Выбор роликовых направляющих для швартовки судов: допустимая грузоподъемность и угол наклона флота.

Роликовый направляющий ролик — это судовое швартовное устройство, которое направляет трос при изменении направления вращения на вращающихся роликах, а не на неподвижной поверхности. Выбор зависит от двух параметров: допустимой рабочей нагрузки, которую может выдержать данное положение, и диапазона углов наклона троса в этом положении. Семейства стандартов, такие как ISO, JIS, DIN и CB, определяют геометрию, марку материала и максимальную допустимую рабочую нагрузку. Ни один из них не определяет нагрузку, которую может выдержать конкретная палуба. В рекомендациях ИМО дата постройки корпуса определяет, какой набор правил вообще применяется, и преимущество в качении сохраняется только до тех пор, пока вращаются подшипники.

Для чего нужен роликовый направляющий ролик на швартовной палубе

Роликовый направляющий ролик расположен между бортом судна и лебедкой. столбик Этот ролик удерживает трос, и он занимает свое место только там, где изгиб достаточно резкий, чтобы статическая поверхность перетирала веревку. Ролики преобразуют скользящий контакт в катящийся. Трение скольжения добавляет локальный нагрев к истиранию. Насколько важен этот нагрев, зависит от материала веревки, ее конструкции, натяжения и длины троса под нагрузкой. Вот почему... Технические характеристики швартовочного троса относится к соответствующему решению.

ИМО проводит границу в месте, которое может ввести покупателей в заблуждение. В соответствии с циркуляром MSC.1/Circ.1175, судовое оборудование включает в себя швартовные тумбы и кнехты, направляющие, ролики на пьедестале и упоры. Любой сварной шов, болт или другое крепление, соединяющее оборудование с несущей конструкцией корпуса, является частью оборудования. Несущая конструкция корпуса — это часть судна, которая непосредственно воспринимает действующие на нее силы. Сварной шов крепления относится к оборудованию.

В данной статье рассматривается оснащение на одной из швартовных позиций. Количество необходимых судну позиций и их расположение относятся к проектированию швартовных систем в соответствии с MSC.1/Circ.1619, что является отдельным инженерным обзором.

Почему заклинивший ролик может стать серьезной причиной износа троса

Заклинивший ролик может обеспечивать более жесткий скользящий контакт, чем замененный им неподвижный элемент, в зависимости от диаметра ролика, состояния поверхности и траектории движения троса внутри рамы. Причина этого геометрическая и условная. Закрытый упор обеспечивает один непрерывный радиус, подобранный под размер троса. Роликовый направляющий ролик распределяет один и тот же виток между роликами меньшего диаметра, разделенными зазорами в местах соединения концов роликов с рамой.

Пока ролики вращаются, меньший радиус ничего не стоит, потому что трос никогда не цепляется за него. Как только подшипник заклинивает, трос может скользить по радиусу меньшему, чем тот, который обеспечил бы упор, а также по переходам между роликами. Хуже ли это, зависит от того, как соотносятся два радиуса в конкретной паре. Большой, гладкий, заклинивший ролик все еще может перебить маленький или поврежденный упор. Механизм, который делает роликовый направляющий ролик более щадящим в эксплуатации, является механизмом, который делает его поломку более резкой.

В причалах с большим диапазоном приливов и отливов, где груз постоянно находится под нагрузкой в одном направлении, ось и подшипниковая камера обычно являются одними из первых деталей, требующих повторной проверки. Ролик никогда не совершает полного оборота в таких условиях, поэтому одна и та же дуга подшипника проходит через каждый цикл нагрузки. Стандарт ISO 13742:2020 требует смазки всех вращающихся частей. Это требование производителя, и поддержание их в смазанном состоянии в местах, недоступных для смазочного пистолета, становится проблемой владельца. Необходимо совместно определить тип фитинга и план технического обслуживания.

Типы роликовых направляющих: что исправляет стандартный номер и что он оставляет незаполненным.

Стандарты роликовых направляющих организованы по геометрии и материалу, поэтому номер стандарта определяет форму, номинальный размер и марку стали, в то время как совместимость с канатом, угол наклона и установленную грузоподъемность зависят от конкретного проекта.

Два предостережения относительно последнего столбца. Обозначения DIN распространяются под торговыми названиями, которые не всегда соответствуют официальным названиям, поэтому сверяйте ссылку на DIN с каталогом DIN, а не со страницей поставщика. Требования к материалам также содержатся в стандартах. ISO 13742:2020 устанавливает предел текучести рамы и роликовой плиты не менее 235 Н/мм², увеличивающийся до 315 Н/мм² для номинальных размеров 400A, 400B и 400C. Оси изготавливаются из углеродистой стали с пределом текучести не менее 345 Н/мм², а втулки — из латуни, бронзы или эквивалентных материалов. В коммерческом предложении, содержащем этот стандарт, эти цифры указаны независимо от того, повторяются они или нет.

