Ан якорный брашпиль это моторизованное или ручное механическое устройство, установленное на носу судна, которое поднимает и разворачивает якорь и его цепь или перемещается путем наматывания лески на вращающийся барабан или цыганское колесо. Он превращает то, что было бы изнурительной и трудоемкой ручной задачей — подъемом со дна сотен килограммов якорной цепи — в контролируемую, повторяемую операцию, которой может управлять один человек с помощью переключателя или рычага.
Для любого судна, регулярно стоящего на якоре, будь то 30-футовый прибрежный крейсер или 200-футовая суперяхта, якорный брашпиль является одним из наиболее важных с эксплуатационной точки зрения элементов палубного оборудования на борту. По данным Американского совета по лодкам и яхтам (ABYC), на постановку на якорь приходится примерно 60% прогулочных лодок останавливаются на ночь в водах США, что делает брашпиль устройством, которое оправдает себя практически в каждом продолжительном круизе. Когда в море выходит из строя брашпиль, извлечение вручную даже якоря среднего размера и его цепи может оказаться физически невозможным для немногочисленной команды, что превращает обычный отход от якорной стоянки в настоящую чрезвычайную ситуацию.
В этом руководстве объясняется, что именно якорный брашпиль о том, как работает каждый тип, какие характеристики имеют значение при выборе одного из них, как его правильно установить и обслуживать, а также как избежать наиболее распространенных ошибок, которые владельцы лодок допускают при покупке лебедочного оборудования.
Независимо от того, оснащаете ли вы новое судно, модернизируете устаревшее оборудование или просто пытаетесь понять, как на самом деле работает устройство на носу, все, что вам нужно, описано ниже.
Как работает якорный брашпиль: основной механизм
Ан якорный брашпиль работает путем преобразования вращательной силы — от электродвигателя, гидравлического двигателя или ручной рукоятки — в линейную тяговую силу, необходимую для подъема якорной цепи или троса, поднятого со дна через трубу клюза, в цепной шкаф под носовой палубой.
Центральным рабочим элементом лебедки является цыган (также называемое «диким» или цепным колесом) — барабан в форме звездочки с точно обработанными карманами, предназначенными для зацепления звеньев цепи определенного калибра. Вращаясь, цыган захватывает отдельные звенья цепи, тянет их вверх и пропускает через верх, прежде чем бросить в ящик для цепей внизу. Это взаимодействие «цыган-цепь» является ключевым механическим взаимодействием, которое отличает лебедку от простой лебедки.
- Цыганка (дикая кошка): Зубчатый барабан, приводящий в зацепление якорную цепь. Он рассчитан на определенный калибр цепи — цыган, рассчитанный на цепь диаметром 8 мм, не будет правильно вставляться в цепь диаметром 10 мм, а несоответствие приводит к подпрыгиванию, заклиниванию или преждевременному износу цепи.
- Канатный барабан (капстанный барабан): Гладкий цилиндрический барабан рядом с цыганом или над ним для перемещения канатных или швартовных канатов. Не все лебедки оснащены канатным барабаном — некоторые из них имеют только цепную конструкцию.
- Диск сцепления или съемник: Механизм, который удерживает цепь в зацеплении с цыганом во время буксировки и направляет ее от цыгана в трубу клюза во время развертывания. Хорошо спроектированный съемник предотвращает заклинивание цепи на цыгане — распространенный отказ в более дешевых конструкциях лебедок.
- Тормоз: Блокирует цыган, когда брашпиль не используется, предотвращая свободное выкатывание якоря. Тормоза бывают ручными (винтовые или рычаговые) или автоматическими в некоторых электрических конструкциях.
- Мотор и коробка передач: В электрических моделях герметичный двигатель (обычно 12 В или 24 В постоянного тока) приводит в движение цыган через редуктор, который преобразует высокоскоростное вращение двигателя в медленное вращение с высоким крутящим моментом, необходимое для буксировки тяжелой цепи под нагрузкой.
