Мачта УНЖА.

Автор: Евгений rk3mwd@mail.ru

Все статьи на CQHAM.RU
Все статьи категории "В помощь радиолюбителю"


На радиостанции RK3MWD более 20 лет эксплуатируются четыре мачты типа УНЖА, они установлены на крыше 10 этажного здания Ярославского государственного технического университета. Длина крыши около 120 м. ширина 16 м., подробнее об их установке можно посмотреть на сайте нашего радиоклуба. Когда ставились мачты, никакой документации по их установке у нас не было, расчет нагрузок и диаметры тросов своими силами сделать не смогли, поэтому мачты монтировали полагаясь только на интуицию и житейский опыт. Станки мачт установлены на бетонные фундаменты со стороной 0,8 на 0,8 м, расчетная масса примерно 900 кг. Фундаменты вылиты на месте, где плита лежит на капитальной стене здания, мачты растянули фирменными растяжками из стального троса О 5 мм. разбитых большими керамическими изоляторами. Расчалочных лебедок у нас в то время не было, поэтому мачты с антеннами поднимали в безветренную погоду, а затем их фиксировали за якоря из стального прутка О 12 мм, пропущенных через отверстие в бетонной плите перекрытия крыши и закрепленных там гайками М12.
Только спустя много лет нам попалось техническое описание радиостанции тропосферной связи Р-121ПСМ (инструкция 1967 г.) где описывается установка на грунт мачт типа УНЖА. В этой радиостанции использовались 4 мачты УНЖА с большими и тяжелыми антенными решетками состоящими из 4-х логопериодических антенн на частоты 35 – 50 МГц. Четыре антенны расположены по углам квадрата со стороной 6 м., бум каждой антенны выполнен из тонкостенной алюминиевой трубы О 100 мм. длиной 9 м., вес всей антенной системы составлял 755 кг. Антенна по азимуту ориентировалась редуктором горизонтального поворота, весом примерно 150 – 200 кг. и все это на мачте УНЖА высотой 28,6 м. В сумме вес антенны с редуктором получается более 900 кг. и это на такой высоте! Это пожалуй единственное описание, где можно подробно ознакомиться с правилами установки мачты УНЖА с мощным редуктором и антеннами, близкими по размеру к любительским антеннам КВ диапазона. Возможно материал из технического описания «Радиостанции Р-121ПСМ и Р-121СМ» ХЖ0.110.011 ТО будет интересен радиолюбителям для знакомства с конструкцией или пригодиться при установке подобные мачты на загородной позиции.

1. Конструкция мачты.