Проверка на стороне каната — это относительно новая практика, отличающаяся от привычной большинству покупателей. В стандарте ISO 13742:2020 §7.3 требуется учитывать соотношение между диаметром контакта фитинга D и диаметром каната d при выборе фитингов и тросов, чтобы уменьшить потери прочности при изгибе. §7.4 добавляет, что прочность каната на растяжение может снижаться с радиусом изгиба в соответствии с рекомендациями производителя каната. Ни один из этих пунктов не присутствовал в издании 2012 года. В списке изменений второго издания §7.3 указан как новое техническое руководство.

Если рассматривать даты одновременно, результат будет неприятным. Фитинг, изготовленный по чертежам 2012 года, полностью соответствовал требованиям, и никто не проверял, как соотношение влияет на канат, потому что стандарт этого не требовал. Перенесите этот размер на синтетический канат, толще стального каната той же прочности и менее подходящего для малого радиуса изгиба, и выбор окажется одновременно соответствующим требованиям и непроверенным. Рассчитайте соотношение D/d для конкретного номинального размера и конкретного каната, а затем сравните его с рекомендациями производителя каната по потерям на изгиб. Крайние значения диапазона размеров стандарта не дадут вам ответа.

Первыми необходимо подтвердить две переменные: установленную грузоподъемность и угол наклона автопарка.

Допустимая рабочая нагрузка (SWL) и угол наклона колес должны быть определены до подсчета количества роликов, марки материала или стандартного семейства, поскольку любой из этих параметров может сделать недействительным выбор, который в остальном верен на бумаге. Оба параметра фиксируются после сварки сиденья. Остальные параметры могут изменяться в пределах спецификации.

Четыре термина используются взаимозаменяемо. Они не являются взаимозаменяемыми.

Цепочка правил развивается в неожиданном направлении. В MSC.1/Circ.1175 §4.6.1 установлен допустимый вес судна (SWL) для целей маркировки равным минимальной расчетной разрывной нагрузке швартовного троса. §4.3.1.1 устанавливает минимальную расчетную нагрузку на несущие конструкции корпуса в 1,15 раза больше этой же величины. §4.4.1 допускает выбор арматуры из отраслевого стандарта, принятого Администрацией, по крайней мере, на этой основе. ISO добавляет условия к фактическому допустимому весу судна, находящегося на борту. Он должен учитывать фундамент и усиление под палубой, и должен быть указан на плане буксировки и швартовки. Он никогда не должен превышать допустимый вес судна, указанный в стандарте.

Таким образом, основой конструкции является постоянный параметр корпуса, а не используемого в настоящее время троса. Установка более прочных тросов не увеличивает швартовную способность. Она переносит предполагаемую точку отказа с троса на направляющую и конструкцию под ним. Приобретение троса не может изменить основу направляющей.

Угол поворота — это второй критерий, и ИМО прямо указывает его. В плане буксировки и швартовки для каждого фитинга должен быть указан предельный угол поворота: угол изменения направления троса в фитинге. Этот угол является переменной нагрузкой, и причина этого — арифметическая. В месте поворота троса расчетная нагрузка на фитинг равна результирующей расчетных нагрузок, действующих на трос, с ограничением в два раза большей расчетной нагрузкой на трос. При одинаковом натяжении T в обоих ветвях и изменении направления Δ эта результирующая равна R = 2T · sin(Δ/2):

Натяжение троса в 100 т, перенаправленное на 90°, не создаёт 100 т на направляющей. Оно создаёт около 141 т, прежде чем конструктивный фактор, указанный в §4.3.1.1, достигнет несущей конструкции.

Двойная заглушка в круге заслуживает внимательного прочтения, поскольку это не округленный запас прочности. Функция 2 · sin(Δ/2) достигает 2 только при Δ = 180°, где обе ножки тянут в одном направлении, и фитинг обеспечивает одинаковое натяжение обеих ножек. Потолок IMO — это геометрия, записанная как правило. Проектировщик, который рассматривает его как запас, ошибочно принял математический максимум за подушку.

