Стоянка судов на якорях и бочках
Держащая сила якорей
Держащая сила якоря зависит от его типа, характера грунта и длины вытравленной якорной цепи. Наибольшей держащей силой якорь обладает, когда его веретено занимает горизонтальное положение. В противном случае якорь теряет часть держащей силы. Так, при тяговом усилии, направленном к поверхности грунта под углом 15°, держащая сила якоря уменьшается до 50%. Наибольшую величину держащей силы Ттах определяют по формуле
Ттах = kP , (4.1)
где k — коэффициент держащей силы, зависящей от типа якоря и характера грунта (табл. 4.1);
Р — масса якоря, т.
Таблица 4.1
Значения коэффициентов держащей силы
| Тип якоря | Грунт | ||
| илистый | песчаный | каменистый | |
| Адмиралтейский Холла Матросова | 2,2 2,2 12,0 | 3,0 1,5 8,0 | 3,0 2,8 - |
Приведенные в таблице коэффициенты относятся к действию постоянного долговременного тягового усилия. При действии тягового усилия в виде отдельных кратковременных рывков держащая сила может оказаться больше расчетной в 2—3 раза.
Держащая сила якорной цепи невелика. В зависимости от грунта она составляет 10—50% от массы цепи, лежащей на грунте. Однако при динамических нагрузках якорь-цепь действует как амортизатор, и поэтому чем больше длина вытравленной цепи, тем меньше нагрузки испытывает якорь.
Для обеспечения наибольшей держащей силы якоря минимальная длина вытравленной цепи должна быть такой, чтобы сохранялось горизонтальное положение веретена. При соблюдении этого условия якорный канат провисает по кривой, называемой цепной линией (рис. 4.1). Длину цепной линии определяют по формуле
|
|
|
, (4.2)
где Т — горизонтальная тяга на клюзе, равная держащей силе якоря, кгс;
р — масса одного метра якорного каната, кг/м;
h — возвышение клюза над грунтом, м.
Очевидно, что если длина вытравленного якорного каната l1будет меньше длины цепной линии l, то веретено приподнимется над грунтом и якорь утратит часть держащей силы. Если же длина вытравленного каната l2 будет больше длины цепной линии, то часть цепи ляжет на грунт. Таким образом, по формуле (4.2)можно вычислить величину минимальной длины якорной цепи, которую необходимо вытравить на данном судне, чтобы обеспечить наибольшую держащую силу якоря. Ниже приведены длины якорной цепи, рассчитанные для судна среднего тоннажа, снабженного якорем Холла массой 5 т и якорь-цепью d=62 мм. Коэффициент держащей силы принят равным 2, масса метра цепи с контрфорсами в воде определена по формуле p=2d2 (d, см).
h, м............. 10 20 30 40 50 70 100 150 200
|
|
|
l, м.............. 51 74 92 108 123 141 187 245 300
Наибольшая держащая сила якоря Холла соответствует тяговому усилию, создаваемому течением 5—7 уз или ветром силой до10 баллов. Однако в действительности ветер дует порывами, вовремя которых его скорость может увеличиваться в 2 раза и более. Направление ветра также не остается постоянным, а периодически изменяется относительно среднего направления. Под действием переменного по силе и направлению давления ветра центр тяжести стоящего на якоре судна совершает сложное колебательное движение в виде неправильной восьмерки, во время которого судно разворачивается то одним, то другим бортом к ветру. Характер этого движения зависит от величины смещения клюза относительно диаметральной плоскости, положения центра парусности, длины якорной цепи и других факторов. Кроме того, во время волнения судно участвует в орбитальном движении частиц воды, при котором высота клюза над грунтом и его расстояние от места отданного якоря будут изменяться. В результате орбитального движения и рыскания возникнут силы инерции, многократно превышающие держащую силу якоря, и если не увеличить длину каната, то якорь «поползет». Расчеты показывают, что 5—10 м дополнительно вытравленного каната вполне компенсируют .орбитальное движение судна. Для компенсации сил инерции от рыскания потребная длина каната будет много больше. Следует считать, что если во время наибольшего натяжения каната в той его части, которая находится над водой, наблюдается стрелка провеса, то длина вытравленной цепи достаточная и веретено якоря находится в горизонтальном положении. Если цепь набивается «втугую», то канат необходимо потравить.
|
|
|
Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 289; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!