رافعة المرساة

الرافعة هي آلة تُستخدم على السفن لرفع وإنزال المعدات مثل مرساة السفينة أو شباك الصيد. في بعض السفن، قد توجد في غرفة مخصصة تُسمى غرفة الرافعة.

رافعة المرساة هي آلة تُستخدم لتقييد سلسلة المرساة على متن القارب والتحكم بها، مما يسمح برفع المرساة وخفضها بواسطة كابل السلسلة. وتتصل عجلة مسننة بحلقات السلسلة أو الحبل.

رافعة شباك الجر هي آلة مماثلة تُستخدم لتقييد أو تحريك شباك الجر على متن سفينة صيد تجارية. شباك الجر عبارة عن شبكة صيد كبيرة تُلف على الرافعة. يقوم الصيادون إما بإنزال الشباك أو رفعها أثناء عمليات الصيد. يُزود الجهاز بمكابح لمزيد من التحكم. عادةً ما تُشغل الرافعة بمحرك كهربائي أو هيدروليكي يعمل بواسطة نظام تروس.

من الناحية الفنية، يشير مصطلح " الرافعة " فقط إلى الرافعات الأفقية . أما التصاميم الرأسية فتُسمى بشكل صحيح " الرافعة الرأسية " . تستخدم الرافعات الأفقية علبة تروس ومحركًا مدمجين، وعادةً ما يكونان مثبتين فوق سطح السفينة، مع عمود أفقي يمر عبر الوحدة وعجلات للسلسلة و/أو الحبل على كلا الجانبين. أما الرافعات الرأسية فتستخدم عمودًا رأسيًا، مع وجود المحرك وعلبة التروس أسفل وحدة الرافعة (عادةً أسفل سطح السفينة).

توفر الرافعات الأفقية مزايا عديدة. فهي تتميز بوحدة مستقلة تحمي الآلات من البيئة المسببة للتآكل الموجودة على متن القوارب. كما تسمح العجلات المزدوجة بصيانة مرساتين على بكرات مزدوجة. أما الرافعات الرأسية، فتتيح وضع الآلات أسفل سطح السفينة، مما يخفض مركز الثقل (وهو أمر بالغ الأهمية على متن القوارب)، كما تتيح زاوية سحب مرنة (مما يعني إمكانية مدّ الحبل أو السلسلة إلى نقاط توجيه مختلفة).

عادةً ما تستخدم القوارب الصغيرة رافعات الشراع، بينما تستخدم القوارب الأكبر رافعات المرساة، على الرغم من أن هذا ليس قاعدة ثابتة بأي حال من الأحوال.

يُربط المرساة بكابل المرساة (سلسلة المرساة الأمريكية)، ويمر الكابل عبر أنبوب المرساة، ثم عبر آلية التثبيت، وفوق بكرة الرافعة (الرافعة الأمريكية)، ثم ينزل عبر أنبوب التثبيت إلى خزانة السلسلة/الكابل أسفل مقدمة السفينة (أو أسفلها إذا كانت في المؤخرة (الرافعة الأمريكية)). توجد دبابيس المرساة على حاجز في خزانة الكابل، ويتم توصيل الطرف الحر للكابل بالدبابيس باستخدام دبوس التثبيت، والذي يُفترض أن يكون قابلاً للتحرير من خارج الخزانة لتحرير المرساة. يحدث هذا إذا انزلقت فرامل الرافعة (في عاصفة، على سبيل المثال) ووصل الكابل إلى "الطرف الحر". هذا هو أصل مصطلح "إلى الطرف الحر". ^{[ 1 ]} كان يُستخدم في الأصل في السفن الشراعية حيث كان الكابل عبارة عن حبل، وكانت الرافعة أو المِرفاع تُدار بواسطة العديد من البحارة أسفل سطح السفينة.

تتيح العجلات الموجودة على الرافعة، سواءً كانت رأسية أو أفقية، إمكانية استخدام السلسلة أو الحبل. تُسمى عجلة الحبل برأس التدوير، بينما تُعرف عجلة السلسلة بأسماء مختلفة، منها "الغجرية" (في المملكة المتحدة) و"القط البري" (في أمريكا الشمالية). ولتسهيل التواصل، يُستخدم مصطلح "عجلة السلسلة" بشكل عام. في القوارب الصغيرة، يُستخدم أحيانًا أسطوانة التدوير للتعامل مع كلٍ من السلسلة والحبل، مع ضرورة توخي الحذر الشديد فيما يتعلق بحجم وتوافق الحبل والسلسلة والرافعة لضمان فعالية هذه الميزة.

