УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ БУКСИРУЕМОЙ ЛИНИИ НА БАРАБАНЕ БУКСИРНОЙ ЛЕБЕДКИ
DEVICE OF TOW LINE FIXATION IN TOWING WINCH SPOOL

Изобретение относится к судостроению, в частности к спускоподъемным устройствам для постановки/выборки буксируемых линий.
Известно широкое использование буксируемых линий, оснащенных измерительной аппаратурой, для обследования различных горизонтов в толще воды. Измерительная аппаратура, в зависимости от решаемых задач, устанавливается либо в специальных подводных аппаратах с углубителем и элементами плавучести, либо распределяется по длине грузонесущего троса. Для устойчивого движения в плоскости буксировки грузонесущий трос буксируемой линии оснащается обтекателями, в результате чего буксируемая линия представляет собой ленту сборной конструкции, имеющую ограниченную гибкость.
Поэтому важной задачей является обеспечение целостности буксируемой линии при ее постановке/выборке, для решения которой используются спускоподъемные устройства различной конструкции.
Так, например, судовое спускоподъемное устройство [1] для подводного аппарата содержит буксирную лебедку с тросоукладчиком для кабель-троса и направляющий лоток, концы которого шарнирно связаны с обоймой направляющего ролика и тросоукладчиком лебедки. Для опускания-подъема подводного аппарата используется поворотная рама с захватом.
В судовом устройстве [2] для буксировки подводных аппаратов для ускорения операции постановки/выборки кабель-троса предлагается конструкция направляющего узла из двух блоков и ролика, смонтированных с возможностью вращения на двуплечих рычагах, которые установлены на обойме опорного шкива, расположенного в кормовой оконечности судна.
При использовании буксируемой линии большой длины (200-300 м) для ее однорядной послойной укладки требуется барабан более 2 м в диаметре, и его вертикальная постановка, как в рассмотренных выше аналогах, нецелесообразна, т.к. из-за большого веса линии усложняется задача обеспечения требуемого натяжения при ее укладке без повреждения линии.
Известны спускоподъемные устройства буксируемой линии, использующие буксирные лебедки с горизонтально установленными барабанами [3, 4].
В устройстве [3] используется гидравлическая лебедка, обеспечивающая тяговое усилие 3-3,5 тс 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 буксируемой линии к наклонному слипу между буксирной лебедкой и местом расположения углубителя установлены две вертикальные направляющие опоры для натяжения линии при стравливании с лебедки.
Данное спускоподъемное устройство имеет ограниченное применение ввиду того, что занимает большую площадь и требует специального дооборудования судна. Кроме этого, устройство не обеспечивает защиты от закусывания обтекателей и их поломки при укладке линии на барабан.
В устройстве [4] помещение, в котором размещается спускоподъемное устройство буксируемой линии, располагается в центральной части судна и занимает значительно меньшую площадь за счет использования поворотного слипа. Однако и в этом устройстве не предусмотрено средств защиты от скручивания и закусывания буксируемой линии на барабане лебедки при ее постановке/выборке.
Других аналогов спускоподъемных устройств буксируемой линии, использующих буксирные лебедки с вертикальной осью вращения барабана, не выявлено.
Решаемой задачей является предотвращение нарушения однорядной многослойной намотки буксируемой линии в процессе ее укладки на барабан буксирной лебедки и стравливания с него.
Сущность изобретения заключается в том, что устройство фиксации буксируемой линии на барабане буксирной лебедки, имеющее вертикальную ось вращения, содержит стойку в виде трубы, на которой установлен вращающийся барабан с ручьем для троса, который через систему блоков связан с регулируемым грузом, перемещающимся внутри стойки, и ручьем для натяжной ленты, которая охватывает буксируемую линию с возможностью перемещения в ручье барабана буксирной лебедки по мере укладки/стравливания витков буксируемой линии, и закреплена своим вторым концом на неподвижном основании вращающейся опоры, разнесенной от стойки в секторе 50°-60° относительно оси вращения барабана буксирной лебедки, при этом регулируемый груз выполнен в виде набора съемных дисков.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены:
фиг.1 - спускоподъемное устройство буксируемой линии, общий вид;
фиг.2 - буксируемая линия;
фиг.3, 4 - схема размещения спускоподъемного устройства, виды сбоку и сверху;
фиг.5 - стойка устройства фиксации.
