Брашпиль — это машина , используемая на судах, которая используется для отдачи и подъема оборудования, такого как якорь или рыболовный трал. На некоторых судах он может располагаться в специальном помещении, называемом брашпильным помещением.
Якорный брашпиль — это машина, которая удерживает и управляет якорной цепью на судне, позволяя поднимать и опускать якорь с помощью цепного троса. Зубчатое колесо зацепляет звенья цепи или троса.
Траловый брашпиль — это аналогичная машина, которая удерживает или управляет тралом на коммерческом рыболовном судне. Трал — это своего рода большая рыболовная сеть, которая наматывается на брашпиль. Рыбаки либо отпускают трал, либо поднимают его во время рыболовных операций. Для дополнительного контроля предусмотрен тормоз. Брашпиль обычно приводится в действие электрическим или гидравлическим двигателем, работающим через зубчатую передачу.
Технически говоря, термин « брашпиль » относится только к горизонтальным лебедкам . Вертикальные конструкции правильно называть шпилями . Горизонтальные брашпили используют интегральный редуктор и узел двигателя, все они обычно располагаются над палубой, с горизонтальным валом через блок и колесами для цепи и/или троса с обеих сторон. Вертикальные шпили используют вертикальный вал, при этом двигатель и редуктор расположены под блоком лебедки (обычно под палубой).
Горизонтальные лебедки предлагают несколько преимуществ. Устройство, как правило, более автономно, защищая механизмы от коррозионной среды, встречающейся на судах. Двойные колеса также позволяют обслуживать два якоря на двойных роликах. Вертикальные лебедки, в свою очередь, позволяют размещать механизмы под палубой, тем самым понижая центр тяжести (важно для судов), а также допускают гибкий угол тяги (что означает, что трос или цепь могут быть выведены на разные чистовые направляющие).
Обычно на небольших судах используются кабестаны, а на более крупных — брашпили, хотя это ни в коем случае не является непреложным правилом. [ необходима цитата ]
Якорь прикрепляется к якорному тросу (американская якорная цепь), трос проходит вверх через клюз, через собачку, через цыганку брашпиля (американская дикая кошка) вниз через «шпоровую трубу» к цепному/кабельному ящику под полубаком (или ютом, если на корме (американский веерообразный хвост)) — якорные битены находятся на переборке в кабельном ящике, а горький конец троса соединяется с битенями с помощью горького штифта, который должен быть способен отпустить снаружи ящика, чтобы «выскользнуть» якорь. Это могло произойти, если тормоз брашпиля соскользнул (например, во время шторма) и трос достиг «горького конца». Отсюда и происходит термин «до горького конца». [1] Первоначально он применялся на парусных судах, где трос был канатом, а брашпиль или шпиль приводились в действие множеством матросов под палубой.
Колеса на вертикальной или горизонтальной лебедке обеспечивают зацепление либо цепи, либо троса. Колесо для троса называется головкой для намотки, в то время как колесо для обработки цепи по-разному называют цыганкой (в Великобритании) или дикой кошкой (в Северной Америке). Для ясности в общении часто используется общий термин «цепное колесо». На малых судах иногда используется барабан для намотки, чтобы управлять как цепью, так и тросом, хотя для эффективной работы этой функции необходимо уделять особое внимание размерам и совместимости троса, цепи и лебедки. [ требуется ссылка ]
Важно, чтобы звездочка соответствовала размеру цепи (т. е. шагу звена). Даже небольшая разница в размере звена или последовательности может привести к чрезмерному износу звездочки и/или соскакиванию цепи с лебедки при работе лебедки, особенно во время выдачи, состояние выхода из-под контроля, иногда называемое «выбросом воды», если это происходит на высокой скорости. [ необходима цитата ]
В настоящее время, особенно на больших танкерах и круизных судах, брашпиль может быть разделен на независимые блоки левого и правого борта. В этих случаях они часто соединены с барабанами для натяжения (в отличие от головок для натяжения). [ необходимо уточнение ] В некоторых из них барабаны для натяжения являются самонатяжными или постоянного натяжения. [ необходимо уточнение ]
Механическое преимущество лебедки заключается в увеличении тягового усилия за счет наматывания каната на барабан.
Математика для таких силовых явлений описывается уравнением Капстана . Формула имеет вид
где — приложенное натяжение троса, — результирующая сила, действующая на другую сторону кабестана, — коэффициент трения между материалами троса и кабестана, — полный угол, охватываемый всеми витками троса, измеряемый в радианах (т. е. при одном полном обороте угол ).
Хотя многим современным брашпилям требуется внешний источник питания, многие из них по-прежнему приводятся в действие вручную, так же как и лебедки большинства парусных судов для шкотов .
Решения с приводом включают пар (устаревший), гидравлику и электрику. Электрика удобна и относительно дешева, но гидравлика может быть более эффективной и мощной, если она доступна.
В целом, брашпили и их силовая система должны быть способны поднять якорь и весь его трос (цепь и канат) так, чтобы якорь и трос висели на весу в глубокой воде. Эта задача должна быть в пределах номинального рабочего тягового усилия брашпиля, а не его максимального тягового усилия.
Коготь дьявола — это устройство, которое используется в качестве цепного стопора для захвата и удержания якорной цепи. Оно состоит из талрепа , обычно прикрепленного к основанию якорной лебедки, и металлического крюка с двумя изогнутыми пальцами, которые захватывают одно звено цепи.
«Дьявольский коготь» часто используется на торговых судах, поскольку он легче и проще в обращении, чем другие типы цепных стопоров, такие как крюк-пеликанья .
После подъема якоря и установки тормоза брашпиля коготь помещается на звено цепи, а винтовая стяжка затягивается, чтобы снять натяжение цепи. Если используется более одного стопора, винтовые стяжки можно отрегулировать для равномерного распределения нагрузки.
Коготь дьявола не может быть отпущен, пока он находится под напряжением. Чтобы отпустить его, сначала натяжение должно быть снято тормозом лебедки. Затем можно ослабить и снять винтовую стяжку.