Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Подъемное устройство на судах
Weightlifting device inside ships
Ветровой шпиль – это машина, используемая на судах для выпуска и подъема оборудования, такого как судовой якорь или рыболовный трал. На некоторых судах он может располагаться в специальном помещении, называемом шпилевой камбуз. Якорный шпиль – это машина, которая удерживает и управляет якорной цепью на судне, позволяя поднимать и опускать якорь с помощью цепного каната. Зубчатое колесо зацепляется за звенья цепи или веревки. Траловый шпиль – это аналогичная машина, которая удерживает или управляет тралом на коммерческом рыболовном судне. Трал – это большая рыболовная сеть, которая наматывается на шпиль. Рыбаки либо выпускают, либо поднимают трал во время рыболовных операций. Для дополнительного контроля предусмотрен тормоз. Шпиль обычно приводится в действие электрическим или гидравлическим двигателем через редуктор.
A windlass is a machine used on ships that is used to let out and heave up equipment such as a ship's anchor or a fishing trawl. On some ships, it may be located in a specific room called the windlass room. An anchor windlass is a machine that restrains and manipulates the anchor chain on a boat, allowing the anchor to be raised and lowered by means of chain cable. A notched wheel engages the links of the chain or the rope. A trawl windlass is a similar machine that restrains or manipulates the trawl on a commercial fishing vessel. The trawl is a sort of big fishing net that is wound on the windlass. The fishermen either let out the trawl or heave up the trawl during fishing operations. A brake is provided for additional control. The windlass is usually powered by an electric or hydraulic motor operating via a gear train.
Горизонтальный или вертикальный
Технически говоря, термин "ветровой шестерен" относится только к горизонтальным лебёдочным устройствам. Вертикальные конструкции правильно называются капстанами. Горизонтальные ветровые шестерни используют встроенный редуктор и двигатель, как правило расположенные над палубой, с горизонтальным валом, проходящим через устройство, и колёсами для цепи и/или каната с обеих сторон. Вертикальные капстаны используют вертикальный вал, при этом двигатель и редуктор расположены ниже лебёдочного устройства (обычно ниже палубы). Горизонтальные ветровые шестерни обладают рядом преимуществ. Устройство, как правило, более автономно, защищая механизмы от коррозионной среды на борту судна. Двойные колёса также позволяют обслуживать два якоря на двойных роликах. Вертикальные капстаны, в свою очередь, позволяют размещать механизмы ниже палубы, тем самым снижая центр тяжести (что важно для судов), а также обеспечивают гибкий угол вытяжки (то есть канат или цепь можно направлять к разным направляющим). Как правило, на небольших судах используются капстаны, а на больших – ветровые шестерни, хотя это не является строгим правилом.
Technically speaking, the term "windlass" refers only to horizontal winches. Vertical designs are correctly called capstans. Horizontal windlasses make use of an integral gearbox and motor assembly, all typically located above deck, with a horizontal shaft through the unit and wheels for chain and/or rope on either side. Vertical capstans use a vertical shaft, with the motor and gearbox situated below the winch unit (usually below decks). Horizontal windlasses offer several advantages. The unit tends to be more self contained, protecting the machinery from the corrosive environment found on boats. The dual wheels also allow two anchors on double rollers to be serviced. Vertical capstans, for their part, allow the machinery to be placed below decks, thus lowering the center of gravity (important on boats), and also allow a flexible angle of pull (which means rope or chain can be run out to different fair leads). It tends to be the case that smaller boats use capstans, and larger boats have windlasses, although this is by no means a hard and fast rule.
Ссылки от битов к якорю
Якорь крепится к якорному канату (якорной цепи в США), канат проходит вверх через клюз, через па́тель, через барабан лебёдки (кошка в США) вниз через "шпуровую трубу" в цепной/кабельный ящик под баком (или кормовой надстройкой, если на корме (кольцо в США)). Якорные кнехты расположены на переборке в кабельном ящике, а конец якорного каната привязывается к кнехтам с помощью горькового штыря, который должен быть освобожден снаружи ящика для "сброса" якоря. Это может произойти, если тормоз лебёдки сорвался (например, во время шторма) и канат достиг "горького конца". Отсюда и пошло выражение "до горького конца". Изначально оно применялось к парусным судам, где канат был веревкой, а лебёдка или брашпиль приводились в действие множеством матросов под палубой.
The anchor is shackled to the anchor cable (US anchor chain), the cable passes up through the hawsepipe, through the pawl, over the windlass gypsy (US wildcat) down through the "spurling pipe" to the chain/cable locker under the forecastle (or poop if at the stern (US fantail)) the anchor bitts are on a bulkhead in the cable locker and the bitter end of the cable is connected to the bitts using the bitter pin, which should be able to be released from outside the locker to "slip" the anchor. This would occur if the windlass brake has slipped (in a storm, for example) and the cable has reached "the bitter end". This is the origin of the term "to the bitter end". It originally applied in sailing vessels where the cable was a rope, and the windlass or capstan was powered by many sailors below decks.