Отсюда вытекают два следствия. Фитинг, выбранный только для работы в нагруженном состоянии, может иметь другую схему контакта роликов в балласте, поэтому проверьте всю горизонтальную и вертикальную конфигурацию на соответствие геометрии, указанной производителем, и допустимым углам наклона колонны. Положения плана относительно допустимой рабочей нагрузки также распространяются не более чем на один элемент. швартовочный трос. Положение, в котором могут быть видны два человека, находится за пределами отмеченной фигуры.

Дата постройки определяет, какой набор правил применяется. MSC.1/Circ.1175/Rev.2, утвержденный 28 августа 2025 года, применяется к судам, построенным 1 января 2028 года или позже. Версия 1 охватывает суда, построенные 1 января 2024 года или позже, но до 1 января 2028 года. Первоначальный циркуляр по-прежнему распространяется на суда, построенные 1 января 2007 года или позже, но до 1 января 2024 года. Три окна, а не два. Указание фитинга для неправильного окна является проблемой документации, прежде чем стать проблемой проектирования.

Когда закрытый амортизационный клапан по-прежнему является правильным решением

Закрытый упор остается лучшим вариантом там, где трос движется в одном направлении, нагрузка в основном статична, а интервалы между проверками длительны, поскольку преимущество в скорости вращения достигается только во время обслуживания подшипников. На барже, работающем судне на стационарном причале или в любом другом месте, где трос устанавливается один раз и остается в покое, достаточно гибкого закрытого упора. Экономия на трении, обеспечиваемая роликами, не окупает затраты на их обслуживание.

Наличие фиксированного троса само по себе не делает клин приемлемым. Радиус его контакта, состояние поверхности и совместимость D/d с выбранным тросом по-прежнему требуют проверки в соответствии с §7.3 применимого стандарта, и анализ схемы швартовки по-прежнему имеет первостепенное значение.

Разделительной линией является динамика, а не размер судна. Диапазон приливов и отливов, воздействие волн, частая регулировка под натяжением и синтетический трос — всё это оказывает давление на ролики. Стабильный путь передачи нагрузки с фиксированным углом оказывает давление обратно на упор. Именно в промежуточных положениях между этими двумя описаниями и проявляется эффективность данной конструкции.

Обязанности по техническому обслуживанию выполняются параллельно в любом случае. MSC.1/Circ.1620 охватывает осмотр и техническое обслуживание швартовного оборудования, включая тросы, и применяется как к существующим, так и к вновь построенным судам. Выбор роликов означает принятие этой обязанности в определенном положении. Выбор упора означает его опускание без снятия.

С чего начать закупку роликовых направляющих?

Большинство технических характеристик роликового направляющего устройства определяются двумя факторами: допустимой рабочей нагрузкой (SWL), которую может выдержать данное положение с учетом усиления фундамента и нижней части палубы, и полным диапазоном углов наклона троса в этом положении. Стандартная комплектация и количество роликов определяются после того, как эти два параметра зафиксированы на бумаге.

Когда допустимая рабочая нагрузка (SWL) переносится из стандарта в заказ на закупку без проверки подпалубного оборудования, то, что обнаруживается позже, редко оказывается неисправностью самого оборудования. Проблема проявляется в виде деформации конструкции палубы вокруг сиденья, и её устраняют локальным усилением, в то время как неисправная деталь возвращается на склад.

Приведите эти девять пунктов к исследованию:

1. Тип судна, размер и дата постройки — пороговые значения 2007/2024/2028 годов определяют, какие рекомендации ИМО применяются.
2. Швартовочный канат в эксплуатации: материал, конструкция, диаметр и LDBF, или MBL _SD, если рассчитано.
3. Углы наклона флота в заданном положении, горизонтальные и вертикальные, минимальные и максимальные в диапазоне приливов и нагрузок.
4. Требуемая допустимая рабочая нагрузка (SWL), а также проведена ли оценка или еще требуется проверка усиления фундамента и подстилающего слоя.
5. Стандартный размер для семьи и комплектации, с которым работает двор или владелец, плюс номинальный размер, если он фиксированный.
6. Способ крепления: приварное сиденье, болтовое основание или интегрированный в борт борт, с толщиной палубной плиты.
7. Классификационное общество, и какой конкретный сертификат или разрешение требуется?
8. Обработка поверхности и защита от коррозии, соответствующие специфике отрасли.
9. Схема общего расположения или выдержка из плана швартовки с указанием местоположения.

В случае с этими девятью пунктами разговор начинается со спецификаций, а не с каталога. Zhonghaihang Shipping Supply Расчеты производятся на основе схемы швартовки и данных о тросах, а в тех случаях, когда проверка под палубой не проводилась, мы указываем это перед указанием допустимой рабочей нагрузки (SWL).