من المهم أن يتطابق حجم ترس السلسلة مع حجم السلسلة (أي تباعد الوصلات) بدقة. حتى الاختلاف الطفيف في حجم الوصلات أو اتساقها قد يتسبب في تآكل مفرط لترس السلسلة و/أو انزلاق السلسلة عن الرافعة أثناء تشغيلها، خاصةً أثناء سحب السلسلة، وهي حالة جنونية تُعرف أحيانًا باسم "تدفق الماء" إذا حدثت بسرعة عالية.

في الوقت الحاضر، وخاصة في ناقلات النفط الكبيرة وسفن الرحلات البحرية، قد يتم تقسيم الرافعة إلى وحدتين مستقلتين، واحدة على جانب الميناء والأخرى على جانب السفينة. وفي هذه الحالات، غالباً ما يتم ربطها بأسطوانات لف الحبال (بدلاً من رؤوس لف الحبال). وفي بعض هذه الأسطوانات، تكون أسطوانات لف الحبال من النوع ذاتي الشد أو من النوع ذي الشد الثابت.

تستمد الرافعة الميكانيكية من قوة السحب التي تتضاعف عن طريق لف الحبل حول الأسطوانة.

تُوصف المعادلة الرياضية لظواهر القوة هذه بمعادلة الكابستان . الصيغة هي:

${\displaystyle T_{\text{load}}=T_{\text{hold}}\ e^{\mu \phi }~,}$

أين${\displaystyle T_{\text{load}}}$يمثل هذا الشد المطبق على الخط،${\displaystyle T_{\text{hold}}}$هي القوة الناتجة التي تُبذل على الجانب الآخر من البكرة،${\displaystyle \mu }$يمثل معامل الاحتكاك بين مادة الحبل ومادة الرافعة، و${\displaystyle \phi }$هي الزاوية الكلية التي تقطعها جميع لفات الحبل، مقاسة بالراديان (أي، مع لفة كاملة واحدة، تكون الزاوية${\displaystyle \phi =2\pi \,}$).

في حين أن العديد من الرافعات الحديثة تتطلب مصدر طاقة خارجي، إلا أن العديد منها لا يزال يعمل يدوياً بنفس طريقة عمل معظم رافعات القوارب الشراعية للأشرعة .

تشمل الحلول التي تعمل بالطاقة البخار (وهو نظام قديم)، والهيدروليكية، والكهربائية. تُعدّ الكهرباء مريحة ورخيصة نسبيًا، ولكن قد تكون الأنظمة الهيدروليكية أكثر كفاءة وقوة إذا كانت متوفرة.

بشكل عام، يجب أن تكون الرافعات وأنظمة الطاقة الخاصة بها قادرة على رفع المرساة وجميع أجزائها (السلسلة والحبل) بحيث تبقى المرساة والحبل معلقين في المياه العميقة. يجب أن تكون هذه المهمة ضمن قوة السحب التشغيلية المقدرة للرافعة، وليس قوتها القصوى.

مخلب الشيطان هو أداة تُستخدم كحاجز لسلسلة المرساة، حيث يقوم بالإمساك بها وتثبيتها. ويتكون من مشبك شد ، يُثبت عادةً في قاعدة ونش المرساة، وخطاف معدني ذي إصبعين منحنيين يمسكان بحلقة واحدة من السلسلة.

غالباً ما يتم استخدام مخلب الشيطان على السفن التجارية لأنه أخف وزناً وأسهل في التعامل من الأنواع الأخرى من مثبتات السلسلة، مثل خطاف البجع .

بعد رفع المرساة وضبط فرامل الرافعة، يتم وضع المخلب على حلقة السلسلة، ثم يُشدّ مشبك الشد لتحمل الشد على السلسلة. في حال استخدام أكثر من مثبت، يمكن تعديل مشابك الشد لتوزيع الحمل بالتساوي.

لا يمكن فك مشبك الشد وهو تحت ضغط. لفكّه، يجب أولاً أن يمتص فرامل الرافعة الضغط. ثم يمكن فك مشبك الشد وإزالته.

• الوسائط المتعلقة برافعات المرساة على ويكيميديا ​​كومنز