UG锚系仿真运动分析的ADAMS二次开发(4)

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2.1.2 锚系工作原理

锚在船舶航行中起着非常重要的作用，正确合理地使用它会给我们操控船舶带来方便和安全保障。所以熟练掌握船锚的工作原理十分必要。首先讲下抛锚的条件，不是任何地方都可以抛锚的，最佳的底质是沙石底，泥底其次，礁石底质就很难抛锚，可能难以产生抓力，也可能被岩石卡住难以起锚。水深太大，比如在大洋上，三、四千米的水深，也不能抛锚。

船舶抛锚停泊是常用停泊方法。其过程大致是：船上以锚链或锚索连接的锚抛入水中着地，并使其啮入土中，锚产生的抓力与水底固结起来，把船舶牢固地系留在预定的位置，根据不同的水域、气象条件和作业要求、锚的抛投方法有所不同，常用的方式有首抛锚、尾抛锚及首尾抛锚。

1、船首抛锚

船首抛锚，有抛单锚和双锚两种。一般情况下只抛单锚即能系牢船只，只有在风浪特别大和锚地大狭小时抛双锚。船首抛锚时，船体所受的风力、水流力及浪波冲击力等外力最小，所以这种方式是抛锚停泊的主要方式，也是主锚布置在船首的主要原因。一般很小的船上和渔船上只配一个首锚。除此之外，任何船舶上都在船首配两个主首锚。当船长达一定程度时，船上还应另设一个备用主锚，也称为抗风锚。

2、船尾抛锚

船尾抛锚多用于内河船和登陆船艇。当内河船向下游顺水航行停泊时，为保障安全和避免调头、常采用船尾抛锚。在登陆舰艇退滩作业中，在主机的配合下，依靠锚机的拉力将搁滩的舰艇拉下滩头。

3、首尾抛锚

若想使停泊的船舶总是以船舷，对着风向时，就采用首尾抛锚方式。首尾抛锚的方法，一般是将主锚从顶风方向抛出，从船尾把一根缆索绕过船舷外边与已抛出的主锚链联结，然后再放出一些主锚链即可，另一种方法是，在首部主锚抛出后，再从尾部抛出尾锚。尾锚通常用小艇运出抛下，尾锚一般比主锚小，约为主锚的1/3。

抛锚时，不能用太快的速度，要慢慢将锚放下，速度过快会导致锚及锚链的难以刹住，可能损坏锚机，甚至可能产生其它严重后果。锚首先是锚冠触底，然后锚身躺倒，这时在平衡杆作用下，锚爪尖端也会触底，但是不会抓到沙石中。船会继续放下一定长度的锚链，使大部分锚链都平铺在海底。这时向后动车，将锚链向后微微拖动，锚爪在锚身重力和锚链拉力的共同作用下，就插入沙石中。

此时，船舶会稍微收回一些锚链。一般而言，放出的锚链长度应该是水深的3-5倍。锚链过长，则增大的船舶的回旋范围，易于与其它抛锚船只碰撞。锚链过短，则易于向上牵动锚身，使锚松动，失去抓地效果。在锚抓抓地后，相当于打了一个地桩，而锚链在放下后，基本上只有与底质水平的拉力，在这个角度上，锚的抓力是最大的。除非风浪极大，一般船锚都可以抓牢。

在起锚时，船舶向前动车，同时慢慢收回锚链，在离锚较近处，拉直锚链，此时锚杆在锚链的拉力下将抬起，锚将以锚冠为轴，利用杠杆的原理将锚爪从底质中起出，然后船舶继续收回锚链，直至将锚拉出水面，这就完成了起锚过程。

2.2 锚系的分类

锚是锚泊设备的主要部件。古代的锚是一块大石头，或是装满石头的篓筐，系在绳的一端抛入水中,源^自#751*文·论~文]网[www.751com.cn，以其重量使船停泊。后来有木爪石锚，即在石块两旁系上木爪，靠重量和抓力使船停泊。中国南朝已有关于金属锚的记载。中国古代帆船使用四爪铁锚，这种锚性能优良，至今在舢板和小船上仍有使用的。现在锚的种类很多，大致分为有杆锚、无杆锚、大爪力锚及特种锚四大类型，十多种锚[2]。