✖


Jump to content

Цепная лодка

Эта статья о лодках, которые тянутся по реке с помощью цепи. О лодках, использующих цепь для переправы через реки, см. Цепной паром .
Цепная лодка и баржи на реке Сена во Франции в начале 20 века.

лодка Цепная , [1] [2] цепной буксир [3] или цепной корабль [4] — вид речного судна , использовавшийся во второй половине 19 — первой половине 20 века на многих реках Европы. [5] в нем для движения использовалась стальная цепь, проложенная вдоль русла реки. [2] [6] [7] Цепь приводилась в действие с помощью парового двигателя, установленного на борту, и позволяла лодке буксировать вереницу барж . [2] [6] [8] [9] В Германии такая лодка по-разному называлась Kettenschleppschiff , Kettenschlepper , Kettendampfer или Kettenschiff , а во Франции - toueur . [6] [10]

Цепь поднималась из воды через стрелу в носовой части корабля и вела по палубе вдоль оси корабля к цепному двигателю на миделе. Передача мощности от паровой машины к цепи обычно осуществлялась с помощью барабанной лебедки. Оттуда цепь провели по палубе к другому гику на корме и снова опустили в реку. Перемещая кормовую гик и два руля направления , передний и кормовой, из стороны в сторону, можно было снова заменить цепь в центре реки, даже при преодолении излучин реки. [7]

История

[ редактировать ]
Чертеж французской цепной лодки La Ville de Sens (1850 г.)

Цепное судоходство произвело революцию во внутреннем судоходстве во время промышленной революции во второй половине XIX века в Европе и заменило обычную до сих пор перевозку барж с помощью тягловых животных или людей. В цепном приводе этих речных судов оптимально использовались паровые машины того периода, еще относительно маломощные. Кроме того, лодки особенно хорошо подходили к сложным условиям речного судоходства того времени: многие реки были мелководными или быстрыми, что фактически исключало использование колесных пароходов . В результате цепные лодки вскоре стали использоваться на многих реках Европы. Но к первой половине 20-го века им все больше угрожала конкуренция со стороны все более мощных колесных пароходов , чему способствовала канализация рек . [11]

Первые проекты и первые технические этапы разработки цепных лодок произошли в середине 19 века, особенно во Франции. Прототипом и всех более поздних цепных лодок на реках Эльбе , Неккаре и Майне был французский пароход де Сенс» , построенный немецким инженером М. Дитцем около 1850 года в Бордо и курсировавший по верховьям Сены между Парижем . Монтеро «Ла Виль Его технически очень продвинутый принцип работы и технические особенности были переняты всеми более поздними европейскими цепными пароходами. [7]

Дизайн

[ редактировать ]
Модель баварского цепного катера КБКС №В.

Корпус этих симметрично построенных лодок находился почти на одном уровне с поверхностью воды на носу и корме. Такая конструкция уменьшила мощность, необходимую для подъема буксирной цепи на нос лодки, а также уменьшила осадку в носовой части. [12] Большая высота лодки в центре облегчила размещение паровой машины. Такая форма палубы — низкая на носу и корме и более высокая в центре — типична для всех построенных впоследствии цепных лодок.

Цепные лодки предпочитались на мелких реках с быстрым течением. Это и стало причиной плоской и мелкой осадки их килей. Цепные лодки, оптимизированные для особенно мелководья, в порожнем состоянии имели осадку всего от 40 до 50 сантиметров (от 16 до 20 дюймов). Даже полностью загруженный углем, их осадка составляла всего от 70 до 75 сантиметров (от 28 до 30 дюймов). [13] Небольшая осадка позволяла осуществлять речные перевозки даже в засушливые летние месяцы, когда уровень воды в реках мог быть очень низким.