Эффективность передачи мощности хорошо спроектированного электрический якорный брашпиль обычно 70–85% Это означает, что на каждые 1000 Вт, потребляемые от аккумулятора, 700–850 Вт преобразуются в полезную тяговую силу цепи. Потери возникают в обмотках двигателя, трении коробки передач, неэффективности включения цепи-цыгана.
Каковы различные типы якорных лебедок?
Анchor windlasses классифицируются по двум независимым переменным: их ориентации на палубе (горизонтальная или вертикальная ось) и источнику питания (электрический, гидравлический или ручной). Понимание обоих аспектов важно перед покупкой.
Горизонтальный брашпиль против вертикального: ориентация имеет значение
| Особенность | Горизонтальный брашпиль | Вертикальный брашпиль (кастан) |
| Расположение двигателя | Надпалубный, интегрированный в корпус | Под палубой — вверху виден только цыган/барабан |
| Площадь палубы | Больший размер — полный блок над палубой | Компактность — небольшая низкопрофильная головка над палубой. |
| Сложность установки | Проще — поверхностный монтаж с доступом к кабелю. | Более сложный — требует достаточного пространства под палубой. |
| Угол подъема цепи | Лучше всего использовать цепь прямо впереди (носовой ролик). | Принимает цепь с разными углами подъема (до 360°). |
| Доступ для обслуживания | Легко — все компоненты доступны над палубой | Мотор под палубой; цыганский доступ сверху |
| Типичный размер судна | 25–50-футовые парусные лодки, прибрежные моторные лодки | 40 футов и выше, моторные яхты, морские суда |
| Воздействие погоды | Полная экспозиция — минимум должен иметь степень защиты IP67. | Двигатель защищен под палубой от брызг и ультрафиолета |
Таблица 1. Сравнение типов горизонтальных и вертикальных якорных брашпилей по основным факторам установки, эксплуатации и технического обслуживания.
Электрические, гидравлические и ручные лебедки: сравнение источников питания
| Источник питания | Типичная тяговая способность | Текущий розыгрыш | Лучшее приложение | Ключевое ограничение |
| 12 В электрический | 500–1500 кг | Пиковый ток 60–200 А | Парусники и моторные лодки 25–60 футов | Высокий расход батареи в ампер-часах; Предел рабочего цикла 30 % |
| 24 В электрический | 1000–3000 кг | Пиковый ток 40–120 А | Большие парусники и моторные яхты длиной 45–80 футов. | Требуется аккумуляторная батарея на 24 В; дороже |
| Гидравлический | 1500–8000 кг | Через гидравлический насос | Коммерческие суда, суперяхты, рабочие катера | Сложный монтаж; требуется гидравлическая система |
| Руководство | 100–400 кг | Только человеческая сила | Малые парусники, шлюпки, резервные системы | Физически требовательный; нецелесообразно для цепи длиной более 40 м. |
Таблица 2. Сравнение источников питания якорной лебедки по тяговой мощности, потреблению тока, наилучшему применению и ограничениям
Для большинства прогулочных лодок длиной от 25 до 55 футов Электрическая лебедка 12 В или 24 В. это стандартный выбор. Система на 24 В потребляет половину тока эквивалентного блока на 12 В при той же выходной мощности, что значительно снижает падение напряжения в питающем кабеле и позволяет использовать кабель меньшего сечения на более длинных участках от аккумулятора до носовой части. Для судов длиной более 50 футов с уже установленной гидравлической системой главного двигателя гидравлические лебедки обеспечивают непрерывную работу без проблем с разрядкой аккумулятора.
Как подобрать размер якорного брашпиля: основные характеристики
Правильный выбор якорного брашпиля является наиболее важным решением о покупке: брашпиль меньшего размера перегреется, отключит термовыключатель и потенциально сгорит двигатель во время обычных операций по якорной стоянке на большой глубине или при сильном течении.
Номинальное тяговое усилие: основная спецификация
номинальное тяговое усилие лебедки (указанной в килограммах или фунтах) — это постоянная тяговая сила, которую она может выдержать при номинальном напряжении. Рекомендация отраслевого стандарта, одобренная ABYC и ISO 8251 (Судовое оборудование — брашпили), заключается в выборе лебедки с номинальным тяговым усилием не менее чем в три раза превышающий общий вес якоря и его цепи .
