船舶操纵第三章 锚 缆 拖轮的作用
26页1、WUT NC,Yang ya dong,第三章 锚、缆、拖轮的作用 锚、缆、和拖轮是船舶操纵中的重要工具. 第一节 锚的作用 一.锚的用途: 大致可分为:停泊用锚、港内助操用锚和应急操纵上用锚三类。 1、锚泊 用锚设备使船舶安全的停泊在水面上的状态,称为锚泊。常用的抛锚操作方法有单锚泊和双锚泊两种。 2、港内用锚助操 1) 抑制船速 2) 控制船身横向移动 3)协助掉头,WUT NC,Yang ya dong,第三章 锚、缆、拖轮的作用 3、应急操纵上的使用 1)避免碰撞、触礁、上滩 2)保证狭水道航行安全时使用 3)海上漂滞时使用 4)系泊时缓和船体受外力的摇动 5)搁浅后固定船体以及协助脱浅,WUT NC,Yang ya dong,第三章 锚、缆、拖轮的作用 二.锚抓力与出链长度 1.锚的抓底性能 为了充分发挥抛锚的作用,必须确保抛锚过程中锚、链、锚机各部分受力合理, 锚泊时,必须使锚抓力大于船体所受的风、流动压力,才能拉住船舶;抛锚制动时,必须使锚抓力小于船体所受的风、流动压力,锚才能被船拖动;要想使锚既能拉住船舶,又能被船拖动,就要使锚抓力大致等于船船惯性冲力,以便开车时能把锚
2、拖动,停车时锚能拉住船。 锚抓力的大小,一方面取决于锚型、锚重、链长,另一方面取决于水深、底质和海底地形等。对于某一船舶而言,水域确定后,唯一可变的因素就是锚链长度,因此控制松链长度是影响用锚成败的重要因素之一。 用锚的目的不同,对锚抓力的要求也不一样。松链长度要根据具体情况作具体分析。,WUT NC,Yang ya dong,第三章 锚、缆、拖轮的作用 2. 助操用锚的抓力及出链长度 根据试验,当底质为泥砂时,锚的抓力与链长、水深的关系如表31所示。(P46) 由表可知,当出链长为水深2倍时,锚的抓力只相当于1倍锚的重量,随着出链长度增加,抓力将逐渐增大。所以,为了充分发挥拖锚效果,又不致锚拖不动或发生事故,通常情况下,万吨以下重载船在拖锚靠泊或顺流掉头时,出链长度以水深的25倍以内较为妥当。 为了安全起见,载重量1万吨的船舶采用拖锚时,余速应控于2kn以下,拖描调头则仅用于万吨以下的船舶,超大型船舶由于锚机刹车制动力不足以抵御拖锚制动力的作用,故应避免采用,上述操纵方法。,WUT NC,Yang ya dong,第三章 锚、缆、拖轮的作用 3、单锚泊时的锚抓力及出链长度 1)锚的抓
3、底性 锚的抓底性能的好坏是由锚抓力和锚啮土后的姿态稳定性共同决定。抓底性能良好的锚不仅能提供较大的抓力,而且应能在锚体因外力影响而拖动时不发生以锚干为轴的横向自转,具有高度的稳定性。锚型不同,抓底性能也不同。图4一l为无杆锚和有杆锚的抓底性能的比较。 由图31可知,无杆锚在抛出后,随着在海底的拖动,锚爪插入底土,抓力增大,至某一时刻抓力达最大值。此后,若最大抓力大 于外力,则锚爪姿势稳定;若最大锚抓力不足以抵抗风、流等外力时,锚就开始以锚杆为轴而转动,在拖动中二锚爪所受底土的作用力不同,造成锚抓底姿态的失衡,最终双爪翻转过来,抓力大为减小;如图中的曲线C。根据霍尔锚在砂底水槽中的拖锚试验表明,抓力的最大值约为锚体自重的35倍。在锚干自转角达到35 一45 时,锚拖动的距离达5倍锚长左右,锚的抓力开始出现下降,当锚的移动距离达锚长的9一l0倍时,双爪向上翻出底土,抓力顿减,仅剩下锚与海底的摩擦力,约为锚体自重的1.3一1.5倍。,WUT NC,Yang ya dong,第三章 锚、缆、拖轮的作用 有杆锚由于锚杆的稳定作用,在抓底之后能够始终发挥最大抓力,不会因锚被拖动而有所下降,如图中的
4、曲线B。因此有杆锚的抗走锚能力比无杆锚好。 2) 单锚泊锚抓力 锚泊船在锚稳定抓底时,锚抓力在数值上等于锚的抓力与链的抓力之和。其中链的抓力实际上是卧底倔链与海底之间的摩擦力。单锚泊时锚抓力可用下式表达 锚型和抓力系数 锚的种类霍尔锚斯贝克锚波尔锚AC-14型通常锚泊 时抓力系数:见表 地质与抓力系数:细沙类泥底、泥底、沙底、石底 抓底姿态与抓力系数:当锚干仰角为5 时, 抓力系数约减少1/4;当仰角为15 时;抓力系数约 减少1/2。,WUT NC,Yang ya dong,第三章 锚、缆、拖轮的作用,WUT NC,Yang ya dong,第三章 锚、缆、拖轮的作用 3).单锚泊出链长度 (1) 根据外力大小计算 根据 可得: 即 卧底链长 而悬垂链长根据理论推导,可得到其计算公式为 (2) 经验估算 当风速为20m/s时为: 当风速为30m/s时为: 在潮流湍急的水域,在无风5kn流的水域为: (锻钢链) (特种钢链) 在天气良好,水流微弱,一般底质的锚地抛锚,出链长度一般可取水深的5-7倍。,WUT NC,Yang ya dong,第三章 锚、缆、拖轮的作用 四. 拖锚淌航 靠
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