Qual é o equipamento de um navio? Um guia completo

Qual é o equipamento de um navio? A resposta direta

Equipamento de navio é o sistema completo de mastros, longarinas, cordas, fios, correntes e acessórios mecânicos usados para apoiar os mastros de uma embarcação e para controlar suas velas ou equipamentos de elevação. Em uma embarcação à vela tradicional, o cordame é o que torna possível a propulsão e o manuseio da vela. Em um navio comercial moderno, o termo se estende a todos os equipamentos de elevação, movimentação de carga e amarração montados no convés - coletivamente chamados de equipamento de aparelhamento marítimo .

Rigging se divide em duas categorias fundamentais: cordame em pé , que é fixo e suporta os mastros e longarinas contra vento e cargas estruturais; e aparelhamento em execução , que é ajustável e controla a posição e o formato das velas ou o movimento da carga. Esta distinção é a base para a compreensão do sistema de cordame de qualquer navio, seja em um galeão de cordame quadrado do século XVI ou em um moderno iate de corrida de alto desempenho.

Em um grande veleiro de cordame quadrado da Era da Vela, o comprimento total da corda somente no cordame de corrida poderia exceder 40 km (25 milhas) , com centenas de linhas individuais, cada uma servindo uma função definida. Em um navio porta-contêineres contemporâneo, o equipamento de aparelhamento marítimo – torres, eslingas de cabo de aço, manilhas e guindastes de convés – deve manusear com segurança içamentos de carga que excedem rotineiramente 50 toneladas por ciclo de elevação . Os princípios de engenharia por trás de ambos são os mesmos: transmissão de força controlada através de membros flexíveis tensionados e dispositivos de vantagem mecânica.

Rigging em pé: o sistema de suporte estrutural

O cordame permanente compreende todas as linhas fixas e fios que mantêm mastros, gurupés e outras longarinas em posição. Está permanentemente tensionado e não se move durante a operação normal. Em uma embarcação à vela, o cordame vertical deve resistir tanto às cargas compressivas transmitidas pelo mastro quanto às forças laterais e para frente e para trás geradas pelo vento que atua nas velas - o que em uma grande escuna ou navio alto pode produzir cargas de compressão do mastro superiores a 20 toneladas .

Estadias

Estadias are fore-and-aft running wires or ropes that prevent the mast from falling backward (backstays) or forward (forestays). The forestay vai do mastro até a proa ou gurupés e é normalmente a peça de cordame mais pesadamente carregada em uma embarcação equipada de proa e popa, pois carrega a tensão da vela de proa, além das cargas de suporte do mastro. Em iates de corrida offshore, os diâmetros dos fios florestais de Aço inoxidável 14–19 mm são comuns para mastros de 18–25 m. O backstay vai do topo do mastro até a popa e pode ser ajustável em embarcações de alto desempenho para controlar a curvatura do mastro e a curvatura do estai.

Mortalhas

Mortalhas run from the masthead (or intermediate points) down to chainplates at the vessel's sides, preventing lateral mast movement. They are the primary lateral support for the rig. Most modern sailing yachts use multiple sets of shrouds: mortalhas inferiores (de um espalhador inferior até as placas da corrente), mortalhas intermediárias (quando instalado), e mortalhas (do mastro às placas da corrente). Os espalhadores estendem-se lateralmente a partir do mastro para aumentar o ângulo entre a cobertura da tampa e o mastro, melhorando a geometria do suporte lateral - um ângulo de espalhamento mais amplo significa menos tensão necessária na cobertura para a mesma rigidez lateral.

Rigging Bobstays e Bowsprit

Em embarcações com gurupés - uma longarina projetando-se para a frente a partir da proa - o bobstay vai da extremidade do gurupés até o talha ou encaixe da haste na linha d'água, contrariando a tração para cima do gurupés. Sem o bobstay, a tensão do Forestay dobraria o gurupés para cima e, por fim, causaria falha estrutural. As mortalhas do gurupés correm lateralmente às laterais do casco para evitar deflexão lateral.

Deadeyes, esticadores e parafusos de amarração

O cordame vertical deve ser ajustável para tensionamento inicial e retensionamento periódico à medida que o fio se estica sob carga. Embarcações históricas usadas olhos mortos — discos de madeira ou ferro com furos através dos quais os talabartes eram enfiados em um arranjo de bloco e talha para obter vantagem mecânica no tensionamento. Os navios modernos usam esticadores (parafusos de amarração) , dispositivos mecânicos rosqueados que permitem ajuste preciso da tensão. Os esticadores de aço inoxidável de qualidade marítima para um iate de cruzeiro de 40 pés são normalmente classificados para cargas de ruptura de 6.000–12.000 kg dependendo do diâmetro do fio que servem.