Например: якорь массой 20 кг с 50 метрами цепи диаметром 8 мм (примерно 14 кг на 10 м = 70 кг цепи) дает общий вес 90 кг. Минимальная требуемая номинальная тяга составит 90 кг x 3 = 270 кг . На практике большинство монтажников рекомендуют увеличить размер еще больше — в 4 или 5 раз больше веса ездового груза — чтобы учесть дополнительную нагрузку, создаваемую сопротивлением течения, приливом и механическим трением цепи, проходящей через трубу клюза.
Калибр Цыганской Цепи: Соответствие не подлежит обсуждению
цыган must be matched exactly to the chain caliber and type используется на судне. Цепь определяется диаметром проволоки (например, 8 мм, 10 мм, 12 мм) и маркой (G30, G40, G43 или G70 — более высокие цифры указывают на более высокую прочность на разрыв). Цыган, изготовленный для цепи G30 диаметром 8 мм, не будет правильно работать с цепью G43 диаметром 8 мм, поскольку размеры звеньев разных марок различаются даже при одном и том же диаметре проволоки.
Рекомендации по размеру цепи в зависимости от длины судна на основе стандартов якорной системы ABYC H-40:
- Суда до 30 футов: Обычно подходит цепь 6–8 мм.
- Суда 30–45 футов: Стандартная цепь 8–10 мм
- Суда 45–60 футов: Рекомендуется цепь 10–12 мм.
- Суда длиной более 60 футов: 12–16 мм или больше в зависимости от смещения
Рабочий цикл: упущенная из виду спецификация
Самый электрический якорный брашпильes рассчитаны на прерывистый рабочий цикл — обычно рабочий цикл составляет 30 %, что означает не более 3 минут непрерывной работы каждые 10 минут. Превышение этого предела приводит к перегреву обмоток двигателя, срабатыванию термовыключателя или, в случае выхода из строя самого выключателя, к сгоранию двигателя. На практике рабочего цикла 30% достаточно для большинства операций по анкеровке — извлечение типичной 40-метровой цепи с глубины 10–12 метров воды занимает примерно 2–3 минуты при нормальной скорости подъема. Проблемы возникают при постановке на якорь на большой глубине (30 метров) или когда якорь засорился и для его выламывания требуется длительное время работы двигателя.
Как установить якорный брашпиль: основные требования
Правильная установка якорного брашпиля определяет, будет ли устройство надежно работать в течение десятилетий или выйдет из строя в течение первого сезона — тремя наиболее распространенными ошибками при установке являются электрический кабель недостаточного сечения, недостаточное усиление настила и неправильный угол наклона цепи.
Определение размеров электрического кабеля: наиболее важная деталь установки
Брашпилю на 12 В, потребляющему 150 А при пиковой нагрузке, требуется кабель питания, способный передавать этот ток с минимальным падением напряжения на всем протяжении пути от аккумулятора до носовой части. ABYC E-11 (электрические системы переменного и постоянного тока на судах) определяет максимально допустимое падение напряжения 3% для критических систем . Для лебедки на 12 В на 40-футовой лодке с длиной пути от аккумулятора до носа примерно 8 метров (16 метров туда и обратно) для поддержания падения напряжения менее 3% при токе 150 А требуется кабель с сопротивлением не менее 50 мм² (1/0 AWG) площадь поперечного сечения. Недостаточный размер кабеля приводит к чрезмерному падению напряжения, снижению мощности двигателя и образованию опасного тепла в изоляции кабеля.
Основные требования к электромонтажу:
- Специальный автоматический выключатель или предохранитель на аккумуляторе: supply cable must be protected by a fuse or circuit breaker rated to the cable's current-carrying capacity — not the windlass's rated current — installed as close to the battery as possible (within 72 inches / 1.8 m, per ABYC E-11).