Цыгане и дикие кошки
Колеса вертикального или горизонтального ветрового шпиля обеспечивают зацепление цепи или каната. Колесо для каната называется деформирующей головкой, а колесо для работы с цепью – цыганкой (в Великобритании) или диким котом (в Северной Америке). Для ясности в общении часто используется общий термин "цепное колесо". На небольших судах иногда используется барабан для работы как с цепью, так и с канатом, однако для эффективной работы этой функции необходимо уделять особое внимание размеру и совместимости каната, цепи и ветрового шпиля. Важно, чтобы цепное колесо точно соответствовало размеру цепи (то есть шагу звена). Даже небольшая разница в размере или однородности звеньев может привести к преждевременному износу цепного колеса и/или к соскальзыванию цепи с ветрового шпиля во время работы лебедки, особенно при отдавании цепи. Неконтролируемое отматывание цепи, иногда называемое "выплескиванием воды", может произойти, если это происходит на высокой скорости. В настоящее время, особенно на больших танкерах и круизных судах, ветровой шпиль может быть разделен на независимые лево- и правобортовые установки. В этих случаях они часто комплектуются деформирующими барабанами (в отличие от деформирующих головок). В некоторых конструкциях деформирующие барабаны имеют самонатягивающийся или механизм поддержания постоянного натяжения.
The wheels on either a vertical or horizontal windlass provide for either chain or line to be engaged. The wheel for line is termed a warping head, while the chain handling wheel is variously referred to as the gypsy (in the UK) or wildcat (in North America). For clarity in communication the generic term chainwheel is often used. On small craft a warping drum is sometimes used to handle both chain & rope, although particular care must be taken with sizing and compatibility of line, chain, and windlass, for this feature to work effectively. It is important that the chainwheel match the chain size (i. e. the link pitch) closely. Even a small difference in link size or consistency can cause undue wear on the chainwheel and/or cause the chain to jump off the windlass when the winch is operating, particularly during payout, a runaway condition sometimes referred to as "water spouting" should it occur at high speed. Nowadays, especially on large tankers and cruise ships, the windlass may be split into independent port and starboard units. In these cases they are frequently coupled with warping drums (as distinct from warping heads). In some of these the warping drums are of the self tensioning or constant tension type.
Механическое преимущество
Механическое преимущество якорного шпиля обеспечивается умножением тягового усилия за счет наматывания веревки на барабан. Математическое описание подобных силовых явлений дается уравнением Капстана. Формула выглядит следующим образом:
The mechanical advantage of a windlass is derived from the pulling force being multiplied by wrapping the rope around the drum. The math for such force phenomena is described by the Capstan equation. The formula is
где – приложенное натяжение троса, – результирующая сила, действующая на противоположной стороне шпиля, – коэффициент трения между веревкой и материалом шпиля, а – общий угол, охватываемый всеми витками веревки, измеренный в радианах (то есть при одном полном обороте угол равен ). Хотя многие современные якорные шпили требуют внешнего источника питания, многие по-прежнему приводятся в действие вручную, как и лебедки большинства парусных яхт для шкотов. Варианты механизации включают паровые (устаревшие), гидравлические и электрические приводы. Электрические приводы удобны и относительно недороги, но гидравлические могут быть более эффективными и мощными при их доступности. В целом, якорный шпиль и его система питания должны быть способны поднять якорь и весь его якорный кабель (цепь и веревку) так, чтобы якорь и кабель оставались подвешенными в глубокой воде. Эта задача должна выполняться в пределах номинальной рабочей тяги шпиля, а не его максимальной тяги.
where is the applied tension on the line, is the resulting force exerted at the other side of the capstan, is the coefficient of friction between the rope and capstan materials, and is the total angle swept by all turns of the rope, measured in radians (i. e., with one full turn the angle ). While many modern windlasses require an external power source, many remain manually driven in the same manner as most sailing boats' winches for sheets. Powered solutions include steam (antiquated), hydraulics, and electrics. Electrics are convenient and relatively cheap, but hydraulics may be more efficient and powerful if available. In general, windlasses and their power system should be capable of lifting the anchor and all its rode (chain and rope) so that the anchor and rode hang suspended in deep water. This task should be within the windlass' rated working pull, not its maximum pull.
Дьявольский когтя
Дьявольский коготь – это устройство, используемое в качестве цепного стопора для захвата и удержания якорной цепи. Он состоит из талрепа, обычно прикрепленного к основанию якорной лебедки, и металлического крюка с двумя изогнутыми захватами, которые обхватывают одно звено цепи. Дьявольский коготь часто используется на торговых судах, поскольку он легче и удобнее в обращении, чем другие типы цепных стопоров, такие как пеликан. После подъема якоря и включения тормоза лебедки, коготь устанавливается на звено цепи, а талреп затягивается для натяжения цепи. Если используется более одного стопора, талрепы можно регулировать для равномерного распределения нагрузки. Дьявольский коготь нельзя освободить, находясь под нагрузкой. Для его освобождения необходимо сначала принять нагрузку на тормоз лебедки. Затем талреп можно ослабить и снять.
The devil's claw is a device that is used as a chain stopper to grab and hold an anchor chain. It consists of a turnbuckle, usually attached at the base of the anchor windlass, and a metal hook with two curved fingers that grab one link of a chain. A devil's claw is often used on merchant ships because it is lighter and easier to manage than other types of chain stoppers, such as a pelican hook. After hoisting the anchor and setting the windlass brake, the claw is placed on a chain link and the turnbuckle is tightened to take up the tension on the chain. If more than one stopper is used, the turnbuckles can be adjusted to evenly distribute the load. A devil's claw cannot be released while it is under tension. To release it, the tension must first be taken up by the windlass brake. Then the turnbuckle can be loosened and removed.