那么,是否有办法,既对锚链不加强制力,又能让锚链自由自在地通过锚链筒口,而且,一点也不发生锚链扭转现象呢?要解决这个问题,这就先要了解锚唇与锚链运动的关系,通过优化锚唇曲面来实现。
锚唇曲面之所以难以设计,究其原因,主要有以下几点:
(1) 锚唇曲面形状特殊,整个外形以自由曲面为主,通过三维软件进行参数化造型具有较大的难度;
(2) 针对不同的船型,有不同的锚唇设计方案;
(3) 采用不同的锚,也有不同的锚唇设计方案;
(4) 即使同一船,使用同种锚,也可能会有多个锚唇设计方案。
1.3. 本课题的研究思路
本课题研究的基本思路类似于范成法,以虚拟加工软件Vericut为工具,以锚杆实际运动路径来规划走刀路径,以锚杆实际尺寸建立仿形加工刀具,加工出锚唇曲面的基本思路。
过程:在Vericut仿真加工软件中建立所需的五轴机床,以锚杆为原型建立仿形刀具,编制走刀路径并生成NC数控代码。构建合适毛坯,导入Vericut中加工出所求曲面。在这个过程中,刀具的运动轨迹即为我们要求的刚体的运动轨迹。将切削模型导入三维软件中完善,使加工出的锚唇与锚、锚爪满足实际拉锚要求。在ADAMS中建立动力学模型进行运动仿真,检验加工出的曲面是否满足设计的要求。
第二章 锚唇和锚运动之间关系
船舶在起锚过程中,锚链的扭转现象、锚链向外缘滑出现象和锚翻身收藏的故障,是锚设备在使用过程中,经常会出现的三大主要问题。
锚翻身收藏的方便性,主要与船舶艏部的线型、锚链筒角度的选择和锚箱设计等各种因素,都有直接的关系。一般,对这些因素考虑周到,有关这方面的资料也比较齐全,并进行精心设计和模拟试验。但是,往往会忽视了小零件锚唇的设计。对于锚唇常采用按锚链筒中心线,对称地进行设计的习惯方法,因而,目前不少船舶还是经常出现锚翻身收藏的故障。
2.1. 锚翻身运动
锚翻身运动是起锚过程中最后一个程序,它包括:从船舶收起全部锚链以后起,锚杆开始进入锚链筒,接着出现锚爪碰撞船体外板,进行锚翻身运动,最后,收紧锚杆,使锚爪紧贴锚唇和外板。