CAPITOLUL 2. SCHEMA INSTALAIEI DE ANCORARE. DIMENSIONARE

2.1. DESTINAIA INSTALAIEI DE ANCORARE

Instalaia de ancorare este un ansamblu de piese, mecanisme i dispozitive care servesc la executarea manevrei de ancorare a navei.Ancorarea se execut n scopul staionrii n mare liber, pe fluviu, n rade i porturi, pentru a acosta n diferite situaii, pentru ntoarcerea navei n diferite situaii, pentru reducerea ineriei i oprirea navei n caz de pericol.Orice nav trebuie s fie prevzut cu o instalaie de ancorare, dispus de obicei n prova pe puntea teug i care trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: a) s asigure nava n locul dorit, n diferite situaii;b) s permit o manevr rapid de fundarisire a ancorei i desfurarea lanurilor laadncimea dorit;c) s permit o manevr rapid de virare a ancorei;d) s permit fixarea ancorelor i a lanurilor la post n siguran.

2.2. ELEMENTE COMPONENTE ALE INSTALAIEI DE ANCORARE

Ancorele, sunt piese din metal, constituind elementul de fixare a navei fa de fundul mrii prin intermediul lanurilor sau parmelor. Pentru a permite fixarea sigur a navei ancorate i desprinderea ancorei la virare, ancora este construit astfel nct fora de fixare este maxim atunci cnd asupra ei acioneaz o for orizontal i minim, atunci cnd este solicitat de o for vertical. O ancor este format dintr-un fus avnd la un capt cheia de fixare a lanului, iar la cellalt capt braele de nfigere. La bordul navelor se folosesc ancore cu brae fixe i ancore cu brae rabatabile, fiecare dintre ele putnd fi cu travers sau fr travers.Ancora tip Amiralitate, este o ancor cu brae fixe i cu travers, format din fus (3) nearticulat, diamant (4), brae (6), gheare (5), travers (2), ureche de lan, cheie dreapt de fixare (1). Traversa se afl n plan perpendicular fa de cel al braelor i are la unul din capete un cot de 90, pentru rabaterea pe tij, n repaus. Lungimea traversei este egal cu cea a fusului i pentru a asigura nfigerea, lungimea traversei este mai mare dect distana dintre brae. Modul de lucru al ancorei tip Amiralitate este urmtorul: prin fundarisire ancora atinge fundul cu braele datorit greutii mai mari la partea inferioar i se sprijin pe fund cu un capt al traversei iar cu braele culcate orizontal. Cnd s-a terminat filarea lanului i acesta ncepe s se ntind pe fund, inelul ancorei este tras n jos i ancora se rstoarn datorit traversei care este mai lung dect braele,traversa trece n poziie orizontal iar braele iau o poziie vertical cu una din gheare rezemat de fund,nfigndu-se. Dac ancora s-a nfipt bine, se spune c ancora a mucat, iar dac ancora nu se fixeaz (nu muc), se spune c ancora derapeaz.

Figura 2.1. Ancor tip AmiralitateFigura 2.2. Ancora tip Hall

Aceste ancore sunt simple i eficiente, dar au gabarite mari, se fixeaz greu la bord, pe ancorator, cu instalaii speciale - grui de capon. La fundarisire lanul se poate ncolci n jurul traversei-ancor subtraversat, sau n jurul braelor-ancor subbraat, la adncimi mici braul ridicat n sus deasupra fundului este periculos chiar pentru nava proprie.Ancora tip Hall, este o ancor cu braele articulate fr travers, format din fus articulat (2), diamant (6), dou brae articulate (4), gheare (3), contrabrae (7), buloanele de mpreunare a fusului cu diamantul (5), inel de fixare a lanului (1). Braele se pot mica ntr-o parte i n alta a fusului oscilnd cu un unghi de aproximativ 45, permindu-i astfel funcionarea. Nrile de lan, sunt piese metalice rezistente cu care se creeaz deschideri n punte i bordaj prin care trec lanurile de ancor i unde stau la post ancorele fr travers. Nrile trebuiesc dispuse n ambele borduri i au un diametru care s permit trecerea a trei diametre de lan prin ele.Dispozitive pentru fixarea ancorelor, sunt mecanisme de siguran dispuse pe punte ntre nara de ancor i maina de for i au rolul de a prelua sarcina de traciune a lanului cnd ancora este fundarisit i greutatea ancorei cnd se afl la post, pentru a nu solicita axul instalaiei. Acestea pot fi:a) stopele de punte, sunt solid fixate n punte, pot fi cu flcele, cu manet i cu clci, au la partea superioar un canal sau o scobitur prin care trece lanul ancorei i printr-o manivel pot fi strnse flcelele peste lan sau se poate ridica clciul blocnd astfel trecerea lanului ntr-un sens sau n cellalt. b) bourile, sunt buci de lan fixate solid cu un capt n punte, iar la cellalt capt se termin cu un cioc de papagal sau o ghear de drac prin intermediul crora preia traciunea din lan.