Короткие цепные лодки длиной от 30 до 40 метров (от 100 до 130 футов) и шириной от 5 до 6 метров (от 15 до 20 футов) были более маневренными и хорошо подходили для узких рек с множеством излучин, например, на Заале. . Более длинные суда - длиной от 45 до 55 метров (от 150 до 180 футов) и шириной от 7 до 10 метров (от 25 до 35 футов) - больше подходили для относительно глубоких рек, таких как Эльба. Чем глубже был водный путь, тем большая сила требовалась, чтобы поднять тяжелую цепь. Носовая часть корабля была опущена еще больше. На более крупных лодках этот эффект меньше. [14]

Сам корпус изготавливался из железа или дерева и выдерживал легкие удары о русло реки. Однако, если он был пробит, корпус был разделен внутри несколькими водонепроницаемыми переборками , которые предотвращали затопление корабля. Под палубой находились паровая машина, угольные бункеры и жилые помещения для экипажа. [7]

Схематическое изображение цепной системы баварского цепного катера: стрела (зеленая), руль направления (розовый), направляющие ролики (синие), цепной привод (оранжевый).

Управление и навигация

[ редактировать ]
Вид спереди на цепную лодку со стрелой

При плавании на цепных лодках цепь просто «расшатывалась» по руслу реки на большие расстояния, до нескольких сотен километров. Только собственный вес массивной цепи, которая весила около 15 килограммов на метр (30 фунтов/ярд) или 15 тонн на километр (27 тонн/миль), и ее естественное зацепление за песок и камни русла реки обеспечивали сопротивление, так что Цепная лодка и прикрепленные к ней баржи могли передвигаться по цепи. Вода выдерживала вес лодок и барж, а цепи приходилось справляться только с мощностью двигателя. Цепь была закреплена только на двух концах, чтобы лодки могли продолжать дотягиваться до конца цепного маршрута. [14]

Проблема была вызвана боковым смещением цепи. На поворотах реки цепь, проложенная по изгибу, имела тенденцию все больше выпрямляться и двигаться внутрь изгиба. Чтобы предотвратить это, цепные лодки были оснащены спереди и сзади большими и мощными рулями. [14] Эти рули иногда имели длину более четырех метров и приводились в движение с помощью штурвалов на палубе.

На носу и корме лодки цепь проводилась по гику, выступавшему далеко за край палубы. Это предотвращало попадание цепи в длинные рули. Стрелы были подвижными и могли поворачиваться вбок с помощью рукоятки. Таким образом, лодку можно было ориентировать под углом к ​​направлению цепи. Это также повысило шансы заменить цепь обратно в центре реки. [14]

Стрела также была оснащена устройством перехвата цепи, чтобы в случае обрыва цепи она не могла убежать. Если бы цепной зацеп не успел зацепиться за цепь, он бы просто убежал и исчез в реке. Затем его пришлось тщательно найти с помощью буксировочного якоря и спасти. [15]

Цепной водитель

[ редактировать ]

В первом поколении цепных лодок цепь наезжала на цепные барабаны, расположенные сбоку лодки. При быстром течении или при возникновении проблем с подъемом цепи из-за заиления или препятствий на русле реки, таких как большие камни, лодка могла заметно отклониться от курса и накрениться набок. В результате на более поздних цепных лодках цепной привод всегда располагался по средней линии лодки. [14]

Барабанная лебедка

[ редактировать ]
Барабанная лебедка (1866 г.)
Барабанная лебедка французской цепной лодки в туннеле Рикеваль на канале Сен-Кантен (Музей Туажа)

Старые цепные лодки на Эльбе, цепные пароходы на Неккаре и три судна на Майне, принадлежащие компании Hessian Mainkette, использовали барабанную лебедку для передачи мощности. Для обеспечения необходимой тяги цепи на ведущих барабанах цепь несколько раз наматывалась на два тяговых барабана, поставленных один за другим в центре лодки. Цепь проходила по четырем-пяти канавкам и поочередно наматывалась на передний и задний барабаны. [16]