Running Rigging: linhas de controle que movem as velas

O cordame de corrida abrange todas as linhas que são ajustadas durante a navegação - adriças, lençóis, cintas, elevadores de cobertura, outhauls, cunninghams, vangs e linhas de recife. Ao contrário do cordame vertical, o cordame móvel passa por blocos, embreagens e guinchos e está sujeito à fadiga por flexão e ao desgaste abrasivo nos pontos de atrito.

Adriças

Adriças (from "haul yards") are the lines used to hoist and lower sails along the mast or stay. On a modern sloop, primary halyards include the adriça principal (içando a vela grande), o bujarrona ou adriça de Gênova , e o adriça de spinnaker . Em um navio alto de corda quadrada, adriças separadas atendem a cada jarda em cada mastro, resultando em dezenas de adriças individuais. Uso de adriças de desempenho em iates de corrida fibras de alto módulo, como Dyneema (UHMWPE) ou Vectran , que oferecem resistência à ruptura superior a 10.000 kg com diâmetro de 10 mm, enquanto estica menos de 1% sob cargas de trabalho – fundamental para manter o formato da vela.

Planilhas

Planilhas control the angle of the sail to the wind — they are attached to the clew (lower aft corner) of a sail and run aft to winches or cleats. The planilha principal controla o ângulo da lança e da vela grande; folhas de lança controlar a vela de proa. Em iates de corrida offshore, os guinchos de lança podem precisar lidar com cargas de 3.000–5.000 kg de tensão de linha em ventos fortes, razão pela qual os iates de corrida modernos usam guinchos de duas velocidades ou elétricos.

Suspensórios, elevadores e outras linhas de controle

Em navios de cordame quadrado, aparelho controlar o ângulo horizontal dos pátios, permitindo que as velas sejam ajustadas na direção do vento - o principal meio de direcionar a direção do vento em um rigger quadrado. Elevadores de cobertura apoie a extremidade externa da lança para evitar que ela caia quando a vela grande for abaixada. O boom vang (alça de chute) aplica força descendente na lança para controlar a tensão da sanguessuga e a torção da vela. O cunningham tensiona a testa da vela grande, movendo o calado para frente em ventos fortes.

Equipamento de aparelhamento marítimo: hardware que faz o sistema funcionar

Equipamento de aparelhamento marítimo refere-se aos componentes mecânicos de hardware – blocos, manilhas, travas, guinchos, suportes e terminais – que formam os nós do sistema de aparelhamento. A qualidade e a especificação correta destas ferragens são tão importantes quanto o próprio cabo ou fio; uma única manilha subestimada ou um terminal estampado incorretamente é o ponto mais comum de falha no equipamento.

Blocos (polias)

Os blocos são as polias de um sistema de rigging. Eles redirecionam as linhas e, em acordos de compras múltiplas, proporcionam vantagem mecânica para reduzir a força necessária para controlar velas grandes ou levantar cargas pesadas. Os blocos marítimos são classificados por seus carga máxima de trabalho (MWL) e o diâmetro da roldana, que deve ser apropriado para o diâmetro do cabo que passa por ela - uma relação entre o diâmetro da roldana e do cabo de pelo menos 8:1 é recomendado para corda de poliéster trançada sobre trança para evitar fadiga interna acelerada. Os blocos de corrida de alto desempenho usam roldanas de cerâmica ou fibra de carbono que funcionam sobre rolamentos de esferas de precisão para minimizar as perdas por atrito para menos de 3%.

Algemas

Algemas are U-shaped metal connectors with a threaded or pin closure, used to connect rigging components. They are among the most critical fittings in any rigging system. Common types in marine rigging include:

• Algemas de arco (âncora) — corpo redondo para carregamento multidirecional; usado em pontos giratórios e correntes de ancoragem
• D (dee) algemas — corpo estreito para cargas em linha; usado em acessórios de bloco e conexões de ancoragem
• Algemas de pressão — mecanismo de liberação rápida acionado por uma linha de tração; crítico para adriças de spinnaker e liberações de folhas sob carga
• Algemas torcidas — corpo girado 90° em relação ao pino, permitindo que as tiras planas fiquem penduradas corretamente sem torcer

As manilhas marítimas são fabricadas para ISO 2415 ou padrões equivalentes. Os limites de carga de trabalho (WLL) estão estampados na proa e um fator de segurança padrão de 5:1 (quebrando carga para WLL) é aplicado em aplicações de aparelhamento marítimo. Uma manilha de arco de 13 mm com uma CMT de 2.000 kg tem, portanto, uma carga de ruptura mínima de 10.000 kg.

