Ostu tehnikas jomā,jūras celtņitiem ir izšķiroša nozīme kā galvenajam aprīkojumam kuģos, kas iesaistīti kravu iekraušanas un izkraušanas operācijās. Tie pazīstami arī kā jūras celtņi vai torņi, un tos galvenokārt uzstāda uz kuģiem dažādu veidu kravu apstrādei un tiek uzskatīti par vissvarīgāko klāja tehniku kuģu ražošanas operācijās. Šiem celtņiem ir kompakta konstrukcija, pievilcīgs izskats, drošība, uzticamība, energoefektivitāte, videi draudzīgums un lieliska manevrētspēja. To strēles ir pieejamas dažādās formās, tostarptaisnas strēles, teleskopiskās strēlesunsaliekamās strēles; un to barošanas avota vadības metodes ir dažādas, piemēram, manuālas, elektriskas un elektrohidrauliskas.
Jūras celtņi ir īpašas iekārtas, kas veic transportēšanas operācijas jūras vidē, veicot tādus svarīgus uzdevumus kā kravu pārvietošana starp kuģiem, piegāde atklātā jūrā, kā arī zemūdens operāciju aprīkojuma izvietošana un izcelšana. Tomēr īpašā jūras lietojumprogrammu vide rada ievērojamas problēmas jūras celtņu vadībai. No vienas puses, līdzīgi kā uz sauszemes bāzētām nepietiekami aktivizētām celtņu iekārtām, tiem ir jākontrolē kravas šūpošanās transportēšanas laikā, lai nodrošinātu pozicionēšanas precizitāti un transportēšanas efektivitāti; no otras puses, tā kā celtņi ir fiksēti uz kustīgām platformām, piemēram, kuģiem, platformas kustība spēcīgi ietekmēs kravas kustību, un daudzos gadījumos kravas pacelšanas un nolaišanās punktu kustība bieži vien atšķiras no paša celtņa kustības. Darbības laikā gan celtņa kuģis, gan saņēmējkuģis okeāna viļņu dēļ šūposies, šūposies un celsies, izraisot kravas šūpošanos. Pacelšanas un nolaišanas laikā kuģa kustība var viegli izraisīt paceltās kravas atkārtotu sadursmi ar klāju vai arī nolaistās, bet no āķa vēl neatvienotās kravas atkārtotu karāšanos gaisā, apdraudot ekspluatācijas drošību. Īpaši munīcijas piegādes laikā starp kuģiem šāda savienota kustība var izraisīt nopietnākas sekas. Tāpēc jūras celtņu vadība ir piesaistījusi plašu militārā un civilā jūras inženierijas sektora uzmanību visā pasaulē, un šādu nelineāru, spēcīgi saistītu nepietiekami aktivizētu sistēmu vadības izpēte īpašos traucējumos ir ļoti teorētiski vērtīga un universāli nozīmīga.
Jūras celtņu vadība galvenokārt koncentrējas uz diviem aspektiem: vertikālo vadību, lai samazinātu korpusa kustības ietekmi, un sānu pretšūpošanos, lai nomāktu kravas šūpošanos. Vertikālai vadībai izplatīta metode ir savienot saņēmējkuģi ar kuģa mehānisko konstrukciju.celtņa kuģis, uztver to relatīvo kustību un sinhronizē pacelšanas troses garuma izmaiņas ar saņemošā kuģa pacelšanas kustību, tādējādi kompensējot relatīvo kustību starp abiem kuģiem un pabeidzot kravas pacelšanu un transportēšanu. Tomēr šai metodei ir īpašas prasības celtņa mehāniskajai konstrukcijai un tā uzliek ievērojamus ierobežojumus pacelšanas svaram.
Sastāvs un darbības režīmi
Runājot par sastāvdaļām, celtņa iekārta ir tradicionāla kravas apstrādes iekārta, kas sastāv no celtņa, kravas strēles (vai kravas masta), takelāžas un vinčas (vai kravas vinčas) utt. Neskatoties uz daudzajām trosēm un sarežģītību lietošanā, tā ir plaši izmantota, pateicoties vienkāršajai konstrukcijai, vieglajai izgatavošanai un zemajām izmaksām. Izmantojot celtņa ierīci, kravas iekraušanai un izkraušanai ir divi veidi: darbība ar vienu strēli un darbība ar divām strēlēm.
