44
I~ 1'1' 'p ~~ ~( ~ 1* :L WI~ ~I'~ ~ . '~1 'I d~ 106 Instalatii navale de punte Se adopts apoi 0 garna de N turatii 11; (i=I,N) pentru care se pot calcula N perechi de valori K,J. Cu acestea se determinii N puncte functionale pe diagrams, caraeterizate fiecare printr-un anume raport de pas H ~i un anume randament 11p" Dintre aceste puncte se alege elicea corespunzatoare randamentului maxim. Mai departe, eu randamentul maxim se determine un raport de pas optim (H) eu care se determina 0 turatie optima. Cu aeeste date se poate determina apoi coefieientul momentului (98) I ., 4 . (99) I KQ= _Q pn 2 D S eu care se caleuleaziimomentul la arborele elieei: M =k Q PI1 2 D 5 ,~i puterea motorului de antrenare a elieei: unde iar 77 este randamentuJ transmisiei, KT' HID=ct Fig. 3.55 DiagramaK,J a propulsorului - MOJ [kW) P> 1000 77 tm opl m=30 Fig. 3,56 Schema de amplasarea trnductoarelorpentru detenninarea experimentala a forlelor,liIOIl1CDlIlllli~i turatiei In cazu! 'in care calculul propulsorului se face pe baza ~ in bazine hidrodinarnice pe modele de carena, parametrii F. M, T, 11 se determioi direct cu ajutorul traductoarelor montate pe modele, fig. 3.56, Mai departe, pe baza coeficientului impingerii kF = +. si a avansului relativ J = 2 se urmeaza acelasi mers de pn D nD caleul de mai sus, deterrninandu-se parametrii cinematici ~i de fortii ai motorului de antrenare. INSTALATIA DE INCARCARE Considentii generale Calculul nstalatiilor de incarcare Mecanismele instaletiei de , incarcare 4.1 CONSIDERATII GENERALE .. o nava cornerciala se considera ell atat mai rentabila, ellcat transports 0 cantitale mai mare de marfuri intr-o anumita unitate de timp (un an, de exemplu). Cantitatea de marfa depinde de numarul de voiaje (turnusuri) ale navei. Duntaunui voiaj se compune din timpul de mars ~i din timpul de stationare. 0 buna parte din timpul de stat ionare a na vei 11 reprezinta timpul rezervat operatiunilor de ineii['care·descarcarea [l"liirfi~, ca~e poate atinge valori de panii lei1/3...2/3 din lnrreaga perioada de exploatare a acestelB .. Dl~ cele aratate pana aici se poate coneluziona ea rentabilitatea unei nave (eficlenta econornica buna, deci ealltitii\i de miirfuri transportate msi marl. eu cheituieli d~ exp loatare mai mici) este eu atat mai mare eu dit perioadele de stationare In pOrturt pentru operatiunile de inciireare-desciircare sun! rnai miei . . 1nciircarea-desciircarea navelor se poate face eu ajutorui unuia din unnatoarele mijloace: - instalatiile de ridieat ~i transportal de la bord; - instalatiile de ridicat ~i transportat ale portului. La alegerea tipului instalatiei de Illciircare-descarcare, trebuie sa se tinii coni de dotarea porturilor, la navele care fac curse intre porturi bine utilateaceasta fficiindu-se la nivelul satisfacerii unui minimde necesitati A .l I.