Недостатком этого метода было то, что цепь часто рвалась. Это произошло не просто из-за перегрузки цепи длиной баржевого состава. Подсчитано, что даже если бы звенья цепи изнашивались до половины своего первоначального сечения, эта сила не привела бы к разрыву. [17] Скорее проблема заключалась в том, что фрикционный износ переднего тягового барабана был значительно сильнее, чем заднего. А когда диаметры двух барабанов стали неравными, на задний барабан намоталось больше цепей, чем мог обработать передний. Это могло вызвать напряжения как на барабанах, так и между ними, которые были настолько велики, что звенья цепи не выдерживали растягивающую нагрузку, и их предел разрушения был превышен. [18]

Этот эффект становился еще более выраженным, если цепь перекручивалась, например , цепь тянулась в сторону или даже образовывала узлы. Это увеличило радиус поворота до 25%, в результате чего был достигнут предел упругости цепи в 5%.

Передача тягового усилия от барабанов к цепи достигалась только за счет трения. Если образовался иней или лед, цепь может соскользнуть. В таких случаях барабаны обливали горячей водой. [15]

Еще одной проблемой барабанных лебедок была относительно большая длина цепи — от 30 до 40 метров (от 100 до 130 футов), которую приходилось несколько раз наматывать на два барабана. Если бы цепной катер использовался только для буксировки барж вверх по течению, он не мог бы просто уменьшить количество цепи, необходимой для барабанов на обратном пути, иначе через определенное время излишки цепи накапливались бы в голове рабочей секции и в начале не было бы слабины. Чтобы избежать этой проблемы, цепная лодка всегда несла с собой соответствующий участок цепи вниз по течению и сбрасывала его в начале цепного маршрута. [19] В результате происходило постоянное движение цепи, что затрудняло контроль на более опасных участках реки, например, на порогах . В частности, усиленные участки цепи, которые использовались намеренно, постоянно перемещались вверх по течению. Кроме того, временно сбросить цепь, когда встретились две цепные лодки, было относительно сложно из-за многократного наматывания цепи на два барабана. [20]

Многие цепные пароходы без собственных вспомогательных двигателей имели разные передачи для движения вверх и вниз по течению. При движении вверх по течению он был рассчитан на более высокую тягу; при движении вниз по течению он был спроектирован для более высокой скорости. [21]

Цепное сцепление-колесо

[ редактировать ]
Диаграмма 1: Путь цепи над ручным колесом

Цепное сцепление-колесо [11] ( Kettengreifrad ) был спроектирован в мае 1892 года Эвальдом Беллингратом, генеральным директором немецкой судоходной компании Kette на Эльбе , в Юбигау , для решения проблемы постоянных разрывов цепи. Это устройство использовалось на различных цепных кораблях на Эльбе, а также на восьми цепных лодках Королевской баварской цепной лодки на реке Майн. Идея механизма заключалась в том, чтобы использовать для собственно привода всего один барабан или колесо и не наматывать на него цепь несколько раз, а лишь частично наматывать ее на колесо (схема 1). Конструкция должна была надежно зацеплять цепь, не позволяя ей соскальзывать. Предполагалось также работать с цепями разной толщины и длины звеньев, причем независимо от их ориентации (например, под углом или на боку). Даже если в цепи образовался узел, конструкция должна была среагировать без проблем. [17]

Цепь захватывалась в зоне передачи множеством подвижных боковых штифтов, которые зацепляли цепь с левой и правой стороны (Схема 2). Критики изначально были обеспокоены тем, что многие отдельные движущиеся компоненты «ловца» быстро изнашиваются. Однако этот страх был развеян трехлетним испытанием, которое началось в мае 1892 года. Напротив, за счет использования ловителя передача мощности была улучшена, так что можно было буксировать больше барж за одну веревку. Как следствие, все новые цепные лодки, построенные компанией Kette в Убигау, были оснащены ловителями. [17]

Однако на реке Мейн в 1924 году цепные захватные колеса снова были заменены барабанными лебедками, поскольку первые были слишком склонны к поломкам. [15]

Схема 2. Включение цепи ловителем

Электромагнитный барабан

[ редактировать ]