Мачтовое устройство – полутелескопическая мачта, в ее комплект входит - станок для подъема мачты с электромеханическим приводом, секции мачты, опорная плита станка, штопоры для крепления станка и расчалочных лебедок, механизм ввертывания штопоров, лебедки расчалочные, поворотное устройство антенны. Вес мачтового устройства 1380 кг., высота мачты в собранном состоянии составляет 28,6 м., допустимая ветровая нагрузка 30 м/сек. Для установки каждой мачты требуется, ровная площадка размером 60 на 60 м.
Комментарий.
Следует учесть, что в техническом описании нумерация секций мачты и ярусов растяжек сверху вниз.
Станок мачты. Станок является опорой при монтаже мачты и представляет собой сваренный из стального уголка 40 на 40 толщина стенки 4 мм. каркас высотой 3,5 м. Внутри каркаса, посредством лебедки подъемника, на роликах перемещается каретка, на которую при подъеме устанавливаются секции. Лебедка подъемника крепится с внешней стороны каркаса и имеет два выходных вала под рукоятку, позволяющую производить подъем и опускание каретки с секциями вручную.
Электромеханический подъемник станка предназначен для подъема (опускания) секций при монтаже (демонтаже) мачты. На станке размещены электромеханическая лебедка с быстросъемным электроприводом СЭР-19М, двухкратный полиспаст с подвижной кареткой, щиток управления, конечные выключатели, ограничивающие ход каретки подъемника. Электропривод свободно ставиться в гнездо лебедки и удерживается в нем под собственным весом. Ход каретки при включенной низшей скорости редуктора (при подъеме) равен 0,75 метра в минуту, а при включении высшей скорости (при опускании) равен 2, 2 метра в минуту. Электродвигатель механизма питается напряжением 220 В, мощность двигателя 1, 2 кВт. при 2660 об. в минуту. Чисто машинное время подъема мачты с антенной составляет 35 минут.
Секции мачты представляют собой стержневую сварную конструкцию сечением 300 на 300 мм выполнены из стального уголка 32 на 32 мм. толщина стенки 4 мм., раскосы сторон расположены змейкой и сделаны из уголка 20 на 20 мм. толщина стенки 3 мм. Верхняя секция (на нее ставится редуктор) усиленная, ее ребра сделаны из стального уголка 40 на 40 мм. толщина стенки 4 мм. Длина секции 2,35 м. (вместе с конусом 2,55 м.), снизу секции имеются сегменты с внутренним конусом и направляющая втулка, а сверху кольцо с наружным конусом. При монтаже мачты секции состыковываются по конусам, при этом стержень нижней секции входит во втулку верхней секции. Вся мачта состоит из 12 секций, для исключения возможности поворота секции относительно вертикальной оси предусмотрена их фиксация, посредством двух штырей, имеющихся в углу верхней части секции, которые входят в отверстия нижней части, расположенной выше секции.
Опорная плита размером 700 на 700 мм. предназначена для установки станка мачты. Плита укладывается на землю ребрами, крепится к земле четырьмя штырями. На верхней плоскости плита имеет проушины, к которым фиксирующими стержнями О 20 мм. крепится станок мачты.
Штопоры применяются для крепления станка и крепления расчалочных лебедок для растяжки мачты. Ввертывание штопоров производится с помощью механизма заворачивания, и осуществляется командой из 2 человек. Для удержания завернутого штопора с лебедкой используется закладной якорь из металлического квадратного диск со стороной 450 мм., который закапывается в грунт на глубину 1,5 – 1,6 метра с противоположной от мачты стороны, цепь якоря крепиться к расчалочной лебедке.
Механизм заворачивания штопоров предназначен для заворачивания и выворачивания штопоров расчалочных лебедок и штопоров крепления станка мачты в грунт. Механизм состоит из съемного электропривода СЭР-19М, редуктора, рамы с упорами, и пульта управления. Редуктор обеспечивает заворачивание штопоров со скоростью 5,8 оборотов в минуту. Время заворачивания одного штопора на глубину 700 мм. составляет 1, 9 минуты для легких грунтов и 3,5 минуты для тяжелых грунтов.
Комментарий.
В стационарном варианте радиостанции предусмотрено ручное заворачивание штопоров.
Расчалочная лебедка предназначена для крепления ствола мачты, крепится на штопоре затяжным болтом. Лебедка имеет два барабана для намотки стального троса растяжек.
В комплекте каждой мачты радиостанции Р-121ПСМ имеется 8 расчалочных лебедок, которые обеспечивают 4 яруса растяжек.
Комментарий.
В описании мачты радиостанции Р-121ПСМ к сожалению не приводятся данные диаметров стального троса растяжек, но на нашем радиостанции есть лебедки от подобных мачт с диаметром стального троса 8 и 10 мм.
Редуктор горизонтального поворота антенны предназначен для поворота антенны при изменении направления связи. Конструктивно редуктор представляет двухступенчатую червячную передачу с вертикальным выходным валом. В редукторе используется электродвигатель переменного тока АОЛ 22-2, питание - 3 фазное напряжение 220 В, число оборотов в мин. – 2800. вращение вертикального вала 0,3 оборота в минуту. Для определения угла поворота антенны внизу редуктора смонтированы два сельсина, сельсин грубого отчета и сельсин точного отчета (соотношение один к десяти). В редукторе
смонтированы два конечных выключателя, антенна может вращаться в пределах 370*. Для смазки высокооборотных шестерен в редуктор заливается всесезонное масло МВП (ГОСТ 1805-51).
Комментарий.
Частенько в форумах задают вопрос, какое масло заливать в редуктор зимой, вот тип старого масла, которое рекомендовано изготовителем и пытливые умы могут найти его замену. На нашей коллективной радиостанции, мы в редуктора П-12М более чем 15 лет масло не заливаем совсем, запас прочности у них огромный.

2. Установка мачты.

Укладка плиты. Для укладки опорной плиты подготавливается площадка 0,8 на 0,8 м. На глубину 7 – 8 см. снимается верхний слой грунта, площадка выравнивается и утрамбовывается. На площадку укладывается плита и по оставленным отпечаткам ее ребер делаются канавки глубиной 7 – 8 см. после чего плита укладывается так чтобы ребра вошли в канавки, а сама плита легла всей плоскостью на почву. Затем плиту крепят четырьмя штырями к земле, в отверстия по углам.
Установка штопоров. Штопоры для расчалки станка мачты располагаются на расстоянии 3 м. Штопоры заворачиваются с помощью механизма заворачивания штопоров командой из двух человек по заранее произведенной разметке. Штопоры для расчалки мачты располагаются на расстоянии 15 и 28 м. от оси мачты. Заворачивание буров производиться на глубину, чтобы выступающая часть была не более 15 – 20 см.
от оси мачты. Каждая пара противоположных штопоров должна находиться строго на одной прямой, проходящей через ось мачты. Угол между двумя соседними парами растяжек должен быть 90* + 1*. Проверка производится с помощью буссоли ПАБ-2.
Комментарий.
Согласно приведенной схемы крепления мачты УНЖА с антенной системой радиостанции Р-121ПСМ, углы между растяжками и мачтой выбраны в пределах 42 – 57*.
Подъем станка. До подъема, основание станка с верхней секцией мачты, лежащей в горизонтальном положении вставляют в проушины опорной плиты и вставляют фиксирующий стержень. К секции мачты, имеющей сверху по углам отверстия для штырей, монтируют редуктор поворота антенны, после чего станок с редуктором приподнимается и под его верхнюю часть подкладываются секции мачты. В дальнейшем производится монтаж на редуктор конструкции рамы для крепления антенной решетки из 4-х антенн. К проушинам станка крепятся тросы растяжек, а в центральные проушины, находящиеся сверху и снизу, крепятся тросы от дальних лебедок, с помощью которых производится подъем станка в вертикальное положение. Подъем станка осуществляется командой из 8 человек, двое на дальних лебедках (один выбирает трос, другой с противоположной стороны отпускает), 6 человек помогают подъему станка руками. Необходимо следить, чтобы штыри в плите вошли в ответствующие отверстия станка, после чего в проушины вставляется второй фиксирующий стержень. С помощью стяжек натягиваются стальные тросы растяжек станка, в таком состоянии производится окончательный монтаж антенной системы и подключение фидеров.