Curs SBP Partea II

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Curs SBP Partea II

I~1'1''p

~~~(~1*:LWI~~I'~~ .'~1'Id~

106 Instalatii navale de punte

Se adopts apoi 0 garna de N turatii 11; (i=I,N) pentru care se pot calcula Nperechi de valori K,J. Cu acestea se determinii N puncte functionale pe diagrams,caraeterizate fiecare printr-un anume raport de pas H ~i un anume randament 11p" Dintreaceste puncte se alege elicea corespunzatoare randamentului maxim. Mai departe, eurandamentul maxim se determine un raport de pas optim (H) eu care se determina 0

turatie optima. Cu aeeste date se poate determina apoi coefieientul momentului

(98)

I

., 4. (99)

I

KQ= _Qpn2DS

eu care se caleuleaziimomentul la arborele elieei:

M =kQPI12D5

,~iputerea motorului de antrenare a elieei:

unde

iar 77 este randamentuJ transmisiei,

KT'HID=ct

Fig. 3.55 DiagramaK,J apropulsorului

- MOJ [kW)P> 100077

tmopl

m=30

Fig. 3,56 Schemade amplasarea trnductoarelorpentrudetenninarea experimentala a forlelor,liIOIl1CDlIlllli~ituratiei

In cazu! 'in care calculul propulsorului se face pe baza ~ in bazinehidrodinarnice pe modele de carena, parametrii F. M, T, 11 se determioi direct cu ajutorultraductoarelor montate pe modele, fig. 3.56, Mai departe, pe baza coeficientului

impingerii kF =+. si a avansului relativ J =2 se urmeaza acelasi mers depn D nD

caleul de mai sus, deterrninandu-se parametrii cinematici ~i de fortii ai motorului deantrenare.

INSTALATIA DEINCARCARE

Considentii generaleCalculul nstalatiilor deincarcareMecanismele instaletiei de

, incarcare

4.1 CONSIDERATII GENERALE..

o nava cornerciala se considera ell atat mai rentabila, ellcat transports 0 cantitalemai mare de marfuri intr-o anumita unitate de timp (un an, de exemplu). Cantitatea demarfa depinde de numarul de voiaje (turnusuri) ale navei. Duntaunui voiaj se compunedin timpul de mars ~i din timpul de stationare. 0 buna parte din timpul de stationare ana vei 11reprezinta timpul rezervat operatiunilor de ineii['care·descarcarea [l"liirfi~, ca~epoate atinge valori de panii lei1/3...2/3 din lnrreaga perioada de exploatare a acestelB ..Dl~cele aratate pana aici se poate coneluziona ea rentabilitatea unei nave (eficlentaeconornica buna, deci ealltitii\i de miirfuri transportate msi marl. eu cheituieli d~exp loatare mai mici) este eu atat mai mare eu dit perioadele de stationare In pOrturtpentru operatiunile de inciireare-desciircare sun! rnai miei .

. 1nciircarea-desciircarea navelor se poate face eu ajutorui unuia din unnatoarelemijloace:

- instalatiile de ridieat~i transportal de la bord;- instalatiile de ridicat~itransportat aleportului.La alegerea tipului instalatiei de Illciircare-descarcare, trebuie sa se tinii coni de

dotarea porturilor, la navele care fac curse intre porturi bine utilateaceasta fficiindu-se lanivelul satisfacerii unui minimde necesitati

A .lI.

Page 2: Curs SBP Partea II

~'----~.

108 Instalatii navale de punte

Renuntarea completa la instalatia de incarcare-descarcare I1U este posibila dinurmatoarele motive:

- nava poate naviga si in porturi care nu au dezvoltate asernenea instalatii;- in cazul cand porturile sunt aglomerate sau cand acvatoriile sunt blocate sauizolate, nava trebuie sa poata descarca sau incarca in rada cu mijloacele propriibordului.

CLASIFICAREA INSTALATIILOR DE INCARCARE-DEScARCARE

Diferentierea dotarilor navelor cu un tip sau altul de instalatie se face in functiede urrnatoarele cri terii:

- greutatea instalatiei;- pozitia centrului de greutate;- timpii de lucru si productivitatea instalatiei;- pretul instalatiei,

In general, sc deosebesc urmatoarele tipuri de instalatii:a) instalatii cu bigi, care pot fi:

a.l) simple;a.2) rnecanizate;a.3) speciale.

Din punct de vedere al rnarimii sarcinii, bigile pot fi:

usoare, eu sareini de lueru sub 100 KN;

grele, eu sarcini de lucru peste 100 KN.b) instalatii cu macarale;c) instalatii de incarcare-descarcare speciale.

Indiferent de tipul lor, instalatiile de incarcare-descarcare trebuie sa indeplineascaurmatoarele conditii: ~,

sa asigure productivitati si suprafete mari de deservire;

sa permits functionarea in conditiile in care nava nu este pe asieta dreapta si,In plus, sa nu fie influentate de conditiile de mediu;

sa aiba gabarite ~i greutati mici, iar pozitia centrului de greutate sa fie cat maicoborata;

timpul de pregatire, de punere in functiune si de amarare sa fie minim;

sa nu solicite munca manuals si, cu atilt mai putin, efortul fizic de intensitatemare.

4.1.1 INSTALATII DE INCARCARE CU BIGI SIMPLE (CLASICE)

Instalatiile de incarcare eu bigi simple, fig. 4.1, se eompun din: bigi, tachelaj,vinciurile instalatiei de incarcare, Bigile sunt niste bare articulate intr-o piesa denumitacaleai, fixata pe punte, pe 0 coloana, pe un catarg, etc. Lungimea bigiJor se alegc astfclincat acestea sa acopere gurile de magazii si sa iasa, In acelasi timp, in afara bordajuJui,

iff·.<:~

Capitolul 4 - Instalatia de incarcare.,~ 109

!;'~lJf}

pentru a ridica marfa ~i a 0 depune la cheu. Tachelajul este constituit din role, carlige,lanturi de tachelaj, parame, etc. in figura 4.1 s-au facut notatiile: -1- biga; 2- coloana; 3-

.articulatie de balansina; 4- cheie de tachelaj; 5- rola de balansina; 6- cablu de balansina;.i. 7~ eheie de tachelaj; 8- briilara de palan; 9- cheie de tachelaj; 10- rola de. sarcina;' 11-

contragreutate; 12- za varte]; 13- carlig de sarcina; 14- gai; 15- cheie de tachelaj; 16-palan de gai; 17- cheia de punte a balansinei; 18- pivotul bigii; 19- articulatie cu axorizontal; 20- pararna de sarcina; 21- rola de deviere; 22- parama de sarcina; 23- parama avinciului de balansina; 24- palan de balansina; 25- palan de sarcina; 26- tambur debalansina; 27- vinciul eleetromeeanic al instalatiei.

(b) 24

.i.r ~ '\

17

25

z-

II1213

6

.r . :, .

(a) i~f~(c)Fig. 4.1 Biga simpla

Mentinerea bigii la 0 deschidere anumita, dietata deconditiile de folosire, se face euajutorul cablului de .balansina prins la capatul bigii si care transmite efortul la suportulurechii balaniifnei, situat de regula pe verticala ·suporu.;lui bigii sau foarte aproape deacesta. Rotirea: bigii, se face cu ajutorul gaiurilor de rnanevra, in timp ee deplasateasarcinii pe verticals se face eu ajutorul cablului de sarcina. Instalatiile de ridicat dotateeu astfel de bigi sunt ieftine, productivitatea operatiunilor de incarcare-descarcare fiindfunctie de modul: cum lucreaza instalatia. Astfel, la functionarea singulara manevrarnarfii se face destul de greoi datorita faptului ea sehimbarea deschiderii bigii se facenumai In gal, prin ajustarea lungimii cablului de balansina ell ajutorul unui palan

't in~!'

Page 3: Curs SBP Partea II

~iW:f,:; 110 lnstalatii navale de punte

auxiliar sau prin intennediul tamburelor vinciurilor de balansina, fig. 4.1. Totodata,rotirea bigii cu gaiurile de rnanevra solicita timpi indelungati.

Bigile simple pot lucra individual sau cup late dupa procedeul in telefon (fig. 4.2).La functionarea in telefon, productivitatea operatiunilor creste, fiind de aproximativ 3-4ori mai mare ejungandu-se pana la (45t1h), cornparativ cu functionarea singulara, datoritavitezelor rnari de lucru ale vinciurilor de sarcina. Manevra necesita la fiecare gurii de ma-gazie cate doua bigi. Cablurile de sarcina ale celor doua bigi, unite prin intermediul uneiplaci triunghiulare de care este prins carligul, atenueaza bine rniscarile oscilatorii ale sar-cinii, inliilurand astfel ~i munca manualii. La manevre, bigile au 0 pozitie fixii: una deasu-pra magaziei, cealalta in afara bordului navei. inclinarile lor sunt diferite, punetele deprindcrc ale gaiurilor fiind de asernenea diferite. Deplasarea sarcinii se realizeaza variin-du-se lungimea cablurilor de sarcina. Instalatiile cu bigi sunt simple ~i prezintii avantajele:

- greutate relativ redusa;- pret de cost relativ scszut;- productivitati suficient de bune in conditiile lucrului in telefon;- vinciurile de incarcare pot fi utilizate ~i la manevrarea capacelor mecaniee;

iar ea dezavantaje:- lucru individual foarte greoi;- spatiul ocupat la bord este destul de mare;- ridiea centrul de greutate al navei;- au rnulte clemente ~i foarte multe cabluri;- punetul de la care iau marfa in magazie este fix, deci trebuie facute manevresuplimentare in magazie.

Fig. 4.2 Bigi cuplate in telefon

4.1.2 INSTALATll DE INcARcARE CU BIGI MECANIZATE

4.1.2.1 BIGI MECANIZATE ELECTROHIDRAULICE".

Aceste bigi sunt destinate transferului unor rnarfuri mai grele, avand ~i 0

productivitate rnai mare datorita faptului ca deplasarea sarcinii pe orizontalii se facernecanizat (fig. 4.3: I - ccloana; 2 - hidromotor liniar de ridicare a bigii; 3 - rola desarcina; 4 - bigli; 5 - agregat hidraulic; 6 - hidromotoare liniare de rotire a bigii; 7 -

r,

Capitolul 4 - Instalatia de incarcare 111

placa de prindere a hidromoroarelor liniare; 8 - vinci hidraulic). Mecanis:rnulde retirea bigii permite rotirea acesteia la unghiuri de 60° in fiecare bordo Balansarea bigii esteasigurata de hidromotorul liniar 2. Acest lip de instalatie de incarcare-descarcare,necesita la fiecare magazie un post de biga format, fie dintr-o singura biga mecanizataechipata cu doua vinciuri de gai- pentru a se putea permite rotirea bigii, fie din douabigi- la care lucrul singular, eu una din ele, poate fi facut eu virrciul de gai de lacealalta. Sistemul cu doua bigi la un post asigura 0 productivitate mai mare.

.~

z

Fig. 4.3 Biga mecanizata elecrrohidraulica

Fata de bigile simple, cele eJectrohidraulice prezintii avantajele:~ au posibilitati de functionare in orice punct al zonei deservite;- eontrolul miscarilor se ponte face de catre 0 singura persoana;- au 0 functionare silentioasa;_ greutate mai mica dedit in cazul instalatiilor eu rnacarale sau eu bigi grele;- ccupa un spatiu redus;- instalatiile sunt simple si compacte, fiind mai ieftine dedit cele cu macarale,

Au dezavantajui unei executii complicate datorita existentei agregatelor hidraulice ~i ill

eilindrilor de basculare. tn plus, aceste bigi nu pot fi folosite la manevrele capaceloumecanice.

4.1.2.2 BIGIMECANIZATE GRELE

Aceste tipuri de bigi pot lucra la transferul unor rnarfuri mai grele I?i au raza de:actiune mai mare. Ele sunt, in fapt, niste sisterne de sine statatoare, care deservesc 0\

:I~~

Page 4: Curs SBP Partea II

112 Instalatii navale de punte

.singurii magazie, lucrand ca niste macarale. Schimbarea deschiderii aces tor bigi se poateface si sub sarcina. Functie de forma coloanelor bigiJe pot fi:

- cu coloana sirnpla;- cu coloana bipoda;- cu cruceta,

Rotirea bigilor mecanizate grele este asigurata de doua vinciuri. Daca bigileutilizeaza palane duble cu un nurnar mare de role (fig. 4.4) si vinciuri de 100 KN, potridica sarcini de peste 700 kN. Aceste palane servesc atat la ridicarea sarcinii cat ~i labasculare, ele fiind capabile sa preia lungimi mari de cablu pe tamburele vinciurilor I.

In figura 4.5 este prezentata 0 bigii mecanizata, grea, clasica, cu coloana simpla,avand rola incorporata ill biga. Instalatiile de tip cu rola incorporata (numite si cu rolastrapungatoare) se caracterizeaza pOO faptul ca au cablul de sarcina tras spre catarg, lucrucare conduce la descarcarea balansinelor, in .conditiile unor sarcini mari, Bigafunctioneaza cu patru vinciuri, doua pentru rotire si cate unul pentm sarcina ~i basculare.

Fig. 4.4 Palan dublu

\12

Fig. 4.5 Bigii mecanizata grea

In figura 4.5 s-au facut notatiile: 1 - biga; 2 - rola incorporata ill biga; 3 - ocbi de sarcina;4 - cablu de sarcina; 5 - bloc de sarcina; 6 - bloc de balansina; 7 - balansina; 8 - ureche debalansina; 9 - vinci pentru balansina; 10 - vinci pentru sarcina; 11 - sart; 12 - pivotul bigii.

4.1.2.3 BIGI MECANlZATE DE CONSTRUCTIE SPECIAL..\.

Sunt instalatii care se dispun In planul diarnetral al navei si sunt capabile sa ridicesarcini mari, avand insa dezavantajul unor lungimi destul de mari. In aceasta categorieintra bigile de tipurile: Yelle, Hallen, Stulken. Diferentierile intre licente sunt date demodul In care se realizeaza euplarea capetelor bigilor.

i>-.~

l! Capitolul 4 - Instalatia de incarcare 113

:f-Bigile Velie, fig. 4.6; utilizeaza trei vinciuri. Yinciul de balansina I este

prevazut cu doua tobe, Balansina bigii este constituita dintr-o parama de otel ale careieapete sunt infasurate in acelasi sens pe vinciul cu doua tobe. Cablul este deviat pe nistepastiei, fiindcondus la vinciul de balansina 2, de la care este din noucondus la vinciul 1.Rotirea vinciului I produce deschiderea bigii, iar rotirea vinciului 2 produce rotirea bigiiin plan orizontal, Aceasta ratire este determinata de miirirea lungimii unei rarnuri decabIu, pe' baza micsorarii lungimii celeilalte ramuri. Biga 4 este prevazuta cu traversa 5,care are rolul de a asigura rnentinerea In balansina a unei stari de echilibru pentru to atepozitiile ocupate de biga In decursulfunctionarii

J;Jigile Hallen pot fi cu sau tara deplasare transversala (laterala). Biga 3fiiradeplasart;tran~v~r~\\I~,)jg. 4.7, este sustinuta pe pozitie de doua balansine 4, care suntconduseprin intery;ne,diUJ;p,lasticilor 6 la vinciurile de balansina I si 2. Rotirea bigii falade planul diarnetral al navei se poate face la unghiuri cu atat mai mari cu cat suportii debalansina sunt mai departatide coloana bigii. Daca vinciurile de,b~.I~sina I si 2 se rotescin acelasisens ~i la aceeasi ruratie, atunci biga este basculata. Daca rotirea vinciurilor seface in sensuri diferite si la turatii de asemenea diferite, biga realizeaza 0 rotire cornbinatacu bascu·hire. Cab)uld~ sarcina 5 este condus de-a lungul bigii catre vinciul de sarcina,amplasat in zona planului diametral al navel.

ill,l.~~:.:;

..~.;

,:.~~.!".-;::v

Fig. 4.6 Biga Yelle

2

Fig. 4.7 Biga Hallen

Biga Hallen cu deplasare transversals, fig. 4.8, poate realiza aceasta miscare prininterrnediul unui.mecanism cu surub si piulita. Instalatia este echipata cu patru vinciuri:un vinci de sarcina, un vinci pentru balansarea principals si doua vinciuri pentrubalansinele gaiuri. Balansina principala este prinsa de un suport al catargului, dispus inplanul diametral al navei, ea asigurand irnpreuna eu balansinele gai modifieareadeschiderii bigii, precum ~i rotirea ei intr-un bord sau In celalalt. In figura s-au facutnotatiile: 1- biga; 2- balansina centrala; 3- vinci balansina centrala; 4- cablu de sarcina; 5-vinci de sarcina; 6- balansine 'gai: 7- vinciurile balansinelor gai; 8- dispozitiv eu surubpentru deplasare transversals: 9 - coloane.

'1$:..: .....:I,g

!·II.~')J1

It ~~,!ll;I"f...·.. :1

~":.)1:11il!1'·1Ii.;

'I:·'"{!fil':jrli~J~!Wi~:I

1·,1

[!~Il~

~:

Page 5: Curs SBP Partea II

---- .~

114 Instalatii navale de punte

Bigile Stulken, fig. 4.9, sunt bigi grele, rabatabile, care deservesc doua maga-zii. Posibilitatea dubia de deservire este cream de faptul ca biga poate fi rabatatapupa-prova, functie de zona in care se fac manipulari, Bigile Stiilken se monteaza intredoua coloane, articulandu-se in punte. Coloanele pot fi verticale ~i paralele sau pol fiinclinate catre cele doua borduri. Biga este prevazuHi cu doua balansine care indeplinesc~i rol de gaiuri. Palanele aces tor balansine se prind de capul bigii. La partea superioara acoloanelor se afla montate doua capete rotative, la care sunt conduse eele douli balansinecare vin de la palanele de balansina, montate pe capul bigii. Cablurile de balansina sunt

. petrecute pe dupa blocurile de ghidare ale eapetelor rotative ~i sunt apoi conduse de-alungul coloanelor, la vinciurile de balansina.

Capetele rotative ale coloanelor au rolul de a asigura trecerea de la 0 magazie laalta, bascularea ~i rotirea bigii, Bascularea se produce prin lungirea sau scurtarea arnbelorbalansine, in timp ce rotirea se produce prin lungirea unei balansine si scurtarea celeilalte.Carligul de sarcina este eehipat cu un palan dublu ale carui ramuri de iesire sunt condusela rolele furcii din capul bigii, la blocurile de ghidare de pe capetele rotative ~i,in final, lacele doua vinciuri de sarcina. In figure 4.9 s-au Iacut notatiile: J- biga; 2- coloane; 3- cap

. rotitor; 4- furca capuJui bigii; 5- vartej; 6- postamentuJ in cure este articulata biga; 7- bigi"usoare; 8- role de ghidare ale furcii capului; 9- platforms; 10- balansine., 8----Jfi'R /4

3

2

Fig. 4.8 Bigii Haller; ell deplasare transversala Fig. 4.9 Biga Stulken

Legal de functionerea bigilor mecanizate grele, se pot mentiona urmatoarele avantaje:posibilitatea efecruarii mecanizate a operatiunilor dc incarcare-descarcare,asigurandu-se productivitsti rnari de lucru;

-

Capilolul4 - lnstalatia de incarcarc 115

permit ridicarea unor sarcini rnari ~ifoarte mari.Prezinta In5a ~i 0 serie de dezavantaje:

ocupa mult spatiu la bard;au 0 suprafatli velica mare;au un pre] de cost mult mai mare in comparatie cu bigile simple.

4.1.3 INST ALATII DE RIDICA T CU MACARALE NAVA LE

Dotarea navelor cu instalatii de ridieat cu macarale Ii fost irnpusa de neeesitateaobtinerii unor productivitati mari. Aceste instalatii asigura, in plus, 0 buns supraveghere aoperatiunilor de Incarcare-descarcare, preeum ~i 0 vitezli de manevra ridicata _ Macaralelenavale pot avea actionare manuals (foarte rar intlHnitii ~i numai in cazul macaralelor mici

I~~ifoarte mici), electrica (cea mai raspanditli in momentul de fatal §i electrohidraulica.in cazul actionarilor electrice, energia este fumizata de grupuri Ward-Leonard.

Actionarea electrohidraulica se face cu ajutorul unor. motoare electrice de curentaltemativ eu rotorul In scurtcircuit, care functioneaza la un regim continiru de turalii .Motoarele au montate pe rotor frane magnetice, ell rolul de a bloca rotorul rn cazul candaliment area eu energie electrica este intrerupta. Dad se folosesc motoare electrice de

"eurent alternativ, acestea au poli comutabili asa incat turatia lor sa poata fi modificata,

2

Fig. 4.10 Macara de bord

In figura 4.10 este prezentata 0 maeara navala de bord, cu actionare elecnica Inaceastii figura s-au facur notatiile: 1- vinci de basculare; 2- vinci de sarcina; 3- reductorpentru rotire; 4- statii magnetice (controlere); 5- bratul maearalei (flesa); 6- postamentulmacaralei; 7- partea rotativa a rnacaralei; 8- role de deviere; 9- limitator unghiuiar decursa; 10- carlig de sarcina cu contragreutate. Acest tip de macara este echipat eu treimecanisme (mecanisrnul de rotire in plan orizontal, vinciul de sarcina, vinciul de

".

Page 6: Curs SBP Partea II

J 16 Instalatii navale de punte

,1.,

balansina sau de bas cuI are) care pot fi actionate simultan ~icare sunt eehipate ell friioe~t.~eJectromagnetice pentru oprirea rniscarii rnacaralei In caz de avarie. Maearalele navale;il!prezinta urmatoarele avantaje 10 raport cu instalatiile de ridicare eu bigi: .,

- sunt capabiIe sa intre imediat 10 functiune, rera a necesita timpi de pregatire;- au raze man de actiune, putand ridica sarcini din orice punct al magaziei;- eomanda si controIuI tuturor rniscarilor pot fi facute de un singur om;- asigura posibiIitatea unor miscari compIexe la carlig;- greutatea instalatiei este uneori mai midi decat in cazul bigilor grele;- ocupa spatiu mic Ia borduI navei; .- sunt mai compacte, mai usor demanevrat, avand 0 uzura mai midi a cablurilor ~Idecat in cazul bigilor. :;~

Dezavantajele instalatiilor de incarcare-descarcare cu macaraJe navale:'~- constructia este dificila, montaju! de asemenea, deoarece au mecanisme de 0 ~complexitate mai mare decat bigiJe; ~

.- pentru sa:cini de ridi~are mari necesita constructii solide, foarte grele; .~~.~- au pretun de cost ridicate. '~

¥~~~4.1.4 INSTALATII DE INCARCARE SPECIALE

4.1.4.1INSTALATII DE INCARCARE PE ORIZONTALA.'-~~

"~~~

~ '~~

La nave le de tip RO-RO sau ferryboat incarcatura se deplaseaza la borduJ navei 'gcu mijloace proprii de tractiune, la nava trebuind sa se faca arnenajari speciale. Situatii 11sirnilare se intalnesc si la unele nave la care operatiile de incarcare-descarcare se fac prin ·:1intermediul autostivuitoarelor. Deschiderile prin care se face accesul marfii sunt ampla- .~sate pe bordaj si poarta denumirea de porti; acestea pot fi amplasate Ia extremitatile navei,@.,sau in zona cilindrica, Efectiv, acestea sunt sectii plane sau de velum (in prova), imbinate ,:~mecanie cu bordajul si puntile si care se pot deplasa pentru a permite Inciircarel!,;~mijloacelor tehnice pe roti si /sau a altor mijloace de transport. .J!

Marginea inferioara a portii de incarcare se amplaseaza deasupra unei linii ;~~paralele cu puntea de bord Iiber, linie cu punctul cel mai de jos la nivelul celei mai "lnalte linii de incarcare. In caz contrar, se prevad doua randuri de porti de incarcare.Cu toate acestea, portile sunt etanse Ia actiunea apei rnarii, inchise si zavorate ca sa nudeformeze suplimentar gamiturile. Ele se deschid spre exterior pentru ca apa sa apesepoarta pe rarna. Deschiderea este posibil a se face 9i spre interior, dar numai atuncicand suprafata portii este mai mica de 10m2• Rezistenta portii trebuie sa fie egala cucea a bordajului din zona respectiva, iar elementele de zavorare ~i fixare sedimensioneaza in functie de solicitarile date de poartii in regim dinarnic. Drept poartase pot folosi ~i rarnpele, care sunt destinate introducerii pe nava a mijloacelor detransport sau a altor incarcaturi. Rampele pot face legatura intre nava ~ieheu sau intrepuntile navei, putiind ocupa doua poziti i:

-de lueru;-dc repaus.

. "'-'--_ .. '

Capitolul 4 - Instalatia de incarcarc 117

Rarnpele exterioare pot fi simple sau dublu articulate intre ele, deplasandu-seintre cele doua pozitii amintite mai sus prin rabatare saupliere. Pentru ferryboat-utiacestea se afla, de obicei, pe eheul de ancorare. Rampele interioare pot fi constructiistructurale de tipul unor plane inclinate fixe sau de genu I unor elemente de punte(platforme) care se pot monta inclinat pentru aceesul vehiculelor. Pentru a setransporta vehicule de inaltimi diferite se pot utiliza ~i punti mobile la care distantsinterpunti se regleaza.