Другая попытка уменьшить частоту обрывов цепей и движение цепи в реке пришла из Франции и была предпринята в ноябре 1892 года на Нижней Сене недалеко от Парижа . [19] Его изобретатель де Бове разработал метод увеличения трения в трансмиссионном барабане за счет магнитной силы. Здесь также цепь была намотана только на три четверти вокруг тягового барабана. Зацепление цепи с тяговым барабаном достигалось магнитной силой, создаваемой электромагнитами встроенными в нее . Необходимый для этого электрический ток вырабатывался собственным двигателем и ок. 3 л.с. Динамо мощностью [18]

Магнитной силы было достаточно, несмотря на короткую длину, на которую цепь была намотана вокруг барабана, в ходе испытаний со старой цепью плотностью 9 кг/м (18 фунтов/ярд) для создания тяговой силы около 6000 кгс ( 13 000 фунтов силы). [18]

Вспомогательные двигатели

[ редактировать ]

Помимо основного двигателя для буксировки цепи, большинство более поздних цепных лодок имели вспомогательный двигатель. Это позволяло управлять лодками без использования цепи и в основном использовалось при движении вниз по течению. [22] Таким образом, время пути вниз по течению было сокращено из-за более высоких скоростей лодок, которые можно было достичь, и потому, что больше не было необходимости следовать трудоемкой и сложной процедуре прохождения, когда лодки, движущиеся в противоположных направлениях по одной и той же цепи, встречали друг друга. Кроме того, это предотвратило износ цепи.

Водяные турбины

[ редактировать ]
Водяная турбина Zeuner (план)
Водяная турбина Zeuner (возвышение). Красная область находится под водой. Расход воды показан как для движения вперед (вверху), так и назад (внизу).
Выходы водометной двигательной установки по левому борту цепного парохода «Густав Цойнер»

цепные лодки с Zeuner водяными турбинами В 1892 году на Эльбе появились . Они были предшественниками современных гидрореактивных двигательных установок. Помимо сокращения времени движения вниз по потоку, вспомогательный двигатель также позволял корректировать рулевое управление во время операций с цепью и упрощал маневры поворота. Водяные турбины использовались на нескольких цепных лодках на Эльбе и на баварских цепных лодках на Майне . [21]

Вода засасывалась через два прямоугольных водозаборника в боковой части корпуса цепного парохода. Затем он проходил через турбину внутри корпуса. Турбина ускоряла воду и прогоняла ее через задние выпускные отверстия в боковой части корпуса. Выходящие струи воды гнали лодку вперед (верхний вид на фасаде). Чтобы изменить направление движения, реверсивный элемент поворачивался так, чтобы вода вытеснялась в противоположном направлении (нижняя диаграмма, вид сбоку). Независимо от того, направление вращения турбины всегда было одинаковым. [23] [24]

Эти цепные пароходы второго поколения были оснащены двумя такими водяными турбинами, которые располагались по левому и правому бортам. [25] Во время поворота вода текла вперед с одной стороны и назад с другой, вращая лодку. [23]

Гребные колеса и гребные винты

[ редактировать ]

На Дунае цепные суда не могли идти по цепи вниз по течению из-за сильного течения. Если цепная лодка была вынуждена внезапно остановиться, например, в результате обрыва цепи, существовала реальная опасность того, что баржи сзади столкнутся с баржами спереди, что приведет к аварии на судне. [26] Поэтому у них были большие боковые лопастные колеса в качестве вспомогательной силовой установки для движения вниз по течению, которые приводились в движение двигателями мощностью 300–400 л.с.

Третьим типом вспомогательной двигательной установки был гребной винт . [27] Этот тип вспомогательной системы использовался некоторыми судами на Дунае для путешествий вниз по течению, чтобы можно было буксировать баржи и в этом направлении. [26]

См. также

[ редактировать ]

Цепная навигация на лодке - буксировка барж вверх по течению на лодке, идущей вверх по течению на цепи по реке.

