Устройства автоматического шарнирного сцепления (автосцепы) компании "Taisei Engineering" для морских барже-буксирных пар в системе "БаржаТолкач" классифицируются на 2 основные категории --- 2-точечное (на 2 штырях) шарнирное соединение серии Articouple, обеспечивающее свободную относительную килевую качку баржи и буксира-толкача, и 3-точечное (на 3 штырях) жесткое соединение серии Triofix, не сопровождающееся их относительным движением:

2 -точечное шарнирное соединение : -   Articouple K С многоступенчатым зубчатым сцеплением     F С бесступенчатым фрикционным сцеплением     FR С комбинированным фрикционным и зубчатым сцеплением   3 -точечное жесткое соединение : -   Triofix TK С многоступенчатым зубчатым сцеплением (бoльшие по размеру устройства)     TR С многоступенчатым зубчатым сцеплением (меньшие по размеру устройства)     TRF С комбинированным фрикционным и зубчатым сцеплением

Каждый из указанных серий автосцепов спроектирован так, чтобы соединение могло быть осуществлено практически при любой разнице в осадке между баржей и буксиром-толкачом, только если величины их осадки находятся в пределах, в которых обеспечивается их соединение. Кроме вышеуказанных серий предусмотрены и более простые автосцепы серий Articouple B и Triofix TB, которые также обеспечивают соединение в 1 или 2, либо же даже в 3 точках.