Vienas strēles darbība izmanto vienu torņu kravas iekraušanai un izkraušanai. Pēc kravas pacelšanas tiek pavilkta nostiprināšanas trose, lai krava šūpotos kopā ar torni uz ārējo bortu vai lūku, pēc tam krava tiek nolaista, un tornis tiek pagriezts atpakaļ sākotnējā pozīcijā, atkārtojot šo procesu. Katru reizi tornis ir jāšūpo ar nostiprināšanas trosi, kā rezultātā efektivitāte ir zema un darbietilpība augsta. Divu strēles darbība izmanto divus torni, vienu novietotu virs lūkas, bet otru izstieptu pāri ārējam bortam. Torņi ir fiksēti noteiktā darba pozīcijā ar nostiprināšanas trosēm, un abu torni pacelšanas troses ir savienotas ar vienu un to pašu āķi. Attiecīgi ievelkot un atbrīvojot abas pacelšanas troses, kravu var izkraut no kuģa uz doku vai iekraut no doka kuģī. Divu strēles darbības iekraušanas un izkraušanas efektivitāte ir augstāka nekā vienas strēles darbībai, un arī darbietilpība ir zemāka.
Vēlāk parādījās uzlabotas torņa ierīces. Divkāršās strēles pacelšanas tornis ir uzlabots no vienas strēles darbināmas tornis ierīces, kam ir tikai pacelšanas trose un divi kreisās un labās puses atdalīti augšējās pacelšanas pacēlāji. Torni kontrolē viena pacelšanas vinča un divas augšējās pacelšanas vinčas, kas ir viegli lietojamas un kurām ir augsta iekraušanas un izkraušanas efektivitāte. Abel tornis ir uzlabots no divu strēles darbināmas tornis ierīces, kam ir pacelšanas vinča, augšējās pacelšanas pacēlāji un atvilkšanas trošu vinčas. Ar vinču palīdzību tas var ātri novietot torni jebkurā pozīcijā, kā arī pacelt un nolaist kravu fiksētos punktos tornis darba rādiusā, kas ir svarīgs solis ceļā uz pilnīgu kravas iekraušanas un izkraušanas automatizāciju.
Pielietojumi un strukturālās īpašības
Jūras celtņitiek plaši izmantoti beramkravu kuģos, konteinerkuģos, naftas tankkuģos, daudzfunkcionālos kuģos utt., piemēram,kravas celtņiuz beramkravu kuģiem un konteinerkuģiem, šļūteņu celtņiem uz naftas tankkuģiem unklāja celtņiuz daudzfunkcionāliem kuģiem. Salīdzinot ar sauszemes celtņiem, jūras celtņi tiek uzstādīti uz nestabiliem kuģiem. Ekspluatācijas laikā kuģis sasveras un šūpojas, un darba vide ir skarba, pakļauta jūras vēja un jūras ūdens erozijai; pat nedarbojoties, tiem jāiztur ārēji spēki, piemēram, vējš, sniegs, viļņi, šūpošanās, celšana un triecieni kuģa navigācijas laikā.
Tie ir pieejami dažādās konstrukcijas formās, tostarp ar pagriežamu strēli, pārvietojamu, ar trošu izvilkšanas strēli, cilindru izvilkšanas strēli, teleskopisko strēli, saliekamo strēli, A-rāmja un kompozītmateriāla tipa; un ir dažādas piedziņas metodes, tostarp elektriskā, elektrohidrauliskā, elektropneimatiskā, ar benzīna (dīzeļdzinēja) dzinēju un manuālā piedziņa utt. Tipisks piemērs ir elektrohidrauliskais jūras celtnis, ko izmanto kravu iekraušanai un izkraušanai beramkravu kuģos.