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Национальное географическое общество (1937). Журнал National Geographic , январь-июнь 1937 г., стр. XXI и 552.
  2. ^ Jump up to: а б с Джон МакГрегор (1867). Путешествие в одиночку на яле «Роб Рой»: из Лондона в Париж и обратно и т. д. , Лондон: Маранда Меррилл, Сын и Марстон, стр. 97-99.
  3. ^ Макнайт, Хью (1985). Круиз по французским каналам и рекам . Пресса семи морей. п. 126 . ISBN  9780915160822 .
  4. ^ Роджер Пилкингтон (1969). Небольшая лодка в Северную Германию , Макмиллан, стр. 90, 91 и 95.
  5. ^ Эта система до сих пор используется в туннеле Рикеваль на канале Сен-Кантен во Франции .
  6. ^ Jump up to: а б с Определение цепной доставки в лексиконе судоходства , Дж. Фридрихсон, с. 149. Проверено 1 марта 2014 г.
  7. ^ Jump up to: а б с д Вилли Циммерманн: О веревочном и цепном судоходстве , вкладе в исследования Рейна, 1979 г., Рейнский музей в Кобленце ( оцифрованная версия Питера Хааса. Архивировано 23 сентября 2012 г. в Wayback Machine ; pdf; 5,9 МБ)
  8. ^ МакГрегор (1867), с. 97-98 гласит: «Мощность этой цепной лодки настолько велика, что она сможет тянуть, и притом против быстрого течения, целую вереницу барж, некоторые из которых водоизмещением 300 тонн, в то время как длинный флот неуклонно продвигается вперед. хоть и медленно, и неудержимый двигатель работает бездымными трубами, но со стонами внутри, говорящими о туго натянутом железе, и громкими приглушенными вздохами тесного пара».
  9. ^ Hearst's International, Том 3 (1902) журнала International Magazine Company. Проверено 12 марта 2014 г.
  10. ^ Роджер Пилкингтон (1965). Небольшая лодка на юге Франции , Мельбурн, Торонто, с. 33.
  11. ^ Jump up to: а б К. Дитце: Цепная и канатная буксировка на реках Германии. В: Международная морская инженерия, Том 16, Нью-Йорк, 1911 г., стр. 433–439.
  12. ^ Эдуард Вайс: «Цепные буксиры королевской баварской цепной буксировки на верхнем Майне» в журнале Ассоциации немецких инженеров, том 45, 1901, №. 17, стр. 578–584.
  13. ^ Теодор Гретшель и Гельмут Дюнч: Каталог операционных ресурсов KETTE - Deutsche Elbschiffahrts-Gesellschaft
  14. ^ Jump up to: а б с д и Журнал строительства, том 16, Берлин, 1864 г., стр. 300, Ассоциация железнодорожных исследований в Берлине, протокол от 10 ноября 1863 г. ( оцифрованная версия )
  15. ^ Jump up to: а б с Отто Бернингер: «Die Kettenschiffahrt auf dem Main» в основных отчетах о судоходстве Общества содействия Музею судоходства и судостроения Вёрт-ам-Майна, информационный бюллетень № 6, апрель 1987 г., 111 страниц.
  16. ^ Ассоциация архитекторов Берлина: Deutsche Bauzeitung, Том 2, Verlag Carl Beelitz, 1868, стр. 100, ( Google Книги ), (описание 1-й немецкой цепной лодки между Нойштадтом и Букау)
  17. ^ Jump up to: а б с К. Басли (1895 г.), Стремления и достижения в судостроении (на немецком языке), том. XXXIX, журнал издательства немецких инженеров, стр. 704/705.
  18. ^ Jump up to: а б с Отто Люгер. «Лексикон всей техники» . Проверено 11 ноября 2009 г. - 2-е издание 1904–1920 гг.
  19. ^ Jump up to: а б А. Шромм: Цепное судоходство и электричество . В: Журнал электротехники, том 13, Вена, 1895 г., стр. 264–266, онлайн- интернет-архив.
  20. ^ Тяга и движение судов по каналам, канализированным рекам и свободно текущим ручьям , Конгресс внутреннего судоходства в Гааге в 1894 году, В: Альфред Вебер Риттер фон Эбенхоф: Строительство, эксплуатация и управление естественными и искусственными водными путями в международном внутреннем судоходстве. съезды в 1885–1894 годах, издательство КК Министерства внутренних дел, Вена, 1895, стр. 312–327.
  21. ^ Jump up to: а б Зигберт Зезевитц, Гельмут Дюнч, Теодор Гретшель: Цепное судоходство . ВЭБ Верлаг Техник, Берлин, 1987 г., ISBN   3-341-00282-0
  22. ^ Отто Бернингер Цепная буксировка на Main. Архивировано 4 марта 2014 г. в Wayback Machine на www.main-netz.de. Проверено 4 марта 2014 г.
  23. ^ Jump up to: а б К. Дитце: Цепная и канатная буксировка на реках Германии. В: Международная морская инженерия, том 16, Нью-Йорк, 1911 г., стр. 498–502.
  24. ^ Движение корабля с использованием двойной турбины Маршана . на сайте dingler.cultural.hu-berlin.de. Проверено 4 марта 2014 г.
  25. ^ Кеттеншлеппдампфер «Густав Цойнер» на сайте www.kettendampfer-magdeburg.de. Проверено 4 марта 2014 г.
  26. ^ Jump up to: а б Георг Шанц: «Исследования баварских водных путей, том 1, Цепная буксировка на магистрали », CC Buchner Verlag, Бамберг, 1893, стр. 1–7 - ( оцифрованная версия ) Digitalis, Библиотека экономической и социальной истории, Кельн, получено 29 октября 2009 г.
  27. ^ Карл Виктор Суппан: Водные пути и внутреннее судоходство . А. Трошель: Берлин-Грюнвальд 1902 г. Преимущества и недостатки Тауереи . стр. 266–269 ФБ в Интернет-архиве.