Rampele, platformele ~i puntile mobile sunt prevazute eu:• Elemente de rezernare in borduri, punti ~i pereti;• Elemente de suspendare si asigurare In pozitia de lucru (pontili,

tiranti);• Dispozitive de fixare in repaus, cand dispozitivele de ridicare nu

trebuie sa ramana sub sarcina.Elementele constructive si rezernarile se calculeaza in regim dinamic. In plus, pentrudeplasarea pe verticala, lntre punti se mai pot folosi lifturi:

• cu cabluri (sincrolift cu 4 tamburi);cu ciIindri hidraulici;

• cu cilindru central;eu mecanism "foarfece";

Pentru actionarea (deplasarea) elementelor de rnai sus se pot utiliza:• actionari e1ectrice cu mecanisme auxiliare;

actionari hidraulice.Arnenajarea deschiderilor in prova se po ate face eu ajutorul portilor cu deplasare verticalasau transversals. Rabaterea portii eu deplasare pe verticals se realizeaza hidraulie cu uncilindru. Rabaterea rarnpei se realizeaza printr-o transmisie cu cabluri de la un vinci,pentru actionare folosindu-se cilindri hidraulici, Portile prova eu deschidere transversalese utilizeaza in special cand pe puntea navei se transporta agregate ~i utilaje dedimensiuni considerabile (utilaj chimic, constructii meta lice, etc.), fiind necesara 0

deschidere foarte mare In pro va.In afara deschiderilor prova, la unele nave se pot amenaja porti pupa indeosebi

in situatia in care realizarea corpului navei cu pupa in oglinda permite ca poarta pupasa constituie 0 sectie de bordaj dernontabila. Portile pupa se pot realiza in varianteIe:

a) rabatabile;b) pliante;

Portile de bordaj servesc mai mult pentru:a) accesulla bord al pasagerilor;b) incarcarea navelor cu ajutorul autostivuitoarelor;c) incarcarea eu electrocar si lift.

Penile pot fi eu deplasare (rabatere) vertical a sau transversals, destul de des intiHnite fiindsi variantele eu poarta - rampa (pentru pasageri).

Rampele exterioare, in afara de cele prezentate mai sus, se pot realiza in rnai

multe variante.

J

k:~

~.

r;il~

(It!!b\;nfA.

Page 7: Curs SBP Partea II

:rf.,\:!j~IIti1~~'~~1

iiilIII

.'1L.

I j 8 Instalatii navale de punte

isIII

r~11

a) rampe multiple, care pot fi: .

- ell placa tumanta;_ articulate direct de corp.

U211al, 0 ramps se eompune din urmatoarele sectii:I - sectia de baza;II - sectia medie;III - sectia de asezare pe cheu;IV - placa rurnanta.

Sectiile I, II, Ill, sunt pliate sub sectia 1. Rampa este actionata eu virieiuri eu cabluri,Trebuie precizar faprul cii Tampa poate functiona ~i numai eu sectia 1.

b) rampe simple.

Parametrii de functionare ai rampeJor diferii de la 0 varianta constructive la cealalta.

1) rarnpe eu 0 singurii sectielii!imea se stabileste in functie de gabaritul vehiculului;

• lungirnea se stabileste in functie de marfa inci:ircata ~ide arnenajarileportuare;

• unghiul de inclinare fala de orizontalii: a = 0 ... 15° (max 20°);• tirnpul de manevra: la ridieare 40 ... 60s; la coborare 15 ... 20s;

Conditii de functionare:unghiul de inclinare transversals a navei: rp = 5 6°;unghiul de inclinare longitudinaHi a navei: B = 2 3°;

• ternperaturi: +50°" .-20°C.Aceste unghiuri se veri fica din punet de vedere al deplasiirii marfii la bord.

2) rampe eu sectii multiple

• unghiul de retire falii de planul diametral: fJ,nax= 40°;• pozitia cheului fata de poarta de acces: -5,5 ... +2,2 m;• distanta cheu-nava: 2,5 .. .Sm;• inelinari: tp = 9° ; B= 5°; amax = 9°;• sarcina maxima de calcul: 20kN/m2

;

limp de manevra: 17 rnin;

3) lifturi

• Vitezli de urcare-coborare: Sm/min;• Unghiuri de inclinare: if! = 5° ; f}= 2°;

Dimensiunile de gabarit ale rampelor se deterrnina in functie de:tipul navei;

• tipul vehiculului;• lntensitatea operatiei de Incarcare impusa de armator.

'I"K:i:(l:'·1

1

Capitolul 4 - lnstalatia de incarcare 119

4.1.4.2LNSTALATII DE iNCARCARE·SPECIALE PENTRU OPERATIl DEMANEVRA iN MA:RE DESCHISA

"Din cadrul acestor instalattifac' parte: I ••..••:,' . ., •••.

1- Instalatii de lansare - ambarcare a'!neiirciituriloqihltitoare in mare, deschisa, pe valuri:nave baza eu barci de pescuit, nave 'LASH, nave· de: cercetari la care ise- marievreazasubmarine, etc. Aeeste instalatii lucreaza pana la mare de gradul 5 - 6, tonditii in.caredeplasarile pe verticala (functie de caracteristicile navei) pot ajunge panii Ia 8 -10metri,impuniind viteze de manevra ee pot depasi 3,5 mls. Ridiearea incarciituriiplutitoare pe valuri se face in trei etape: _ .

I - de la agatarea incarcstuni pan a la tensionarea eablurilor inste Iatici deincarcare, cand incarcatura oscileaza libel putandu-se lovi de borda];II - de la tensionare piina la pierderea contactului eu apa pot apare solicitaridinamiee rnari, fiind posibila aparitia unor manevre periculoase;III - incarcatura suspendata oscileaza sub influenta navel, solicitand vineiul deincarcare. .

Tensionarea cablului de sarcina se face.in mornentul in care sarcina seaila pe creasta valului, deci cand viteza obiectului incarcat este aproximativnula. Schemele de actionare pot ft. :

a) eu sistem automat de deterrninarea mornentului ridicarii;b) eu vinci hidraulie. .

2- Maearale eu sisteme de urmarire,3- Instalatii de transfer marfa in mars (rnarfuri generate sau alirnentare in mers ).

..,

4.2 CALCULUL INSTALATIILOR DE INCARCARE

Calculul aces tor instalatii se face in urmatoarele etape: .I-alegerea tipului de instalatie; .2 - determinarea caracteristicilor geometrice ale instalatiei;3 - caleulul fortelor care solieitii instalatia;4 - efeetuarea ealculului de dimensionare a elementelor instalatiei (bigi, eoloane,tachelaj) pe baza fortelor determinate anterior;5 - ealeulul meeanismelcr instalatiei.

4.2.1 CALCULUL ELEMENTELOR GEOMETRICE ALE UNEIINSTALATII DE INCARCARE CU BIGI

Lungimea unci bigi singulare este impusa de lungimea gurilor de magazie, deunghiul de rotire fara de planul diametral, de liitimea navei, de distants pana La care sedoreste ca biga sa bata in afara bordului, precum si de distanta amplasarii suportului bigiifaIii de planul diametral. Daca bigile lucreaza si cuplate In telefon, atunci lungimea loreste deterrninata si de aceasta conditie, in ideea asigurarii unor anumite suprafete de

..•.. ~- ...

Page 8: Curs SBP Partea II

-----_._---_.

120 Instalatii navale de punte

lucru, Daca se accepts ca lungimea gurii de magazie este [m (fig. 4.11), atunci, pentrufunctionarea singulara, capul bigii trebuie sa bata pana la distanta de 2/3 [m, cu conditia cabiga sa faca un unghi mai mare de 30° eu orizontala. In cazul cuplarii in telefon, capulbigilor trebuie sa bata paua la lungimi de 1/3 1m. Distants d, de amplasare a bigii falii derama transversala a gurii de magazie, depinde de gabaritul vinciului precum ~i denecesitatea asigurarii unui culoar de trecere. In general, valorile minime pentru aceastadistants sunt In jurul a 3,5 - 4 m.

~ i:

Fig ..4.11 Geometria instalatiei de incarcare eu bigi

Amplasarea bigii in raport cu planul diametral al navei se face In functie delatimea gurii de magazie, de tipui coloanelor sau catargelor. Distants este limitata inferi6rla (2 ... 3)m, iar superior la bn/2. Inal\imea capului bigii, h2, se adopta functie de unghiul ape care higa II face cu orizontala, fiind stabilita la valori de 5-0 metri la care se maiadauga 30% din distanta dintre capetele bigilor, masurata pe proiectiaorizontala. Bataiabigii in afara bordului, masurata in zona semilatirnii maxime a navel, este determinata detipul bigii. Astfel, in cazul bigilor usoare, b=(3 ...5)ni, iar in cazul bigilor greleb=(4...8)m. Rotirea bigilor in afara bordului depinde de amplasarea punctelor de prinderea gaiurilor (balansinelor). Unghiul maxim de rotire tp este limitat din consideratii deevitare a pierderii stabilitatii, la valori de (54 ...60°). Dad ne referim la biga 1 din figura4.11, se poate scrie relatia geometries:

Pentru biga 2:

(1) .".

(2) ,'.

~.

~I:~I

Capitolul 4 - Instalatia de incarcare 121

OM = L2 cos az (3)

Introduciind relatia (3) in relatia (2), se obtine:

MN = Lz cos az sin rp (4)

Pe de alta parte,

MN=b+(f-y) (5)

asa Incat, daca se introduce relatia (5) In (4), se obtine:

Lz cos az sin rp = b + (f -y)de unde se poate obtine expresia lungimii bigii:

(6)

b+(f-y)cos a2 sin rp

In final, lungimea bigii se alege la valoarea cea mai mare obtinuta intre L/ ~i L2. La bigilegrele, procedura de ca1cul este aceeasi numai ca y=O deoarece biga se arnplaseaza inplanul diametral al navei.

Lz(7)

4.2.2 CALCULUL FORTELOR CARE SOLICITA. ELEMENTELEINSTALATIEl

Calculul fortelor se poate face fie grafic, fie analitic,

4.2.2.1 METODE GRAFICE DE CALCUL

Aceste meto~e sunt relativ simple ~i usor de aplicat, rezultatele obtinute fiindsuficient de precise. In cele ce urmeaza, se va exemplifica cazul calculului unei instalatiide ridicat cu bigi grele, cu 0 singurii balansina, fig. 4.12. In instalatie, actioneaza fortele:

Pb - forta din biga, Ps - forta de intindere a pararnei de sarcina, li -forta de inti ndere a

paramei de balansina si P - forts Ia ciirlig. Aceasta din urma se compune din greutatea

sarcinii P;, greutatea blocului de palane P2 si din jumatate din greutatea bigii P3,

considerate a fi concentrata in varful bigii.Pentru biga reprezentata in figura 4.12, sunt sugerate doua posibilita\i de

conducere a cablnlui de sarcina, functie de tipul bigii. Astfei, daca biga este detipul curola incorporata, cablul de sarcina are directia reprezentata in desen cu doua linii- unacontinua, dublata de una intrerupta, Daca biga este lara rola incorporatii, atunci cablu I

') ,f(·1

;'.!

F;:

l,~~i('r

I~~~I~I.k'I~Itw~~i

rtl~l.

Page 9: Curs SBP Partea II

122 Instalatii navale de punte

de sarcina este condus de la palanul de sarcina la vinciul de sarcina, de-a lungul bigii,dupa linia continua simpla. Considerandu-se blocul de palane de sarcina, in fig. 4.13s-au reprezentat cele doua posibilitati constructive de cuplare a eablului de sarcina peblocul de palane:

eu ramura libera a cablului pe blocul fix (fig. 4.13 a);eu rarnura liberli a cablului pe blocul mobil (fig. 4.13 b).

Fig. 4.12 Fortele din instalatia de ridicat ell biga grea ell 0

singurii balansina

In prirml caz, expresia fortei din cablul de sarcina este:- la urcare:

- la coborare:

iar in eel de-al doilea caz:- la urcare:

iI~I'I,'!",1':\

'I,~'!I, ,

t\

- Ia coborare:

P J5(a) (b)

Fig. 4.13 Bloc de palane desarcina

ill relatiile (8) ... (11) "P" reprezinta forta la carlig, n- nurnarul de scripeti din palau, iar keste un coeficient ce depindo de coeficientul de frecare in scripete JI:

_ .._--- ------ .. ~

(8)

(9)

(10)

(II)

Capitolul4 -Jnstalatia de lncarcare 123

k=I+,u ( 12)

Pentru calculul prin metoda grafica, se serie eehilibrul capului bigii,considerandu-se toate fortele concentrate la nivelul acestuia, metoda aplicarrdu-sediferentiat, functie de tipul bigii. Daca se considers cazul bigii grele tara rola incorp orata,atunci procedura este urmatoarea: dintr-un punct oarecare A, fig. 4.14, se reprezirita lascara vectorul P, ca suma intre vectorii :0;, P2 ~i P3 . Din capatul acestuia se traseaza 0

paralela la directia cablului de sarcina, pe care se aseaza vectorul Ps , ajungandu-se inpuncrul C. Prin acest punct se traseaza 0 paralela (a) la directia balansinei, iar prinpunetul A 0 paralela (b) la directia bigii, Intersectia dreptelor (a) ~i (b) se produce inpunctul D, care defineste rnarimea vectorilor Pb ~i H , respectiv a fortei din big a si a

. '.forrei din balansina. Daca se neglijeaz; forta P3, se poate determina rezultanta R afortelor care actioneaza in cablul de sarcina.

Daca se considera cazul bigii grele eu rola incorpcrata, atunci mersul de calculeste oarecum modificat, fig. 4.!5, in sensu! ea nu se rnai considers greutatea jumata tii debiga si, in plus, directia fortei din cablul de sarcina este alla. Cu fortele din balans irra sidin biga, Pb, astfel determinate, mai departe se dimensioneazli blocul de palane ~isisternul superior de prindere d-=-coloana a palanului balansinei. Pentru aceasta trebuiedetertninate rezultantele HI ~i Ps ,pe baza cornponentelor lor:

H, = H+ fl., (13)

in care H este forta din balansina determinate anterior, iar H s reprezinta cornponentadin cablul de balansina trecut pe dupa palanul superior. Se observa apoi ca:

-- -P, IUlUl = Ps + P; ( 14)

In care Ps este forta din cablul de sarcina, iar P; cstc 'c~mponcnta fortci din cabh.rl de

sarcina petrecut pe dupa palanul inferior. Considersnd palanele, P; se poate scrie ca:- la 'urcare:

P, = kPs (15)

- la coborare:

P' = P,sT ( 16)

Daca se urmareste dimensionarea boltului de prindere a blocului palanelo r desarcina, arunci se considers numai rezultanta R, obtinuta din insumarea fortelor PI, P2~i Ps , fig. 4.14. Functie de modul de realizare a prinderii 'blocului palanclor de sarcina decapul bigii, se deosebesc variantele constructive din fig. 4.16.

,i!l~.

Page 10: Curs SBP Partea II

i --- ~ij01~, .

, I:'\jj!~I.I!1;f"o~

124 Instalatii navale de punte

'"~I A

- / Ilb/ / 1{R

/ r rsPz1>,

B

A

ii jf

D nif if

(b)

C(0)

B

c (oj"-

Fig. 4.14 Calculul prin metoda grafica in cazulbigii grele lara rola incorporata

Fig. 4.15 Calculu 1 prin metoda grafica in cazulbigii grele lara rola incorporata

-,

cLFig. 4.16 Variante de prindere a blocului palanelor de capul bigii

In cazul bigilor cu doua balansine, bascularea bigii sub sarcina se face cu ajutorulcelor doua balansine. In momentul in care balansinele se vireaza sau se fileaza egaI, bigaisi rnicsoreaza, respectiv rnareste deschiderea. Daca 0 balansina se vireaza (isi micsoreazaIungimea) iar cealalta se fileaza (si rnareste lungimea), atunci biga se roteste, Pentrudeterminarea forte/or care actioneaza In instalatie se utilizeaza doua planuri ajutatoare:unul definit de biga si sarcina, iar celalalt, inclinat, definit de cele doua balansine. Inter-

sectia dintre accste doua planuri ajutatoare este 0 dreapta, notata AM In fig. 4.17. Mode-lul de calcul este similar celui prezentat Ia biga ell 0 singura balansina, singura deosebire

constand In faptu\ di In locul fortei din balansina se obtine forta H dispusa pe dreaptaAM.

'"':

'~.']'tJ

j CapitoluI 4 - lnstalatia de incarcare 125

B

If

Fig. 4.17 Calculul prin metoda grafica. Cazul bigii ell doua balansine

Cand cele doua balansine sunt egale, deci atunei cand biga nu este rotita,tensiunile din balansine sunt egale. Pentru determinarea tensiunilor in balansinacand bigaeste rotita fala de planul diametral cu un anumit unghi a, se proiecteaza punctul A situatin varful bigii pe un plan orizontal, obtinandu-se astfel punctele A" A), A3, ... , corespun-zatoare unghiurilor de rotire considerate, fig. 4.18. Aceste puncte se ami pe un arc de cercpe care capul de biga 11 descrie' atunci cand bigase roteste, Punctele A" A2' A3 seproiecteaza pe axa ce contine cruceta bigii, in punctele M" M), M3. Pe segmentele-- -- -- ----AI M I ... A3M 3 se construiesc segmentele normale AI NI, A2N 2 ' A)N 3, a carer rna-

rime este egalii cu distanta, masurata pe vertical a, intre capul bigii ~i linia de unire asuporturilor balansinei de cruceta coloanei. Se traseaza apoi arcele de cere N,A/,N2A/, N3A/ cu centre le in punctele MJ, lvh, MJ• Unind punctele Ai', A2' ~i A;' cupuncteJe C si B, care materializeaza punctele de prindere ale balansinelor de cruceta,se obtin directiile balansinelor reale, precum ~i rnarimea acestora. Descornpunand

rezultanta H a tensiunilor din balansine, fig. 4.17, se pot deterrnina cornponentelesale, pentru diverse unghiuri de rotire a bigii. Metoda prezentataanterior, considera eiinava nu are inclinari longitudinale sau transversale. Presupunand ca nava este inclinatalongitudinal cu unghiul B ~i transversal cu tp, atunci schema de calcul va arata ea infigura4.19.

In conditiile inclinarilor initiale ale navei, punctul M, nu mai este in planuldiametral, insa ca!culul se poate conduce in aceeasi maniera ca ~i in cazul precedent,

calculandu-se fortele H din balansina ~i Pb din biga, Dupa ce s-a determinat forta fictiva

H din balansina, se poate face ° constructie asemanatoare aceleia din figura 4.18, din

care sa se determine tensiunile H, si H2 din cele doua balansine.

"r"

~I\\!.:<.,

~!~

Page 11: Curs SBP Partea II

:fi'

,Ji'

~(~"11~1 ;l' ~jl

:~M:ri~!,~~"

126 Instalatii navale de punte

----.-. '-M&--.!Igiirolilii ell 1~l-1 __ - _Ii....

~

Fig. 4.18 Determinarea tensiunilor lnbalansina eand biga este rotita fala de planul diametral ell unanumit unghi a

4.2.2.2 METODA ANALITICA DE CALCUL AL INST ALATIILOR DEINCARCARE-DESCARCARE CU BIGI

Aceasta metoda de ealeul este pretabila a fi folositii indeosebi in cazul bigilor eudoua balaasine, Se considers 0 asemenea biga, fig. 4.20, raportata la sistemul de axe decoordonate xyz. Originea sistemuJui de axe se considera In punctu! de articulatie a bigii decoloana Coordonatele geometriee ale punctelor B ~i C de prindere a balansinelor decruceta sunt (a.O,h) respeetiv (-a.O.h), unde h reprezinta inaltimea de montare a crucetei,rnasurata de la nivelul punctului de articulatie a eapuluiinferior al bigii. Presupunem eiilungimile celor daua balansine sunt II ~i f). Asupra eapuluisuperior al bigii actioneazadoua eategorii de sareini:

forte active: Ps prin cornponentele sale ~iP:,;legaturi: HI, H2 ~iPi.

La inceput, se determina cosinusii directori ai directiilor principale, proiectand lungimeaL a bigii pe axele de coordonate:

Ox: Lsinrsinlf' = XlOy : L sin r cos e = }'

Oz: Leosy = Z

de unde:

(17)

Capitolul 4 - Instalalia de Incarcare 127

cas al = 1= sin r sin tp)cos a2 := f = sin r cas !p

cas a3 = i = cas r(18)

'c

":~IP,

x

y-aIO,O;

'I'(a,O,O)

,-Fig. 4.19 Calculul prin metodagrafica, Fig. 4.20 Schema de calcul analitic al bigil or eu doulNava Inclinata longitudinal cu unghiul B balansine

~i transversal eu unghiul rp

Referindu-ne la balansina I, se pot scrie expresiile proiectiilor pe sistemul deaxe de eoordonate ales, In functie de pozitia la un moment dat a bigii:

fix = X - a = L sin y sin If' - alfly '" Y = L sin;' CDSrp Jllz = h - Z = II - L cas r

.~

(19)

Functie de aceste proiectii, se poate defini directia balansinei:Icas PI =..k'Iflycoslh =-'II

CDS p) = -1L

'I(20)

Procedandu-se identic pentru balansina 2. se obtin proiectiile pe sisremul de axe

Page 12: Curs SBP Partea II

128Instalatii navale de punte

12x = X + a = L sin r sin rp + a)f2y = Y = L sin y cos cp

12z = h - Z = h - L cas y

si mai departe, directia balansinei:

:~1~'~f(21) ';gII

,cos 5] =.2.£

Iz

5 '2COS 2 = -L12

coso) = ~'2

:f:i

~t(22) {l

~if;J~i.:t

Daca cablul de sarcina este tras pe directia bigii, atunci proiectia fortei ~ , care :il-::~, apare III acesta, se face sub aceleasi unghiuri ca si fOI1a din biga, P

b. Sc poate lntiimplai~

ca pararna de sarcina sa fie trasa pe directia AM, si, in acest eaz, proiectia aeesteia va fil'definita tot prin cosinusii direetori ai directiei AMi'~,

:JI)~:.~

.~

;l[

i~f./::

,'1::'

XCOS5] = AMI

'rcos52 = AMI

OM] -z,COS53 = AM]

(23)

I~.••

Presupuniind eazul unei bigi la care cablul de sarcina este tras de-a lungul bigii, scriindeehilibrul static al punctului A vorn avea:

Ix = 0: (Pb - Ps)cosa] + HI cos B, - H2 coso] + Pr = 0)Iy = 0: (Pb - Ps)cosaz - HI coslh - H2 cosoz - p[ = 0

Iz = 0: (Pb - Ps)cosa3 + HI cos Ih + H2 cos53 - Py = 0(24)

Daca, insa, cablul de sarcina este tras pe directia AMI, atunci sistemul de ecuatii (24) sescrie sub forma:

Pb cos cj - Ps cosol + HI cos PI - H2 casal + Pr = 0)Pb cos 02 - Ps cos 5Z - HI COS P2 - Hz CDS 02 - p[ = 0Pb cos IX3- P., COS 53 + HI cos PJ + H2 COS 03 - Py = 0

(24')

Capitolul 4 - Instalatia de incarcare 129

'h~

Rezolvarea acestor sisteme de ecuatii conduce la aflarea fortelor din balansine,- -

HI si H2 ,precum si din biga, Pb . Determinarea acestora se face pentru diverse pozitiide functionare a instalatiei, deci pentru diverse valori ale unghiurilor rp si y. Din caleulerezulta ci! valoarea fortei din biga este aproximativ constanta, nefiind influentata depozitiabigii. In schimb, fortele din balansina sunt purernic influentate de aceasta. Pentrucalculul fortelor maxime din balansina se considers pozitiile extreme ale bigii, pozitiidefinite de unghiurile rp si y. Pentru bigile grele, pozitia extrema se obtine pentru unghiuri!p cuprinse intre (60 ...70)0 si yde maximum 60°, Pentru a se evita depasirea acestor valorial unghiurilor de inclinare a bigii, depasiri ce ar produce suprasolicitari ale balansinelor sicoloanelor, instalatiile sunt echipate cu limitatoare de sarcina.

"·;'n,

4.2.3 CALCULUL DE REZISTENTA A ELEMENTELOR INSTALATIEIDE INCARCARE '

4.2.3.1 CALCULUL BIGILOR

Bigile reprezinta constructii metalice de sectiune circulara constants sauvariabila. Cele cu sectiune variabila pot fi:

din tronsoane cilindrice imbinate intre ele prin tronsoane con ice;eu partea centrala cilindrica si extremitatile tronconice;din doua tronsoane tronconice imbinate intre ele la baza mare;din portiuni eilindrice de diarnetre diferite, descrescatoare in trepte, de lacentru catre capete;cilindriee.

Bigile sunt solicitate la compresiune excentrica, fie din cauze tehnologiee de fabricatie,fie numai din cauza sistemului de prindere a blocului de palane de sarcina de capul bigii,fig. 4.21. Urmare a acestui fapt, in biga apar freevent atat tensiuni din solicitarile axiaJecat si din incovoiere. In plus, sunt unele cazuri cand apar si forte transversale carecumulate cu fortele produse de greutatca proprie genereaza in afara cornpresiunii si 0

incovoiere (este cazul bigilor eehipate cu role de deviere). Compresiunea excentrica este

generata de faptul ca rezultanta fortelor axiale Pa si H a nu este dispusa pe axa bigii, ei

la cota e de aceasta:

Pb = H a + Pa = H a + P sin a + P . vJ (25)

unde a este unghiul de inclinare a bigii, masurat din axa acesteia la planul puntii, iar VI

este coeficientul de rezistenta a blocului de palane, Pentru paJanul din fig. 4.13a, laurcare:

kn(k-l)k» -1

(26)VI

iar la coborare:

:,i~!~J:ii

~I~'I't\'fO,1•I~VI'~~.111

"1.~.l~~t'[;'1

Page 13: Curs SBP Partea II

~!~l~~t!!11

';11\

,ii,'

130

YI

Instalatii navale de punte

k-lkF-1)

Ii

PFig. 4.21 Sistem de prindere a blocului de

palane de sarcina de capul bigii

Pentru palanul din figura 4. I 3b, In ureare:

v = k" (k - 1)I kr+' - 1 '

iar la cabo rare :

Fig. 4.22 Schema de determinate pe calegraficaa fortei din bigii

k - IvI = klJ+1 - 1

Din rela(ia(2S) se scoate expresia fortei H a din urechea de prindere a balansinei:

Ha = Pb -P(sina+vl) = Pb -Psina-P'YJ

(27)

(28)

(29)

(30)

Forta din biga Pb se poate determina pe cale grafica, fig. 4.22. Din asemanarcatriun-ghiurilor ABC ~iCDE, se poate serie ci'i:

AC = PhAB P

adicii,

IPb=P-

h

(31)

(32)

Capitolul4 - Instalatia de incarcare 131

Relatia (32) da valoarea fortei in biga, in cazul in care se considera ~i -aportul datorattensiunii introduse de vinciul de sarcina. atunei la expresia lui Pb data de (32) se maiadauga ~i forta P'=Pn, data de vinci si:

IPb= P-+ PYI

h(33)

Introducand pe Pb, dat de relatia (33), in expresia lui H. data de (30), se obtine:

Ha = P(i ~ sin a) (34)

Asa cum:':"

P a = Pb - H a = P i + P V / - p( * - sin IX ) (35)

rezulta d\:

Pa = P(V! +sina) (36)

R¥ela(iile (34) ~i(36) dau valorile fortelor H. si Pa• Se pot intiilni urmatoarele situatii:.. . a) Ha = Pa, caz in care e=O;

b) H; < p." excentricitatea este dispusa sub axa bigii si conventional, scconsiders pozitiva;c) H. > p., excentricitatea este dispusa deasupra axei bigii si se considersnegative.

Excentricitatea va crea un moment lnccvcietcr suplimentar celui provocat de greutateaproprie. Valoarea excentricitarii e este dependents de unghiul a facut de biga cu plan ulorizontal. Se poate arata cii aceasta excentricitate, anume aleasa, poate 1111bunatiili staresade eforturi din biga, 111 sensu I ca valoarea ei se poate adopta astfel incat, la valorile decalcul ale unghiului a, momentul introdus de forta excentrica sa fie contrar mornernuh.i j

dat de greutatea proprie, descarcandu-se in acest fel sttuctura.Cand excentricitatea este nula, Ha = PD. si:

1= 2 sin ex + ~'lh

(37)

Cand excentrici tatea este negativa:

t > 2 sin a + vI (38)

. iar cand este pozitiva

1< 2 sin ex + ~'Ih

(39)

·.1"

i~" .•

Page 14: Curs SBP Partea II

132 Instalarii navale de punte

Daca se considers ca in relatia (37) =1 S° si in relatia lui VI se irnpun n=! si k=1 +J-1, se

va gasi ea pentru e=O, raportul * == 1,56, adica

11 :0 0,64I

In aeeste conditii, pentru * < 0,64 excentricitatea este pozitiva, lucru care deterrnina 0

Jmautiitire a stabilitatii initiale a bigii. Cum pentru instalatiile de Incarcare eu bigi hIlpoate ajuuge pana !a valoarea de 1,2 insearnna ca, [inand cont de acest criteriu, in faza de

'proiectare se va adopta

~ = 0,64 .. 1,2

Daca se face acelasi calcul peutru 0 bigii eu blocuri de palane, rezulta ea raportul hIlcreste la excentricitate zero. In aceste conditii, excentricitatea are un efect negativ,provocand inrautatirea stabilitati] initiale. Marirnea Iui e se poate calcula, scriindechilibrul momentelor date de fortele Pb, P" ~i H, In raport cu axa centrals a bigii, fig.4.22:

Po - H;e=---zPh

\,i ea variaza cu unghiul a. Pe baza acelorasi rationamente se poate ajunge la concluzia ca9i in cazul bigilor grele, ell sau Tara rola de ghidare incorporate, exeentricitateaconstructiva influenteaza nefavorabil asupra stabilitatii initiale. Daca Ia 0 biga se vorconsidera: forta in biga Pb ' greutatea pe metru liniar q, excentrieitatea e, diarnetrul bigiiconstant, schema de calcul va f eea din fig. 4.23. ",

~"L=L'/"I'IIDt~,Fig. 4.23 Schema de calcul pentru determinarea siigelii bigii Fig. 4.24 Sectiune prin biga

lntr-o sectiune facuta la distanta x de originea sisternului de axe, rnomentulincovoietor caIculat in raport cu axa bigii are expresia:

M(x) = Mo(x) + Pbw

in care Mo(x) este momentul incovoietor din sectiunea x dat de sarcina uniform distribuitasi de momentul mo.

(40)

(41)

(4'2)

(43)

Capitolul 4 - Instalatia de incarcare m

I-x ql2 (x x2)M °(x) = tI10 -- + - cos a - - -I 2 I /2

unde W este sageata grinzii produsa de Mo si Pb, Scriindecuatia fibrei medii deformate:

E1w"=-M(x) (45)

$i difercntiind de doua ori, se obtine:

PwI/! + aZw" = E1

uncle:

a2 = PbE1

Solutia generals a ecuatiei diferentiale (46) este de [0I111a:

w = C1 cos ax + C2 sin ax + C3x + C4 + C/J(x)

Pentru grinda din figura 4.24, termenul (/J(x) are expresia:

m( ) _ (mo q cos aJ(,1 ) x2q cos a'" x - - + -- - cos ax - -:0-:::--Pb a2Pb 2Pb

(44)

(46)

(47)

(48)

(49)

Determinarea constantelor de integrare se face punand conditiile la limita:

i = 0 : w = 0; A1 = mo}x = I : w = 0; M = 0

Dad! se deriveaza de doua ori in raport ell x expresia sagetii data de relatia (48) ~ise introduce in expresia momentului incovoietor, dedusa din ecuatia fibrei mediideformate, se obtine:

M = E1 d2~ = l C1a2 cos ax - Cza2 sin ax + C/J" (x)] (51)dx

Irnpunand conditiile la limita, se obtine:

C1

= mo_~Pb a2E1

C (q cos a mO J I q cos a I2 = --+-- cola ------a2Pb a2E1 a2Pb sinal

C3

= lqcosa _~2Pb a21Ef

C4

= ~_ moa2E1 Pb

(50)

(52)

"~~r",-""f,~U~'

~"~'f,'!!i:il'\!I',",',":"""'"'~!"\!

\~!,iil

11;i,{;\;:!«::I"'\r.){::. ~,~::~.',',I·

I

':~

Page 15: Curs SBP Partea II

134

(63)

Instalatii navale de punte .: itolul 4 - Instalatia de incarcare 135

Avdnd constantele de integrare ~iF(x). se poate scrie expresia sagelii w, si mai de 'inloeuiI1d ~i expresia momentului incovoietor: pa~:

w(x) = ( ;~ - a;~I)cos ax +

+[( q cos a +.!!.!.L) cot al _ q cos a ] sin ax +a2Pb a2E! . a2Pb sinal

(Iqcosa mo) mo mo

+ ~- a21EI x+ a2EI - Pb

+

(mo q cos a)(1 ) .x2i; CDS a+ ----- -cosa -~'---Pb a2Pb 2Pb

O'c'= PbA

(58)

0'\ = Pb(e + w)W

0'2 = q 1]8W

(59)

(60)

(53) ,~:

'pale aprecia, in limite acceptabile, cii sageata totala weste:,t

w=~1-/ (61 )

Wo reprezinta sageata produsa de greutatea proprie

_ 5 q 14WO - 384 EJ (62)~_(x)={C;: -_a;~J cos ax +

+ [( q eos a +.!!.!.L) cot al _ q cas a ] sin ax +a2Pb a2El a2Pbsinai

(lqCOSa mo) mo mo+ ~- a2IEI x+ a2EI-Pb.+

(mo qCOsa)(l ) x2Qcosa}+ ----- -cosa --;:-;:--Pb a2Pb 2Pb

t,

,~:z2este rezerva de stabilitate a bigii

/ =!Lr;(54)

(4eP". este forta critics la flambaj definita ea:~:. _ 1f2 EI

Pcr - -2-bf

(64):"'.

Avfind momentul lncovoietor ~i cunoscand caracteristicile geometrice alesectiunii bigii, se poate determina efortul unitar normal aparut ea urmare a solicitariicompuse de incovoiere eu compresiune excentrica:

lmand cont de relatiile (58) ...(63), relatia (57) devine:a·

" _ Pb I (q/2 PbwO ). O'max - A + W 8 + Pbe + I- X 2

~u, tinand cant de relatia (63) si de notatia: .

(65)_ Pb + Mma•

0'-- --"A W

unde A este aria sectiunii bigii, iar Weste modulul de rezistenta axial. Cu 0', dat de relatia(55) se peale face verificarea bigii, urmarindu-se ea

(55)

r 1110 = Pb'(66)

!iUnci,relatia (65) se po ate scrie:0;,< O'Q (56)

'itf·I~r@

!~

~:

Pb 1 [q12 PbWO 1O'ma~ = A + W. -8-+ mo +--p;:1---

PCI'

Att mod de abordare a problemei este aceta prin care se lnsumeaza eforturileunitare oc dale din compresiune, 0'/ din incovoierea datorata excentricitatii si (l) dinincovoiereadatorata greutatii proprii:

(67)

O'rn ax = (lc + 0', + 0'2 (57)~ Pe baza acestei tensiuni maxime se pot face mai departe calcule de dimensionare~sau de verificare. De foarte multe ori bigile nu se mai calculeaza la solicitari Ie cornpuse,1

l·i

unde:

.,

~

Page 16: Curs SBP Partea II

136 Instalatii navale de punte

calculandu-se numai la flambaj. in acest sens, se pleaca de la forts Ph dindeterminata anterior, calculandu-se coeficientul de siguranta la flambaj:

PCI'n=-Po

unde Pc, reprezinta for]a critica la flambaj data de relatia (64) in care 1este rnomentuldinertie axial al bigii, iar If reprezinta lungimea de flarnbaj. Relatia (68) poate servi fie,~dimensionare, fie pentru verificare. in caw I dirnensionarii, se seoate din Regisl\1,valoarea eoefieientului de siguranta /1RNR la flambaj si se introduce in relatia(68) e&.~devine:

I 1[2 E1 _--- - /1RNRPb 12

I ~" ';i~tIn cazul bigilor, tinand eont de faptul ca sectiunea transversals este una inel~"

avand caracteristicile geometriee prezentate in fig. 4.24, momentul de inertie axial esteJ,j;

Iv=fz=l nD; - 7fDj4 = nD: (1 _ a4 )32 32

undeD;a=-De

Introducand expresia lui1din relatia (70) in relatia (69) se obtine:

I 1[2£ reD:-----(1-a4) = /lRNRPh I} 32

de unde, daca se adopta coeficientul G, se poate scoate diametrul exterior:

D) 32nRNRIJPb

7T3E(I-a4)

4.3 MECANISMELE INSTALATIEI DE INCARCARE

Mecanismele utilizate la instalatiile de incarcare sunt vinciurile de sarcina,a';balansina ~ide gai. Din punct de vedere al modalitatilor de antrenare, acestea pot fi: <~

- cu actionare manual a;- cu actionare cu aburi;- cu actionare electrica;- eu actionare electrohidraulica.

Capitolul 4 - lnstalatia de incarcare 137

Vinciurile manuale sunt folosite preponderent Ia instalatiile de ridicat ale navelorrnici, avand rol indeosebi de vinciuride gai (de obicei se utilizeaza palane). Prezintadezavantajul eelor mai rnici productivitati, .

4.3.1 VINCIURI ELECTRlCE

Vinciurile electrice sunt cele mai utilizate mecanisme, fiind folosite atiit cavinciuri de sarcina cat si de balansina sau de gai. Pot fi de curent continuu sau de curentaltemativ. Au randamente ce ajung la valori de 0,93-0,94. Deoarece instalatia delncarcare cuprinde intr-un ciclu functional complet, mai multe etape reprezentate deportiuniicde traiectorie parcurse de marfa, mecanismele trebuie sa fie capabile sa.asiguremodificarea vitezei sarcinii, pentru a putea fi exploatate la puterea lor nominala. In acestsens, actionarea eu motoare de curent continuu este avantajoasii deoarece acestea permitmoditicarea lina a turatiilor. In plus, 'in cazul vinciurilor de curent continuu, energiadegajata la coborarea sarcinii va fi recuperata in retea, motoarele juciind rol degeneratoare. In cazul e1ectromotoarelor de curent altemativ, problema rnodificarii turatieieste rnai dificil de rezolvat, Deoarece in timpul operatiilor de incarcare-descarcare sc potivi cazuri de intrerupere a energiei electrice de alimentare a vinciurilor, aces tea trebuieprevazute cu frane care sa poata bloca sarcina in orice pozitie. Franele pot fi fie de tipmagnetic, fie de tip mecanic.

In figura 4.25 este prezentat un vinci electric la care motorul electric 1 esteechipat eu friina 4. Frana 5 a tamburului principal 6 are rolul de a-I fixa atunci cand selucreazacu tamburul auxiliar 7. Miscarea la tambur este prirnita de la motorul electric de

.. antrenarc, prin intermediul reductorului 2 ~i al cuplajului 3. In cele ce unneaza se vaci;{'; prezenta procedura de calcul numai a vinciurilor de sarcina, pentru celelalte vinciuri (deFt-~alansina sau de gai) mersul de calcul fiind acelasi, in calculul vineiurilor se intra eul%~tvaloarea ~arcinii care sOlicitii.cablul ce se infa~oara pe tambur si cu viteza de ridicare:It~~\;Acestemamm, respectiv Q ~l v, sunt impuse pnn tema de proiectare. Scopul calculului~~!,'.este acela de a determina pararnetrii motorului electric de antrenare, in vederea alegerii~t::-;Iuidin catalog. La inceput, se calculeaza tensiunea la lambur:~$:.:;.::

Tr=P+Qn,« (74)

s .. tn CarePeste sarcina din carligul bigii; Q = (O,0028-0,0022)P este greutatea tachelajuluitt\i/;,montat pe biga; hp este randamentul palanului hp=O,9 ...0,92 iar k reprezinta nurnarul

.~.palanelorde la tambur pana la carlig. Diametrul tamburului va fi:.',~

Di = (16,5 ... 18) de (75)

care de este diametrul cablului, care se alege din catalog In functie de tensiunea de.i,yere, calculata cu:

T, = 6(P +Q) (76)

9i'll1

1

i'Ik';,:~i{j:f

\1f~'

~

*~~••~J'1'1'~(

~~,~.f

Page 17: Curs SBP Partea II

138 lnstalatii navale de punte

!, 7

Fig. 4.25 Vinci electric

Lungimea tarnburului se alege la valoarea:

LT = (1,1 ... 1,6)0,Daca se considers pasul tnfasurarii,

s = de + 4 mm (78)

atunci cunoscand lungimea tarnburului se poate determine numarul de spire pe rand,

z = Lt (79)s

Lungimea de cablu necesara a fi infii~urata sub sarcina va fi L; Cunosciind diametrultarnburului D" se poate ealcula numiirul de straturi de infii~urare a cablului pe tambur:

Le = 11Z(D, + de) + 1IZ(D, + 3dc) + 11Z(D, + 5deJ + ...

sau

L, 0 '+D' +t (2i - l)d, 10 ,,(.D,H'd,)

de unde:

.!l+n = - 2d

c

D2 L'_,_+_c_4dl znd ,

Diarnetrul de calcul pentru tarn bur va fi:

D; = D, + (2n - I)de

Daca se cunoaste viteza de ridicare v, atunei se poate calcula turatia tamburului care va fi:

n = _v_I Jd)c

Calculand aceasta ruratie ~icunoscand raportul de transmitere, se poate determina tura\iamotorutui de antrenare:

I .~ .•• "_ • M. _.'_'

f

(77)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

'~ "

'f~}~:~;?:·'Capitolul'4 - Instalatia de incarcare 139

~tWi',:r ,',:':;'~', "In = In, (85)_~t·1:.::.bJi: ' De obieei, in practica proiectarii, calculul acesta se aplica in sensul deterrriinarii.l;»,;~~ortului de transmitere. tn acest eaz, se intra In relatia (85) eu turatia n.; a mo torului"!", :'electric de antrenare: '

. nm1=-

n, (86)

cunoscand diametrul de ca1cul a1 tamburului ~itensiunea la tambur, se poate calcularnornentulla tambur:

_ De1.1,- 2Tc

. ',{;u acest moment se calculeaza mai departe puterea motorului electric:

(87)

Pm = M",w", (88)

unde Ct.\" este viteza unghiulara 3 motorului electric

7mmW., = 30 (89)

1nlocuind relatia (89) in (88) se gaseste:I

mtlllr; =Mm30 (90)

Motoarelc electrice se veri fica apoi pentru perioada de dernaraj ~i de friinare. P'entruaceasta se serie expresia rnomentului dinamic:

M. = J dw = m p2.Q.sQ. == GD2 dwdill dt dt 4g de

in care cd este momentul de giratie, D.este diametrul de giratie, iar r raza de giralie ,, Pentru a detennina fortele de inertie respectiv momentele dinamiee, inperio adele

de demaraj ~i de franare trebuic eunoscut momentul de giratie redus (Gd)red la axulprincipal al vinciului sau la axul motorului electric:

(CD2)rcd = (GD2)red/'01 + (CD2),.edl, (92)

(91)

(CD2 ),.ed, = CD2 + GID~(':11 r + C2DiC:~ Y + ..,+ o.o;C: r (93)

Momentul de giratie redus al maselor ln translatie se calculcaza pe baza energie i lorcinetice, Se va serie ca energia cinerica a maselor In translatic este egala eu energia unuisistern echivalent aflat in miscare de rotatie eu rnornenrul de giratie egal Cll (Gd)""/lro

.I~:}.,~,~,

Page 18: Curs SBP Partea II

L _140 Instalatii navale de punte

Energia cinerica a rnaselor aflate in translatie este:

Ec == till v2

2

Masa 1/1' se exprima In functie de greutate:

, G'//I =-

g

In aceste conditii, energia cinetica are expresia:

Ec = G' v2

g 2si deci:

C'v2 = (GD2) 2

2g 4g2 OJ

(GD2) = G'v2 4redtr --OJ2

Daca se line cont de faptul ca to = ;~ atunci relatia (98) devine:

In final,

(GDZ )red tr = 365G'v2

11

(GDZ),.d = (CD2)redrot + (GDZ)redlr

_ (GDztd dOJMdill - 4g dt

sau:

(CD2 )red .!!!l.Mdin 375 dt

Pentru dernaraj:

M dem = M sf + M din

Din relatia (103) se scoate expresia timpului de dernaraj:

_ (GD1)redn(dem - 37S(M din - M st )

Procedand la fel, se poate gasi valoarea timpului necesar pentru franare:

(102)

(94)

(95)

"'

(96)

(97)

(98)

.,-

(99)

(lOO)(:t-

(101)

(103)

(104)

Capitolul 4 - Instalatia de incarcare 141

--------------.-------_ .._--

Mp-= M.<'+ Mdi" (105)

(GD2tedl1

lfr= 375(M[r-MslJ ( 106)

In general, timpii de demaraj ~i de franare SUI1t dati, asa cii se pot determina valorilemomentului dinamic.

4.3.2 VINClURJ ELECTROHIDRAULlCE

Utilizarea vinciurilor electrohidraulice prezinta urmatoarele avantaje:gabarite si greutati mici;

• viteze mari;posibilitati de reglare continua a vitezelor.

Sistemele hidrostatice folosesc presiunea agentului hidraulic pentru a realiza deplasareaorganului de lucru. Ele utilizeazii indeosebi motoare si pompe volumice cu pistoaneaxiale. La cupluri mici, motorul hidraulic actioneaza direct tamburul de cablu, in limp ce[a cupluri mari se apeleaza la reductoare. In figura 4.26 este prezentata schema actionariihidraulice a unui vinci de sarcina. Instalatia cuprinde tamburele I si 2, Frana 3,dispozitivul de actionare 4, tancul 5,distribuitoruJ 6, reductorul 7, pornpa 8, motorulelectric 9, motorul hidraulic 10, dispozitivul de cornanda J I a distribuitorului 6.

IIII

IIL fi5~H=~;

Fig. 4.26 Vinci electrohidraulic

Tarnburul 2 este antrenat in miscare de rotatie de motorul hidraulic 10, care larandul sau, este alimentat de la pompa eu debit variabil 8, antrenata de electromotorul 9.Pompa este echipata cu un regulator de putere care are rolul de a proteja elementelemecanice ale pompei irnpctriva suprasarcinilor. In functionare, debitul pornpei scadeodata cu cresterea presiunii, ajungand sa aiba valoarea zero cand presiunea are valoareamaxima. In aceasta situatie, circuitul hidraulic este blocat, vinciul oprindu-se dinfunctionare. Reglarea regimurilor de functionare ale tamburilor ! si 2 se realizeaza cu

'l~~;',I::il,':j :ii~ R

~~.~~~

'Ii1~'Iiit,m.,~It;~~I*~~'

Page 19: Curs SBP Partea II

142 Instalatii navale de punte

ajutorul motorului hidraulic 10, comandat de distribuitorul 6, care este actionat manual,prin intennediul manetei II. Tamburul vinciului de sarcina are montata pe axul sau franaeu saboti 3, ee poate fi blocata de dispozitivul eu arc 4. Debloearea franei se face automatla actionarea motorului hidraulie 10, datorita 'presiunii din circuital hidraulic, presiune

" 'care, prin interrnediul pistonului dispozitivului 4, cornanda eliberarea arboreluitamburului.

La functionarea In telefon a bigilor, In plus fala de problemele care apar si lafunctionarea bigilor singulare, apare necesitatea verificarii daca fortele care solicita biganu depisesc valoarea fortelor calculate pentru cazul utilizarii bigii singulare. Considerand .instalajia din figura 4.27, se poate scrie cii:

s = cos zz, p (107)\ 5] sin(al+a2)

S = cosa2 p (108) t} sin(al + a2) I

_ Se remarca faptul ca forts din cablul de sarcina este functie de unghiurile a, ~i azfacute de eabluri eu orizonlala. Daca a, ~i a] sunt mici, atunei SI ~i S] pot depasi eu multvaloarea tensiunilor nominale de la tamburul vinciului, chiar daca valoarea lui P nu 0depaseste pe cea normals. Din aeest rnotiv, la lucrul in paralel nu este recornandataridicarea sarcinii prea sus. Mai mult decat atat, la functionarea in telefon, din cauzaactiunii fortei de tractiune dupa 0 directie oarecare, apar in gaiuriie de fixare tensiuni caresunt cu atat mai rnari, cu eat unghiul determinat de pianul vertical ce trece prin gai cuplanul vertical care trece prin biga este mai mic. Din conditia de manevrabilitate, aeesteunghiuri nu se pot lua mai mari de 35-40° ,ceea ce inseamnj' cii fortele din gaiuri ~ibalansina vor rnari forta axiala din biga fa~ de cea corespunzatoare aceleiasi sarcini lafunctionarea singulars.

Fig. 4.27 Schema de calcul pentru bigi cuplate in teldon

--r-'-

14-3

INSTALATII,PENTRU

ACOPJl:lUREAGURILORDE

MAGAZII

Consideratii generaleActionarea capacelorCalcuhil sistemelor deactionare a capacelormecanice

5.1 CONSIDERA TII GENERALENeeesitatea adoptarii sisternelor de acoperire etan~a a magaziilor a fost impuss

de asigurarea sigun'llltei tn navigatie a navelor comcrciale. Sistemcl clasie de acopenre (.\1

dulapi de lemn i?i prelate, devenit neeeonomic din cauza tirnpului mare de manevra nece-sar opera\iiior de inchidere-deschidere, a fost inlocuit treptat eu sisteme mecanice. La a-ceasts schirnbare a eontribuit si tendinta accentuata de el'e~tere a dimensiunilor gurilor demagazie, de la valorile (0,2-0,25) din llitimca navei, la 0.7 sau chiar mai mu I t. Dupli cesolutia acoperirii gurilor de magazie cu capace rnetalice actionate meeanic san hidraulic,s-a impus pe piala, au aparut diverse patente de instalatii care pot fi c\asificate astfel:

sisteme de capace rulante;sisteme de capace rabatabile;sisteme de capace pliante;

_ sisteme de capace inta~urabile pe tambure.Construeiia capacelor este stdns legalii de forma gurilor de magazle ~ide inal\imeaacestora, trebuind sa Indeplineasca conditiile:

-""--"-'--',--

Page 20: Curs SBP Partea II

144

.•....

ee" -----

,'Capitolul 5 -Tnstalatii pentru acoperirea gurilor de rnagazii 145

sa asigure 0 buna etansare;

sa fie suficient de robusta, pentru a putea participa lagenera Iii si locala a navei; ,

sa ocupe un spatiu cat mai iic pe punte; .

sa asigure 0 deschidere ~i d,:inchidere rapids, in conditiile unui neiminim de oameni. -

In cele. ee urmeaza se vor prezenta principalele tipuri de instalatii de acoperire a guriIq'magazie.

:evita ridicarea rolelor de pe cai. In plus, la alegerea profilului pentru bascularea,.elor trebuie sa se !ina cont de locul de amplasare (in pupa sau In prova rnagaziei), de

ra puntii ~ide asieta longitu~inala a navei. In pozitia !nchis, capacele trebuie sa see bine de gura de magazie, adica sa faca contact \:u ea. In schirnb, la TUlare, capaeeleie sa fie ridicate, lucru ce se poate realiza practicdaca rolele de rulare sunt montatecentric, fig. 5.4, sau dad! se folosesc dispozifiveprecum cele din figurile'5.5 si 5.6 ..gura 5.5 este prezentat un sistern de asigurare a ridicarii capacului cu. cale de'

,evrii. In figura s-au facut notatiilerI-capac mecanic; 2-rolii de rnanevra; 3.-cale.de·evrii; 4-tronson mobil; 5-tija de actionare a bratului tronsonului mobil; 6~rama gurii

magazie; 7-gamitura de etansare,5.1.1 CAPACE MECANICE RULANTE

Se va studia sistemul cu cea mai l¥ga raspandire, al firmei Mac Gregor. Insenta, acest sistem include oserie de panour] metalice (pentru magaziile obisnuite nurul lor fiind cuprins intre 5 ~18), prevazute ~ doua sau patru role de.rulare pe ramade magazie si eu cate doua role de basculare, care ruleaza pe un profil special mantacapatul gurii de magazie, unde se depoziteaza capacele (fig. 5.1). -'f