Jūras celtņu nesošās konstrukcijas, piemēram, pamatnes kolonna, torņa korpuss un strēle, pārsvarā ir metinātas konstrukcijas daļas, kas izgatavotas no metāla tērauda plāksnēm. Pamatnes kolonnas apakšējā daļa ir piemetināta pie kuģa korpusa, lai izturētu celtņa gravitācijas slodzi, un augšējā daļa ir aprīkota ar grozāmo gultni; torņa korpuss ir nesoša konstrukcija, kuras apakšējā daļa ir savienota ar grozāmo gultni un piestiprināta pie strēles, augšējā daļā pārvietojas trīšu bloka tērauda stiepļu troses, salons tiek izmantots kā mašīntelpa, un kabīne atrodas priekšpusē; strēle ir kopnei līdzīga konstrukcija, ko izmanto smagu priekšmetu atbalstam.
Jūras celtņu izpildmehānismi ietver pacelšanas mehānismu, pacelšanas mehānismu un pagrieziena mehānismu. Pacelšanas mehānisms īsteno celšanu ar motora palīdzību, kas darbina cilindru, lai tas grieztos caur reduktoru, ievelkot un atbrīvojot tērauda stiepļu trosi, lai āķis kustētos uz augšu un uz leju; pacelšanas mehānisms liek strēlei griezties uz augšu un uz leju ap apakšējo eņģes punktu, lai mainītu leņķi, ko nodrošina motors, kas darbina cilindru, lai tas grieztos caur reduktoru, ievelkot un atbrīvojot tērauda stiepļu trosi, lai āķis varētu pacelties ar dažādu amplitūdu; pagrieziena mehānisms liek torņa korpusam un strēlei griezties ar motora palīdzību, kas darbina zobratu, lai tas saslēgtos ar pagrieziena gultņa lielo zobratu caur reduktoru. Visu šo trīs mehānismu reduktori ir aprīkoti ar parasti slēgtām bremzēm, lai nodrošinātu katras kustības normālu darbību. Pateicoties visu trīs mehānismu koordinētai darbībai, kravu var pacelt un novietot vajadzīgajā pozīcijā darba diapazonā.
Elektriskā vadības sistēma braukšanai un vadībai sastāv no dažādiem vadības komponentiem elektriskajā vadības blokā, veidojot vadības sistēmu, ko darbina un kontrolē ar pogām un rokturiem konsolē abās kabīnes sēdekļa pusēs; hidrauliskā sistēma sastāv no sūkņiem, motoriem, vārstu grupām, cauruļvadiem un to piederumiem, lai vadītu un darbinātu dažus izpildmehānismus. Turklāt jūras celtņi ir aprīkoti arī ar palīgierīcēm, piemēram, ejām un ventilācijas ierīcēm.
Klasifikācija un citas iekraušanas un izkraušanas iekārtas
Jūras celtņu torņu ierīces var iedalīt vieglās un smagās kravnesības celtņos. Tie, kuru celtspēja ir mazāka par 10 tonnām, ir vieglās kravnesības celtņi, bet tie, kuru celtspēja pārsniedz 10 tonnas, ir smagās kravnesības celtņi. Celtspēju nosaka kuģa mērķis. Vispārējas kravnesības sauskravu kuģiem vieglo torņu celtspēja vienas strēles darbībā ir 3–5 tonnas, bet divu strēles darbībā – 1,5–3 tonnas; 10 000 tonnu sauskravu kuģiem celtspēja vienas strēles darbībā var sasniegt 10 tonnas, bet divu strēles darbībā – 5 tonnas. Mūsdienu daudzfunkcionāliem kuģiem ir nepieciešams iekraut un izkraut konteinerus, tāpēc torņa celtspējai jābūt vismaz tādai, lai varētu pacelt 20 pēdu konteineru (20 tonnas). Smagā kravnesības torņus izmanto smagu un lielu kravu, piemēram, lielu mašīnu un lokomotīvju, iekraušanai un izkraušanai. Kravas kuģos parasti tiek uzstādīti 1–2 lieljaudas celtņi, kuru celtspēja pārsvarā ir 10–60 tonnas, daži 60–150 tonnas un daži līdz 300 tonnām. Katra vispārējas nozīmes sauskravu kuģa kravas telpa ir aprīkota ar diviem viegliem celtņiem, bet katra milzīga sauskravu kuģa kravas telpa bieži vien ir aprīkota ar četriem.