Литература

[ редактировать ]
  • Зигберт Зезевитц, Гельмут Дюнч, Теодор Гретшель: Цепное судоходство . ВЭБ Верлаг Техник, Берлин, 1987 г., ISBN   3-341-00282-0
  • Цепная буксировка . В: Отто Люгер: Лексикон всей технологии и ее вспомогательных наук , Том 5, 2-е завершенное исправленное издание, Deutsche Verlagsanstalt: Штутгарт и Лейпциг, 1907, стр. 460–462 zeno.org.
  • Георг Шанц: «Исследования баварских водных путей, том 1, Цепная буксировка на магистрали», CC Buchner Verlag, Бамберг, 1893 г. ( оцифрованный текст из Библиотеки семинара экономической и социальной истории Кельнского университета )
  • Теодор Гретшель и Хельмут Дюнч: Каталог операционных ресурсов KETTE - German Elbschiffahrts-Gesellschaft . В: Эвальд Беллинграт: Жизнь для судоходства , труды Ассоциации содействия Лауэнбургскому Эльбшиффартсмузеуму eV, Том 4, Лауэнбург, 2003 г.
  • Карл Виктор Суппан: Водные пути и внутреннее судоходство . А. Трошель: Берлин-Грюнвальд, 1902 г., Раздел: Пароход . ( Цепной и веревочный канат . стр. 261/262, Tauereibetrieb . стр. 262-265, Надевание и снятие цепи . стр. 265, Цепной ролик с напальчниками . стр. 266, Электрический цепной ролик . стр. 266, Достоинства и недостатки Тауэрей стр. 266–269, эксперименты с бесконечными цепями стр. 269/270).
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с цепными кораблями .
В Wikisource есть оригинальный текст, относящийся к этой статье:
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chain_boat&oldid=1225439304"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b9a7f135966ee2f337835a9ae4e5979e__1716545880
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b9/9e/b9a7f135966ee2f337835a9ae4e5979e.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Chain boat - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)