Fig. 5.2 inchiderea capacelor Mac Gregor

Fig. 5.1 Sistem de inchidere a gurilor de magazie eu capace Mac Gregor

Legatura dintre capaee se face plio lanturi sau bare articulate, in fig. 5.1 s-aucut urmatoarele notatii: 1- gura de magazie; 2- calea de mla~e a capacelor; 3- ca~ace :.talice; 4- profil pentru ridicarea capacelor; 5- roti de rulare; 6~' role pentru ridicare,"vinciul instalatiei de incarcare. Deschiderea magaziei se face eu ajutorul vinciuluiincarcare. Prin tensionarea paramei cap ace Ie sun! trase catre extremitatea rnagazieiruleaza sub actiunea componentei orizontale 'a tensiunii din parama pana cand ultirn'capac va atinge eu rola de ridicare, dispusa excentric, profilul4. In acest moment capaC'basculeaza si va rula in eontinuare pe grinda de depozitare (fig. 5,2). .

Pentru inchiderea gurii de magazie se va actiona cu cablul vinciului de incarcaIn sens invers. La operatia de inchidere se actioneaza asupra primului capac, unnatoafiind trase, din pozitia de repaus, de catre Ianturile (sau barele) de legatura (fig. 5.3).proieetare trebuie avut in vedere ca inaltirnea h de amplasare a vinciului fata de capace

f\t~illeasa astfel indH, atunci cand ultimul capac este tras si unghiul a se mare~te, coponenta verticals a tensiunii din cablu sa fie mai mica dedit jumatate din greutate, pen

Fig. 5.3 Deschiderea capacelor Mac Gregor

~. Fig. S.4 Sistem de rulare cu role montate excentric

~~. . Sistemul prezentat in figura 5.6 este asemanator celui aratat anterior, singurele: eoseblri co r d - fi I' bilJ d I' I' - I". ns an In onna tronsonu UI mo I, In mo u 111care se rea izeaza contactu

W~d~,~:~~~

~'~~iM

~~"1~.r~

;"$:,

Page 21: Curs SBP Partea II

-~~lli

l)1

!!'!ll!,

i~ij'II'f'~:~I.!/'I

146 Instalatii navale de punte

rolei cu tron sonul mobil, precum ~iin modul CUQI. se realizeaza actionarea tronsonuluimobil. Pentru a se asigura acoperirea etan~ii a magaziilor.pe capaee se prevad de-a lungulperimetrului canale in care se introd~c gamituri 4~'cauciuc, Etansarea intre capace se facetot eu ajutorul gamiturilor, fig. 5.7. In timpul marsului este necesara fixarea capacelor derama gurii de magazie, pentru a se impiedica eventuala lor desprindere atunci dnd navaoscileaza, Dintre procedurile cele mai raspandite su~t acelea ale prinderii cu surub, fig.5.8, respectiv cu parghii cu cioc, fig. 5.9. tn zonele in care capacele alaturate pot veni incontact unul eu celalalt, se prevad role dispuse astfel incat sa. nu se distruga gamiturain timpul deplasarii relative a acestora, fig. 5.10,.

Jig. 5.5 Sistern de asigurarc a ridicarii capacului eu cale de manevrii

4

1. j •

.tVoN•....•

Fig. 5.6 Sistem de asigurare a ridicarii capacului Fig. 5.7 Etansare Intre capace cugamituri

5.1.2 CAPACE MECANICE PLIANTE (TIP FOLDING)

Plierea capacelor se poate face numai in planul diametral. Metoda plierii Ion-gitudinale este utilizabila in conditiile in care capaeul este format dintr-un numar parde panouri. Acestea, pentru a ajunge in pozitia de rabatere, trebuie sa execute 0

miscare combi \lata de rotatie 9i translatie, fig. 5.11.

Capitolul5 - Instalatii pentru acoperirea gurilor de magazii 147

Fig. 5.8 Sistem de fixare cu surub a capacelor Fig. 5.9 Sistem de fixare cu parghii eu cioc1.:\

r

!.;~'M\" Ic Fig. 5.10 Sistem eu role deprotectie a gamiturii in timpuldeplasarli relativea capacelor

Fig. 5.Jl~apace mecanice pliante (tip Folding)

5.1.3 CAPACE MECANICE RABA TABILE

Sisternele de capace de acest tip se folosesc atat la acoperirea gurilor de magaziede pe puntile principale cat §i 1a acoperirea deschiderilor din puntile intermediare. Pot fiell rabatare in plan longitudinal, fig. 5.12, sau cu rabatare In plan transversal, fig. 5.13.

Fig. 5.12 Capace mecanice rabatabile eu rabatare in plan longitudinal

Capacele care se rabat in plan transversal sunt intalnite in majoritatea cazurilor' Iaaeoperirea deschiderilor din puntile intennediare. Capaeele rabatabile cu rabatere longitu-

Page 22: Curs SBP Partea II

_-------~.----l-148 Instalatii navale de punte

dinala pot luera In sisteme simple, de tipul celui prezentat In figura 5.12, sau in comb i-natie cu capace pliante, atunci cand lungimea gurii de magazie este mare, fig. 5.14. Incazul puntilor [ntermediare, pot fi intalnite situatii In care panoul de punte poate fi rabatut,acoperirea deschiderii facandu-se apoi eu un capac detasabil, fig. 5.15.

5.1.4 SISTEME DE CAPACE CU INFASURARE PE TAMBURE

lnstalatia este eonstituitii din capace metalice, de dimensiuni rnici, eare suntmanipulate prin rotirea unei barbotine speciale, actionata de un vinci propriu sau devinciurile de incarcare, adaptate in acest scop. Schematic, un sistem de acest tip esteprezentatin figura 5.16.

5.1.5 CAPACE RULANTE SUPRAPUSE (SISTEM TELESCOPIC)

Datorita faptului ca la navele fluviale nu se irnpun conditii speciale de rezistentasi etanseitate, se pot utiliza eapaeele metalice, confectionate din tabla subtire, de cele maimulte ori gofrata, cu iriiil\imi diferite. Desehiderea magaziilor se face prin rularea ca-paeelor catre pupa sau catre prova navei, eapacele inalte suprapunandu-se peste celejoase, fig. 5.17. in fi·glira s-au facut notatiile: l-capace inalte; 2-capace joase; 3-cale derulare pentru capacele inalte; 4-cale de tulare pentru capacele joase. :

La navele de dimensiuni mai mari, la care lungimea magaziilor este mare, 'sefolosesc sisteme de cap ace construite in trei sau chiar patru trepte de inaltime,deschiderea facandu-se in aceste conditii pe 0 lungime mai mare. Cu toate aeestea,sistemul este dezavantajos pentru ca nu poate asigura front de lucru coneomitent la toatemagaziile, 1nsa el s-a impus datorita faptului ca este usor, ieftin si usor de mancvrat.Actionarea se face in general eu ajutorul vineiului de ancora,

//

Fig. 5.13 Capace mecanice rabatabile ellrabatare cu rabatarc In plan transversal

Fig. 5.14 Capace mecaniee rabatabilecombinate ell cap ace pliante

5.2 ACTION AREA CAPACELOR

Actionarea capaeelor metal ice ale instalatiei de acoperire a magaziilor, poate fifacuta electromecanic sau hidraulic. Utilizarea action ani hidraulice a eapacelor mecaniceprezintii avantajele: gabarit redus, manevra foarte sirnpla si rapida, siguranta mare inexploatare, etc.

t,'~

Capitolul 5 - Instalatii pentru aeoperirea gurilor de magazii 149

Fig. 5.15 Sisteme de capaee pentru. puntile intermediare

Fig, 5_16 Sisteme de eapaee ell infasurare pe tarnbure

I---.:::,.

Fig. 5.17 Capace rulante suprapuse (sistem telescopic)

Fig. 5.18 Generator de moment euservomotor rotativ oscilant

~~B

Fig. 5.19 Generator de moment eu cilindri hidrauliei ellmecanism patrulater

intre doua capace se monteaza un generator de moment, actionat hidraulic si care poatefi: '.:~.". .

a) - eu servomotor rotativ oseilant (fig. 5.18);b) - eu cilindri hidrauliei (eu hidromotor liniar):

b.l) - eu meeanism patrulater, (fig. 5.19);b.2) - eu mecanism eu surub, (fig. 5.20).

Din punct de vedere al amplasarii, sistemele de actionare pot fi de doua tipuri:- eu hidromotor liniar interior (amplasat in interiorul capacului - fig. 5.19);- eu hidromotor liniar exterior (amplasat in afara eapaeului - fig. 5.21).

i.: •.

~;

':~i~::fl

Page 23: Curs SBP Partea II

.~

~'r

,....

150-.".

'.-InSIl\lll!ii navale de punte ""

I (, ~~..

I

'i L ';",' :

'r •.,~

.: '" ". ~,:.,." ',' "

Fig. S.20 Gcneratorde moment cu.!)ilindrihidrau\ici cu mccanismcu surub

Fig. 5.21 Generator de inomeni cucillni:l;i 'hi~ulici ch 'hidi~motor liniar exterior

5.3 CALCULUL, SISTEMELORJ)E ACTIONARE A'CAPACELOllMECANICE' '

Se consideraun sistemdecapace,inecanice ce inchid gura de magazieprin pliere, la care se presupune cunoscut-modul.de'dispunere.a panourilor, fig. 5.22.In plus, se presupune c8'dimellsiuriile,$igteuiaplepanotirilor sunt cunoscute, Se puneproblema determinarii-momentelor careaper in.'punctul de articulatie A, adica acolounde existiigeneratorul de' mbmelli. Pentru dimensionarea instalatiei trebuiedeterminata valoarea maxima a efonulu] care aparem articulatia cea mai solicitata. lnaceste conditii, se considerii gum de magazie cU.aupmfala cea maimare, pentru a cllrei

, -acoperire se foloseste numarul celmai mar(de 'panouri, Se presupune cll' articulatia Adintre capacele 3 ~i 4 preia ~i monientUlt:ez1~te!lt introdus de perechea urmlitoare decapace, deci de capacele 1 ~i 2. Calculul 'de' dimensjonare' a instalatiei se face in douaetape: ' ';,'" .' , ,. a) Determinarea momentuI~i;;~~~!Ie ~qnfi~~a cea mai dezavantajoasa hi unmoment dat, configuratiedata de-nilinin.lH'rliiXfrti'.dc)lapiicece se aduna la un capat ~ide unghiul 9' de inclinare a .gurii de magazie;' :' ' '

b) Calculul generatorului de moment''; .'.

r-. ; .",

,',

Capitolul 5 - Instalatii pentru accperlrea gurtlor de magazii"1,,,. ,

\~\

a) Determlnarea momentulul se f~e in ipoteza exlstentel unlli unghl deIncllnare' a gurli de magazlc ) _ ,fP

rp - 'Pi! ifJ2 (\ )

und~ 'PI esteunghiul deinclinare f~1 de,'orizontaIIi datorat selaturii Punlii. iar fPl este..unghiul de inclinare fala de OriZontaIrrrovocat de asieta JongitudinaU.

( . aJ.~Ab4, II

....;bl:.-;-'"'""""aJ~:1 I •• ~~ 1 -r\, I

.,G; II , a;

1I'=f1+~2

, Fig. S.22 Fortele cak actionem asupra sjs~mului de capaee

. .!! I. . Pentru calculul momentuIu~di~ pun~tul A se considera uItimele doul1 capace ~isedetermins reactiunile globale, considerand capacele 3 ~i4 sudate in punctu 1 A ~i izolafcde restul slstemului, fig. 5.23, In acesteccnditii, fortele active sunt reprezenlate de greuti!-

;,li.J.eG) ~i G. precum ~ide forta de rezistenli! datii de capacele I ~i2, notatA cu W.

W ee (GI + G2)sinqJ + [(GI + G2)toSr]Jlr (2)

in c~re.JIr este ~aeficientul: de frecare. la ;:.ostogol~~e. Necu~~scutcle, problemei suntreactiunile N. R. ~I Ryo Acestea se determl«" din ecuatille de echilibru static:

rLMo"" 0): (:;N(l3 cos aJ + 14cas a4) - G3(a~c sa) + I~ cos a4 ) - G4Q4 cos a4 = a

N = ~3(Q3COSa3 I 14eosa4)+G4a4cosa4I) pa) +14 cos c,

(3)

(4)

(Ox) : W + G31~inifJ + G; sin tp "" R, (5)

sau,s, = (G~ t G4)sin rp + W

(Oy) : N - GJ crrp - G4 COS rp + Ry = 0

Ry = (Of +G4~COSq> - N

J

:' -r :

(5')

(6)sau,

(6')

.,', ,'." :,

Page 24: Curs SBP Partea II

i J

l~. _t.~,;.

rI

152 III Instalatii navale de punte

Mai departe, se consid:ra grinda din figura 5.23li~c\iOnatii in punctul A ~i avand izolatiiuna din parti, fig. 5.24. In aceste conditii, se poal~etermina momentul din punctul A:

M A = N(a) + b))cos aJ - GJa) eos(a)/ rp) + (W + /NXa) + b) )sin aJ (7)" .'insa, a3+ b)= 13, atunci: ,/ft !

M If = NI) cos a) - G)a) cos(a) - rp) + (W + /NY) sin a)

~,,"t'

-, ,,f

«.I,:

rp ~ 1

IFig. 5.23 Determinarea momentului in ipoteza eXistjllei unui unghi de inc\inare a gurii de

rnagazie I!MAliiAY

M

(I

MAmflX

w 1..',':'

:::, :.v -fl!\ '_ ffV _x

V'o II'

Fig. 5.24 Fortelc care actioneaza asupra Flg, 5.25 Dependenta momentului MA decapacului in cazul inclinarii gurii de magazie I unghiul Ql

Din relatia (7') se observa en n;omentul in p~?~NlA depin~e de unghiul a, laCU! d~panou cu orizontala, Reprezentand grafic ac~tll!ependenl3, fig. 5.25. se observa capentru 0 anumitli valoare II unghiului .a.J;t!,6~,t(ntull atinge un maximtimMAmo.,' Tinand

i

~~;:'.

,,~ II'.-- ''-1' '-' -.---~-

(7')

;;

r,.

aJ

GapitolulS- lnstalatii pentru acoperirea gurilor de magazii 153

Icont de legatura existenta intre unghiurile al·(t VI, variatia lui MA(al) poate ficonsiderate ca 0 dependents intre MA si unghiul If facut de capacele articulate inpunctul A. Valoarea maxima a rnomentului MA serveste mai departe calculului genera-torului de moment. in cazul actionarii capacelor cu cablurile instalatiei de incarcare,calculul se face in sensul asigurnrii cii tensiunile care apar la manevrarea capacelor sanu depaseasca valoarea tensiunilor care apar In timpuloperatiunilor de incarcare-des-carcare.

b) Calculul generatorulul de moment

In cazul generatorului .de tip' oscilant (cu servomotor rotativ), ca\culul se faceexact ea la rnasinile de carmacu servomotor hidraulic avand ca date MAmax si If = 180°,Calculul generatorului de momentcu'cilindri hidraulici se face pe schema cinernatica dinfigura 5.26." ":.:

F >B' ::'c ..' . DD.··. 'fi'..' .,*o-~'. F. : - .

A . E

f">~'il'rg'.!L16'Schemacinematicii pentru dllQUlulgetie~torului de moment cu cilindri hidraulici

Calculul geometric ~Igeneratoruluide mornentse poate face grafic sau analitic.Caracteristicile dirnensionaleale mecanismului, lungimile bare Ior se determina pe baza adoua conditii:

a)- de gabarit, Se unnfu-el}te ca pentru orice pozitie a mecanismului, acesta sa seincadreze in spatiuldin interiorul capacului;b)- variatia foqeif din pistol1ijlcilindruhlisa fie cat mai midi. .

. Presupunand geometriamecanismului definita, deci caracteristicile geometrice.deterrninate, se pune problema calculului parsmetrilor cilindrului de actionare, in spetacalculul fortei F, atunci cand unghiul <p variaza intre 0 ~i 180°.

In figura5.27· s-a.rcprezentat 'Ineclinismu\ in trei pozitii diferite corespunzatoareunghiurilor FO· (articulatiile s-au notat cu A.B•..,.F),1F180°(punctele de articulatiosunt notate cu A2' 82., .. Fi) ~iO' <1f<1800 dud articulatiile s-au nota! eu indice 1 (AI.BI, ...•Ff). Practic.iaceasta constructie se.repetadeIf ori pentru un pas LiFlO°, intre 0 ~i180·. Pentru fiecare dintre -aceste :pozitii se determinavaloarea fortei F Ja piston. in

.aceastaidee, se incarca sistemul cuo fort3\iniil\m F= 1, 18 nivelul punctului A aparand unmoment?1tA a carui lllarimedepind,e,Qe.\mghiul V'consideI<lt (fig, 5.28),

In calcule nu se considerii,gieutatileproprii aleelementelor. Deoarece vitezelesunt suficient de mid, se vorneglija ~i,fortele 'de inertie, Considerand separat biela FIB I,sepune problema detenniniirir'reactiunilo't inf/~i B/ .. Bara BfEI este dublu articulata,de~j neglijandu-i greutateaproprie ne~jtu3pti,n ipoteza unei bare de la grinzile eu zabre-Ie, cand ~iementui B ,E/ nu poate'pielifadec~f eforturi de intindere-cornpresiune. In acesteconditii, reactiunea din punctuLB,notatii eu TF.8 are direetia :barei EB, in punctuf FI va

.-<>,

.-~

;'11

:

1,

"i:

":f:

" ..;:~"

,.

il(;.;i

J

"~j:;f};l::i

Page 25: Curs SBP Partea II

154 Instalatii navale de punte

(8)

Capitolul5 - Instalatii pentru acoperirea gurilor de rnagazii 155

aparea 0 reactiune '? orientate dupii 0 directie oarecare, a clirei valoare se poate detenninafie pe cale grafica, fie analitic.

c]\----

\ __ .•F ,.-<

Ii

(CD)---.--......

Fig.5.28 Schemadecalcula forteide lanivelul pistonului

Analitic, problema se rezolvii scriindu-se ecuatiile de echilibru static:

LX =0

Lr =0

LM=QGrafic, plecandu-se de la observatia cli bara Fie/, aflata sub actiunea unui sistem

de forte concurente in punctul P, se ami in echilibru atunei csnd poligonul fortelor seinchide, fig.5.29, se gaseste eii reactiunea ?are directia barei FIP. Mai departe, forta '?astfel detenninatii se deseompune dupe.directiile radiala, respectiv tangentiala la curbatraiectoriei descrise de FI In componentele '?~~i 'Jr. Cu componenta tangentiala '?r secalculeaza apoi momentul11tA pentru unghiul IJIconsiderat.

?'ItA ='?TAF (9)

?itA

'IIJBO'

Fig. 5.29Poligonulfortelorcare':'lIc(ianeazamecanismulcapacului

Fig. 5.30 Curba momentului din articulatie infunclic deunghiul de Inclinarea capacului

Avand valoarea momentului 7/tA general de Iorta F unitarli Ladiferite valori ale unghiuLui1jI, se poate trasa graficul 7/tA(v1 (fig. 5JO). Cunoscand variatia rnomentuhri real dinarticulatia A. MA (y), determinata anterior, fig. 5.25, se poate calcula pentru fiecare unghiIjI in parte. valoarea fortei F din piston a carei variatie este prezentata in figura 5.31 .

.• ' F = M A (lO)?itA

Cu valoarea maximli a acestei forte se face alegerea cilindrului hidraulic. Daoa se puneproblema dimensionarii cilindrilor se pot ivi urrnatoarele situatii:

a) se dii presiunea si se determina diametrul pistonului:

D=f! (II)Daca diametrul rezulta prea mare, se adopta mai multi cilindri.

b) se alege diametrul ~ise scoate presiunea;c) se alege presiunea si diametrul cilindrilor ~i se adopts apoi numarul cilindrilor.

Considerand schema hidraulicii de actionare din figura 5.32 se pune problemadeterminarii debitului ~i sareinii pompei in vederea alegerii ei din catalog. Debitulpompei se deterrnina eu relatia:

vQ =- (12)

p r 1],.

unde V este cilindreea tuturor cilindrilor hidraulici, '7. reprezinta randarnentul transmisieihidraulice pornpa-cilindru hidraulic, iar t estetimpul de manevrii impus la valori cuprinseintre 3 ~i'6minute. Pe baza schemei hidraulice considerate se calculeazli sarcina pompei:

H = pgz+ p+h+ LdP (13)

!',·.6

Page 26: Curs SBP Partea II

156 Instalatii navale de punte

unde L6p este suma pierderilor hidraulice pe elementele de distributie ~i reglaj dinschema hidraulica, In final, puterea agregatului de pompare va fi:

p= QH7",

unde 77h este randamentul hidraulic1>1"F=-?1tA

F

F"ltlX

'I'180"

Fig. 53l Curba de varia tie a fortei din piston in functie de unghiul de inclinare a capacului

Deta/iul AOr

Fig. 5.32 Schema hidraulica de actionare a capacelor mecanice

(14)

6INSTALATIA·DE,

SALVARE

Consideratii generaleBarci de salvareConstructia barcilor desalvareGruie pentru barciCalculul instalatiei demanevra a barcilor de salvare

6.1 CONSIDERA TII GENERALE

Instalatia de salvare a navei este destinate salviirii personalului navigant Incazurile de forti!majora (explozii, incendii, esuari, coliziuni, etc.), cand se pune problemaabandonarii navei. Instalatia de salvareanavei cupriode mijloace colective $i mijloaceindividuale de salvare precum $i o. serie de echipamente de pastrare, lansare §i ridicare arnijloacelor de salvare. Mijloacele colective de salvare sunt constituite din barcile $iplutele de salvare (rigide si pneumatice), iar mijloacele individuale sunt constituite dinveste si colaci de salvare. Dotarile cu mijloace de salvare sunt reglementate prinnormative internationale (Conventia internationals pentru ocrotirea vietii umaoe pe mare- SOLAS (Safety Of Life At the Sea) - Londra 1960, IMeO (Organizatia ConsultativeInterguvemamentala a Navigatiei Maritime), etc.), 0 parte din reglernentari fiind preluatesi de registrele de clasificatie. Reglementarile norrnativelor internationale ~ia registrelornavale implies dotarile minime pe care 0 nava trebuie sa Ieposede.

6.2 BARCI DE SALVARE

Dintre mijloacele colective de salvare, barcile de salvare sunt eel mai desintalnite [a bord, ele asigurand capacitatile de salvare cele mai mari, dotarile lor fiindcapabiie sii perrnita supravieruirea pe mare un timp suficient de indelungat.

10'1-

II\

Page 27: Curs SBP Partea II

158 Instalatii navale de punte

illmod uzual, la bordul navei exists barci ell diverse roluri:·de salvare;·de serviciu;·speciale.

Bircile de serviciu au rolul de a asigura legstura intre nava si \iirm sau intre douanave, atunci cand acestea sunt ancorate in rada, Barcile speciale sunt mtalnite indeosebi lapescadoaie ~i ele au rolul tie de a asigura manevra sculelor de pescuit ale navei,. fie de aexecuta \JI1 pescuit independent .m.reile de salvare, pentru a putea indeplini in buneconditiuni functiunea pentru care sunt destinate, sunt inglobate in niste sisteme (instalafii)de manewa. Acestea au rolul de a scoate barcile in afara bordului, de a Ie Jansa la apacomplet echipate precum ~ipe acela de a le ridica la bard, atunci cand este cazul.

A~a cum s-a aratat, proiectarea si constructia instalatiei de salvere se face pe bazaprescript ilor normelor internationale in vigoare. in eeea cepriveste stabilirea pozilieibarcilor Ile nava se recornanda ea:

-arnplasarea lor sa ou fie tacuta in prova;_in cazul amplasarii in pupa trebuie sa se asigure 0 distanta suficient de mare

intre pozitia barcH si extremitatea pupa, astfel il.)cat la lansare, barca sa nu intre incurentul elicei;

· daca intr-un bord se amplaseaza mai multe barci, ele trebuie sa fie dispuse lanivelul eeeleiasi punti. Daca, totusi, necesitatile impun dispunerea lor pe punti diferite,trebuie ca lansarea sa se poata face simultan.;

·amplasarea la bord trebuie facuta in asa fel incat gruiele sa nu iasa din gabaritolnavei, der nici sa irnpiedice vizibilitatea atunci cand se ami in pozitie de repaus.

Conform aceleiasi prescriptii, barcile de salvare trebuie sa indeplineascaconditiih:

· sa fie rezistente, sa aibao stabilitate buna ~i sa nu se scufunde. Barcile suntprevazu 1e eu chesoane etanse care~'le asigura 0 flotabilitate pozitiva atunci cand suntarmate cornplet;

· sa posede mijloace de protejare a oamenilor din interior de actiunea mediuluiexterior (sa tie capsulate sau sa poata fi acoperite eu tenzi);

_ sa fie dotate cu rezerve de provizii (alimente ~i apa) pentru 0 perioada denavigatie suficicnt de mare; .

- sa fie dotate eu aparate de navigatie;_sa aiba 0 viteza suficient de mare care sa Ie permitii departarea rapids de nava

care se scufunda sau de nava incendiata;_sa poata fi puse 1n miscare rapid tara sa oecesite pregatiri prealabile;- sa aiba un sistem de protectie contra focului;lnstalatia care asigura manevra barcilor de salvare rrebuie sa indeplineasca

conditijle:_sa asigure 0 prindere sigura a barcii la bard in pozitia de repaus;- sa pennita 0 desprindere rapida din carlig;_ viteza de coborare trebuie limitata la valori care sa asigure evitarea deteriorarii

barcii 1a impactul cu apa;

Capitolul 6 - lnstalatia de salvare 159

- miscarile de scoatere a barcii In afara bordului ~j de coborare trebuie facute ramutilizarea unor surse de energie exteriosre (se impune actionarea manuals saugravitationala);

- coborarea barcilor din ambele borduri trebuie sa poata fi Iacuta chiar in C()O-

