Шпиль (механизм)

Шпиль — механизм типа ворот с вертикальной осью вращения, предназначенный для вытягивания якорной цепи из воды, швартовных операций, выбирания троса, перемещения груза, выборки тралов, рыболовных сетей и других подобных работ. В морском деле также используется название кабеста́н (фр. cabestan)^[1]. Кабестан представляет собой вертикальный ворот и является разновидностью лебёдки с барабаном, насаженным на вертикальный вал.

Виды шпилей

Одинарный шпиль (capstan) — механизм с собственным приводом, имеющий звёздочку с вертикальной осью вращения^[2].

Соединённый шпиль (coupled capstan) — механизм с собственным приводом, состоящий из двух одинарных шпилей, имеющих общий редуктор или самостоятельные редукторы, кинематически соединённые между собой^[2].

Швартовный шпиль (mooring capstan) — механизм с собственным приводом, имеющий турачку с вертикальной осью вращения, обеспечивающий выбирание швартовного каната^[2].

Одинарный якорно—швартовный шпиль (vertical shaft windlass) — механизм с собственным приводом, имеющий звёздочку и турачку, которые расположены на одной вертикальной оси^[2].

Соединённый якорно—швартовный шпиль (coupled anchor—mooring capstan) — механизм с собственным приводом, состоящий из двух одинарных якорно—швартовных шпилей, имеющих общий редуктор или самостоятельные редукторы, кинематически соединённые между собой^[2].

Однопалубный шпиль (one-deck capstan) — якорно—швартовный или швартовный шпиль, у которого все конструктивные части смонтированы на одной палубе. Привод может быть расположен под палубой или над палубой^[2].

Двухпалубный шпиль (double-deck capstan) — якорно—швартовный или швартовный шпиль, у которого привод расположен на палубе, находящейся ниже палубы, где расположены звёздочка и (или) турачка шпиля^[2].

Двойной шпиль — шпиль с двумя барабанами на одном баллере, расположенными по вертикали. Применение двойного шпиля позволяет экономить полезную площадь бака.

Шпили различают по типу привода: ручные, паровые, электрические, гидравлические.

Конструкция

На деревянных парусных судах шпиль состоял из деревянного свободновращающегося вертикального барабана, насаженного на вертикальный вал, утончающийся к середине высоты, и горизонтальных рычагов (вымбовок), вставленных в отверстия верхней части шпиля. Рычаг изготавливался из берёзовой жерди, которая называлась «дрючок»^[3].

В настоящее время шпили изготовляются из чугуна. В основном имеют универсальную конструкцию, как для выборки канатов, так и для цепного каната с особыми впадинами в нижней части барабана для отдельных звеньев цепи. Для вытягивания проволочного каната шпиль делается из двух вертикальных барабанов, вращающихся в обратные стороны от шестерни, помещённой между ними. Барабаны имеют желоба на окружности, на которые канат обёртывается в виде восьмёрки.

Управление шпилем производится дистанционно из помещения от стационарного пульта управления в якорном и швартовном режимах или с палубы надстройки от поста управления выносного пульта в швартовном режиме^[4].

Основные элементы шпиля^[5]

Палгун — фундамент шпиля, прикреплённый к палубе и имеющий по окружности зубчатую рейку, по которой передвигается пал при вращении шпиля;
Баллер шпиля — кованый или литой монолитный вал, предназначенный для вращения барабана шпиля;
Степс — гнездо в палубе, в которое вставляется баллер шпиля;
Вельпы (вельпсы) — продольные выступы (рёбра) на барабане шпиля, препятствующие скольжению тросов, обнесённых на барабан, при выбирании;
Вымбовка — деревянный или металлический рычаг, служащий для вращения шпиля вручную. Вымбовка вставляется в четырёхугольные гнёзда (шпильгаты) в голове шпиля;
Пал — металлический палец, служащий откидным стопором. Пал препятствует раскручиванию шпиля в обратную сторону;
Палгед — нижняя часть баллера шпиля, на которую насаживаются откидные стопора (палы);
Турачка — барабан для выборки швартовых тросов при швартовке, установленный на конце вала шпиля;
Шпилевые машины — паровые, электрические, механические или гидравлические приводы шпиля.