Klāja celtņiir uzstādīti kuģa augšējā klājā ar kompaktu konstrukciju, kas ļauj kuģim izmantot lielāku klāja platību un maz ietekmē redzamību no tiltiņa. Tos ir viegli vadīt, tiem ir augsta iekraušanas un izkraušanas efektivitāte, tie ir elastīgi un pirms ekspluatācijas ir nepieciešama neliela sagatavošanās, tāpēc tos arvien plašāk izmanto. Izplatītākie veidi ir fiksētie pagriežamie celtņi, mobilie pagriežamie celtņi un portālceltņi ar elektriskās un elektrohidrauliskās transmisijas pārraides režīmiem.
Fiksētās rotācijas celtņiir visplašāk izmantotie, kas var darboties kreisajā un labajā pusē atsevišķi vai pāros, ar celtspēju parasti 3–5 tonnas. Daudzfunkcionālos kuģos vienam celtnim jāpaceļ 20 pēdu konteiners, bet dubultceltnim – 40 pēdu konteiners (30 tonnas), tāpēc to celtspēja var sasniegt 25–30 tonnas. Mobilie grozāmie celtņi tiek izmantoti, ja kravas iekraušanai un izkraušanai nepieciešams liels laidums un ir vēlams, lai celtņa strēle nebūtu pārāk gara, un tiem ir divi veidi: pārvietojas šķērsvirzienā un gareniski gar kuģi. Portālceltņi tiek plaši izmantoti pilnu konteineru kuģos un baržu pārvadātājos, parasti četrkājainā vai C tipa. Tiem ir izvelkama strēle, pacelšanas sija, pārvietojams tilts un kabīne. Tilta horizontālā galvenā sija ir augstāka par uz klāja sakrautajiem konteineriem un ir aprīkota ar automātisku pozicionēšanas ierīci, kas iekraušanas laikā var precīzi novietot konteinerus konteineru režģos vai sakraut tos uz klāja. Uz baržu pārvadātājiem ir vairāk portālceltņu nekā uz konteinerkuģiem, un to celtspēja sasniedz vairākus simtus tonnu.
Papildus kuģu celtņiem citas iekraušanas un izkraušanas iekārtas galvenokārt ietver elevatorus, pacēlājus un konveijerus. Elevatori pārvietojas vertikāli uz kuģa pa vadotnēm un tiek izmantoti preču pacelšanai un nolaišanai starp klājiem. Piemēram, ro-ro kuģi bieži izmanto elevatorus, lai savienotu dažādus klājus preču pārvadāšanai, tostarp šķērveida un ķēdes tipa elevatorus, kuru garums ir 9–18,5 metri un platums 3–5 metri. Daži baržu pārvadātāji tos izmanto arī baržu iekraušanai un izkraušanai, taču to celtspēja ir daudz lielāka nekā ro-ro kuģiem. Pacēlāji nepārtraukti pārvadā preces vertikālā vai lielā slīpumā, bet konveijeri nepārtraukti pārvadā preces horizontālā vai nelielā slīpumā. Šos divus iekārtu veidus galvenokārt izmanto pašizkraušanas kuģos vai kuģos, kas tiek iekrauti un izkrauti caur sānu durvīm.
Pateicoties to daudzveidīgajām konstrukcijām, bagātīgajām funkcijām un pielāgošanās spējām dažādiem scenārijiem, jūras celtņi ir kļuvuši par neaizstājamu galveno aprīkojumu kuģu ekspluatācijā. Attīstoties kuģu transportam un jūras inženierijai, tie turpinās attīstīties efektivitātes un intelekta ziņā, nepārtraukti veicinot efektīvu jūras transportu un darbību.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 8. augusts