Pe navele cu dispozitivul de deblocare a lanului de ancor trebuie prevzut cu un mijloc de acionare de pe puntea pe care se afl mecanismul de ancorare sau de pe alt punte dintr-un loc cu acces permanent, liber i facil. Dispozitivul de acionare trebuie s fie cu autofrnare.

Figura 2.3.Maina instalaiei, este maina de for cu ajutorul creia se manevreaz lanurile ancorelor la virare i fundarisire, precum i parmele de legare a navei i poate funciona mecanic, electric, hidraulic sau manual. Aceasta poate fi un vinci sau un cabestan.Vinciul ancorei, se afl amplasat de regul la prova pe puntea teug, are axul de rotaie orizontal i se compune din: dou barbotine profilate anume pentru zalele lanului, prevzute cu sistem de frnare. n cazul filrii lanului de ancor barbotinele se rotesc liber pe ax i pot fi reduse din vitez cu ajutorul unor frne cu friciune, iar n cazul virrii lanului, barbotinele se cupleaz cu axul vinciului, acesta fiind rotit de motorul de acionare pe diferite trepte de vitez. Pe axul orizontal principal are dispui doi tamburi (clopote), ce pot fi cuplai sau decuplai dup nevoi i care se folosesc la manevrarea parmelor.

Figura 2.4. Vinci: 1-manivel; 2-tambur; 3-manivel pentru frn; 4 manivel.Cabestanul ancorei, se afl amplasat de regul la pupa pe puntea dunet, are axul de rotaie vertical i se compune din: o barbotin profilat anume pentru zalele lanului, prevzut cu sistem de frnare prin friciune (ferodou). n cazul filrii lanului de ancor barbotina se rotete liber n jurul axului i poate fi redus din vitez cu ajutorul frnei, iar n cazul virrii lanului, barbotina se cupleaz cu axul cabestanului ,acesta fiind rotit de motorul de acionare pe diferite trepte de vitez. Pe axul vertical de rotaie are la partea superioar un clopot metalic de forma unui mosor sau tambur ce poate fi cuplat sau decuplat dup nevoi cu ajutorul unor castaniete i care se folosete la manevrarea parmelor. La partea superioar clopotul este prevzut cu locauri pentru introdus manelele de manevrat manual.

Figura 2.5. Cabestan: 1-postament; 2-barbotin; 3- tambur; 4-loca pentru manele; 5-controler.

Figura 2.6. Dispunerea elementelor instalaiei de ancorare: 1-vinci de ancor; 2-postamentul vinciului; 3-tubul puului de lan; 4-puul lanului; 5-postamentul stopei; 6-stopa de lan; 7-lanul de ancor; 8-nara de ancor; 9-ancor tip Hall