- Выделенный аккумулятор или отдельный аккумулятор повышенной емкости: Потребление 100–200 ампер от аккумуляторной батареи дома во время постановки на якорь значительно снижает заряд. Многие установки включают в себя специальную батарею лебедки в якорном рундуке, обслуживаемую системой зарядки.
- Водонепроницаемый палубный сальник или герметичный кабельный ввод: Все кабельные проходы через палубу должны быть герметизированы от проникновения воды с помощью палубного сальника морского класса — негерметичные проходы являются основным источником попадания воды под палубу в носовой части.
Усиление палубы и опорная пластина
Ан якорный брашпиль подвергает палубу огромным точечным нагрузкам — как статическому весу агрегата, так и динамическим ударным нагрузкам, когда якорь прогибается при движении в ненастную погоду. ABYC H-40 требует, чтобы конструкции крепления брашпиля были способны выдерживать нагрузку, равную удвоенная максимальная тяговая мощность лебедки. Для лебедки массой 1000 кг это означает грузоподъемность монтажной конструкции 2000 кг. На судах из стекловолокна для этого практически всегда требуется структурная опорная пластина (алюминий, нержавеющая сталь или морская фанера, герметизированная стекловолокном) по крайней мере той же площади, что и основание лебедки, приклеенная и прикрепленная болтами к нижней стороне палубы. Единственным приемлемым методом крепления является сквозное соединение болтами с опорной пластиной. Никогда не используйте только шурупы или заклепки.
Угол подъема цепи
цепь должна входить в цыган под правильным углом опережения — в пределах примерно 10–15 градусов от горизонтальной плоскости вращения цыгана. Цепь, входящая под слишком крутым углом (слишком вертикально), будет скапливаться на одной стороне цыгана и вызывать заклинивание; цепь, входящая слишком горизонтально, не будет правильно зацепляться за цыганские карманы и может соскочить под нагрузкой. Положение носового ролика относительно места установки лебедки должно быть проверено на этапе проектирования установки — перемещать положение лебедки гораздо проще до того, как будут вырезаны отверстия, чем после.
Как сохранить якорный брашпиль для обеспечения максимального срока службы
Анchor windlass maintenance Это просто, но должно быть последовательно — сочетание погружения в соленую воду, воздействия ультрафиолета и высоких механических нагрузок делает носовую часть судна самой агрессивной средой для палубного оборудования на любом судне.
- Промывайте пресной водой после каждого использования соленой воды: Кристаллы соли, высыхающие внутри цыганских карманов и на съемной пластине, являются абразивными и ускоряют износ как металла, так и цепи. 60-секундное промывание пресной водой после каждого сеанса анкеровки предотвращает многомесячную кумулятивную коррозию. Это особенно важно для внутренних компонентов из нержавеющей стали, где в теплом климате щелевая коррозия в отложениях засохшей соли может начаться в течение нескольких недель.
- Смазывайте цыганский вал и тормозной узел каждые 3–6 месяцев: Используйте водостойкую морскую смазку на всех точках поворота, подшипнике ведущего вала и механизме тормозного кулачка. Избегайте смазок на нефтяной основе, которые разъедают резиновые уплотнения — используйте смазку на основе ПТФЭ или силикона для любых компонентов с резиновыми элементами.
- Ежегодно проверяйте и смазывайте уплотнение вала двигателя: shaft seal between the motor and the gypsy is the primary barrier against water entry into the motor housing. A compromised shaft seal allows water to reach the motor windings, causing corrosion and eventual motor failure. Many windlass manufacturers recommend replacing the shaft seal every 3–5 years as preventive maintenance.
- Проверяйте электрические соединения два раза в год: high-current connections at the solenoid contactor and at the motor terminals are vulnerable to corrosion from salt air. Corroded connections increase resistance, reduce effective voltage at the motor, and generate heat. Clean with electrical contact cleaner, coat with anti-corrosion spray (such as lanolin-based products), and torque to specification.