Предлагаемое устройство входит в состав спускоподъемного оборудования буксируемой линии, которое, как показано на фиг.1, содержит буксирную лебедку с барабаном 1, имеющим вертикальную ось вращения, и поворотный слип с вертикально установленной по-походному площадкой 2, на которой размещены промежуточная секция 3 и решетка 4 углубителя буксируемой линии, 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 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, разворачиваемые вокруг горизонтальной оси, которую устанавливают в боковины 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, как в продольной, так и в поперечной плоскостях.
Для удобства сборки буксируемой линии 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, 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 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 в соответствии с заданными горизонтами траления буксируемой линии в толще воды. Корпуса блоков по ширине и толщине соответствуют размерам обтекателей и не вносят существенных искажений в гидродинамические характеристики буксируемой линии.
Для обеспечения возможности использования буксируемой линии на судах различной конструкции и водоизмещения без специального дооборудования судна, уменьшения площади занимаемого палубного пространства и сокращения времени постановки/выборки буксируемой линии все ее оборудование размещено в контейнере 22 (см. фиг.3, 4), в котором, кроме отсека для размещения оборудования буксируемой линии, предусмотрен приборный отсек 23 для размещения аппаратуры сбора и обработки измерительной информации.
Как показано на фиг.4, 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. Ограничители 24 выполнены в виде опор, округленных со стороны завода буксируемой линии 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 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 (см. фиг.5) содержит стойку 8 в виде трубы, на которую надет вращающийся барабан 27 из капролона, зафиксированный установочными кольцами 28, 29, жестко закрепленными на стойке 8.
Барабан 27 имеет выгородку 30, образующую два ручья. В узком ручье, расположенном между выгородкой 30 и верхней ребордой 31 барабана, закреплен тянущий конец троса 32. Далее трос 32 проходит через блок (шкив) 33, обойма которого закреплена на верхнем установочном кольце 29, и через блоки 34, 35, обоймы которых закреплены на планке 36 вверху стойки 8, заводится 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, как показано на фиг.4, охватывает буксируемую линию, перемещаясь вместе с ней в ручье барабана 1 буксирной лебедки по мере стравливания/укладки витков буксируемой линии. Второй (коренной) конец натяжной ленты 47 закреплен на скобе, жестко соединенной с неподвижным основанием 7 вращающейся опоры.
Для использования буксируемой линии 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 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 полного стравливания буксируемой линии 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 в месте с ней в ручье барабана 1. Нижний край ленты обтекателей скользит по реборде вращающейся опоры 6 и так, с вертикальным положением обтекателей, буксируемая линия проводится через ограничители 24. Пройдя ограничители, лента разворачивается, ложится плашмя на площадку слипа и сходит с него в воду под действием веса углубителя и собственного веса. Таким образом, в процессе постановки и выборки буксируемой линии 15 предотвращаются переворот ее обтекателей и заклинивание на барабане 1 лебедки, 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 переломов.
По окончании измерений для выборки буксируемой линии 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 заклинивание обтекателей и повреждение буксируемой линии.
При появлении из воды поводка 10 буксирную лебедку переключают на малые обороты и после подъема поводка по слипу вынимают ленту обтекателей из зазора ограничителей 24. 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 устройства фиксации буксируемой линии предлагаемой конструкции позволяет улучшить эксплуатационные характеристики спускоподъемного устройства в целом, предотвращая нарушения однорядной многослойной намотки буксируемой линии в процессе ее укладки на барабан буксирной лебедки и стравливания с него, исключая возможность повреждения буксируемой линии 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 составе спускоподъемного оборудования для буксируемой линии.
Список литературы
1. СССР, авторское свидетельство №1062113 на изобретение, МПК В63В 21/66, публикация 23.12. 1983 г.
2. СССР, авторское свидетельство №948756 на изобретение, МПК В63В 21/66, публикация 07.08.1982 г.
3. РФ, свидетельство №2797 на полезную модель, МПК В63В 35/00, публикация 16.09.1996 г.
4. РФ, свидетельство №7392 на полезную модель, МПК В63В 35/00, публикация 16.08.1998 г.