2.3. ELEMENTELE COMPONENTE ALE INSTALAIEI DE LEGARE

2.3.1. Elemente pentru fixarea parmelor de legare:1. babalele, sunt coloane cilindrice, verticale, amplasate pe puni n locuri convenabile i servesc la legarea parmelor (voltare). Pot fi simple sau n cruce, executate prin turnare sau sudare, fiind fixate de punte prin intermediul unei plci sudate sau prins solid n buloane. Materialul de confecionare a babalelor este oelul sau fonta, dar la navele mici dotate cu parme vegetale sau sintetice, se permite confecionarea babalelor din aliaje; 1. bintele, sunt de aceiai construcie ca i babalele, dar sunt formate dintr-o singur coloan cu o travers, avnd aceiai ntrebuinare ca i babalele.c) tacheii sunt piese metalice sau din lemn sub form de T, montai pe punte, copastie sau catarge. La tachet se ia volta parmelor subiri, la nave mici, alupe, yachturi, ambarcaiuni sportive;d) ochiuri i inele de punte,sunt piese fixate din construcie n punte de care se prind pastici, palancuri, parme;e) stope de parme, sunt piese metalice format din flci de strngere pentru diferite diametre de parm, manivel i bra articulat i au rolul de a menine tensiunea n parma de legare, atunci cnd este nevoie de transferarea ei ntre dou babale sau la tamburul mecanismului de manevr. Sunt dispuse pe punte n apropierea babalelor. Folosirea stopelor de parm este obligatorie pentru parmele de diametre peste 22mm;f) cavilierele, bastoane din metal sau lemn tare introduse ntr-un suport numit cavilier folosite la luarea voltelor;g) bouri, sunt buci de parm vegetal, sintetic, metalic, sau de lan fixate cu unul din capete solid de punte i servete la prinderea provizorie a unei parme de legare, pentru meninerea ei ntins pn la luarea voltei;h) zbirul este un capt de parm vegetal, sintetic, metalic, sau lan i se folosete la asigurarea unei parme care este supus traciunii pn la luarea voltei.

Figura 2.7. a) tipuri de babale, b) bint , c )stop

Figura 2.8. Bo de lan fixat pe o parm

2.3.2. Elemente pentru dirijarea parmelor de legare:a) urechile de ghidare sunt piese metalice sudate pe punte, n parapet sau copastia falsbordului cu scop s dirijeze ieirea parmelor n afara bordului, fr a se produce frecri. Urechile pot fi nchise sau deschise, simple, cu omar, cu turnichet, sau cu turnichet i omar;

Figura 2.9. Urechi de ghidareb) nrile de parm sunt deschideri de form circular sau oval, practicate n falsbordul navei, avnd rolul s permit scoaterea parmelor n afara bordului pentru legarea lor la alte puncte exterioare. Nrile sunt confecionate din oel sau din font cu o margine groas, rotunjit i neted care ntrete falsbordul n zona deschiderii i protejeaz parma. Unele nri au partea interioar turnat sub form de tachet, servind la luarea voltei rapid a parmelor.

Figura 2.10. Nar de parm2.3.3. Mecanisme de manevr, sunt folosite pentru virarea, recuperarea i filarea parmelor de legare, numrul i dispunerea lor la bord depinznd de mrimea i destinaia navei.a) cabestanul este o main de for, ce poate fi acionat cu aburi, electric, hidraulic, sau manual, avnd axul de rotaie vertical, cu un capt liber al axului principal, pe care se pot monta barbotina i tamburul de manevr. Barbotina este o pies metalic circular, turnat avnd ca profil forma zalei de lan de ancor, cu cel puin cinci perechi de alveole, fiecrei perechi corespunzndu-i cte un pas de lan. Barbotina se poate bloca dup nevoi cu un sistem de frnare. Tamburul de manevr (tob), este montat ntotdeauna la captul axului principal de rotaie al cabestanului, se folosete la manevrare prin voltarea parmei pe acesta.

Figura 2.11. Schema cinematic a cabestanului: 1- tambur; 2 - arbore principal; 3 - barbotin; 4 - cuplaj cu gheare; 5 - puntea navei; 6 - electromotorul; 7- reductor.b) vinciul este o main de for, ce poate fi acionat cu aburi, electric, sau hidraulic, avnd axul de rotaie orizontal, pe care sunt montate barbotina i doi tamburi de manevr la cele dou capete ale axului principal.n mod normal, o nav are cel puin un cabestan (vinci), la prova care servete pentru virarea ancorei i pentru ntinderea parmelor i un vinci sau cabestan la pupa pentru ntinderea parmelor de legare n acest sector.

