают винтовые кулачковые или с закладным звеном. Эксцентриковые стопоры устанавливаются на малых судах. Цепные стопоры – это короткие смычки, которые пропускаются через якорную скобу и крепятся к обухам на палубе двумя концами.
Якорные клюзы, которые служат для уборки якоря и якорной цепи, могут быть обычными, сварными или литыми для транспортных и промысловых судов; открытыми в виде массивной отливки с желобом на низкобортных судах; с нишей в бортовой обшивке на пассажирских судах, судах ледового плавания, позволяющие убирать якорь заподлицо с обшивкой, тем самым снижая риск его повреждения.
Типы и конструкция якоря
Сегодня существует четыре типа якорей. С помощью становых якорей, которые расположены в носовой части, судно удерживается на месте. Максимальный их вес на авианосцах достигает 30 т. Вспомогательные якоря на корме предназначаются для предотвращения разворота судна вокруг станового. Для длительного удержания плавучие объекты, например буи или маяки, закрепляются «мертвыми» якорями. Завозы удерживают суда специального назначения, т. н. суда технического флота для добычи ископаемых.
На сегодня в мире известно более пяти тысяч видов якорей. Но морской якорь состоит из четырех основных частей. Основой всей конструкции является веретено. На веретене неподвижно или на шарнире крепятся рога с лапами, которые зарываются в грунт и удерживают судно на месте.
Перпендикулярно рогам и веретену располагается шток, который переворачивает якорь на дне после погружения и не дает рогам лечь горизонтально. Крепление якоря к канату или якорной цепи обеспечивается скобой и кольцом, которое называется рым.
Основные элементы якорной цепи
Главный элемент якорной цепи – это звено, которое изготавливается из сваренного кузнечной сваркой стального прутка с чугунным контрфорсом или отлитое вместе с распоркой из мягкой прокатной стали.
Смычки якорной цепи соединяются соединительными скобами, простыми или патентованными, наиболее распространенной из которых является скоба Кентера. Простые скобы не застрахованы от самопроизвольного открывания. Кроме того, при их использовании концевые звенья смычек выполняются без контрфорсов и имеют большие размеры, чем обычные звенья.
Скоба Кентера похожа на обычное звено, только разъемное. Две половинки скобы соединяются в замок и удерживаются распоркой, в которую вставляется под углом шпилька со свинцовой пробкой.
Вертлюг, который предохраняет якорную цепь от скручивания во время стоянки на якоре, как правило, представляет собой конструкцию из собственно вертлюга, концевого звена и двух усиленных звеньев между ними.
Усиленное звено – с контрфорсом, меньшее по размерам, чем концевое, но большее, чем обычное звено. Скоба якоря заводится в проушину веретена якоря, она же соединяется с концевым звеном вертлюга якорной скобой, повернутой к нему спинкой.
Конструкция якорной цепи
Цепь якорная, как и любая, состоит из звеньев, но конструкция не так проста. Звенья собираются в отрезки определенной длины, которые называются промежуточными смычками. По стандартам российского флота длина смычки составляет 25 метров, в британском, где принято измерение длины в ярдах – 27,43 метра или 30 ярдов. Смычки до нужной длины цепи собираются и между собой соединяются звеньями Кентера. Такой способ сборки позволяет легко удалять поврежденные участки и менять при необходимости длину якорной цепи.
Коренная смычка, которая закрепляется в цепном ящике, с одной стороны заканчивается концевой скобой, а с другой усиливается жвакогалсом. Жвакогалсовая смычка представляет собой короткую, одним концом закрепленную в цепном ящике и с гаком на другом конце цепь. Фото показывает, что можно освобождать носок откидного гака. Такая конструкция позволяет одному человеку быстро освободить судно от якорной цепи.
Якорная смычка (ходовой конец) тоже отличается по конструкции от промежуточных. В ее состав входит вертлюг. А заканчивается смычка скобой, к которой крепится якорь.
Размеры якорной цепи
Основной размер, который определяет толщину и характеристики цепи, это ее калибр. Калибр – диаметр прутка, из которого изготовлено звено, или торцевого участка звена, в зависимости от способа его изготовления. Через калибр выражаются и другие размеры звеньев, из которых состоит цепь.
Вес погонного метра якорной цепи тоже рассчитывается в зависимости от калибра с помощью коэффициентов: для длиннозвенной цепи – 2, без контрфорсов – 2,2, с контрфорсами – 2,3.
Длина цепи зависит от типа судна и его размеров. Она должна быть намного больше глубины моря в месте стоянки, потому что, во-первых, тяжесть лежащей на дне части цепи помогает якорю лечь на дно и удерживать его там, и во-вторых, сила, которая действует на якорь при зацеплении за дно, должна быть направлена не вверх, а горизонтально.
Морские корабли обычно имеют якорные цепи, состоящие из 10-13 смычек калибром от 80 до 120 мм, который зависит от размера станового якоря. Если калибр больше 15 мм, то звенья выполняются с контрфорсом – поперечной перемычкой, которая увеличивает прочность звена более чем на 20%.
Кроме специальных счетчиков, на якорных устройствах применяется цветная маркировка. Количество и цвет (белый или красный) окрашенных звеньев зависят от количества вытравленных метров или смычек, из которых состоит цепь. Фото показывает, что вытравлено сто сорок метров цепи, так как по обе стороны от красной скобы Кентера в белый цвет окрашено по два звена. Чтобы определить длину цепи в темное время суток, на контрфорс последнего перед окрашенным звена накладывается бензель из мягкой отожженной проволоки.
Параметры якорной цепи
Основные параметры якорной цепи – это калибр, категория прочности, механические нагрузки на разрыв и пробная теоретическая масса. По конструктивным параметрам звенья якорной цепи бывают с контрфорсом и без него.
По прочностным характеристикам, которые зависят от калибра, материала и способа изготовления, цепь якорная может быть нормальной, повышенной или высокой прочности. Цепи могут отличаться и по способу изготовления самих звеньев и распорок.
Соответствие стандартам производства – обязательное условие изготовления якорных цепей. Например, цепь якорная ГОСТ 228-79 – изделие с распорками, которое изготавливается из углеродистых и легированных сталей, обладает утвержденными механическими свойствами, имеет степень прочности трех категорий и калибр основных звеньев с распоркой от 11 до 178 мм.
Качество механизмов, узлов и отдельных деталей якорных устройств, в том числе цепей, — это не только надежность и сохранность судна, но и гарантия безопасности, а иногда и жизни людей на его борту.
Источник: fb.ru