ditiile In care nava nu se afla pe a~ietiidreapra, aceasta putand avea incliniiri transversalede pana la 15° si longitudinale de pana la 8°;

- capacitatea barcilor de salvare trebuie astfel aleasa incat barcile dintr-un singurbord s1'!.poata incarca tot personalul navigant al navei,

6.3 CONSTRUCTIA BARCILOR DE SALVARE

Barcile de salvare pot fi executate din lemn, tabla sau din materiaLe piasticearmate cu fibra de sticla. Cele din lemn se caracterizeaza prin greutati mici, pre\ de costtbdus, avand insa dezavantajul rezistentei mecanice reduse precum ~i a pierderiietan~eitatii in timp. Pentru asigurarea unei rezistente mai bune la putrezire, lemnul dincare se confectioneaza barcile se impregneaza cu uLeide in fiert.

Barcile metalice sunt confectionate din tabla navels sudata sau din aJiaje dealurniniu-magneziu, acestea din urma prezentand avantajul unor greutati rnai mici. Suntconstruite in sistem transversal de osatura, elernentele de rezistenlii fiind grefate pestructura unor chesoane metal ice etanse. Rolul aces tor chesoane este acela de a asigura 0

t:fotabilitatepozitiva pentru bares., Barcile din. materiale plastice sunt confectionate indeosebi din po Iiesteri saura~ini epoxidice, armate cu tesatura din fibril sau eu fibre de sticla, Au avantajul unorgreutati mici, al unor preturi relativ scazute precum ~i al unei rezistenje mult rnai bune laactiunea mediului marin. in plus, sunt antimagnetice ~irezistente Ia foe.

A~a cum s-amai aratat, conventiile internationals fac precizari stricte asupraparticularitatilor constructive si dimensionale ale barcilor de salvare pentru ca acestea sapoata naviga in bune conditiuni. Asrfel, lungimea acestora este lirnitata la 7,3 m ~i numaiin cazuri cu totul exceptionale, cand dimensiunea navei nu permite montarea uoorasemenea baret, se admit si lungimi mai rnici, limitate tnsa la 4,9 m.

Greutatea barcilor complet armate plus greutatea eehipajului, considerat Jacapacitatea maxima a barcii, nu trebuie sa depaseasca 20,3 t.In plus, converrtia SOLASlirniteaza ~ivolumul ocupat de un om la bordul barcii de salvare la 0,283 m)/om, In cazulbarcilor eu lungimi mai mari de 7,3 m ~i la 0,396 mJ/om, in cazul bareilor cu lungimicuprinse intre 4,9 ~i7,3 metri.

Propulsia barcilor de salvare poate ti asigurata fie manual, fie cu ajutorul unuimotor eu ardere interns, In functie de numarul de pasageri pe care barea poate sa-iincarce. Propulsia manuals este asigurata cu ajutorul unor sisreme de piirghii o.scilante saugenarbore cotit la care se monteaza manere (sau cu pedale, pentru actionarea eupiciorul). Miscarea de la sisternele de actionare la propulsor se transmite prin jntermediulunui reductor. Daca propulsia este asigurata de motoare diesel, atunci acestea trebuie safie capabile sa asigure posibilitatea de porn ire In mice conditii si sa aiba 0 rezerva de

Page 28: Curs SBP Partea II

~ I. I- .... itli

:'~'.~I!f~';llt· 'I;i', .~}~i,Ll,

:t!li.l. i~..Ij~'~.~

'."~.I'"jr'I" .. ' .i~,;hiY,'

160Instalatii navale de punte

cornbustibil pentru un mars de 24 de ore. Motorul trebuie sa asigure barci] 0 viteza de eelputin. 6Nd, pentru biireile navelor de pasagen sau ale taneurilor ~i de celputin 4 Nd,pentru barcile celorlalte nave.

6.4 GRUIE PENTRU BARel

Gruiele sunt instalajii de rnanevra ale barci lor, care asigurii fixarea pentru pas-trare, scoaterea in afara bordului, Iansarea si ridicarea acestora. Gruiele sunt sisteme degrinzi a caror forma difera de la un tip de instalatie la altul.

Din punet de vedere constructjv ¥ functional, gruiele pentru barci pot fi de tipnegravitational sau gravitational. Consideriind fig. 6.1, In care s-a reprezentat schematictraiectoria barcii de salvare deseompusiiin faze simple, apar particularitalile celor douatipuri de gruie, In sensul ca la gruiele negravitiltionale fazele I - 2 , 3 _ 4 , 4 _ 5 se desfa- .soars eu consurn energetic, faza 2 - 3· raciindu-se gravitational, in timpee la gruielegra-vitarionale, in afara fazelor 2 - 3 ~i I - 2 , celelalts se desfssoara rara con sum energetic.

Gruiele negravitalionale pot fi; .

pivotante (fig. 6.2), [a care lansarea are Ioc in urrna unei mtatii In jurulunei axe verticale

rabatabile, la care lansarea are loe ca urmare a unei rotatii in jurul unorarticulatii eu ax orizontal. ! ;,

r'~~_~'--"t"*/---/L~ir--<T- --J::.~.jj '1l.Jf.)....

----.LL,_Fig. 6.2 Gruie negravitalionala pivotanta

5 41 1

3

Fig. 6.] Traiectoria barcii de salvare

Gruiele rabatabile pot fi:in forma de C (fig. 6.3);in forma de S;cu surub tip Lum (fig. 6.4)

Gruiele gravitationale pot fi de trei tipuri:articulate;

eu miscare plan-paraletamobile.

,,\

Capitolul 6 - Instalatia de salvare

---'- -

Fig. 6.3 Gruie rabatabilii in forma de C

/''1///,'.,~t~'H'\·~ i!:: .. ~~~'\\,.1"1 \ \,'':.,:~:; ',\ •.... '"

i :~1,\~~I'~~fi~'.,'!j ~----

::~--~~'"':~~~:1': :'.~--------

Fig. 6.4 Gruie rabatabila eu surub, de tip Lum

Fig. 6.5 Gruie ell 0 articulatie Fig. 6.6 Gruie eu doua articulatii

Gruiele articulate lucreaza prin rabatare si pot fi construite in doua variante:eu 0 articulatie, fig. 6.5;cu doua articulatii, fig. 6.6.

Acestea sunt cele mai simple ~i mai sigure gruie de barci, chiar dacaau Ina!lirnile celemai mari. Gruia asigura scoaterea barcii in afara bordului, dupa eliberarea tuturor sis-temelor de fixate, numai datorita actiunii greutarii proprii. Capul bratului gruiei esteastfel construit incat irnpiedica eliberarea barcii inainte de seoaterea ei In afara bordu-lui. Gruiele ell rniscare plan paralela pot fi:

eu 0 singurii cale de rulare, fig. 6.7;cu doua cai de rulare, fig. 6.8.

161

"'11

Page 29: Curs SBP Partea II

162 lnstalatii navale de punte

,'-'\. .\,1./t:.~....:..- \ ~/

I \ '...:..~~."(.-- ->\ /"~\~" .\ .', ~

~i IiI

I'--"'--"·",~. .~Fig. 6.7 Gru ie eu rniscare plan paralela cu 0

s.inguracale de rulareFig. 6.8 Gruie eu miscare plan paralela cu 0 doua·

ciii de rulare

Fig. 6.10 Detenninarea sarcinii de calcul la instalatiade manevra a bllrcii de salvare cu doua gruie

La petrolierele si pasagerele mari, sistemele de bsrci de salvare deserise panaacum nu sa fisfac in intregime cerintele unor lansari rapide. in plus, pentru unghiuri debandare mai marl de 15° nu se mai pot fi lansate simultan din ambele borduri, fapt pentrucare, pentru a se aeoperi necesarul de barci apte a se lansa, trebuie marit numarul total debarci de salvare. De asemenea, 0 data eu cresterea dimensiunilor barcilor, vor creste ~idirnensiunile gruielor, asa incat spaiiu! ocnpat la bord devine prea mare. La navele de tippetrolier, in cazul ineendiilor izbuenite la bord ca unnare a unor esuari, produselepetroliere se pot imprastia pe suprafata apei, asa indi! lansarea obisnuita a barcilor nu semai poate efectua. In aceste conditii, s-au imaginat instalatii de salvare de tipul celeireprezenrate in figura 6.9, in care lansarea se face prin pupa navel.

Bareile de salvare sunt dispuse In pupa navei pc un plan Inclinat, pe unul saudoua randuri Avand in vedere c5 lansarea nu se face prin grui, dirnensiunile barcilor pot

_._. ._. ..._-- rr

" j<::,.];;>

.~.,

€_"U 't 1- (-~:::~C:-:j~-:.;) - -

Fig. 6.9 lnnalatie de salvare eu barcihnsate prin pupa

Capitolul 6 - Instalatia de salvare 163

fi rnult rnai mari ajungandu-se pana la capacitli\i de 150 de persoane. Din aceasta cauza,pentru echipaje numeric egale, numarul total al barcilor poate rezulta mai mic. Planulinclinat are la partea sa inferioara 0 poarta etansa care impiedica inundarea pupei navei,finand cont de faptul ca baza planului inclinat se afla la nivelul liber al apei. Barcile suntmontate pe niste carucioare cu role, care au posibilitatea sa se deplaseze pee sineleplanului in.clinat, dupa ambarcarea echipajului §i dupa decuplarea sistemului de fixare,Lansarea la apa se poate face chiar pe mare montatii cu valuri oricat de mari, d.eoarecebarca, fiind inchisa, po ate naviga sub apa la adancirni de pana la 10 m pe q dis tanta de250-300 m.

6.5 CALCULUL INSTALATIEI DE MANEVRA A BARCILORDESALVARE

.", Calculul instalatiei de manevra se efectueaza in urmatoarea suecesiune de pasi;I. Detenninarea sarcinilor de calcul;2. Calculul fortelor care solicita instalatia de lansare, in conditiile cele mai

defavorabile care pot apare la lansare;3. Calculul mecanismului cu care se face manevra barcilor;4. Calculul sistemului de sprijin a instalatiei.

6.5.1 DETERMINAREA SARCINILOR DE CALCUL

Se considers 0 instalape de manevrii a biircii de salvare eu doua gruie, ps-esupu-nandu-se barea sprijinita de acestea, fig. 6.10. Deschiderea dintre cele doua gruie este a.Se noteaza eu x distants masuratii de la jumatatea deschiderii dintre gruie §i centrul degreutate al barcii, calculat considerand barca complet echipata l1iaviind m oameni la bordoSe considera ca:

- greutatea barcii cste Gb;

- sarcina efectiva, in oameni, a barcii este mq, un de m reprezinta num.arul deoameni din barca, iar q este greutatea unui om ell tot echipamentul;- greutatea blocului de palane aferent lansarii este qi.

lmpunind conditia ca suma rnornentelor tuturor fortelor calculate In raport eu punctul Asa tie egala ell zero, se obtine expresia sarcinii de calcul:

Pc = (O,5+-;)Gb + mq)tqt (1 )

La lansarea barcilor de salvare sunt distinctc doua operatii;a - seoaterea barcii In afara bordulu i;b - coborarea barcii IE apa.

La unele grui, scoaterea barcii.in afara bordului se face cu un numar restrans de oalTlcni [abord (m=2-3), la altele insa, se face eu toate persoanele la bord (ill=m"."J. La cobor-are. intoate cazurile se considera m='n"en" in tirnp ce la ridicare, /11=2-3.

i..:;

Page 30: Curs SBP Partea II

II,__ IL' _

.&A•••••• ------------------------------~--~~r_-1114 Instalatii navale de punte

6.5.2 CALCULUL FORTELOR CARE SOLICITA INSTALATIA DELANSARE IN CONDITIILE CELE MAl DEFA VORABILE CARE POT

AP ARE LA LANSARE

Calculul fortelor se face in scopul dimensionarii gruielor si al determinariiincarcarii mecanismelor cu care se face rnanevra barcilor. Stabilirea eforturilor se poateface prin doua metode:

- grafic;- analitic.

In general, metodele grafice sunt preferate eelor analitice, datorita simplitatii lor,rezultatele obtinute avand 0 precizie suficierit de. buna. in cele. ce vor urma, va fiexernplificata procedura grafica de caleul, atiit pentru gruiele negravitationale, cat sipentru cele gravitationale.

6.5.2.1 GRUIENEGRAVlTATIONALE

Se presupune ca asupra gruiei actioneaza urmatoarele forte; . ..- greutatea celei mai greJe barci deservite de gruia respectiva, considerata cu tot

echipamentulla bord ~i calculata eu relatia (I);- greutatea Gg proprie a gruiei;- tensiuneadin cablul de manevra.

Se considera cazul unei gruie clasice de tip C, fig. 6.11, pentru care se face calculul in si-tuatia cea mai dezavantajoasa, adica atunci cand nava are 0 inclinare transversal a de 15°,asa cum se arata in fig. 6.11 (b).

Fig. 6.11 Schema de calcul a gruielor negravitationale de tip C

Procedura grafica de caleul al fortelor care solicita insralatia de lansare esteurrnatoarea: - -

- se determina rezultanta fortelor active, compunandu-se Pc cu Gg ;

4"

..,.

Capitolul 6 - lnstalatia de salvare 165

- se prelungeste directia forte: T pana la intersectia ell directia rezultantei- -

fortelor Pc si Gg (pana In punctul B), efectuandu-se compunerea lor;- -

- se determina forta F_ d~ surubul gruie~i reaqiu~a R din articulatie,

punandu-se conditia ca forte le F, R si rezultanta Pc + Gg + T sa fie concurente in

puncrul A. Asta inseamna ca, avanddirectiile lui F si a reactiunii R din articulatie,- - -

precum si rnarimea si directia rezultantei Pc + Gg + T, se pot detennina marimile

fortelor F si R, impunand conditia ca poligonul fortelor sa se inch ida, asa 'cum searata in fig. 6.12. Analitic, cele doua forte se pot determina impunand conditia casuma momentelor tuturor fortelor care actioneaza asupra gruiei, calculate in raport cu

•• - - . -;.j

punctul 0 sa fie egala eu zero. In final, dupa determinarea fortelor F si R,· se poatecalcula mornentul incovoietor in orice sectiune a grinzii considerata dreptb baracurba, Cunoscand momentul incovoietor, se poate face apoi verificarea eforturilorunitare sectionale.

6.5.2.2 GRUIE GRAVITATIONALE CUMI~CARE PLAN-PARALELA

Se considers 0 gruie gravitationala cu miscare plan-paralela, pentru care seface calculul in doua faze:

a) gruia In faza de rnanevra;b) gruia in faza de lansare a barcii,

F

fi

t:-/--:~::'-~ __O{)·p'// c; "\\ C'

-\~\.

\~~.

(a)

Fig. 6.12 Poligonul fortelor la Fig. 6.13 Schema de ca\cul a gruiei cu doua articulatiigruia negravitationala de lip C

Se presupune varianta constructivii eu doua articulatii din fig. 6.13. In cazul in.,~ilre seface caJculul corespunzator fazei de rnanevra, se considers ca in barca se .~flii2}persoane (m=2-3). La scoaterea in afara bordului, se presupune ca gruia se sprijinaInpunctul 0 din fig. 6.13 (b) si cii la bordul barcii se afla numarul maxim de persoane cepoate fi ambarcat.

~i;111,1

I:1

r,,\q

~'

I~

Page 31: Curs SBP Partea II

\1"

166 lnstalatii navale de punte

(2)

t!'..;;!2~~,

Capitolul 6 - Instalatia de salvare 167

in cazul gruielor gravitationale aflate in faza de- - -

manevrii, In sistem apar fortele T. Pc ~i G g reprezentate si

notate 1n fig. 6.13(b) cu litere cu asterisc. In plus, rnai apar ~j

reactiunile din articulatiile A ~i B (nereprezentate pentru a nuse complica prea mult figura), care au cate doua componente,asa cum se vede in fig. 6.14. Una din reactiuni, (:F), este dis-

pusa pe d irectia caii de rulare, cealalts, (N), normals pe aceasta. tn aeeste conditii,

considerard reprezentarea grafica din fig. 6.15, se presupun cunoscute fortele Gg ea

marime ~i directie, Pc (marirne *i directie), iar T. RA ~i RB • numai ea directie. Pro-- - -

blema determinarii marirnii fortelor T, RA ~i RB este rezolvata daca se impuueconditia ca sistemui de forte ee actioneaza asupra gruiei sa fie concurent. Cum lnsliaceasta conditie nu poate fi impusli direct, procedura de lucru este urmatoarea:

- se determina rezultanta fortelor de greutate a gruiei Gg ~i a sareinii de

calcul Pc;

- se intersecteaza directia tensiunii din cablul de manevra cu directiarezultante iPc + Gg , punctul de intersectie notandu-se cu N;

- se intersecreaza in punctul M directiile celor doua reactiuni RA si RB' in-troduse de articulatii, Rezultanta descompuoerii reactiunilor RA si RB' care treceprin punctul M, trebuie sa treaca ~i prin punctul N (din conditia obtinerii unui sistemde forte concurente). in aces te conditii, unind punctele M cu N, se obtine directia re-zultantei Ji. Cu aceasta, din poligonul forte lor reprezentat In fig. 6.16, se obtin modu-lele fortelcr T ~i R. In final, se descompune reactiunea R in componentele RA ~i

RB' dispuse pe directiile (RA) §i (RB), deja cunoseute. In cazul gruielor aflate in fazade lansare I se considers cii gruia se sprijina In opritor, asa cum se arata in fig. 6.17. Inaceasta situatie, sunt cunoscute Gg ca directie ~i modul, de asemenea Pc ~i T:

RM~..,F~

Fig. ~.14Cornponeruele fortei

T = Pck

in care k este un coeficieot care line cont de raportul de demultiplicare al palanului..Avand definite complet cele trei forte, se poate face compunerea lor in punctul

N, rezultanta fiind Pc + Gg + T. Pentru reactiunea din punctul de articulatie A se cu-

noaste directia (RA), care intersecteaza directia rezultantei anterior obtinute In punctulM, asa cum se arata in fig. 6.17. Plecand de la observatia ea prin punctul M trebuie sat reaca ~i directia reactiunii R8 (despre care nu se cunoaste nimic), se poate construi

poiigonul fortelor din fig. 6.18, din care se pot determina reactiunile RA ~i RB . Dupa

dererminarea fortelor care apar in sistem, se face calculul de rezistenta a gruiei,considerand-o, asa cum s-a mai aratat, drept 0 bara curbs. Concret, avarid forteleexterioare si reactiunile dinarticulatii, se traseaza diagramele de eforturi, efecmandu-se verificarea tensiunilor in sectiunile In care momenteJe incovoietoare sunt maxime,

Pe baza reactiunilor RA ~i RB se face apoi calculul de verificare a bolturilorarticulatiilor.

".i

Fig. 6.15 Schema de calcul a gruiei cu miscare plan-paralela Fig. 6.16 Poligonal fortelor lagruia cu miscare plarr-paralela

s ·

/~M

/' 1\(RB)I \RA)

Fig. 6.17 Schema de calcul a gruiei eu rniscareplan-paralela sprijinite In cpritor

Fig. 6.18 Poligonul fortelor la gruia ellmiscare plan-paralela sprijinita in opritor

6.5:3CALCULUL MECANISMULUI CU CARE SE FACE MANEVRABARCILOR

Mecanismele folosite de instalatiile de salvare sunt destinate eefecmariiurmatoarelor operatii:

a) actionarea gruielor;

r<

Page 32: Curs SBP Partea II

168 Instalatii navale de punte

b) lansarea si ridicarea barcilor.Prima categorie cuprinde 0 serie de mecanisme, constructiv dintre cele mai

diferite, in functie de tipul gruielor de barci.rPentru calculul acestora, nu se impunrestrictii speciale privind conditiile de exploatare. Actionarea lor se face fie mecanic,fie manual. In cazul actionarii manuale, se impune conditia ca forta la manivela sa nudepaseasca valoarea de 25 daN.

Din a doua categorie fac parte vinciurile barcilor de salvare. Aeestea pot fidestinate fie numai pentru actionarea barcilor, fie si pentru actionarea gruielor de barci(In cazul gruielor gravitationale). Mecanismele trebuie sa aiba 0 asemenea constructieincat lansarea barcilor sa poata f facuta fiira a folosi motorul de actionare. Aceastaconditie se irnpune a fi respectata, ca urrnare a faptului ca, presupunand ca folosireabarcilor de salvare se face atunci cand nava se afla intr-o situatie dificila, furnizarea deenergie electrica la bord poate fi intrerupta. Deoarece asupra vitezei de lansare a barciise fac limitari impuse de conditia de evitare a aparitiei socului la impactul eu apa,meeanismul instalatiei de manevra trebuie dotat cu un limitator de vitezs. in fig. 6.19este prezentat un asemenea mecanism, cu ajutorul caruia se pot executa operatiunile:

scoatcrca gruielor si a barcilor 'in afar-a bordului;lansarea barcii cu ajutorul motorului electric;ridicarea barcii cu ajutorul motorului electric;lansarea barcii sub actiunea greutatii proprii;ridicarea rnanuala a barcii la bordo

3

.'I

~

fI'"" 9 •.....

10

Fig. 6.19 Mecanism pentru actionarea instalatiei de manevra a barcilor de salvare

In figura s-au facut notatiile: 1- electro motor de actionare; 2- cuplaj cu gheare; 3-frana centrifugala; 4- ambreiaj; 5- cupla de sens unic; 6- contragreutate de comanda aambreiajului; 7- dispozitiv pentru actionarea manuala de rezerva, care realizeazadecuplarea ambreiajului In vederea lansarii gravitationale; 8- cuplaj cu gheare; 9-reductorul tamburului; 10- tambur; 11- surub de presare; 12- pana alunecatoare.

Lansarea barcii cu ajutorul motorului electric I se face prin transmiterea mis-carii de la motor, prin cuplajul 2 ~iarborele I, la cupla de sens unic 5 (prin intermediulpenei alunecatoare 12). Cupla trans mite rniscarea prin intennediul ambreiajului 4 la

~::-

~, 2m• ~--

Capitolul6 - Instalatia de sa lvare 169

arborele II, de la care, prin reductorul 9 se actioneaza arborele Ill, ridicandu-se barca.Dad se intrerupe functionarea motorului electric, exista tendinta ca barca sa coboaresingura sub actiunea greutatii proprii, tendinta impiedicata de cuplajul de sens unic 5care, nu permite, prin constructie transmiterea miscarii decat intr-un singur sens. inaceasta situatie, barca ramane suspendata. Dad se doreste lansarea gravitationala, secomanda prin intermediul dispozitivului 7 decuplarea ambreiajului 4, lantul cinematicde actionare de la motor se intrerupe, iar barca po ate cobori sub actiunea greutatii pro-prii. Mecanismul este dotat cu frana centrifugalii. 3 care, la atingerea unor viteze decoborare mai mari dedit celeimpuse de evitarea socurilor puternice la impactul cuapa, declanseaza automat franarea miscarii, Dad se doreste revenirea la regimul defunction are cu antrenare de la electromotor, se actioneaza contragreutatea 6 a dispo-zitivului de comanda a arnbreiajului, care, prin intermediul surubului de presare 11,cupleaza ambreiajul ~i inch ide lantul cinematic motor - cuplaj de sens unic - reductor -tambur. Vinciul are si posibilitatea actionarii manuale, realizabila tot prin intennediuldispozitivului 7, cuplabilla lantul cinematic prin intermediul cuplajului 8.

Vinciul de gruie se amplaseaza pe puntea navei, asa incat eel care foloseste sisupravegheaza instalatia sa aiba posibilitatea de a urrnari barca in timpul lansarii ~i sapoata controla continuu operatia de lansare. in fig. 6.20 este prezentata schema deactionare a unei gruie gravitationale pentru care se va exempli fica modul de calcul atensiunii din parama vinciului. Se considera separat until din noduri, asa cum se aratain fig. 6.21. Din echilibrul scripetelui mobil, rezulta:

Pc = PI + P2

unde PI este tensiunea din cablul fix, iar P2 este tensiunea din cablul mobil.

(3)

~+_.·flF

p, If

fie

Fig. 6.20 Schema de actionare a unei gruie Fig. 6.21 Schema de calcul a fortelorgravitationale din cablul scripetelui mobil

Tinand cont de relatiile de calcul de la palane, pentru eforturile din cele doua ramuri alecablului de manevra se prescriu relatiile:- la ridicare:

P2 = PIn

j;j'

Ii

I

(4)

l]~I

I.1Ii!

J

Page 33: Curs SBP Partea II

!iI~!1

·'ll,I

170 Instalatii navale de punte

- la coborare:

P2 = PI7]

Introducand relatiile (4) ~i (5) in ecuatia (3) se obtin pentru P, si P2, valorile:- la ridicarc:

. Pel] 1l't = I + I]

PcP2 = 1+ 7}

- la coborare:

p, _ Pc \1 - 1 + 1]

P. _ Pc7]2 - 1+1]

Tinand cant de relatia (5), se pot calcula tensiunile din cele doua ramuri de cablu de latamburul vinciului:

PilT'vl = -;;rP2

T"y! = -;;rin final. se deterrnina forta de la tamburul vinciului:

Tv = 2Tvl

unde:

Tvl = max(T'vl ' T"vd

'iI"\