- Ежегодно проверяйте цепь на предмет износа: Износ цепи измеряется по растяжению: внутренняя длина нового звена цепи диаметром 8 мм составляет ровно 24 мм; цепь, растянувшуюся до 27 мм (удлинение 12,5%), следует заменить до того, как она начнет скакать цыганом. Измеритель износа цепи (продается в магазинах морских магазинов по цене менее 20 долларов США) делает это измерение быстрым и объективным.
- Проверьте термовыключатель в контролируемых условиях: Запускайте лебедку под нагрузкой с постепенно увеличивающимися интервалами один раз в сезон, чтобы убедиться в срабатывании тепловой защиты при правильной температуре. Слишком раннее срабатывание отключения указывает на неисправность термоконтактов; тот, который вообще никогда не срабатывает, вышел из строя, оставив двигатель незащищенным от перегрева.
Анchor Windlass vs. Capstan vs. Winch: What Is the Difference?
se three terms are frequently confused, even by experienced mariners — they describe related but mechanically distinct devices with different purposes.
| Устройство | Основная функция | Обращение с цепью | Обращение с веревкой | Типичное расположение |
| Анchor windlass | Развертывание и извлечение якоря и цепи | Да — через зубастую цыганку | Опционально — через канатный барабан | Носовая палуба |
| шпиль | Подъёмные тросы и швартовные тросы находятся под натяжением | Нет (только гладкий барабан) | Да — веревка обматывает барабан и удерживается вручную | Носовая или кормовая палуба |
| Лебедка для шкота/фала | Натягивайте и удерживайте парусные шкоты и фалы. | Нет | Да — канат обматывает барабан вручную или с помощью самозахвата | Кокпит, мачта, крыша каюты |
Таблица 3. Сравнение якорной лебедки, кабестана и парусной лебедки по основным функциям, возможности управления цепью/тросом и положению палубы
key distinction is the цыган : такой есть только у лебедки. Зубчатые карманы цыгана обеспечивают надежное сцепление с якорной цепью — гладкий барабанный барабан может наматывать веревку, но не будет надежно удерживать звенья цепи. Некоторые вертикальные брашпили включают в себя как цыган, так и гладкую головку шпиля над ним на одном валу, эффективно сочетая обе функции - их часто называют «комбинированными лебедками и кабестаном», и они популярны на более крупных крейсерских судах.
Часто задаваемые вопросы о якорных брашпилях
Могу ли я использовать якорную лебедку, чтобы удерживать судно на якоре, а не просто поднимать цепь?
Нет — якорный брашпиль should never be used as a holding device находясь на якоре. Брашпиль предназначен для периодического подъема и развертывания троса, а не для постоянной статической нагрузки, связанной с удержанием судна под воздействием течения, ветра или волн. Удерживающая нагрузка стоящего на якоре судна всегда должна восприниматься на самой якорной цепи посредством стопора цепи, цепного крюка или швартовной утки, а не на лебедке или тормозе. Использование лебедки в качестве удерживающего устройства приводит к перегрузке тормозного механизма и опорных подшипников, что приводит к преждевременному выходу из строя и потенциальному неожиданному освобождению якоря.
Что такое стопор цепи и зачем он нужен брашпилю?
A стопор цепи это установленное на палубе устройство — обычно шарнирная защелка или гильотина — которое фиксирует якорную цепь на месте путем захвата звена цепи, передавая удерживающую нагрузку от брашпиля на конструкцию палубы судна через крепежные болты стопора. Как только якорь установлен и нужный прицел развернут, стопор цепи включается и тормоз лебедки отпускается, поэтому лебедка не несет постоянной нагрузки. Согласно ISO 8251, стопор цепи, рассчитанный на ту же удерживающую нагрузку, что и расчетная нагрузка анкерной системы, является обязательным компонентом полной анкерной установки, а не дополнительным аксессуаром.