2-точечное соединение Articouple 3-точечное соединение Triofix

Автосцепы Articouple для 2-точечного шарнирного соединения более просты по конструкции и, как правило, меньше воспринимают волновую нагрузку, поэтому отличаются низкой стоимостью. Тем не менее, они вызывают свободную килевую качку буксира-толкача относительно баржи, и соответственно требуют сравнительно бoльшего зазора между корпусами баржи и буксира-толкача для избежания удара форштевня последнего о стенку буксирной выемки первого. Этот большой зазор вызывает интенсивное вихреобразование, увеличивая сопротивление и значительно уменьшая скорость хода системы. Вихреобразование в кормовой части баржи является как раз причиной того, почему скорость хода барже-буксирной пары в системе "БаржаТолкач"неизменно меньше скорости хода обыкновенных судов при равных условиях грузовместимости и мощности двигателя. Кроме того, шарнирно-сочлененный буксир-толкач, болтаясь под действием качающейся баржи, подвергается сильной килевой качке, вызывая дискомфорт для экипажа на борту. С другой стороны, жесткое соединение 3-точечным автосцепом Triofix не вызывает каких-либо относительных движений буксира-толкача, что позволяет свести к минимуму зазор между корпусами баржи и буксира-толкача, и тем самым значительно уменьшить вихревое сопротивление. Поэтому 3-точечное жесткое соединение дает возможность обеспечения гораздо лучших ходовых качеств (скорости хода) барже-буксирной пары в системе "БаржаТолкач" по сравнению с 2-точечным шарнирным соединением. Это очень важно особенно тогда, когда требуется более высокая скорость хода при пробеге по маршрутам повышенной протяженности. Больше того, отсутствие относительной килевой качки обеспечивает экипажу такой же комфорт, что и на борту обыкновенных самоходных судов. Тем не менее, автосцепы Triofix имеют бoльшее число компонентов и, как правило, воспринимают повышенную волновую нагрузку, что приводит к повышению стоимости. Кроме того, баржа, жестко соединенная с буксиром-толкачом, должна иметь бoльшую продольную прочность, чем баржа, шарнирно сочлененная с буксиром-толкачом, так как первая в сочетании с буксиром-толкачом идет единым телом на волнении. Таким образом, барже-буксирная пара, жестко соединенная в системе "БаржаТолкач", отличается лучшими эксплуатационными качествами, однако неизбежно требует повышенных капиталовложений при строительстве. Тем не менее, если отличные ходовые качества могут быть достигнуты за счет применения хороших форм корпусов, мощность двигателя, необходимая для обеспечения той же скорости хода, может быть снижена, либо же повышенная скорость хода может быть получена при той же мощности двигателя, и столь избыточных ходовых качеств часто более чем достаточно для того, чтобы покрывать разницу в стоимости строительства. При ходе на волнении 2-точечное шарнирное соединение и 3-точечное жесткое соединения значительно отличаются друг от друга по характеру воздействующих на них волновых нагрузок, поэтому конструкции автосцепов должны адаптироваться к таким разным особенностям волновых нагрузок. Больше того, нагрузка на автосцеп изменяется в зависимости от положения основного тела автосцепа по длине корпуса буксира-толкача. В 2-точечном шарнирном соединении, если положение автосцепа смещается в сторону кормы ближе к средней части судна, продольная составляющая нагрузки уменьшается с увеличением вертикальной, и угол дифферента при килевой качке увеличивается по мере приближения положения автосцепа к средней части судна -- к центру тяжести. Следовательно, 100%-ного преимущества быть не должно. В 3-точечном жестком соединении возникает аналогичное колебание нагрузок на автосцеп. Автосцепы с фрикционным сцеплением, в названии которых имеется буква "F", позволяют производить "регулирование осадки" в процессе погрузочно-разгрузочных работ так, чтобы осадка буксира-толкача могла регулироваться вручную или автоматически, когда осадка баржи постепенно изменяется в зависимости от погрузки или разгрузки, и буксир-толкач может оставаться соединенным на все время погрузочно-разгрузочных операций. Автосцеп типа F может применяться также и для работы с саморазгружающейся баржей, которая резко изменяет свою осадку во время разгрузки, когда буксир-толкач может оставаться соединенным с баржей. Еще одно достоинство фрикционного сцепления состоит в том, что сцепление "бесступенчатое" и автосцеп типа F может осуществлять соединение в условиях воздействия волн определенной амплитуды. Для простых перевозок в пределах защищенных гаваней рекомендуется использовать автосцепы типов, иных, чем "F" (фрикционное зацепление), так как модели с "F" имеют в качестве ответственных компонентов "прижимные башмаки" с резиновой обкладкой с большим коэффициентом трения, нуждающейся в периодической замене через каждые несколько лет в зависимости от условий эксплуатации, которая требует высокого уровня технических навыков и определенной суммы затрат. Автосцепы типов, иных, чем "F", не имеют деталей, нуждающихся в периодической замене, в условиях, когда буксир-толкач должен оставаться отсоединенным в процессе погрузочно-разгрузочных операций в гаванях. У автосцепов с фрикционным сцеплением есть пределы реализуемого типоразмера. Серии Articouple-K и Triofix-TK с зубчатым сцеплением не имеют таких пределов типоразмера и являются наиболее надежными автосцепами, подходящими для крупногабаритных судов для дальних морских перевозок в условиях значительного волнения. Что же касается мореходности в условиях значительного волнения, то на первый взгляд может показаться, что по данному показателю жесткое соединение автосцепом Triofix превосходит шарнирное соединение автосцепом Articouple. Практически, однако, эти 2 серии способны реализовать один и тот же уровень мореходности, если модель правильно выбрана на основе результатов надежного анализа нагрузок на автосцепы, и барже-буксирная пара спроектирована оптимальным образом. Как явствует из вышеизложенного, Articouple и Triofix компании "Taisei Engineering" могут отвечать всевозможным требованиям, предъявляемым барже-буксирным парам в системе "БаржаТолкач", и вышеописанные различные модели были разработаны с целью удовлетворить самые разнообразные и разнотипные запросы, адресованные изготовителю указанной системы. Модель автосцепа должна быть выбрана с учетом соответствия особенностям и назначения баржи, а также поддержания необходимой мореходности в условиях возможного сильнейшего волнения на маршрутах перевозки или в заданных районах моря. На следующих страницах приводится подробное описание вышеуказанных различных типов автосцепов.