Конструкция современного гидравлического якорно-швартовного шпиля^[6]

Герметичный корпус — внутри размещены: планетарный редуктор, дисковый тормоз, шестерённый насос, гидроцилиндр подъёма/опускания турачки (корпус которого одновременно является баллером), датчик длины вытравленной цепи;
Гидромотор;
Якорная звёздочка с тормозным шкивом;
Турачка;
Ленточный тормоз;
Гидрокомпенсатор.

Применение

Шпиль используется в основном в судоходстве для подтягивания речных судов у причалов, выбирания судовых якорей и подобных целей. Также он используется для швартовных операций, перемещения грузов, выборки тралов и рыболовных сетей^[1].

Одними из наиболее внушительных примеров использования системы шпилей в строительстве является установка колонн Исаакиевского собора в 1828 году и подъём Александровской колонны на пьедестал в 1832 году. С помощью шпилей был перемещен от места находки до берега Финского залива Гром-камень, ставший впоследствии пьедесталом для памятника Петру I в Санкт-Петербурге.

Наибольшая нагрузка на шпиль приходится при отрыве якоря от грунта^[7].

Терминология

Слово «шпиль» происходит от нид. spijl — «якорный ворот»^[8].

Термин «кабестан» происходит от фр. cabestan. В морском деле он используется как обозначение шпиля^[1].

Отжать шпиль! — голосовая команда, по которой барабан шпиля должен быть разобщён со шпинделем.

См. также

Примечания

1 2 3 Шпиль, в судостроении // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
1 2 3 4 5 6 7 Якорно-швартовные и грузовые механизмы Архивная копия от 11 января 2015 на Wayback Machine // Оборудование, технологии, материалы из стран АТР
↑ Самойлов К. И. Морской словарь. — М.—Л.: Военно-морское издательство НКВМФ СССР, 1939. — Т. 1 : А—Н. — Стб. 327.
↑ Назначение и конструкция якорно-швартовного шпиля ШГ-28 Архивная копия от 11 сентября 2016 на Wayback Machine // ОАО «Пролетарский завод»
↑ Тематическая группировка «Шпили» Архивная копия от 27 апреля 2015 на Wayback Machine // Глоссарий.ру
↑ Шпиль якорно-швартовный гидравлический ШГ-28 Архивная копия от 11 января 2015 на Wayback Machine // ЦНИИ «Судового Машиностроения»
↑ Якорно-швартовные механизмы Архивная копия от 11 января 2015 на Wayback Machine // Смоленская весна
↑ Этимологический словарь русского языка Макса Фасмера «Шпиль м. — остриё (Чехов), также — якорный ворот, арханг. (Подв.), последнее уже в Уст. морск. 1720 г.; см. Смирнов 333. Заимств. из нидерл. spijl — то же, нж.-нем. spill — ворот; см. Маценауэр 333; Мёлен 191 и сл.; Клюге-Гётце 577. Ср. шпи́лька»

[ВТ-ЭСБЕ-1] 1 2 3 Шпиль, в судостроении // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

[ОТМ_АТР-2] 1 2 3 4 5 6 7 Якорно-швартовные и грузовые механизмы Архивная копия от 11 января 2015 на Wayback Machine // Оборудование, технологии, материалы из стран АТР

[3] Самойлов К. И. Морской словарь. — М.—Л.: Военно-морское издательство НКВМФ СССР, 1939. — Т. 1 : А—Н. — Стб. 327.

[Пролетарский-4] Назначение и конструкция якорно-швартовного шпиля ШГ-28 Архивная копия от 11 сентября 2016 на Wayback Machine // ОАО «Пролетарский завод»

[Глоссарий-5] Тематическая группировка «Шпили» Архивная копия от 27 апреля 2015 на Wayback Machine // Глоссарий.ру

[sudmash-6] Шпиль якорно-швартовный гидравлический ШГ-28 Архивная копия от 11 января 2015 на Wayback Machine // ЦНИИ «Судового Машиностроения»

[Смоленская-7] Якорно-швартовные механизмы Архивная копия от 11 января 2015 на Wayback Machine // Смоленская весна

[8] Этимологический словарь русского языка Макса Фасмера «Шпиль м. — остриё (Чехов), также — якорный ворот, арханг. (Подв.), последнее уже в Уст. морск. 1720 г.; см. Смирнов 333. Заимств. из нидерл. spijl — то же, нж.-нем. spill — ворот; см. Маценауэр 333; Мёлен 191 и сл.; Клюге-Гётце 577. Ср. шпи́лька»

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]