錨爪折角為錨爪尖端處的切線同錨桿軸線的夾角,為圖中的角β,它與角α一樣,也是影響錨爪齧入泥土的角度,通常在35°~45°之間。錨爪的折角最大為45度時力矩最大,即抓重比最大。
基本介紹
- 中文名:錨爪折角
- 外文名:fluke angle
- 角度範圍:35°~45°
- 造成影響:錨爪齧入泥土角度
錨的簡介,錨的分類,船舶用錨對錨的要求,
錨的簡介
對於船錨來說,如何以最小的錨重取得最大抓力是具有重要意義的。錨的抓力與錨的重力之比值稱為抓重比。抓重比高的錨可以在相同錨重的條件下提高錨泊能力。除此之外,船錨還應具有良好的使用性能,優良的錨在停泊時要能迅速入土,而在起錨時還得易於從海底脫離出來,即破土所需之力較小,對於各種性質的泥土都要具有良好的適應性。優良的錨還應在航行中能便於收藏與存放。另外,錨還應具有足夠的強度,構造簡單,製造容易且成本低廉。船錨的式樣是極其繁多的,每種船錨在性能方面各有特點。
錨的種類較多,按其結構和用途,可分為有桿錨、無桿錨、大抓力錨和特種錨等。在商船上普遍採用的首錨均為無桿錨,而尾錨有時採用有桿錨或燕尾錨。
錨的分類
1.有桿錨
海軍錨屬於有桿錨,帶有兩個固定的錨爪。它歷史最為悠久。這種有桿錨拋錨時錨冠先著地,在錨鏈的拉力作用下使其翻倒。如果是錨桿頂著地,則為不穩定狀態,經水平拖曳必翻轉成一爪朝下的狀態。在錨鏈的拉力及錨的重力作用下,該爪逐漸齧人泥土,直齧到錨乾處不能再深人為止。
(帶固定錨爪)有桿錨的結構特徵的主要因素有以下幾方面。
錨的重心位置:它與錨的人土性能有關,如重心過分接近錨卸扣一端,則迫使錨爪入土的垂直分力減小;反之,若重心過分接近錨冠,尤其是遇到水底有斜坡時,則錨不穩定。故在選取重心位置時,應兼顧兩方面的要求,通常取BG≈0. 42AB。其中BG為B點到重心G的距離。
錨爪的襲角口:錨爪的襲角是指過錨爪尖端處的切線同底平面的夾角,它是影響錨爪齧入泥土的角度。錨爪入土力R由錨鏈拉力T及錨重分力W2合成,若襲角口能與齧入泥土的合力及方向一致,則錨最容易人土。但在實際的拋錨過程中,錨鏈的拉力是變化的,各種土質的阻力也不一致,因而襲角a的確定多憑藉經驗,通常在60°~80°之間。
錨爪的折角β:它是過錨爪尖端處的切線同錨乾軸線的夾角。它與角α一樣,也是影響錨爪齧入泥土的角度,通常在35°~45°之間。
錨乾的長度:錨乾的長度影響錨桿的位置,錨千越長則錨桿離開錨冠越遠,從而迫使錨爪人士及防止錨翻轉的作用也越大。因此錨乾較長者在使用上更為有效,而錨桿較短者則便於收藏。
錨爪的面積及其分布情況:根據試驗結果可知,幾何形狀相似的錨,其抓力不僅與錨爪面積成正比,而且與面積中心距泥土表面的深度有關,越深則抓力越大。因此,錨爪面積越大,在靠近爪尖處錨爪面積分布得越多,則抓力就會越大。
爪尖的式樣:一般說,寬的爪尖適用於鬆軟的土質,而窄的爪尖適用於堅硬的石底。顯然,一般爪尖的寬度總是折中的,以期適應在多種土質上拋錨。
海軍錨的主要優點是:錨抓重比高,一般為4~8,同時結構簡單,使用可靠,對土質的適應性也較廣。但是,它的最大缺點是有錨桿,收存不便,起拋錨時都要用錨吊桿,操作複雜、費時。海軍錨的另一個缺點是一爪入土,而另一爪突出在泥土上方,易使本船或他船的錨鏈糾纏其上,在淺水中還有碰及過往船隻的危險。因此,目前海軍錨只在內河小船、遊艇及帆船上採用,或作備用錨。
2.無桿錨
無桿錨又稱山字錨,包括銷子和轉軸在內的普通無桿錨的錨頭總重量應不小於該錨總重量的60%。目前商船上普遍使用的無桿錨多為霍爾錨與斯貝克錨。這種錨的錨乾與錨爪分別鑄造,沒有橫桿。錨爪和錨冠可以繞穿過錨乾下端孑L的銷軸轉動,錨爪的折角約為45。,錨冠兩側的突出部分稱助。
抓突角,用於在錨鏈拉力作用下使錨爪轉動而齧人士中。抓土時兩爪同時人土,抓重比為2.5~4,最大不超過8。由於無桿錨結構簡單,拋起錨作業和收藏方便,故適宜用作首錨,但其抓力較小,而且在轉流時容易耙松泥土而引起走錨。
霍爾錨是無桿錨的一種。斯貝克錨是霍爾錨的改良型,收錨時其錨爪自然向上,並且一接觸船殼即翻轉,不會損傷船殼板。尾翼式錨是我國研製的新型無桿錨,其結構特點是助抓突角寬厚,錨頭重心低;其操作特點是人士阻力小,人土性能和穩定性好,抗浪擊,容易沖洗乾淨,其抓力、穩定性等各方面性能均優於霍爾錨和斯貝殼錨,更符合商船對船用錨的多方面性能要求。已在船上廣泛套用。
3.大抓力錨
大抓力錨分有桿大抓力錨與無桿大抓力錨其特點是錨爪寬且長、齧土深、穩定性好、抓重比大。
有桿大抓力錨結合了有桿錨和無桿錨的優點,為有桿轉爪錨,在其錨頭處設有穩定桿,以保證錨抓底的穩定性,這種錨一般用於較鬆軟底質,且收藏不便,所以較適宜於工程作業船和小船。丹福斯錨(也稱燕尾錨)的錨爪可前後轉動各約30°,抓重比一般大於10,多用於工程船舶;史蒂文錨的錨爪短而面積大,而且其錨爪的最大轉角可由裝在錨桿上的可移動鍥塊調節,以適應多種底質,其抓重可達17~34。現多用於石油平台的定位錨。
用大抓力錨作首錨時,錨重量大多可以取相應普通錨重的75%即可。無桿大抓力錨由無桿錨發展而來,它改良了無桿錨的助抓突角和錨爪。英國研製的AC一14型錨,它設有極厚實並且寬大的穩定鰭,有很好的穩定性,齧土迅速,對各種底質的適應性強,抓重比高達12—14,常用於超大型船或水線以上面積較大的滾裝船上作首錨。荷蘭研製的波爾錨,其錨爪平滑而鋒利,適應各種底質,穩定性好,拋起錨以及收藏方便,抓重比為6左右,可作大型船的首錨或工程船的定位錨。
4.特種錨
特種錨的形狀與普通錨不同,以適應其特殊用途。如浮筒、浮標、燈船和浮船塢等永久性系泊用錨,有螺旋錨、傘形錨、單爪錨以及供破冰船用的冰錨等。
船舶用錨對錨的要求
錨的結構形式應保證在一定錨重下,儘可能具有最大的抓力,拋錨時能迅速齧入各種底質中,起錨易出土,操作簡便,收藏方便,結構堅固和成本低等優點。