Почему у моего лебедки срабатывает выключатель во время подъема?
most common causes of a брашпиль срабатывает термовыключатель во время использования: превышение рабочего цикла (непрерывная работа двигателя более 3 минут), недостаточный размер питающего кабеля, вызывающий падение напряжения, из-за которого двигатель потребляет более высокий ток, чем его номинальная нагрузка, засоренный или покрытый грязью якорь, требующий гораздо большего усилия, чем обычно, или двигатель, который начинает выходить из строя внутри. Прежде чем диагностировать проблему с двигателем, всегда измеряйте напряжение питания на клеммах лебедки, пока она находится под нагрузкой — если напряжение падает ниже 10,5 В (для системы 12 В) или 21 В (для системы 24 В) под нагрузкой, проблема заключается в кабеле питания или соединении, а не в двигателе. Устранение недостаточного размера кабеля обходится гораздо дешевле, чем замена двигателя.
Сколько цепи я должен носить с собой на лебедке?
standard rule of thumb for anchoring scope is Соотношение цепи к глубине от 5:1 до 7:1 для катания на цельной цепи в типичных условиях — это означает, что для постановки на якорь на глубине 10 метров требуется 50–70 метров развернутой цепи. Добавляя запас безопасности для более глубоких креплений и того, чтобы цепь оставалась в рундуке во время максимального развертывания, большинство круизных судов перевозят между собой 50 и 100 метров цепи как основная езда. В рекомендациях по якорной системе ABYC H-40 рекомендуется использовать цепь длиной не менее 45 метров (150 футов) в качестве основного троса для прогулочных судов, стоящих на открытых якорных стоянках. Цепной шкафчик для лебедки и емкость цыгана должны быть сопоставлены с общим весом цепи, которую вы планируете нести — большинство производителей лебедок публикуют характеристики емкости цепи для каждой модели.
Безопасно ли запускать лебедку при выключенном двигателе?
Это зависит от емкости вашего аккумулятора и от того, сколько цепи вам нужно извлечь. Лебедка на 12 В, потребляющая 150 А в течение 3 минут, потребляет примерно 7,5 ампер-часов от аккумулятора — относительно небольшой расход для крупного домашнего банка. Однако на практике операции по постановке на якорь часто включают в себя несколько коротких подъемов, поскольку двигатели экипажа медленно двигаются вперед, чтобы уменьшить натяжение цепи, а совокупное натяжение может быть значительным. Большинство опытных круизеров запускают двигатель на низких оборотах (чуть выше холостых оборотов) во время подъема якоря — не для непосредственного питания брашпиля, а для подзарядки аккумулятора во время работы брашпиля и для обеспечения управления рулевым управлением, когда судно дрейфует над местом якоря.
Как долго должен прослужить якорный брашпиль?
Качество якорный брашпиль от известного морского производителя, правильно установленный и обслуживаемый, должен обеспечить от 15 до 25 лет надежного обслуживания на прогулочном круизном судне. Двигатель обычно является первым компонентом, требующим замены — обычно после 10–15 лет регулярного использования — и на большинстве качественных лебедок запасные двигатели доступны отдельно, не требуя полной замены блока. Корпус и механический корпус, если их не подвергать коррозии посредством регулярной промывки и смазки пресной водой, обычно служат дольше, чем несколько замен двигателя. Основными причинами преждевременного выхода из строя лебедки являются электроустановка недостаточного размера, солевая коррозия из-за небрежного обслуживания и механическая перегрузка из-за превышения номинальной тяговой способности.
Ан якорный брашпиль — это одна из тех частей морского оборудования, которую легко не заметить, когда она работает хорошо, и невозможно игнорировать, когда она выходит из строя. Правильное определение технических характеристик — соответствие тягового усилия ездовому весу, калибра цепи и электроснабжения в соответствии с текущим спросом — это работа, выполняемая перед покупкой. Правильная установка гарантирует, что устройство будет работать так, как задумано, в реальных условиях. А правильное обслуживание превращает брашпиль с 10-летним сроком эксплуатации в брашпиль с 25-летним сроком службы.
Для любого судна, которое зависит от стоянки на якоре (будь то прибрежное плавание на день или продолжительное плавание по открытой воде), необходимо правильно выбрать, правильно установить и обслуживать якорный брашпиль это не роскошь. Это оборудование, которое делает независимую якорную стоянку практичной, безопасной и повторяемой для экипажа любого размера.