Guinchos

Guinchos provide mechanical advantage for handling high-load sheets and halyards. Marine winches are rated by a relação de potência — a relação entre a tensão da linha de saída e a força de entrada — que varia de acordo com a posição da engrenagem. Um típico guincho de iate autoportante de duas velocidades oferece uma relação de potência de 8:1 em marcha baixa e 40:1 em marcha alta , permitindo que um membro da tripulação ajuste uma vela de proa fortemente carregada. Guinchos elétricos e hidráulicos em grandes iates e embarcações comerciais ampliam ainda mais essa capacidade, com guinchos elétricos primários em super iates comumente classificados para cargas contínuas de 2.000–5.000kg da tensão da folha.

Terminais de cabo de aço e acessórios de estampagem

A terminação do cabo de aço - onde ele se conecta a um esticador, placa de corrente ou encaixe de mastro - é o ponto de maior concentração de tensão no cordame vertical. Terminais estampados use uma prensa hidráulica para moldar a frio um acessório de aço inoxidável ou liga Nitronic 50 diretamente no fio, produzindo uma junta com uma resistência de 90–100% da carga de ruptura nominal do fio quando executado corretamente. Terminais estampados incorretamente – aplicação desigual da matriz, emparelhamento incorreto de materiais – são a principal causa de falhas no equipamento vertical. As alternativas incluem terminais mecânicos (Sta-Lok, Norseman) que podem ser montados em campo e aparelhamento de haste com acessórios de extremidade roscados.

Equipamento de aparelhamento de navios para embarcações comerciais e de carga

Em navios comerciais modernos - navios porta-contêineres, graneleiros, navios de carga geral e navios de abastecimento offshore - o termo " equipamento de aparelhamento de navio "refere-se principalmente ao manuseio de carga e ao equipamento de amarração, em vez do controle da vela. Este equipamento deve estar em conformidade com os regulamentos de segurança marítima, incluindo SOLAS (Segurança da Vida Humana no Mar) , Convenção 152 da OIT , e regulamentos do estado de bandeira que regem cargas de trabalho seguras e intervalos de inspeção.

Derricks e guindastes de convés

As torres do navio são sistemas de elevação baseados em lanças que usam elevadores de topo, suportes e corredores de carga - eles próprios uma forma de cordame móvel - para posicionar e abaixar a carga. As plataformas de torre de compra sindical tradicional podem lidar com cargas de 5–15 toneladas usando duas lanças trabalhando em coordenação. Os guindastes de convés modernos substituíram em grande parte as torres em novas construções, com guindastes hidráulicos de lança articulada classificados para Elevações de 5 a 100 toneladas agora padrão em navios de carga geral e navios offshore.

Eslingas de cabo de aço e eslingas de corrente

As lingas de cabo de aço e as lingas de corrente são o elo crítico entre o gancho do guindaste e a carga. Sua carga de trabalho segura (SWL) depende do tipo do cabo de aço ou da corrente, do número de pernas e do ângulo da eslinga. A tabela abaixo mostra como o ângulo da funda afeta dramaticamente o SWL efetivo de uma funda de duas pernas:

Equipamento de amarração

Cabos de amarração - amarras - e seus equipamentos de convés associados (pilares, cabos de amarração, cabrestantes e guinchos de amarração) são um subconjunto crítico de equipamentos de aparelhamento de navios. Um grande navio porta-contêineres normalmente usa 6–10 cabos de amarração com resistências de ruptura individuais de 100–200 toneladas . Os modernos cabos de amarração sintéticos feitos de poliéster, polipropileno ou HMPE de alto módulo (por exemplo, Dyneema) substituíram os tradicionais cabos de manila e sisal no transporte comercial; Os cabos de amarração HMPE oferecem resistência à ruptura 5 a 7 vezes maior que um cabo de aço de diâmetro equivalente com uma fração do peso, reduzindo bastante o risco de manuseio para a tripulação do convés.

