Судовое спуско-подъёмное устройство (СПУ) – устройство, устанавливаемое на судна различных размеров, служащее для выполнения операций спуска и подъёма как подводных аппаратов, так и других предметов. В настоящее время СПУ представлены разнообразными конструкциями, каждая из которых имеет свои технологические особенности в зависимости от специфики вида груза, режима и условий работы СПУ, а также размеров судна. В подводной робототехнике для операций спуска и подъема распространено применение штатного судового грузоподъемного оборудования. Как правило, это механизмы содержащие А- или П-образную раму и лебедку, а также палубный стреловой кран. На сегодняшний день СПУ для подводных аппаратов направленно на безопасный спуск и подъем подводных аппаратов, для предотвращения повреждения дорогостоящего оборудования и минимизации ручного труда.
Рассмотрим патент –№ 491525 от 03.01.1977 [2]. Судовое спуско-подъемное устройство, содержащее выносную несущую траверсу с гидроприводом, рис. 1.
Рис. 1. Судовое спуско-подъёмное устройство: 1 – выносная несущая траверса; 2 – поворотная рама; 3 – рычаги; 4 – палубный фундамент; 5 – обводы судна; 6 – верхние поворотные рычаги; 7 – штоки грузовых гидоцилиндров; 8 – промежуточные поворотные рычаги; 9 – распорная тяга; 10 – нижние поворотные рычаги; 11 – гидравлические амортизаторы; 12 – рама; 13 – захваты; 14 – груз
При спуске груза устройство работает следующим образом: При помощи поворотной рамы и рычагов, установленных на палубном фундаменте выносная несущая траверса с грузом, вываливается в крайнее положение за обводы судна. Затем грузовые гидроцилиндры включаются синхронно на слив рабочей жидкости. Усилие, передаваемое от груза, подвешенного на раме, через нижние поворотные рычаги, распорную тягу, промежуточные поворотные рычаги и верхние поворотные рычаги, на штоки грузовых гидроцилиндров, вдвигает штоки в корпуса.
При этом верхние поворотные рычаги синхронно поворачиваются вниз на шарнирах выносной несущей траверсы, разворачивая также вниз рычаги и спуская раму с захватами и грузом. После спускания груза на воду или под воду, на заданную глубину, производят запирание грузовых гидроцилиндров и останавливают всю рычажную систему. За счёт того, что в СПУ механизм спуска-подъема выполнен из шарнирно соединенных попарно симметричных поворотных рычагов, мы получаем упрощенную конструкцию и снижаем вес конструкции, по сравнению с исходным судовым СПУ и сокращаем время проведения спуско-подъёмных операций.
Рассмотрим патент №1773797 А1 7.02.1969 [2]. Судовое спуско-подьемноё устройство, содержащее лебедку и установленную над ней грузонесущую стрелу со шкивом, рис. 2.
Рис. 2. Судовое спуско-подъёмное устройство: 1 – гидродинамические лебедки; 2 – подъемные канаты; 3 – борт судна; 4 – грузонесущие стрелы; 5 – шкивы; 6 – дополнительные канаты
Устройство работает следующим образом: Подъемные канаты спускают и закрепляют на поднимаемом грузе. После этого груз поднимают этими канатами при помощи лебедок к поверхности воды. Производят перестроповку груза на дополнительные канаты с предварительной постановкой его на стопоры. Груз снимают с канатов и при помощи дополнительных канатов, заведенных на шкивы грузонесущих стрел, поднимают на необходимую высоту для постановки на стенку. За счёт того, что в СПУ снабжено дополнительными грузонесущими стрелами и лебедками, при этом все лебедки выполнены гидродинамическими и установлены в соответствующих нишах ,выполненных в борту корпуса судна мы достигаем повышения эффективности в работе СПУ ,что дает возможность подъема грузов при статическом запасе прочности каната не более 2, при этом масса каната составляет не более половины массы поднимаемого груза при глубине подъема до 6 км.
В настоящее время судовые спуско-подъёмные устройства имеют очень большую область распространения. Торговая, промышленная, военная и робототехники, сейчас эти области невозможно представить без разнообразных СПУ. Поэтому так важно продолжать развивать это направление, делать открытия, внедрять новые технологии. Благодаря разнообразию, полезности и универсальности СПУ, их продолжают совершенствовать. Пока основными направлениями совершенствования являются снижение массы, снижение ручного труда, габаритных размеров и себестоимости механизмов, наряду с повышением надёжности и удобства эксплуатации.