РАЗРАБОТКА ФРИКЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ВОРОТ ШЛЮЗА ОТ НАВАЛА СУДНА
Аннотация
Основной задачей статьи является разработка фрикционной системы защиты ворот шлюза от навала судна. Указывается на уязвимость шлюза как элемента напорного фронта гидроузла на внутренних водных путях России. Выявляются последствия навала судна на ворота нижней головы шлюза, а также последствия её смещения. Приводятся несколько случаев аварий. Представлен расчет ударных нагрузок на ворота на примере судна водоизмещением 3920 т. Приводится краткий обзор существующих предохранительных устройств. Перечисляются серьезные недостатки различных вариантов конструкции. Рассматриваются факторы, снижающие эффективность в работе устройств. Подробно рассмотрены недостатки предохранительного устройства с использованием гидроцилиндров как одного из самых распространенных. Рассматриваются усилия в заградительном органе системы защиты от навала судна на примере проекта Каневского шлюза. Перечисляются условия остановки судна, приводится расчет характеристик системы гашения энергии судна с построением соответствующих графиков. Выполнен расчет длины пути торможения в зависимости от изменения конструктивных параметров устройства. Представленная фрикционная система учитывает недостатки существующих предохранительных устройств и позволяет регулировать тормозные усилия и удлинять путь торможения. Рассматриваются способы наводки гибкого заграждения со сменой положения в зависимости от уровня воды в камере шлюза. Сделаны выводы о возможности использования на существующих судоходных шлюзах России новой конструкции предохранительного устройства, её эксплуатационной эффективности, преимуществах по сравнению с другими системами защиты ворот шлюза от навала судна.
Ключевые слова
судоходный шлюз, предохранительное устройство, навал судна, энергия навала, фрикционная система
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Богатырёв В. Г. Анализ воздействия судов на ворота шлюза / В. Г. Богатырёв // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2011. - № 3. - С. 14-17.
Валькович Я. М. Проведение исследований по определению оптимальных конструкций аварийных ворот и предохранительных устройств для оснащения различных типов шлюзов / Я. М. Валькович, М. Л. Кузьмицкий // Материалы науч.-практ. конф. «Обеспечение безопасности и надежности судоходных гидротехнических сооружений». - М.: Перо, 2013. - С. 70-99.
Нычик Т. Ю. Оценка риска аварий и транспортных происшествий в судоходных шлюзах: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.22.19 / Т. Ю. Нычик. - СПб.: Гос. университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова, 2014. - 21 с.
Богатырёв В. Г. Определение несущей способности двустворчатых ворот при навале на них судна / В. Г. Богатырёв // Речной транспорт (XXI век). - 2013. - № 3 (62). - С. 73-78.
Колосов М. А. Предохранительные устройства судоходных шлюзов / М. А. Колосов, С. В. Обоймов // Гидротехника. XXI век. - 2013. - № 4. - С. 34-37.
А. с. 1249108 СССР. МПК E 02 C 1/10. Предохранительное устройство для защиты ворот шлюза от навала / Н. В. Селезнев. - № 3829383/21-11; Заявлено 25.12.84; Опубл. 07.08.86, Бюл. № 29 (71). - 2 с.
А. с. 1079745 СССР. МПК Е 02 С 1/10. Устройство для защиты ворот шлюза от навала судов / В. А. Вознесенский, С. И. Кулагин. - № 3487848/29-11; Заявлено 03.09.82; Опубл. 15.03.84, Бюл. № 10 (72). - 4 с.
Пат. 2335599. Российская Федерация. МПК E 02 B 7/20, Е 02 С 1/10. Способ защиты ворот шлюза от навала судна / М. А. Колосов; патентообладатель Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций. - № 2006139119/03; Заявлено 07.11.2006; Опубл. 10.10.2008, Бюл. № 28. - 2 с.
Колосов М. А. Разработка предохранительных устройств металлоконструкций ворот судоходных шлюзов: науч.-технич. отчет по теме № 49 / М. А. Колосов. - СПб., 2004. - 151 с.
Никитин О. Ф. Рабочие жидкости и уплотнительные устройства гидроприводов / О. Ф. Никитин. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013. - 288 с.
Шестаков А. С. Методы решения уравнений работы предохранительных устройств / А. С. Шестаков, Л. В. Черноморская // Сб. тр. Ленинградского института водного транспорта. - Л.: 1974. - С. 58-71.
Пат. 2579229. Российская Федерация. МПК Е 02 С 1/10, E 02 B 7/20. Предохранительное устройство для защиты ворот шлюза он навала судов / М. А. Колосов, А. А. Смирнов; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова». - № 2014154371/13; Заявлено 30.12.2014; Опубл. 10.04.2016, Бюл. № 10. - 7 с.
Bridgestone.Hypercellfenders. F250E-1. - BridgestoneCorporation, 2000. - 25 p.
Пат. 2532036. Российская Федерация. МПК Е 02 С 1/10. Предохранительное устройство судоходного шлюза / М. А. Колосов, А. А. Эйрус; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова». - № 2013109265/13; Заявлено 01.03.2013; Опубл. 27.10.2014, Бюл. № 30. - 5 с.
Об авторах
Колосов Михаил Александрович - доктор технических наук, профессор
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Смирнов Александр Александрович - аспирант
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»