3. Подъем мачты.

Верхнюю (первую) секцию с установленной антенной системой поднимают с помощью электромеханического подъемника до тех пор, пока нижний торец секции не поднимется выше фиксирующих кулачков станка. После чего фиксирующие кулачки переводятся в горизонтальное положение и каретка подъемника немного опускается вниз, при этом надо следить, чтобы секция упиралась на все кулачки стопорного механизма. После этого каретку опускают вниз до опорной плиты. В проем станка вставляется следующая секция и устанавливается на каретку. Подъем и опускание осуществляется с помощью пульта управления, при подъеме каретки с секцией ручку лебедки поставить в положение «замедлено» а при опускании каретки «ускоренно».
При стыковании секций надо следить за тем, чтобы направляющие стержни вошли в отверстия, а верхняя секция своей конусной часть плотно села на нижнюю, после чего производится дальнейший подъем каретки. При выходе из станка нижнего торца первой секции закрепить в ее проушинах крюки четырех тросов верхнего яруса растяжек. При выходе из станка нижнего торца третьей, пятой и восьмой секций закрепить в их проушины крюки тросов соответствующих ярусов растяжек. По мере подъема мачты необходимо производить равномерное ослабление натяжения тросов всех ярусов. Чтобы не повредить антенную систему допускается подъем до семи секций без натяжения тросов растяжек верхнего яруса.
После подъема всех секций последняя секция остается в станке, в каретке опущенной на плиту основания. После окончания подъема мачты барабаны расчалочных лебедок должны быть застопорены. При подъеме мачты фидер и кабель от поворотного устройства фиксируются скобами за основание секций, через одну секцию. На верхней секции фидер закрепляется так, чтобы выше места крепления была петля, достаточная для свободного вращения антенной системы на 360* и это крепление надежно удерживало вес спускающегося фидера.
При скорости ветра свыше 10 м/сек подъем мачты не производить. Вертикальность положения и прогиб мачты проверяется буссолью. Отклонение верхушки мачты от вертикали допускается не более + 0,5 *, а прогиб мачты по всей длине не более 20 мм.
В стационарном варианте радиостанции (без редуктора поворота антенны) для повышения ветроустойчивости крепления мачт в местах, где скорость ветра превышает 30 м/ сек. крепление растяжек осуществляется по другой схеме. Верхний ярус растяжек крепиться за проушины стойки заменяющей редуктор так, что бы, они не касались антенн, а следующие ярусы крепятся к проушинам внизу второй, пятой и восьмой секций мачты.
Комментарий.
Требования к вертикальности мачты при постоянном вращении антенны увеличиваются из-за возникающих при этом моментах. При некотором навыке, отклонение верхушки мачты от вертикали можно определять с достаточной точностью и без буссоли, на глаз.
Крепление ярусов для тросов растяжек мачты УНЖА, нагруженной тяжелой антенной системой, следует делать не более чем через три секции. Диаметр стальных тросов растяжек, как показывает опыт, должен быть 8 – 10 мм. Особое внимание следует уделить надежной заделке концов стальных тросов.

Просмотрено: 28759 раз(а) Обновлено 17.01.2009 в 18:31
Автор - Евгений rk3mwd@mail.ru
Обсуждение этой статьи
08.10.2010 01:33 Cтатья прекрастная, очень нужная. Я вот правда хочу спросить за ...  --  Валерий. UT4UO...
19.01.2009 01:39 Евгений., статья полезна для многих радиолюбителей, имеющих в сво...  --  Владимир RU3HD....


Все статьи на CQHAM.RU
Экспорт статей с сервера CQHAM.RU

     << Назад