基本介紹
- 中文名：無桿錨
- 外文名：stockless anchor
- 別稱：山字錨
- 類型：霍爾錨、斯貝克錨等
- 特點：拋起錨方便等
- 學科：船舶工程
簡述,類型,入土過程,影響因素,
簡述
無桿錨(Stockless Anchor)又稱山字錨，沒有橫桿，兩錨爪(Anchor Fluke)可以相對錨乾(Anchor Shank)轉動並同時抓底。其錨頭(Anchor Head)與錨干係分別鑄造，錨幹上部的孔與錨卸扣相連線，錨乾下部的孔可插入銷軸。錨頭是錨爪和錨冠(AnchorCrown)組成的整體，中間有孔，錨乾從孔中穿過，緊挨孔旁有兩個半圓形的槽，銷軸嵌在半圓形槽內，這樣錨爪平面對錨乾可在一定角度範圍內轉動，因此屬於轉爪錨一類。
無桿錨的一般特點是：
(1)因無橫桿，拋起錨非常方便，起錨後可直接收存在舷邊鏈孔處，不占甲板面積。
(2)兩錨爪同時抓底，無錨爪露在土外。
(3)普通無桿錨(如霍爾錨、斯貝克錨等)的抓重比，在軟泥底中一般為3左右，沙質底可達5～7，最大不超過8，抓力比有桿錨小，但可通過適當增加錨重來彌補。
因使用方便，無桿錨被廣泛用作商船的首錨。現代新型無桿大抓力錨在結構和性能上都有較大改進，抓力有很大提高。
類型
(一)霍爾錨
霍爾錨錨乾是鍛鋼的，將兩個錨爪連在一起的錨冠是鑄鋼的，裝配時將錨於自下而上穿過錨冠，直到錨乾下端的錨軸緊靠在錨冠的窩穴內，然後在錨冠上插入兩個插銷，以擋住錨軸不使錨乾脫出。這樣，錨爪即可相對錨乾而轉動。
霍爾錨不僅製造裝配容易．其最大優點是沒有錨桿，收存方便，在起錨時能將錨乾收入錨鏈筒內，而且錨經常處於拋出狀態。霍爾錨的抓重比較小，為2.5～4。但由於其拋起錨方便、省時省力，它的兩爪均齧入水底，不會對過往船隻造成危害，故被廣泛套用於各種船舶上，作為主錨。
霍爾錨錨頭的重心位於錨軸軸線之上，起錨時，提起錨乾後，兩爪會向一側傾斜，若恰好傾向船外板，就會擦傷船外板，甚至卡住，妨礙錨乾收入錨鏈筒中。
(二)斯貝克錨
斯貝克錨的錨頭重心位於錨軸軸線之下，起錨時，提起錨乾後，兩爪向上與錨乾處在同一垂直平面內。當爪尖觸及船外板時，錨爪會向離開外板的一側傾斜，不致擦傷船外板，能使錨乾順利收入錨鏈筒內，錨爪與船外板的貼合性較好，故被廣泛用做始首錨。
(三)尾翼式錨尾翼式錨是我國研製出的一種新型無桿錨。國標有AR6(長柄)和BR6(短柄)兩種類型。其結構特點是設有4個尾翼，使得助抓突角很寬厚，錨頭重心低。其操作特點是入土阻力小，入土性能和穩定性好，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克錨，更符合商船對船用錨的多方面性能要求。尾翼式錨已在船上較廣泛地使用。
四)貝爾特脫錨
貝爾特脫錨是由美國研發並得到長期使用的無桿錨。
入土過程
無桿錨的入土過程是這樣的，拋錨著底後兩爪先平躺在水底。由於在錨冠四周沒有突緣，迫使錨爪的爪尖轉向水底，錨爪與水底成一定的角度，在錨鏈的拖曳下，爪尖支持在水底，而使錨冠逐漸升起。然後兩錨爪在錨重及錨鏈的拉力作用下逐漸齧入泥土，直到錨抓力與錨鏈拉力達到平衡為止。
影響因素
影響無桿錨入土及性能的主要因素有以下二點。
圖1錨的特徵數
圖1錨的特徵數(一)錨爪襲角
如圖一所示為幾種錨的襲角與折角。錨爪襲角有二：錨冠未離開地面時的α0，它影響錨冠的升起；錨冠升起後將要入土前的α1，它影響錨爪入土。近代一些錨大都取α0為18°，而α1為64°～74°。一般錨的錨爪折角β為45°。突緣的形狀、大小、轉動軸心B的位置均影響錨爪襲角的大小。為了迫使爪尖朝向水底一面，有利於錨冠升起，通常轉動軸心B點的位置不能太靠後。
(二)錨的重心位置
錨的重心位置是以錨冠升起時的CH/CA值(圖2)來表示的。為了使入土時爪尖處具有較大的垂直分力，常使爪尖稍偏於重心之前，CH/CA之值常取0.05～0.10。此時爪尖上的壓力相應為1.05～1.10W(W為錨重)。假定壓力平均分配給兩個爪，則每一爪尖入土的垂直分力為0.53W～0.55W，仍較海軍錨小(海軍錨約為0.66W)。
圖2 錨爪尖支持在水底
圖2 錨爪尖支持在水底無桿錨既以兩個錨爪同時齧入泥土，則其抓重比似應比單爪入土的有桿錨高，但實際上，無桿錨的抓重比往往反而較低，其主要原因如下。
①當船隻在拋錨停泊時，若遇到風力、流力方向改變，船位常以錨為中心發生轉動。由於船位改變，作用在錨卸扣處錨鏈的水平拖力不能與錨乾的方向保持一致，因而，會引起錨爪在泥土中旋轉。單爪入土的海軍錨轉動時，錨爪與泥土的嚙合受到破環的程度較小。而兩爪同時入土的無桿錨轉動時，就使錨爪與泥土之嚙合遭到嚴重的破壞，致使錨的抓力大為降低。
②無桿錨錨爪端部的形狀不像海軍錨那樣易於深入泥土，錨爪齧入不深，因而抓力較小。
③無桿錨的兩個錨爪齧泥土的深度可能不相同，兩爪的受力就不等，從而形成力矩，促使一爪從泥土中翻轉出來，這種不穩定性將大大影響無桿錨的抓力及錨泊的可靠性。
應該指出，凡是以錨爪與水底嚙合而產生錨抓力的普通船錨，為了保持最佳的嚙合狀態，以產生最大的錨抓力，故要求錨乾始終平躺在水底，不能翹起，即要求錨鏈保持與水底相切，錨鏈上的拉力為水平方向。否則，錨爪與水底的嚙合就會遭到破壞，錨爪會從泥土中翻出，抓力降低，就有走錨的危險。換言之，普通船錨只能產生水平方向的抓力。因此，在錨泊時最好有一段錨鏈躺在水底，以保證船錨不受提升力。
