Ответ
Автоматизация швартовных механизмов позволяет автоматически поддерживать заданное значение тягового усилия в швартовных канатах. Упрощенная принципиальная схема автоматизации управления швартовной лебедкой представлена на рис. 6.
В схеме предусмотрено ручное либо автоматическое управление приводным электродвигателем М лебедки с дистанционного пульта управления ДПУ.
Электродвигатель через планетарный 9 и цилиндрический (на схеме не показан) редукторы передает крутящий момент Мл на барабан лебедки. При свободном выпуске троса рычаг 6, жестко соединенный с корпусом планетарного редуктора, под действием силовой пружины 7 измерителя тягового усилия прижат к упору корпуса 5. При выбирании троса рычаг 6 разворачивается и сжимает пружину 7' пропорционально тяговому усилию. От рычага 6 через тягу 8 разворачивается кулиса / и входящая с ней в зацепление траверса 3 с датчиками 4.
В режиме ручного управления контроль тягового усилия ведется по углу разворота траверсы, указательная стрелка которой перемещается вдоль шкалы нагрузки. Когда истинная нагрузка достигнет требуемого значения, рукояткой 2 уставки задания тягового усилия стрелку задатчика совмещают со стрелкой траверсы и переводят лебедку с ДПУ на автоматический режим работы.
При установившемся режиме электродвигатель М обесточен, а его вал заторможен электротормозом 10. Момент сопротивления Мс на валу редуктора уравновешен моментом на корпусе планетарного редуктора Мр. Рычаг действует на пружину с силой Fp, которая уравновешивается силой ее действия Рп, удерживая траверсу 3 в заданном положении.
Рис. 6. Схема автоматизации управления швартовной лебедкой
При изменении тягового усилия на канате нарушается равновесие сил, траверса разворачивается, и сигналы от датчиков 4 поступают в ДПУ. В результате получают питание электротормоз и электродвигатель. От электродвигателя приводится во вращение барабан лебедки и восстанавливается заданное тяговое усилие на канате. Соответственно при увеличении нагрузки канат стравливается, а при уменьшении — наматывается на барабан. Скорость движения каната может выбираться автоматически в зависимости от рассогласования нагрузки, т. е. угла разворота траверсы от заданной уставки.
В ряде устройств предусмотрена сигнализация о крайних значениях нагрузки (нулевой при обрыве каната и максимальной при перегрузке), вынесенная на пульт вахтенного у трапа.
Автоматизация буксирных лебедок аналогична рассмотренной и обеспечивает выравнивание дистанции буксировки.
На рис. 7 представлена кинематическая схема электрогидравлической швартовной автоматической лебедки ЛЭГША-2. В автоматическом режиме механизм лебедки находится в равновесии под действием натяжения каната и давления масла в рабочем напорном трубопроводе. При изменении натяжения каната и, следовательно, вращающего момента на барабане привод взвешивающего устройства преодолевает сопротивление пружин и переводит золотник переключателя режимов из одного крайнего положения в другое. При этом напорный трубопровод гидродвигателя, в зависимости от положения золотника переключателя режимов, автоматически сообщается с напорным трубопроводом насоса или с дроссельным устройством. В автоматическом режиме работы лебедки реверсивный золотник находится в положении «Выбирать» («Автомат»). По мере возрастания натяжения каната на швартовном барабане увеличивается вращающий момент, который передается коронке планетарного редуктора через грузовой редуктор, солнечное колесо и три сателлита. Коронка, преодолевая реактивный момент от действия пружины взвешивающего устройства, начинает поворачиваться и перемещать посредством рычагов золотник переключателя режимов. При этом гидродвигатель, приводимый во вращение натянутым канатом, работает в насосном режиме, прокачивая масло через дроссельный клапан, и лебедка начинает травить канат. При уменьшении натяжения каната и вращающего момента на барабане коронка под действием реактивного момента пружин проворачивается в противоположную сторону и перемещает золотник переключателя режимов. При этом гидродвигатель выбирает слабину, работая под давлением масла, которое нагнетает насос в напорный трубопровод.
Автоматические швартовные лебедки имеют регулируемые насосы с регулятором. Отечественные швартовные автоматические электрогидравлические лебедки типа ЛЭГША-2 и ЛЭГША2-1 имеют характеристики:
Номинальное тяговое усилие в неавтоматическом режиме, кгс …………2500
Тяговое усилие при выбирании в автоматическом режиме, кгс …………2500
Тяговое усилие при травлении в автоматическом режиме, кгс …………..3400
Скорость выбирания каната в автоматическом режиме, м/мин …………..15
Скорость выбирания каната в неавтоматическом режиме,м/мин......0-25
Диаметр троса, мм..........................................................................................22,5
Насос регулируемой подачи.........................................................................№ 10
Частота вращения, об/мин.............................................................................1440
Подача, л/мин...................................................................................................204
Гидромотор.........................................................................................................№ 10
Допускаемая скорость вращения, об/мин........................................................1440
Подача масла для поворота вала на один оборот, см3 ……………………..142
Мощность, кВт...................................................................................................14
Масса лебедки, кг........................................................................................... 3500
При увеличении гидравлического сопротивления распределителя увеличивается давление нагнетания насоса, уменьшается его подача, что приводит к уменьшению скорости движения троса, и, наоборот, при уменьшении гидравлического сопротивления распределителя увеличивается подача насоса, а следовательно, и скорость движения троса.
Рис. 7. Кинематическая схема электрогидравлической швартовной автоматической лебедки ЛЭГША-2:
/, 12, 19 — зубчатые колеса; 2 — ленточный тормоз; 3, 4 — канатоукладчики; 5 — барабан;
6 — звездочка; 7 —грузовой вал; 8 — спиральные пружины; 9 — фрикцион; 10 —~сателлиты;
// — водило; 13 — планетарный редуктор; 14 — коронка; 15 — моторный редуктор;
16, 25 — шестерни; /7 — муфта предельного момента; 18 — гидродвигатель; 20 — полый вал;
21, 24 - валы; 22 — промежуточный вал; 23 — зубчатые муфты;
26 — грузовой редуктор к ПР — переключателю режимов работы