Materiais de aparelhamento: cabo de aço, fibra sintética e aparelhamento de haste comparados

A escolha do material do cordame tem consequências significativas em termos de resistência, elasticidade, peso, resistência à fadiga, carga de manutenção e custo. Os três principais materiais usados ​​no equipamento marítimo moderno são cabos de aço inoxidável, fibra sintética de alto módulo e haste de aço inoxidável ou titânio.

Para iates de cruzeiro em águas azuis, O fio de aço inoxidável 1×19 continua sendo o material de aparelhamento dominante devido à sua combinação de comportamento previsível à fadiga, capacidade de reparo no mar e ampla disponibilidade de equipamentos de estampagem e terminais sobressalentes em portos internacionais. Para corridas offshore, as hastes Dyneema e compostas de fibra de carbono oferecem economia de peso acima de 30–50% em comparação com o fio inoxidável, traduzindo-se diretamente na redução do momento de adernamento e na melhoria da estabilidade — a um custo significativamente mais elevado e com exigências de inspeção mais rigorosas.

Tipos de plataforma: como a montagem difere entre os tipos de embarcações

A disposição e a complexidade do cordame de um navio são determinadas pelo tipo de equipamento. Cada tipo de equipamento histórico e moderno tem um layout característico de equipamento em pé e em movimento que reflete um equilíbrio específico entre desempenho de navegação, requisitos da tripulação e navegação marítima.

Intervalos de inspeção, manutenção e substituição de equipamentos

A falha do equipamento no mar é um evento de segurança de vida. Um desmastro – onde uma falha no cordame causa a queda do mastro – pode ferir a tripulação, danificar o casco e deixar uma embarcação imóvel em mar aberto. A maioria das falhas de aparelhamento são evitáveis através de inspeção sistemática focado nas áreas de maior concentração de tensão: terminais, acessórios de estampagem, placas de corrente e conexões de mastro.

Lista de verificação de inspeção de equipamento permanente

1. Terminais estampados — procure por rachaduras no ponto de entrada do fio (o local de início de falha mais comum), produto de corrosão escorrendo de dentro do molde e qualquer separação visível entre o fio e o corpo da conexão
2. Condição do cabo de aço — passe um pano ao longo do fio; fios quebrados ("anzóis") prenderão o tecido e indicarão fadiga interna; procure por dobras, gaiolas de pássaros ou corrosão
3. Esticadores e parafusos de amarração — verifique se há rachaduras na raiz e no corpo da rosca, verifique se as alavancas se movem livremente (as alavancas emperradas impedem o alinhamento angular e causam tensão de flexão no terminal) e confirmam se os pinos divididos ou os fios de travamento estão intactos
4. Placas de corrente — inspecionar a vedação do convés quanto à entrada de água (o que acelera a corrosão oculta da placa abaixo do convés) e verificar a conexão estrutural com a estrutura do casco quanto a rachaduras ou movimentos
5. Cabeçalho - use binóculos no convés ou, idealmente, uma subida no mastro para inspecionar as roldanas do topo do mastro, as saídas da adriça, a fiação dos instrumentos de sopro e os pontos de fixação das coberturas e do estai dianteiro

Intervalos de substituição recomendados

A maioria das sociedades de classificação e profissionais de amarração recomendam os seguintes intervalos como linha de base - com substituição antecipada garantida por evidência de corrosão, rachaduras por fadiga ou histórico de navegação em tempestade:

• Aparelhamento em pé de fio inoxidável 1 × 19 - substitua cada 10 anos ou após qualquer evento de derrubada ou carga extrema, independentemente da condição visual
• Aparelhamento de haste - substitua cada 15 anos ; inspecionar os terminais anualmente com testes de corante penetrante se a embarcação completar passagens offshore regularmente
• Equipamento permanente de fibra sintética (Dyneema) - substitua cada 5–7 anos devido à degradação UV; inspeção anual para abrasão e fluência
• Equipamento de corrida (trança de poliéster) — inspecionar anualmente; vida útil típica 5–8 anos dependendo da frequência de uso e exposição UV
• Eslingas de cabo de aço para navios comerciais — inspecionar antes de cada içamento conforme LOLER / ASME B30.9; retirar de serviço de acordo com critérios de descarte (por exemplo, mais de 4 fios quebrados em um comprimento de torção conforme ISO 4309)