Figura 2.12. Schema cinematic a vinciului de manevr: 1- cuplaj cu gheare; 2- tambur de capt pentru manevr; 3-frn cu panglic; 4- barbotin; 5- acionare manual de avarie; 6- reductor; 7- electromotor.2.3.4. Parmele de legare, asigur legarea navei acostate. Parmele de legtur de la bord trebuie s fie rezistente la rupere, rezistente la coroziune, flexibile i manevrabile, rezistente la uzur prin frecare, elasticitate ct mai mare pentru a prelua ocurile mecanice. Parmele de legare pot fi vegetale sintetice sau metalice, cu excepia navelor care transport lichide inflamabile, la care parmele metalice sunt permise numai pe punile suprastructurilor care nu constituie plafonul tancurilor de marf.Acostarea navelor se poate face cu bordul sau cu una din extremiti, prova sau pupa. Legturile navei pentru acostarea cu bordul pot fi: a) parme de etrav i de etambou (1,8); b) parme prova i pupa (2,7);c) traverse prova, pupa i centru (3,6);d) pringuri prova i pupa (4,5).Legturile navei pentru acostarea cu una din extremiti pot fi: a) musti tribord (babord) la prova sau pupa (9,10);b) parm pupa (prova) la centru (garlin n dublin) (11); c) lanul de ancor prova (pupa) (12).Acostarea cu bordul ofer folosirea ntregului bord pentru manevr, dar ocup mult spaiu la cheu comparativ cu acostarea cu prova sau pupa, care se folosete mai ales la navele militare, permindu-le astfel plecarea rapid de la locul de acostare. Legarea navelor se proiecteaz astfel nct ea s corespund condiiilor de exploatare ale lor.

Figura 2.13. Acostarea navei

2.4. DIMENSIONAREA INSTALAIEI

Instalaia de ancorare prova este amplasat pe puntea teug n extremitatea prova i se compune din:1. dou cabestane de ancor i manevr;1. trei ancore din care dou principale i una de rezerv;1. dou declanatoare de lan amplasate n corespondena puurilor de lan pe puntea principal i acionate de pe puntea teuga de la o roat de manevr;1. dou lanuri de ancor din oel de rezisten mrit;1. dou nri de ancor din table roluite i sudate pe generatoare, avnd la intersecia cu nia nrii de bord din oel turnat;1. dou nie de ancor n borduri pentru aezarea i pstrarea ancorelor la post n mar;1. dou nri de lan din table roluite i sudate pe generatoare avnd extremitatea din pu un troncon din tablroluit pentru ghidare;1. dou stope cu rol i cuit n construcie sudat;1. dou dispozitive de boare a lanului din parm;1. dou capace de furtun amplasate n extremitate de pe puntea tuga a nrii de ancor.

Figura 2.14. Instalaia de ancorare

Norme de registru ce privete instalaia de ancorareOrice nav trebuie s aib un echipament de ancorare. Pentru navele cu propulsie, cu excepia navelor de pescuit, echipamentul de ancorare se alege din tabelul 1 din anexa 1 n funcie de caracteristica de dotare a navei.Caracteristica de dotare, Na, pentru nave, se calculeaz n modul urmtor:

n care: - deplasamentul volumetric al pescajului corespunztor liniei de ncrcare de var [m3]; B - limea navei [m];h - nlimea de la linia de ncrcare de var pn la faa superioar a nveliului punii celui mai nalt ruf, care se calculeaz n modul urmtor:

n care:a - distana msurat pe vertical, la seciunea maestr, de la linia de ncrcare pn la faa superioar a nveliului punii superioare [m];hi - nlimea n plan diametral, a fiecrui nivel al suprastructurii sau rufului cu o lime mai mare de 0,25B [m];Dac la nav sunt dou sau mai multe suprastructuri, n calcul se va lua numai cea mai nalt.A - suprafaa velic n limitele lungimii navei considerat de la linia de ncrcare [m2]. La determinarea valorii A se va ine seama numai de suprafaa velic a corpului, suprastructurilor i rufurilor avnd limea mai mare de 0,25B.Alegerea echipamentului de ancorare conform tabelului 1 din anexa 1 corespunde pentru nave cu regiunea de navigaie 1. Pentru alte nave cu regiunea de navigaie 2 sau 3 la alegerea echipamentului de ancorare caracteristica de dotare se micoreaz cu:15% pentru nave cu regiunea de navigaie 2;25% pentru nave cu regiunea de navigaie 3.Regiunile de navigaie pentru care se construiesc navele, se clasific astfel:0 - nave destinate navigaiei maritime nelimitate;1 - nave destinate navigaiei n mri deschise, n larg, la distane fa de locurile de adpost sub 200Mm sau pe parcursuri n care distanele dintre aceste locuri sunt sub 400 Mm;2 - nave destinate navigaiei n mri deschise, n larg, la distane fa de locurile de adpost sub 50Mm, sau pe parcursuri n care distanele dintre aceste locuri sunt sub 100 Mm;3 - nave destinate navigaiei maritime costiere sau n golfuri.n funcie de caracteristicile mecanice ale oelurilor din care se execut lanurile de ancor acestea sunt de trei tipuri corespunztoare a trei categorii de oeluri:tip 1 - oel categorie 1 cu Rm = 305 490 N/mm2;tip 2 - oel categorie 2 cu Rm = 490 N/mm2;tip 3 - oel categorie 3 cu Rm = 690 N/mm2n care Rm reprezint rezistena la rupere a materialului.Lanurile de ancor se alctuiesc din chei de lan. Cheile sunt mbinate ntre ele cu ajutorul zalelor de mpreunare (Kenter).Dup poziia pe care o ocup n lan, cheile de lan se mpart n:- cheie de lan de ancor, care se prinde de ancor;- chei de lan intermediare;- cheie de lan de capt, care se fixeaz la dispozitivul de declanare a lanului.Cheile de lan intermediare au lungimea cuprins ntre 25m i 27,5m numrul zalelor fiind ntotdeauna impar.Pentru fundarisirea i virarea ancorelor principale, avnd masa mai mare de 35kg, precum i pentru asigurarea ancorajului se instaleaz pe puntea navei, la prova, mecanismul de ancorare. Puterea motorului de acionare a mecanismului de ancorare trebuie s asigure tragerea nentrerupt timp de 30 minute a unui lan de ancor mpreun cu ancora, cu o vitez de cel puin 9 m/min i cu o for de traciune la barbotin P1 cel puin egal cu cea determinat cu formula:

unde:a = 3,75 pentru lanuri de categoria 1;a = 4,25 pentru lanuri de categoria 2;a = 4,75 pentru lanuri de categoria 3;d - diametrul (calibrul) lanului n [mm].Pentru navele de aprovizionare fora de traciune la barbotin P2 nu trebuie s fie mai mic dect cea determinat cu formula:

n care:q - masa unui metru liniar de lan de ancor [kg/m];h - adncimea de ancorare [m], dar nu mai puin de:- 200 m pentru nave cu caracteristica de dotare pn la 720;- 250 m pentru nave cu caracteristica de dotare mai mare de 720;G - masa ancorei [kg].Viteza de virare a lanului de ancor se msoar pe lungimea a dou chei de lan ncepnd din momentul n care trei chei de lan sunt complet scufundate n ap.La apropierea ancorei de nav, viteza de virare a lanului trebuie s fie cel mult de 10m/min. Se recomand ca viteza de intrare a ancorei n nav s fie 7m/min.Pentru desprinderea ancorei de fund, mecanismul de acionare al instalaiei trebuie s asigure timp de 2 minute crearea n lan, pe o barbotin a unei ancore, a forei de traciune de cel puin 1,5 P1.Mecanismul de ancorare trebuie s aib un dispozitiv de frnare corespunztor unei fore n lan la barbotin de cel puin 1,3 P1 sau 1,3 P2.Barbotinele trebuie s aib cel puin 5 locauri pentru zale. La barbotinele vinciurilor unghiul de nfurare a lanului trebuie s fie de cel puin 115, iar la barbotinele cabestanelor de cel puin 150.Dac sistemul de acionare poate dezvolta un moment ce creaz o for n lan mai mare de 0,5 din sarcina de prob a lanului de ancor, trebuie s se prevad o protecie la depirea sarcinii artate, montat ntre sistemul de acionare i mecanism.Dac se prevede comanda de la distan a operaiei de filare a lanului de ancor, atunci cnd mecanismul este decuplat de barbotin, trebuie s se prevad un dispozitiv care s asigure frnarea automat a frnei band, astfel nct viteza maxim de filare a lanului s nu depeasc 180m/min, iar viteza minim s nu fie mai mic de 80m/min.Frnarea barbotinei mecanismului de ancorare trebuie s asigure oprirea lanului de ancor n cazul filrii line n cel mult 5 secunde i cel puin 2 secunde din momentul apariiei comenzii de frnare.La postul de comand de la distan trebuie s se prevad un contor al lungimii lanului de ancor filat i un indicator de vitez a filrii lanului cu marcarea vitezei limit admisibil de 180m/min.Mecanismele i prile componente pentru care se prevede comanda de la distan trebuie s aib o comand local manual.Mecanismele de ancorare destinate i pentru ndeplinirea operaiilor de manevr, trebuie s satisfac i cerinele pentru vinciuri i cabestane de manevr.Norme de registru ce privete instalaia de legareFiecare nav trebuie s aib o instalaie de legare, care s asigure apropierea navei de instalaiile de legare de la uscat sau plutitoare i legarea sigur a acestora ntre ele.Numrul, lungimea i fora total de rupere a parmelor de legare, pentru toate navele cu excepia navelor de pescuit, se determin dup tabelul 1 (Anexa 1), n funcie de caracteristica de dotare a navei. Parmele de legare pot fi din oel, vegetale sau din fibre sintetice. Parmele vegetale i din fibre sintetice nu trebuie s aib diametrul mai mic de 20mm, indiferent de fora de rupere prevzut n tabelul 1.Numrul i amplasarea babalelor de legare, a urechilor de ghidaj i a altui echipament de legare se stabilete n funcie de specificul, de destinaia i de planul general al navei.Pentru virarea parmelor de legare pot fi utilizate att mecanismele de manevr special instalate n acest scop (cabestane de manevr, vinciuri de manevr) ct i alte mecanisme de punte (vinciul de ancor, vinciul de ncrcare) avnd tambur de manevr.Alegerea numrului i tipului mecanismelor de manevr se face la aprecierea armatorului i proiectantului. Pentru calculul cabestanului sau vinciului de manevr se va avea n vedere ca fora nominal de traciune a acestora s nu depeasc 1/3 din fora total de rupere a parmelor de legare: n care Fr este fora total de rupere dat n tabelul 1 (anexa1).Acionarea mecanismului de manevr trebuie s asigure virarea fr ntrerupere a parmei de manevr la efortul nominal de traciune, cu viteza nominal, timp de cel puin 30 minute.Viteza de virare a parmei de manevr, la primul strat de nfurare a parmei pe tambur, la efortul nominal de traciune trebuie s fie minimum: 0,25m/s la o for de traciune mai mic de 80kN; 0,20m/s la o for de traciune de 81 160kN; 0,16m/s la o for de traciune de 161 250kN; 0,13m/s la o for de traciune mai mare de 250kN.Viteza de virare a parmei cu ajutorul tamburului de manevr, la efortul nominal de traciune, nu trebuie s fie mai mare de 0,3m/s.Sistemul de acionare al mecanismului de manevr n regim nominal de funcionare trebuie s asigure timp de 2 minute obinerea n cablu, n primul strat de nfurare pe tambur, a unei fore de traciune cel puin egal cu 1,5 ori fora nominal (1,5F).Dac momentul maxim al sistemului de acionare poate solicita elementele dispozitivelor de manevr la fore mai mari dect cele admise, mecanismele de manevr trebuie s fie prevzute cu un sistem de protecie la suprasarcin.Mecanismele de manevr trebuie s aib o frn automat care s rein cablul de manevr solicitat la o for de traciune de cel puin 1,5 ori fora nominal de traciune, n cazul dispariiei energiei de acionare sau la defectarea sistemului de acionare.Vinciurile de manevr cu funcionare automat trebuie s aib o comand manual care s asigure posibilitatea de lucru i n regim neautomat.n cazul vinciurilor cu funcionare automat trebuie s se prevad: o semnalizare preventiv sonor, care s anune desfurarea lungimii maxime admisibile a cablului; un indicator al mrimii forei de traciune n cablu.

20