Cunoscand tensiunea maxima la care este supus cablul, se poate face mai departe nunumai alegerea acestuia din catalog, ci si calculul tamburului. In acest context, separcurg urmatoarele etape:

se calculeaza forta de rupere:

P,.=k·Tvl (11)

ill care k este un coeficient de siguranta impus prin normele de registru lavalori cuprinse intre 4 ...6.ell forta de rupere P" se scoate din STAS diametrul de al cablului;diametrul tamburului se calculeaza cu reI alia:'I~•.,

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

Capitolul 6 - Instalatia de salvare 171

D{ = k{dC (12)

unde k, :: 15 ... 20.

lungimea tamburului se stabileste din conditia de gabarit, in functie dedimensiunile elementelor constructive ale vinciului, precum ~i dinconditia de cuprindere a intregii lungimi de cablu infasurate numai pe 2-3randuri:lungimea cablului 'se determiha in functie de inaltimea la care esteamplasata puntea biircilor fata.de niveluJ apei, In functie de numa rarl depalane, de pozitia vinciului in raport eu gruiele, etc.

CALCULUL CINEMATIC AL VINCIULUI"....•.

Apreciind viteza de ridicare a barcii la valori impuse de tipul acli onsriiutilizate, se po ate stabili turatia tamburului: .

60vrn{ ;: JrD

t(13)

u'hde VI' viteza de ridicare a barcii, stabilitii la valorile:( 0,4 rn/rnin 1n cazul aqioniirii manu ale;

5 mlmin in cazul actionarii cu vinci electric;2-2,5 m/min in 'celelalte cazuri de actionare.

Avand turatiile tarnburului si a motorului de antrenare, se poate calcula raportul detransmitere:

i = IImo{lit (14)

Mai departe, folosind cei doi parametri determinati anterior, respectiv forta rnaxirma latambur ~i viteza VI" se poate calcula puterea vinciuJui:

2TvlvcP; = 1000 77" (15)

unde ryv este randamentul vinciului. Pentru calculul lirnitatoarelor de turaliecentrifugale, se adoptii 0 viteza de coborare a barcii de 20 ...30 rnlmin.

I:;,'- -,~~~~~.:.

.~t· ..

Page 34: Curs SBP Partea II

7INSTALATIADE,REMORCARE

Consideratii generaleParticularitati ale remorcariiprin tractiune .Calculul instalatiei deremorcare

7.1 CONSIDERATII GENERALE

Remorcarea serveste In primul rand deplasarii navelor nepropulsate, msa este fo-losit ~i la deplasarea navelor propulsate atunci cand acestea sc afla in situatii functionale-,deosebite. Pentru ca 0 nava sa poata fi remorcata, trebuie sa dispuna de 0 dotare cores-punzatoare care sa raspunda cerintelor:

- sa fie sigura, sa reziste la socurile care apar in exploatare;- saaiba 0 fiabilitate ridicata, pentru evitarea avariilor;- sa of ere posibilitatea realizarii tuturor rnodalitatilor de remorcare;- sa permita trecerea pararnei de remorcare de la 0 nava la alta;- amplasarea elementelor instalatiei nu trebuie sa stinghereasca buna functionarea celorlalte instalatii din zona;- sa asigure modificarea lungimii pararnei in cazul remorcarii maritime.

Dupa destinatia sa, remorcarea poate fi:- remorcare de transport;- remorcare ajutatoare;- remorcare de avarie;- remorcare specials.

In exploatare sunt utilizate trei proceduri pri n care se realizeaza remorcarea:

J;:.:',),i... ;;

Capitolul 7 - Instalatia de rernorcare 173

- prin tractiune;- remorcarea laterala (la ureche};- prin impingere.

Navele specializate destinate remorcarii, functie de zona lor de actiune pot fi:-maritirne;- de radii si port;- fluviale.

.lnstalatiile remorcherelor pot fi simple sau complexe, in functie de tipulremorcherului, de zona sa de actiune, 0 instalatie complexa de remorcare se compunedin:

- parame de remorcare;- dotari pentru aducerea pararnei de remorcare de la 0 nava la alta;- dotari pentru protectia bordajelor ~i cheiurilor;- dotari pentru legarea, ghidarea, stoparea si depozitarea paramelor de remorcare;- mecanismele instalatiei de remorcare.Navele maritime de remorcare precum si navele fluviale de puteri rnari au

instalatii deremorcare cornplexe dotate cu vinciuri de rernorca. La celelalte nave loculvinciuJui de remorcii este luat de carligul de remorca. Amplasarea vinciului sau acarligului de remorca trebuie facuta astfel mcat sa nu i se pericJiteze stabilitatea navei sinici sa-i Inrauta\easca manevrabilitatea. In functie de pozitia remorcheruluisi a naveiremorcate, remorearea poate fi facuta dupa mai multe proceduri.

Rernorcarea in sir sau siaj (prin tractiune)

Nava rernorcata se dispune in urma remorcherului In siajul acestuia, fig. 7.1(a). Acest tip de remorcare se face diferentiat in functie de zona de navigatie, Astfel, laremorcarea fluviala se folosesc lungimi de cablu miei (circa 100 m) pe cand la eelmaritim lungimile de cablu sunt mult mai rnari, putand atinge uneori pana la(700-800)m. Folosirea eablurilor de remorca de lungimi rnari este avantajoasa pentruca permite oscilatii si deplasari ale navei remorcate preeum ~i datorita. faptului carczistenta la inaintare seadeca urmare a micsorarii efectului jetului elicelorremorcherului. Variante ale rernorcarii in sir sunt prezentate in fig.· 7.1 (e) - schemabutoi, fig. 7.1 (d) (schema in balanta), fig. 7.1 (t) (remorcarea macaralelor plutitoarenepropulsate, al plat-formelor de foraj marin, al docurilor plutitoare etc.).

Remorcarea bord in bord (la ureche)

Cele doua nave, remoreherul §i remorca, se leaga bord In bord, fig. 7. I (b),(e),deplasandu-se dupa directii paralele. Procedura este aplicabila indeosebi la remorearea derada ~i port, la eel maritirn putandu-se aplica numai pana la marea de gradul trei. Aceastarestrictie este impusa de faptul ca in conditiile unei rnari mai agitate actiunea valurilor numai poate fi controlata, ca putand provoea lovituri reeiproce ale celor doua nave, chiardad! in zona de contact se prevad baloane de acostare. In figurile 7.1 (g) ~i (h) suntprezentate doua variante de remorcare portuara pentru scoaterea unei nave de la dana,prima faeuta eu doua remorchere, a doua numai eu un singur remorcher.

",:.

;~

:':\.';

:)

( -,i-

l,f:r[j'

M\i~~..Ibl'

Page 35: Curs SBP Partea II

174lnstalatii navale de punte

Remorcarea prin impingereEste folosita indeosebi pe apele interioare precum ~j in rade ~i porturi. Deoa-

rece nava de remorcat este dispusa in fata remoreherului impingator, fig. 7.2, efectulnegativ al siajului elicelor nu se mai manifests. Modalitatea aeeasta de remorcare secaracterizeaza printr-o manevrabilitate foarte buna, mull superioara celorlalte pro-ceduri descrise mai sus. In figura 7.2(b) este schitata. alura unei prove de impingstor incare se observe cele doua tampoane prin care nava actioneaza asupra remorcii. Tampoa-nele au 0 constructie chesonata foarte compacta avand descarcare pe osatura indesita aprovei i?i fiind acoperite pe fata de lucru cu caueiue.

~(a)

( , Ii >-(Ii

(b)

~

'*(c)

~

~2>2M

~~

\'~~'\\l ;-• (g) (tiJt - I r. !

~

~.

(j)

~

~

(II;'

Fig. 7.1 Schemele principalelor variante de remorcare

-~-------~->-(a) Schema remorcarf prin impingere (b) Prova de impingator

Fig. 7.2 Remorcare prin lmpingere

7.2 PARTICULARITA::P ALE REMORCARII PRINTRACTIUNE

In Figura 7.3 este reprezentatii instalatia de remorcare a unei nave maritime (I_ babale de remorcare; 2 - ramificatie cablu de rernorca; 3 - nara de remorcare; 4 -parama de remorcare; 5 - tambur pentru pastrarea cablului; 6 - vinci de ancora).Pararna de remorcare se prinde la un capat de ciirligul de remorca sau la vinciul de

/$k175Capitolul 7 - lnstalatia de remorcare

remorcare aflate la bordul remorcherului iar la celalalt de corpul navei, dupii 0 anurnitischema de legare, fig. 7.4. In figura 7.4(a) este prezentata 0 varianta de l egare lababaua de remorca dispusa In zona planului diarnetral 31 navei, iar In fig. 7.4(b) esteprezentata legarea la babaua de rernorca utilizandu-se papagal (1 - pararna de t::~morca;2 - nara de rernorcare; 3 - papagal; 4 - cheie de impreunare specials). In fig. 7. 4(c) estesugerata solutia de legare la tuburile de ancora, potrivit careia parama de re.rnorca I.este prinsa prin intermediul placii triunghiulare 6 de cheia de impreunare specillla4,aflata la caparul lantului 5, petrecut prin tuburile de lar.] ale instalatiei de anc orare. Incazul cand nava poseda carlig de remorca -poz.8 fig. 7.4(d) atunei legarea psaramei 1se face la acesta, iar atunci cand nu poseda nici 0 dotare pentru remorcare, prindereapararnei de remorcare se poate face la babalele de acostare, fig. 7.4(e). in fig , 7.4 (l),(g) 9i (h) sunt prezentate variante de remorcare eu doua parame, diferentiate tntre elenumai prin modul diferit de realizare a prinderii paramelor de corpul navei ~i,i:ntre ele.<" '

4

Fig. 7.3 Instalatia de remorcare ~ unei nave maritime

Asa cum s-a mai 'aiatal, remorcarea prin tractiune se poate realiza la carlig sau euajutorul vineiului de remorcare. Amplasarea carligului se face in zona' cuplului rnaestlU alremorcherului, asa lncat manevrabilitatea acesruia sa nu fie afectata, Amplasarea pe verti-cala este, de asemenea, foarte importanta pentru stabilitatea transversale a remo.r-cherului,din acest punet de vedere recomandandu-se a se face cat mai jos posibil. Prindereaparamei de rernorca la carlig trebuie sa se faea eu respeetarea urmatoarelor cennje:

sa fie simpls, eu greutate si volum mic;sa asigure, la nevoie, 0 eliberare rapida a capatului paramei;

- sa perm ita trecerea paramei pe diverse oirectii,Carligele de rernorca pot fi basculante sau nebasculante. Cele basculante pot fi

inchise sau deschise. Carligele pot fi cu amortizoare sau fiira amortizoare. Carligelenebasculante deschise, fig. 7.5(a); sau inchise, se folosesc indeosebi la rem orcherele

ii'.,J~Urj:

Page 36: Curs SBP Partea II

. :~..

176 lnstalatii navale de puute

portuare, ele avand totusi 0 rasp and ire destul de lirnitata cauzata de faptul ca nu potprelua variatiile pe verticala ale cablului de rernorca.

E7BfL..~~ ~~veedd,eredinA

(c) /

~

8 2 1 fXL6 IS 1._ 7,/

J> 27 (d) (e)

n" G~=+ ~B=~7tJ'.w ,~j ~(') U

.O_.~(d)

(g).- 4' \~~

~

~ (a)

Fig.7.4 Scheme de legare Fig. 7.5 Carlige de remorca

Carligele basculante deschise cu amortizare eu inzavorare mecanica, fig.7.5(b), (c), (e)sau hidraulica, sunt utilizate In special la remorearea maritima si portuara, ele fiindeapabile sa preia sarcinile cele mai mari, a caror directie poate varia In plan orizontal sauvertical. Prinderea carligelor de remorca de corpul navei se poate face prin mai multeproeedee:

eu bolt, fig.7.5(b);prin eurba de remorca, fig. 7.5(e);

Capitolul7 - Instalatia de remoreare 177

prin bare ell carucior eu role, fig. 7.5(d).Prinderea boltului sau a eurbei de remorca de corp se face fie la nivelul puntii

principale, fie la constructii speciale, atat intr-un caz cat si in celalalt, prinderile avanddescarcari pe elementele de osatura din zona. Navele modeme sunt prevazute.cutraductor de unghi cuplat solidar cu carligul, Cand valoarea inclinarii transversaledepaseste un anumit unghi, traductorul comanda desfacerea carligului, protejand astfelansamblul remorcher-remorca, In cazul remorcarii eu vinci de remorca, lungimeacablului de rernorca poate fi modificata. Vineiul poate Luera nurnai eu comandsmanual a (situatii In care modificarea lungimii eablului se face inanual in functie denecesitatile exploatarii) sau cu functionare automata, Comanda automata este intainitaindeosebi la rernorcherele maritime si de salvare, ea fiind asigurata prin intermediuluuor traduetoare de tensiune in cablu ~i care comanda actionarea vinciului asa incattensiunea sa fie constantii (asernanator vinciurilor automat; de acostare). In general, inexploatare, vinciurile trebuie sa indeplineasca conditiile:

- sa intinda pararna netensionatii;- Ia filarea libera a paramei tamburul trebuie sa se deeupleze de la transmisie;- frana sa fie calculata pentru sarcina de rupere a paramci;- sa fie echipate eu un cuplaj de siguranta care trebuie sa decl;!pleze lantul

cinematic atunci cand In cablu apar solicitari bruste peste valoarea acelora norma le;- sa posede un dispozitiv de indicare a lungirnii de params t1Ia'ta; .'- sa functioneze in bune conditiuni chiar si atunei cand pararna are abateri

unghiulare (piina la IS°).Utilizarea vinciurilor de remorca este totusi limitata, in pofida tuturor avantajelor

pe care Ie ofera, datorita faptului cii vinciuri!e sunt complicate din punct de vedere eon-structiv si au un pre! de cost ridicat. In plus, necesita puteri instalate mari, avanddimensiuni care le fac sa oeupe un spatiu insernnat Ia bord. .

7.3 CALCULUL INSTALATIEI DE REMORCARE

Calcululelementelor instalatiei de remorcare se face pe baza tensiunii din cablude rem orca stabilite din analiza curbelor caracteristiee R=f(v) $i T=f(v), respectivrezistenta la inaintare si tractiune la ciirlig functie de viteza ale rernorcherului siconvoiului. Dupa cum se cunoaste, rezistenta la inaintare R este 0 marirne dependents deviteza, In compunerea carei a intra:

- rezistenta de frecare Rj,- rezistenta de forma RF;

- rezistenta de val Rw;- rezistenta apendicilor Rap;- rezistenta aerului Ra.

R = Rj+ RF+ Rw+ Rap + Rs (I)

sau tinand cont de rezistenta reziduala R" data de suma rezistentelor de forma si de val,

rl

:1.'"

r,I~;

~;

. ~1Ir~i:I:!

!~.~

Page 37: Curs SBP Partea II

,.•• 1

178 Instalatii navale de punte

(2)

(4)

Capitolul 7 - lnstalatia de remorcare 179

viriirii pentru mentinerea unei tensiuni.eOllS\anle in cablul de rernorca, atunei viteza devirare devine egala eu viteza relativa dintre eonvoi si remorcher ~i este data de relatia:

T\,

• i

Vv=Vc-V,.. (4')

R = Rf + R, + Rop + Ro

Curba rezisientei la lnaintare este functie de gradul doi in viteza ~iare alura din fig. 7.6.R. ~

A

R=fM

Fig. 7.8 Dependenta tractiunii la..clirligde vitezli..

T I R

Vv R=flv)

Fig. 7.~Curba rezistentei la inaintare Fig. 7.7 Curbatractiunll la cllrlig

Fig. 7.9 Diagrama de studiua comportiirii sistelllUlui'remorcher-convoi

v.=v,+v"

~ ~ ~-----)--v,

Fig. 7.10 Schema vitezelor de deplasare a ansarnblului remorcher - nava de remorcat

Cunoscand viteza de virare Vy se intra in diagrama din figura 7.9 pun and va/oarealui v, pe 0 abscise situata deasupra punctu Iui A, astfel tncat punetele K si L, de laintersectia eu cele doua eurbe, sa corespunda vitezelor v, respectiv VC' Aria dr-eptunghiuluiKLNM reprezinta, la 0 anumira scara, puterea vinciului de remorcare, P,. Deoareceaceasta putere este relativ mare (comparabila eu puterea remorcherului ee corespundeariei OBAC), este neeconomic ea manevra de virare sa se faca la viteza nominalii a re-morcherului, preferandu-se una partiaij. In aeeste conditii, puterea vinciului de rernorcareva fi mai mica ~i ea va corespunde ariei dreptunghiului K'L 'N'M'. Situapa descrisa estevalabilii pentru remoreherele eu instalatie de propulsie cu eliee eu pas fix. In cazul remer-eherelor eu eliee eu pas reglabil, la care exista posibilitatea de modifieare a tractiuof lacil.rligprin modificarea raportului de pas HID, manevra de modifieare a Iungimii cabluluise poate face ehiar la puterea nominala a motorului.

1,,;'"

•. ._ 11 ·Ci.....· 8.1

Tractiunea la carlig a rernorcherului reprezinta fOTlacare se aplica navei remoreate ~i estedatil de d iferenta dinIre tmpingerea elicei §i rezistenta 1a inaintare a remoreherului:

T = P - R, (3)

Tractiunea la carlig este, de asemenea, 0 functie de gradul doi in viteza, fig.7.7, ~i ea este 0 msrime caracteristica a fiecarui rernorcher. Curba tractiunii la carligprezinra doua puncte caracteristicc A ~i B. Punctul A este caraeterizat de faptul eiiintreaga impingere data de elice se consuma pentru invingerea rezistentei la inaintare aremorcherului plus convoiului, cand viteza de inaintare este nula.' Punctul B definesteviteza de mars liber, cand toatil impingerea este consurnata numai pentru invingerearezisten tei la inaintare proprii remorcherului, rezistenta convoiului fiind nula.

Dependents tractiunii la carlig de viteza de inaintare poate fi stabilita pentrudiverse puleri file masinii de propulsie, prezentiindu-se sub forma unei familii decurbe, fig. 7.8. Aceste curbe, considerate impreuna cu eea a rezistentei la inaintare,definesc eomportarea sistemului rernorcher-convoi, fig. 7.9, in sensul ca la intersectialor, in conditiile unui echilibru dinamic, lrdC\iunea remorcherului este egala .eurezisterua convoiului.

In aceasta situatie, puterea utila necesara remorcarii este egala cu produsul dintreT" ~ivc, deei cu aria dreptunghiului OBAC. Presupunem ca ansamblul remorcher-convoise deplaseaza eu viteza v,paoa cand ineepe virarea cablului de rernorca, moment 'in careviteza convoiului nu mai este Vc=V" fig. 7.9, ci creste la valoarea:

v, = Vc + Vr

unde v, este viteza de virare a cablului de remorca, fig. 7.10. Daca din anumite motive(scaderea vitezei rcmorcherului sub valoarea vitezei convoiului) se comanda tnceperea

Page 38: Curs SBP Partea II

180 Instalatii navale de puntc

DlMENSIONAREA CABLULUI DE REM ORcA

In expioatare apare frecvent situatia functionarii in regirn de tractiune la punetfix, cand vr=O si T=Tma." in acest caz, irnpunandu-se calculul cablului de rernorca. Astfel,in functie de puterea motorului se determina tensiunea de calcul pe baza relatiei:

Tc = kp Ps;

in csxek, reprezinta tractiunea specifics a remorcherului [dal-l/Cl'], a eiirei valoare depin-de de tipul instalatiei de propuisie:

-Ia instalatiile eu eliee eu pas fix kp=8 ... 10;- [a instalatiile cu elice en pas reglabil kp = 10 ... 14.

In functie de tensiunea de caleul se deterrnina apoi tensiunea de rupere:

t=k )',

unde k=4...5 este un eoeficient de siguranta la rupere a cablului. Pe baza tensiunii derupere astfel calculate, se scoate din ST AS diametruJ eablului de remorca, Lungimeapararnei de remoreare este recornandata in literatura de specialitate, in functie de tipulremorcherului, vezi tabelul 7.1. •

Tabelul7.1

Tipulnavei Raza de actiune Lungimea cabIuIui Im1

Nelirnitata700 pentru P,,;>3000 CP

Remorcher maritim 500 nentru Pm<3000 CPLirnitata 300

Rernorcher fluvial - 200 "

"'~.. '.'11',.~

(5)

(6)

"

l

INSTALATIADE,TRAULARE

8 Consideratii generaleDotarile instalatiei de traulareActionarea hidraulica avinciurilor de traul

8.1 CONSIDERATII GENERALE

In mornentul de falii, in lume exista 0 mare flota de pescuit cornpusa din navede diverse tipuri, diferentiate intre ele functie de tipul sculei en care executa pescuitul.Din acest punct de vedere, principalele tipuri de nave de pescuit sunt traulerele,drifterele si seinerele. Dintre toate, raspandirea cea mai mare 0 au traulerele, acesteafiind caraeterizate printr-o productivitate foarte mare si printr-o raza de actiune practicnelimitata. Scula de pescuit, in cazul navelor de tip trauler, este traulu!. Acesta este infapt un sac tronconic confectionat din plasa si tractat prin bord sau prin pupa navei cuajutorul a doua cabluri numite vaere (fig. 8.1). In figura 8.1 s-au facut notatiile: 1- matita;2- aripi simetrice; 3- sacul traulului; 4- dispozitiv de descarcare; 5- vaere; 6- panoudivergent; 7- punga traulului. In general, navele moderne folosesc aproape in excJusivi-tate traularea prin pupa deoarece aceasta procedure confera 0 serie de avantaje netefala de traularea prin bord (manipulare rnai rapida a seulei, posibilitati de luerusuperioare chiar si in conditii hidro-meteo dificile, siguranta sporita, posibilitatearealizarii unui flux tehnologic continuu).

Pescuitul prin traulare poate fi de fund (fig. 8.2 a) sau pelagic (fig. 8.2 b). Trau-larea prin pupa navei se poate face fie eu unul, fie cu doua traulere, In rnomentu]' defalii, tendinta este de a se trece pe scara largii la pescuitul cu douii traule care pescuiesealternativ, datoritii productivitatii sponte, obtinute pe baza cresterii timpului de trau-lare propriu-zis. Traularea ell doua seule de pescuit se face eontinuu, in sensu! ca dupa

/8/lfr

i~!I'~·i

ftI,

fi"

~!i~I

Page 39: Curs SBP Partea II

';j

wi

182 Instalatii navale de punte

ce un traul a fost seos de la apa, el este ridicat la bord, golit de peste, reparat in zonelein care a suferit rupturi, pregatit pentru 0 noua lansare, In acest timp cel de-al doileatraul fiind III apa ~i executand pescuituL

4

3

. JFig. s.i Traul

'<:7

(a)

=:y~(b)

Fig. 8.2 (a) - Traulare de fund; (b) - Pescuit pelagic

8.2 DOTARILE INSTALATIEtDE TRAULARE, • 0'

Irstalatia de traulare se compune, in general, din mecanisme (vinciuri de In-carcare, vinciuri de vaer, cabestane), coloane, traule, diverse alte accesorii, Navele depescuit eu traulare prinpupa sunt prevazute, in general, cu slip (un plan Inclinat curbatdispus la zona din pupa a navei, pe care se face tragerea traulului), (fig. 8.3). 1n figuras-au facut notatiile: 1- slip; 2- coloana pupa; 3- vinci sonda; 4· vinciuri de vaer; 5-coloana \Jippdi. pentru instalatia de incarcare ~i manevra a traulului; 6- vinciuri deincarcare ; 7- vinciuri de tragere pe punte a traulului; 8- vinciuri de caliorna (eu care seface tragerea traulului plin pe puntea navei).Existli si nave care nu au slip la pupa(indeosebi cele mai vechi), la care aducerea pungii traulului la bord ~i descarcarea ei

_$e realizeaza cu ajutoruI unei instalatii de incarcare deservite, fie de un arc de traulare,fie de ea targe sau macarale. Arcul de traulare poate fi fix sau rabatabil. Arcele de tiprabatabil sunt articulate la punte 9i se rabat fa~a de verticala inspre pupa ~i prova.Rabaterea inspre pupa se face in afara oglinzii, deasupra apei, iar in prova rabatereaeste posi bila pana deasupra gurii de magazie, in care se face descarcarea traulului.

Capitolul 8 - lnstalatia de traulare 183

Particularitatile traularii prin pupa impun sistemului nava- vinci- traul anumitecaraeteristiei dinamice, definite fie din conditii de exploatare sigura a insta latiei, fiedin conditia realizarii unor performante superioare, eu aceeasi putere instalata lavinciul de traul. In general, instalatia de traulare este aleasa :n concordanta cu. marimeatraulului folosit si eu tipul traularii. Vinciurile de traul se realizeaza actualmente inrnai multe variante:

