錨抓力

錨抓力

錨入土后所能承受的最大水平拉力。拉力超過抓力就會使錨在海底滑動,即所謂走錨現象。錨抓力受海底土質、錨的結構和入土狀態等因素的影響變化很大,大約可考慮為錨重的5~7倍左右,最大可達10倍。

定義


錨泊船的錨抓力指的是正常錨泊情況下錨的系留力。單錨泊方式的錨抓力在數值上等於錨的抓力和鏈的抓力之和,其中鏈的抓力為卧底錨鏈與海底之間的摩擦力。雙錨泊方式的錨抓力則為雙錨、雙鏈抓力的幾何和。

影響因素


影響錨抓力大小的因素有很多,除取決於錨的重量和外形外,還有底質、水深出鏈長度、海底地形及拋錨方法等。
1.錨重和每米鏈重
錨重和每米鏈重與錨抓力成正比。錨和鏈在海水中的重量僅為其空氣中重量的87%。
2.水深和出鏈長度
根據試驗,當底質為泥沙時,錨的抓力與出鏈長度、水深的關係如表所示。
表—錨的抓力與鏈長、水深的關係
出鏈長度/水深1.52.02.53.03.5
抓力/錨在空氣中重量0.661.011.391.742.09
由上表可知,出鏈長度大而水深小,則卧底鏈長大,抓力就大;反之,抓力就小。
3.錨型、底質、抓底姿態
錨、鏈的抓力係數越大,錨抓力越大。錨、鏈的抓力係數大小除與錨和錨鏈的形狀結構有關外,還與海底底質條件、錨的抓底姿態密切相關。
(1)錨型與抓力係數:錨的種類很多,形狀各異,對抓力影響很大。
(2)底質與抓力係數:海底的底質多為沙與黏土混合底質。沙質土(沙中含黏土量20%及以下)錨抓力大,在黏性土(沙中含黏土量在40%以上)中,黏著力越大,抓力亦大;而在泥底(沙中含黏土量在20%~40%之間)中,隨軟硬程度不同而變化較大。
(3)錨抓底姿態與抓力係數:錨拋下后,抓底姿態正常且有部分錨鏈平卧海底時,抓力達到最大,此時錨桿仰角為零。若出鏈長度不足,即相對於水深不夠充分時,隨著船舶的運動或外力的增加,不得不使其錨桿仰起一個角度,錨鏈幾乎沒有卧底鏈長。實驗表明,抓底的錨,其錨桿仰角越大,則抓力係數越小。
4.卧底鏈長和懸垂鏈長
卧底鏈長越長,錨抓力越大。對某一船舶而言,錨泊水域確定后,唯一可變因素就是出鏈長度,如欲增大錨抓力,可增大出鏈長度。懸垂鏈長雖不直接產生抓力,但由於它的重量下墜使錨桿的仰角為零,使拉力呈水平方向,從而保證錨能發揮穩定的最大抓力。同時它像彈簧一般,對陣發性作用於船體的外力起一定的緩衝作用。

計算錨抓力


同樣規格的錨,其抓力因底質、水底坡度、錨鏈長度與水深比例的不同而有差別。表示某種錨的抓力,其環境條件二般為水底平坦、錨鏈長度大於水深的3倍(如用鋼絲纜代替錨鏈,鋼絲纜的長度以保持錨桿向水平奇向直拉為準)。錨的抓力,可按下列公式計算:
P=CW;
式中:P——錨的抓力;
W——錨的重量;
C——錨的抓力係數。