- vineiuri carerealizeaza numai manevra traulului;- vinciuri care pe Ianga tamburii de manevrs ai traulului mai au tamburi auxiliari,

destinati operatiilor de ridicare, manipulare sau filare a traulubi.. In ultima vrerne, exista tendinta de a uti! iza vinciuri specializate pentru fiecare

operatie, Varianta de folosire a unui agregat este, in cazul instalatiilor modeme, incomodadin punct de vedere al exploatlirii, intrucat grupeaza majoritatea mecanismelor demanevra ale traulului in partea centrals a navei, reducand din spatiu! de manevra al

~aulului. Instalatiile modeme utilizeaza vinciuri de traul individuale, eu un singur tamburpentru fiecare vaer, ceea ce simplifica amplasarea, ·'insa complica actionarea ~i,in special,sincronizarea manevrei vaerelor. Avmd in vedere ca utilizarea vinciurilor eu tamburiindividuali pentru vaer micsoreaza ciclul traularii, aceasta variants a inceput sa fieutilizata pe majoritatea navelor de pescuit moderne.

•.~ f

Fig. 8.3 Structura instala tiei de traulare

Structura unui vinci de traul, indiferent de variants constructive, euprinde:a) - tamburul principal cu dispozitivul de infii~urare ordonata a cablulu. i;b) - reductorul;c) - sistemul de antrenare;d) - aecesorii.a) TamburuI vinciului de traul trebuie sii aiba dimensiuni care sa permita

Infii~urarea cornpleta a unui vaer. Avand In vedere Iungimile mari ale vaerelor (intre 2000si 4000 m), rezulta eil dimensiunile tamburelor sunt suficient de mari, ehiar in conditiilein care cablul vaerelor se infii~oarii ordonat, in mai multe straturi. Faptul eli vaerele seaseaza pe tarnbur la diametre diferite, functie de lungimea tilatii, face ca cinematica ~idinamica vinciului sa fie serios afectate. !n acest sens, daca se compare siruati a de virare atraulului cand cablul vaerului este In mare parte infasurat, rezulta ea pentru aceeeasi turatie

'ill,:

Page 40: Curs SBP Partea II

184 Instalatii navale de punte

a tamburului si aceeasi rezistenta hidrodinarnica a traulului, momentul la tambur ~i vitezade virare sunt mai rnari, ca urmare a maririi diarnetrului de infasurare a eablului vaerelor.Aceasta duce la rnarirea puterii necesare antrenarii, Deoarece conditiile tehnologice nunecesita rnarirea progresiva a vitezei de virare a traulului, ci mentinerea ei constanta la 0

valoare convenabila scopului tehnologic, rezulta ca situatia amintita complieii conditiilepuse sistemului de antrenare a vinciului.

b) Reductorul vinciului are raportul de transmitere In functie de parametriicinematici ai tamburului si motorului de antrenare. In acest sens, la utilizarea motoarelorde turatie inalta rezulta gabarite .mai mari ale reductorului. Mergand pe aceasta idee, 0

sene de firme au realizat vinciuri de traul actionate hidraulic cu motoare \ente, cup latedirect pe tambur, Is care reductorul nu mai este necesar. In unele constructii, reductoruleste utilizat pentru rnasurarea momentului de torsiune cu ajutorul unor traductoare cu rotidintate diferentiale.

c) Sistemul de antrenare a vinciurilor poate fi:- cu actionare electrica in curent continuu, folosind convertizoare Ward-

Leonard, sisteme de redresare eu tiristoare sau Diesel-generatoare de curent continuu;- cu actionare electrohidraulica, la care motorul de antrenare a vinciului

este alimentat de la 0 pornpa cu debit variabilSistemele de antrenare trebuie astfel alese incat vinciul, In ansamblu, sa

constituie un element adaptabil diverselor regimuri de exploatare a instalatiei.d) Accesoriile vinciului de traul sunt formate din:

- sistemele de franare a tamburuJui in perioada traularii;- sistemele de comanda a protectiilor pentru.evitarea ruperii traulului;- sistemele de masurare a cablului filat la ap~; .'- sisteme de cornanda, control, sincronizare;- sistemele de masurare a fortelor in vaere, amplasate inaintea intrarii

vaerului pe tambur. .In instalatiile de traulare modeme, eficienta traularii este determinata de siguran- "

Iii cu care se poate pastra tara avarii trauluI ~i de gradul de automatizare al traularii,Pentru a evita picrderea accidentals a traulului care reprezinta 0 investitie foarte irnpor-tanta In ansambIul uneltelor de peseuit, sunt prevazute sisteme speciale de protectie a in-stalatiei contra eventualelor agalari ale traulului de fund. Aceste protectii au rolul de arealiza semnalizarea cresterii anormale a tcnsiunii in vaere, de a realiza automat slabireavaerelor prin eliberarea franelor si de a transmite automat sau prin intermediu! operatoru-lui comanda de modificare a sensului impingerii propulsorului. Dupa ce nava a fost opri-ta, prin manevre speciale, traulul se poate elibera si operatia de traulare poate continua.

In cazul automatizarii instalatiei de traulare, problema devine mai dificila, pentrucii un ciclu de traulare in care intervine vinciul de traul se compune din trei faze distincte:

I. Faza de lansare a traululuila apa, a 'carei durata trebuie aleasa astfel incatlansarea sa fie cat mai rapida, tara a produce solicitari dinamice in vaere laoprirea filarii. De obicei, lansarea traulului se face eu vinciuri auxiliare panaeiind aeesla ajunge ia apa, apoi datorita .rezistentei la lnaintare a traulului,vaerele se tensioneaza si lansarea are lor eu viteza prescrisa prin controlul

,- lCapitolul 8 - Instalaria de traulare 185

franelor de la tarnburii vaerelor. In acest caz se pot folosi mai multe solutiide franare:

I.a

I

i.}jJ

- folosirea unor frane mecanice amplasate langa tamburi saupe motorul electric (frane electromagnetice). Aceste sistemede fta'nare trebuie sa aiba sisterne de racire adecvate pentrua rezista solicitarilor termice care apar in faza de lansare;- folosirea unor sisteme de franare electrodinamice, in cazulutilizarii actionarii electrice in curent continuu;- folosirea unor sisterne hidraulice de franare, In cazututilizarii motoarelorhidraulice ca motoare de antrenare,prin introducerea in circuitul hidraulic al motoarelorhidraulice reversibile a unor rezistente hidraulicedimensionate corespunzator.

Controlul asupra intregii desfasurari a fazei de lansare se poate face automat prindispozitive care urmaresc realizarca si rnentinerea vitezei de lansare prescrise, princontrolul lungimii cablului filat ~i prin conlrolul unor pararnetri auxiliari cum ar fi:verificarea temperaturii organelor de franare, verificarea ca tensiunea din cablu sa nudepaseasca valoarea de suprasarcina, etc.

2. Faza de traulare propriu-zisa. Este cea mai cornplexa faza deoarece trebuiesa considere 0 serie de factori externi, determinati de amplasarea probabila abancurilor de peste, de viteza lor, de grosimea bancurilor, etc. Consideriindinstalatiile de traulare existente, ill sens evolutiv, se pot preciza urmatoarelemodalitati de realizare a acestei faze:

2.a - traularea cu tamburul blocat cu frana, cu dispozitivele deprotectie contra aga!arii si distrugerii trauiului Infunctionare. In acest caz, traularea se face "in orb" rara acunoaste decat estimativ, functie de viteza si de lungimeacablului lansat, adancirnea de traulare. in acest caz, chiardaca la bord exista aparatura pentru depistarea bancurilor depeste, pozitionarea trauiului dupa indicatiile aparaturii esteaproxirnativa si eficienta traularii este rnult diminuata, maiales in cazul pescuitului pelagic.- traularea cu traulul bloc at cu friina insa cu posibilitate dernodificare a adancirnii traulului prin manevra tamburului.In acest caz, de traul este fixata 0 sonda care transmite Iapunctul de comandii adancirnea de traulare. Adancirneaefectiva este cornparata cu cea la care aparatura indicabancurile de peste ~i traulul se pozitioneaza convenabil, dinmers, Aceste scheme de traulare se intalnesc la rnajoritateanavelor de pescuit, inclusiv la traulerele din dotarea floteinoastre. La navele dotate cu elice cu pas reglabil, protectiapentru a preveni ruperea prin aga!are a traulului este cuplata~i eu sisternul de sehimbare a pasului.

I.b

I.c

2.b

1I~

~

'[n

Page 41: Curs SBP Partea II

, I/!6 lnstarati: navale de punte

:Ii

2.c - traularea cu vinciul de traul comandat pentru a se mentinetensiunea "in vaer constants. Aceasta varianta, introdusa defirma norvegiana Hydraulic Brattvaag, imbunaHite~tetraularea pe fund, in cazul msrii montate, deoarece variatiilede tensiune din vaere, aparute datorita miscarilor de tangaj,sunt preluate de sistemul de mentinere constants a tensiunii,prin filari sau virari ale cablului. Pentru a prevenieventuaJele dereglari functionale ale traulului, din eauzalungirnilor neegale virate si filate, sistemul este prevazut cuun dispozitiv de control allungimii totale de cablu filat.

2.d - un alt sistem de traulare mai evoluat decat cel prezentat,realizat de aceeasi firrnii prevede controlul traiectoriei simoditicarea pozitiei traulului - rara oprirea traularii - prinschimbarea lungimii cablului in cazul In care pe fund aparobstacole sau iarba.

3. Faza de scoatere a traulului din apa. Aceastii fan solicits instalatia eel maiintens. Traulul, incarcet, trebuie ridicat la bord cu 0 viteza limitate inferior lao valoare tehnologica, la care pestele nu poate fugi din pIasa, iar superior la 0

valoare determinate de puterea vinciului de traul. Pentnr ca ridicarea traulu-lui cu puterea disponibila a vinciului sii se faca Intr-un timp cat mai scurt,trebuie analizat tot ansarnblul nava-traul-vinci, pentru ca, in acest caz, vitezanavei are 0 mare importanta asupra puterii vinciului de traul, asa cum suge-reaza fig. 8.4.

R,A?"

::'i1:il:/1./'I!:i

1!(HID 100%)'P,/HID 100%)

~

T~ "1"-.... '...... 'Z"f

VVh_~' br Ll~ " ':i" v

Fig. 8.4 Analiza procesului de ridicare a traulului

Considerand curba rezistentei la inaintare a traulului, R" cunoscuts si in plusdiagramele de passport ale elicei - impingere functie de yiten - (Pn1(V)), punctul in carese stabilizeaza regimul tranzitoriu, pcntru 0 viteza de traulare impusa, se determine

~

Capitolul 8 - Instalatia de traulare 187

ridicand de la v,o verticalii panli la intersectia curbei Ri=ftv). Punctul A defineste regimulde incarcare al motorului de propulsie prin elicea cu pas reglabil sau.. mai concret,defineste pasul elicei pentru conditiile de traulare date. Dad se urmareste ridicareatraulului, tara a se modifies pasul elieei, eu viteza de virare nominala, se obtine ()micsorare a vitezei navei ~i 0 marire 3 vitezei traulului, cu cresterea corespunziitoare atensiunii din vaere, de Ia valoarea Tla TI• Acest regim de ridicare a traulului are ca efectsuprasolicitarea instalatiei, in special a motorului de antrenare al traulului. Putereanecesara ridicarii poate fi apreciata prin aria PBeR ~i se constata ca este compsarabila cuputerea de propulsie (aria OSA1). Pe de alta parte, acest regim nu este econom.ic deoareceare ca urmare 0 marire a vitezei traulului fata de apa, peste limita tehnologic a prevazutapentru ridicarea traulului Incarcat, deci rnarirea puterii nu este justificata nici din motivetehnologice nici prin micsorarea timpului de ridicare, deoarece viteza de vi.rare rlimane

~aeeea~i. Pentru a realiza un regim de ridicare convenabii se procedeaza astfel: se ia'segmentul Be, care reprezinta viteza de virare norninala a vinciului, ~i se coboarii paralelcu el insusi, pana cand punctul C ajunge in A. Pozitia punctului E, in acest caz, va definivaloarea pasului elicei (sau a turatiei) la care se realizeaza ridicarca traulul ui, farii caviteza relativa dintre apa ~i traul sa scads sub valoarea recomandata tehnologdc V'I ~i fariica viteza de virare sa se micsoreze, Puterea necesara vinciului in acest caz este mai mica,fiind sugerata de aria S(C)(B)PI. Viteza navei, in acest caz '\I~, va fi mult micsorata

,.ajungand la valori apropiate de zero. Din cele prezentate rezulta ca faza de ridicare a;trauluJui trebuie neaparst corelata eu nava ~icu sistemul de propulsie.

Tot in faza de ridicare a traulului apar siruatii In care In traul nu s-a prins nimicsau este partial umplut. In acest caz, rezistenta hidrodinarnica a traulului se micsoreazamult. Ar fi rational ca odata cu micsorarea rezistentei la inaintare a traulului sa semarcasca viteza de virare pentru scurtarea ciclului de traulare.

Aceasta se poate realiza cel mai bine prin utilizarea unui reglaj la putereconstanta, care sa respecte conditia:

Rv = const (I)

in care R este rezistenta hidrodinernica a traulului, iar v reprezinta viteza de virare

8.3 ACTIONAREA HIDRAULICA A VINCIVRILOR DETRAUL

in instalatiile actuale de traulare sistemele hidraulice se utilizeaza la:- cotnanda instalatiei;- controJuJ ~i protectia instalatiei;- actionarea propriu-zisa:- reglajul functional al instalatiei la un regim dinainte stabilit:.

Tn cele ce urrneaza se va analiza mai amanuntit actionarea ~i reglajul functional,intrucat eo manda, controlul ~i protectia, in majoritatea cazurilor, sunt sisterne combinateelectro-hidraulice, care se studiazii ir. cadrul actionarilor electrice.

A',·,J,':..»: "1,

1'-'II

Page 42: Curs SBP Partea II

--.---it -- u -~lr-, ~4-~T'!-

188 Instalatii navale de punte

Actiouarea ludraulica se realizeaza cu pompe antrenate de un motor. electricasincron sau direct de la motorul de propulsie, printr-opriza de putere realizata special lareductorul motorului, Dupa presiunea fluidului de lucru, actionarile hidraulice utilizate lavinciurile de traul sunt de joasa, medie si de inaltapresiune. Primele permit utilizareaunor agregate de antrenare de turatie mica, motorul.hidraulic fiind montat direct petamburii vinciului de traul, lara reductor. Actionarile de '4Ialta presiune (lucreazacupresiuni de pana la 300 bar) sunt utilizate, de obicei, la turatii mari, ceea ce.Iefacecompacte ~i cu gabarite mai reduse dedit once alte transmisii. Ca tipuri de agregatehidraulice utilizate la actionarea vineiurilor de traul, se intalnesc:

- agregate de lnalta presiune reversibile, cu pistonase axiale sau radiale,eu debit constant sau variabil;

- motoare hidraulice de inalta presiune, de 0 constructie specials,nereversibile (cu pistoane in stea, cu stator in forma de carna ~i cu rotor mobil, etc.);

- agregate eu palete, de joasa si medie presiune, ell debit constant sauvariabil, reversibile;

- alte actionari speciale.Traularea impune doua moduri de reglare a functionarii instalatiei:

- la tensiune constants in vaer (in faza de traulare);. - la puterea totala sau partiala de actionare a vinciului (in faza de ridicare

a traulului). Pentru aceasta se recornanda doua so lutii:- rnasurarea directa a tensiunii din vaer folosind un traductor de forta;- rnasurarea indirecta prin rnasurarea presiunii din orificiul de intrare a

uleiului in motor. Se stie ca la motoarele hidrostatice presiunea la intrarea in motor esteproportionala cu cuplul realizat la arbore.

In cazul vinciurilor, neglijand frecarile, cuplul rezistent care echilibreaza cuplulmotor este dat de forta din vaer, inrnultita cu raza tamburului. Daca se presupune razatamburului constanta, rezulta ca presiunea uleiului la intrarea in motor se poate consideraproportionala cu tensiunea din vaer.lpoteza adrnisa poate fi considerate reala atunci dind:'in regimul de reglare la tensiune constants, lungimea cablului manevrat nu variaza preamult, asa inca; sa modifice in mod substantia! nurnarul de straturi.

Oricare ar fi modul de masurare al tensiunii din vaer, se pune problemaanalizei modului cum se realizeazi schema de reglaj a tensiunii constante in vaer. Seconsidera un vinci de traul antrenat de un motor hidraulic cu cilindree fixa, alimentatde la 0 pornpa eu debit variabil. Presupunem schema de actionare din figura 8.5, 10

care s-au facut notatiile: I - tamburul vinciului de traul (simplu sau dublu); 2 - motorhidraulic de antrenare; 3 - pornpa principals cu debit variabil; 4 - pompa dealimentare; 5 - rezervor de ulei; 6 - supapa de siguranta; 7 - supapa de sens unie; 8 -armature de reglare a debitului; 9 - reductorul vinciului.

o varianta constructive a dispozitivului 8 de reglare a debitului este reprezentatain figura 8.6. Pistonul B i~i gaseste echilibrul la presiunea reglata. Dad apar perturbatiiale presiunii, pistonul B se deplaseaza, iar prin orificiile a si b incepe sa eireule fluid caredetenninii depJasarea pistonului A In sensu I micsorarii sau maririi debitului asa incatiensiunea din cablu sa poata fi mentinuta constanta. Sistemele de reglare la putere

. Capitolul 8 " lnstalatia de traulare

constanta trebuie sa asigure functionarea vinciului de traul astfel incat puterea la arborelede antrenare sa ramana tot timpul la aceeasi valoare: M·(r) = canst. Deei, la marj reamomentului, din cauza cresterii rezistentei traulului, turatia tamburului si deei viteza devirare trebuie sa scada ~i invers. Asa cum s-a ararat, presiunea de alimentare a motoruluieste proportionala cu momentul rezistent. Considerand schema de actionare cu pornpa cudebit variabil, conditia de putere constanta inseamna satisfacerea relatiei:

pQ=kdeoarece:

M=kIP

UJ= k2Q

Fig. 8.5 Vinci de traul actionat hidraulic

o varianta constructiva a dispozitivului 8 de reglare a debirului este reprezentatain figura 8.6. Pistonul B i~i gaseste echilibrul la presiunea reglata. Daca apar perturbatiiale presiunii, pistonul B se deplaseaza, iarprin orificiile a si b incepe sa circule fluidcare determina deplasarea pistonului A insensul micsorarii sau rnaririi debitului asalncat tensiunea din cablu sa poata fi men-tinuta constanta. Sistemele de reglare la pu-tere constants trebuie sa asigurc functionareavinciului de traul astfel incat puterea laarborele de antrenare sa ramana tot timpul laaceeasi valoare: M·(r)=const. Deci, la marireamomentului, din cauza cresterii rezistenteitraulului, turatia tamburului si deci viteza devirare trebuie sa scada $i invers. Asa cum s-aaratat, presiunea de alimentare a motoruluieste proportionala cu momentul rezistent.Considerand schema de actionare eu pornpa

A

ILa rezervorul 'de ulei Presiunea de

reglare a pompei

Fig. 8.6 Dispozitiv de reglare a debitului

189

(2)

i

Page 43: Curs SBP Partea II

190 Instalatii navale de punte

ell debit variabil, conditia de putere constants inseamna satisfacerea relatiei:

pQ=k

deoarece:

M=k,Pcv=bQ

Relatia (2) reprezinta 0 hiperbola echi latera iar earacteristica de ~eglaj a pompei se vasuprapune, pe 0 anurnita portiune, eu aceasta curb a (fig. 8.7). In scheme le de regJajexistente se pot intalni doua cazuri:

- eel din figura 8.7(a) In care sisternul de reglaj la putere constants rcalizeazarnodificarea parametrilor p, a dupa legea (2); .- eel din figura 8.8(b) in care sistemul de reglaj Ia putere constants realizeazamodificarea parametrilor p, q dupa segmentele AB, Be care aproximeazahiperbola teoreticii.Dintre cele douli sisteme, primul se compune dintr-un sistem format dintr-un

piston care, printr-o cama profilata, realizeaza cornanda debitului dupa Jegea Q'P = const.Al doilea utilizeazli pentru cornanda debitului pistoane hidraulice actionate pe 0 fala depresiunea de 11IeIU iar pe cealalta de arcuri, eu caracteristici diferite, care intra in actiunesuccesiv.

PI M p,M

n.t» I I nI ,,' - Q I (bi III

Fig. 8.7 Diagramele de reglare ale sistemului hidraulic de actionare

1--'

(2)

Bibliografie 191

BIBLIOGRAFIE

Adam, At. et al., Pescuitul industrial, Ed.Tehnica, Bucuresti, 1981.Alexandrov, M.N., Instalatii navale, Ed.Sudostroenie, Leningrad, 1982, (in

limba rusa),Alexandrov,M.N., Echipamente navale, Ed.Sudostroenie, Leningrad, 1987,

(In limba rusa),Ceanga.V, et al., Brevet OSIM nr.69.478.Ceanga.V., Pitulice,D., Paraschivescu,C., Electro-hydraulic Steering Gears

Parameters Determination, Buletinul Universitatii din Galati, Fascicula IV, Anul Ill,1980.

Gorshkov, LA., Mahorin, N.!., Transferul miirfii ill mars, Ed.Sudostroenie,Leningrad, 1977, (in limba rusa),

(,. Gurovich.AN. et al., Instultuii navale, Ed.Sudostroenie, Leningrad, 1967,(inlimba rusa).

Gurovych,A.N. et al., lnstalatii navale, vol, 1 si 2, Ed.Sudostroenie,Leningrad, 1975, (in limba rusa),

Ionita.l.C; Jimbu,A., Instalaiii navale de bord, Ed.Tehnica, Bucuresti, 1986.Kamnev,G.F.: Kiparskiy,G.R., Balin,V.M., Ma~ini de ridicat - transportal ~i

mecanisme de punte, Ed.Sudostroenie, Leningrad, 1976, (In limba rusa)..e I Lloyd's Register, Classification of Ships, Rules and Regulations, London,< 1997.

Prunii,T.V., Exploatarea navelor maritime si fluviale, Ed.Tehnica, Bucuresti,1967.

RNR, Intemational Convention for the Safety of Life at Sea,1974. Bucuresti,1986.

RNR, Reguli pentru Clasificarea si Constructia Nave/or Mariti/lie,Bucuresti, 1990.

RNR, Reguli pentru Echlpamente conform conventiilor, ale Nave/orMaritime, Bucuresti, 1990.

RNR, Reguli pentru instalalii de ridicare, ale Navelor Maritime, Bucuresti,1990.

Sc1meekluth,H., Hydro-mechanik zum Schiffs-entwurf, Koehlera, Aachen,1977.

SNAME, Marine Engineering, Harrington, Newport, 1992.Souchotte,E., Marble Auxiliary Machinery, Newnes-Butterworts, London,

1975.Vasilyev,A.L. et al., Capace mecanice ale gurilor de maga'{;ii La nave,

Ed.Sudostroenie, Leningrad, 1977, (In limba rusa).Voytkunskyi,Y.Y., Teoria navei, vol.lIl, Ed.Sudostroenie, Leningrad, 19S5,

(in limba rusa).

. '(~jlli·~}~;?::-~

Page 44: Curs SBP Partea II

riCSW cus i -mn -:is - -iO"- • iiiiiliiiiii..ae& •.. _ ~_. __ ._". _. .-----------.

192 Instalatii navale de punte

Zaharov.Yu.V., Esyn,LP., Masini !ji mecanism e nuvale, Ed.Sudostroenie,Leningrad, 1982, (In lirnba rusa).

Zavisha, V. V., Dyokyn,B.G., Mecanisme auxiliare navale, Ed.Sudostroenie,Leningrad, 1974, (In limba rusa).

Zavisha, V.V., Dyokyo,B.G., Mecan isme auxiliare navale, Ed. Transport,Moscova, 1984, (10 limba rusa).

Zavisha, V.V., Masini de ciirmi: hidraulice, Ed.Sudostroenie, Leningrad,1965, (in limba rusa).

"~

11?u Eor"J ~...;~, .

, \--j "'..~, "'vii','-- ...."~?",·'t,~.

,";.".~\ ~""-~.•.. ~C. -I

rJ• 'I..if

~~~\..,.~\<,

,t:~..." ,-- -,. ""'", .,,,,

'.•...~

~

~t\~"

:t:"f\j

~~"i./I

,';>.,j~, t";~~~,,-\,'" .>

~Jt. ••:(

,pIt,)

h~-<~~\

1'i

i

"i