一种锚具系留方式选型的试验方法与流程

文档序号:14235131阅读:444来源:国知局
一种锚具系留方式选型的试验方法与流程

本发明涉及船舶锚具系留方式设计技术领域,尤其涉及一种锚具系留方式选型的试验方法。



背景技术:

锚具系留方式的选型合理性对船舶航行的安全性很重要,设计院在船舶锚具系留方式的选型上往往只是依据经验船型,验证选型合理性的试验则交由船企组织实施,但是船企又往往默认设计院的选型,或者对于选型合理性的试验方向不正确,造成不尽合理的船舶锚具系留方式用于实船制造,导致实船拉锚试验起抛锚作业时,锚具碰撞船体的现象时有发生。目前,船企对于锚具系留方式的选型合理性,一般只采用传统的木模拉锚试验方法,进行系锚局部部位的起抛锚作业,当这局部试验结果达标,便算完成任务。系锚局部部位的木模拉锚试验结果达标,只能证明局部部位起抛锚和藏锚状态良好,而不能作为判定锚具系留方式的选型依据,当然了,如果不计成本把拉锚试验箱体完全制作出来,并进行全面试验,算是最“正宗”的一种选型试验方法,但是,这种方法受到试验场所、工装材料强度的限制,同时也受到制作技术、试验周期所羁绊,而且试验过程后接踵而来的各种修改工作都需要高空作业,所带来的安全生产成本不是金钱所能弥补的,因此,“正宗”的试验方法并不被提倡,且在实际生产中也并未真正被船企实行过。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供一种锚具系留方式选型的试验方法,仅需在二维模型上模拟,成本低、效率高、安全易行。

基于此,本发明提供了一种锚具系留方式选型的试验方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤一,根据设计图绘制出锚具系留结构在船体外板上的剖面图;

步骤二,根据锚具制作图绘制出锚具的正面模型和侧面模型;

步骤三,以步骤一中的剖面图为试验背景,调入步骤二中的锚具正面模型和侧面模型,手动调整锚具的高度,模拟拉锚试验;

步骤四,根据拉锚试验结果,调整锚具系留结构或修改锚具系留方式。

上述的锚具系留方式选型的试验方法中,所述步骤一包括:根据设计图,先将锚具系留结构的轮廓线绘制在船体水线面型线图上,再以锚链筒中心线作为剖切线,切取锚具系留结构的轮廓线和船体水线面型线,绘制出锚具系留结构在船体外板上的剖面图,该剖面图包括船体外板型线、锚链中心线以及锚链筒、锚穴、锚唇等锚具系留结构的轮廓线。

上述的锚具系留方式选型的试验方法中,所述步骤二包括:根据锚具的满角状态绘制锚具的侧面模型,即锚爪与锚杆的夹角为β。

上述的锚具系留方式选型的试验方法中,所述旋转角度β为35°。

上述的锚具系留方式选型的试验方法中,所述步骤三包括:确定锚链中心线与船体外板的相碰点为转折点,先以转折点作为起点,向下作铅垂线;再以转折点为旋转中心,将铅垂线向船体所在侧旋转角度α得到模拟线;接着调入锚具的正面模型,将锚具的正面模型沿模拟线布置,并以模拟线为运动轨迹上下手动调整锚具的高度,模拟拉锚试验,观察锚具与球鼻艏外板有无碰撞,记录碰撞部位和嵌入深度。

上述的锚具系留方式选型的试验方法中,所述旋转角度α为3°。

上述的锚具系留方式选型的试验方法中,所述步骤三还包括:调入锚具的侧面模型,将锚杆沿铅垂线布置并将锚爪指向船体所在侧,再将保持满角状态的锚具的侧面模型以铅垂线为运动轨迹上下手动调整高度,模拟拉锚试验,观察锚爪的尖端与船体外板有无碰撞。

上述的锚具系留方式选型的试验方法中,所述步骤四包括:若锚具的正面模型与球鼻艏外板相碰撞,嵌入深度为l,则将转折点沿船体外板型线向上调整,使得锚具在水平方向上远离船体外板,锚具的正面模型与船体之间获得安全距离,其中,锚具的水平调整值为h,安全距离为k,则h=l+k。

上述的锚具系留方式选型的试验方法中,所述步骤四还包括:若锚具的正面模型与球鼻艏外板相碰撞,且锚爪的尖端也与船体外板相碰撞,则将转折点沿水平方向远离船体外板移动得到新的转折点,移动距离为水平调整值h,再以新的转折点为基点修改锚具系留方式,同时保证锚爪的尖端不与船体外板相碰撞且锚具与船体之间获得安全距离k。

上述的锚具系留方式选型的试验方法中,所述拉锚试验的过程是在电脑的设计软件中静态模拟的。

实施本发明实施例,具有如下有益效果:

本发明提供的一种锚具系留方式选型的试验方法,通过在二维模型上模拟锚具的各种状态以及拉锚试验,验证原有的锚具系留方式能否满足锚具的顺利收放要求,并在拉锚试验获得的参数基础上进行锚具系留结构的调整或锚具系留方式的修改,最终获得满足锚具收放要求的锚具系留结构或锚具系留方式。该方法无需制作拉锚木模,成本低、效率高,更能够避免木模的反复修改,节约大量的人力和物力,安全易行。

附图说明

图1是本发明实施例的船体水线面型线图上锚具系留结构轮廓线的示意图。

图2是本发明实施例的锚具系留结构在船体外板上的剖面图,

图3是本发明实施例的锚具的正面模型的示意图。

图4是本发明实施例的锚具的侧面模型的示意图。

图5是本发明实施例的拉锚试验的示意图。

图6是本发明实施例的修改锚具系留方式的示意图。

附图标记说明:

1、锚链筒中心线,2、外板,3、锚链中心线,4、锚链筒,5、锚穴,6、锚唇,7a、锚具的正面模型,7b、锚具的侧面模型,71、锚爪,72、锚杆,8a、铅垂线,8b、模拟线,9、锚台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明的优选实施例,一种锚具系留方式选型的试验方法,其包括如下步骤:

步骤一,如图1至图2所示,根据设计图,先将锚具系留结构的轮廓线绘制在船体水线面型线图上,再以锚链筒中心线1作为剖切线,切取锚具系留结构的轮廓线和船体水线面型线,绘制出锚具系留结构在船体外板2上的剖面图,该剖面图包括船体外板2型线、锚链中心线3以及锚链筒4、锚穴5、锚唇6等锚具系留结构的轮廓线。

步骤二,如图3至图4所示,根据锚具制作图绘制出锚具的正面模型7a和锚具的侧面模型7b,其中,锚具的侧面模型7b采用锚具的满角状态,即锚爪71与锚杆72的夹角为β,在本实施例中,β取35°。

步骤三,如图5所示,以步骤一中的剖面图为试验背景,确定锚链中心线3与船体外板2的相碰点为转折点a,再以转折点a作为起点,向下作铅垂线8a,接着以转折点a为旋转中心,将铅垂线8a向船体所在侧旋转角度α得到模拟线8b,在本实施例中,α取35°;模拟线8b绘制完毕以后,调入步骤二中的锚具锚具的正面模型7a,将锚具的正面模型7a沿模拟线8b布置,并以模拟线8b为运动轨迹上下手动调整锚具的高度,模拟拉锚试验,观察锚具与球鼻艏外板2有无碰撞,记录碰撞部位和嵌入深度;而后,调入锚具的侧面模型7b,将锚杆72沿铅垂线8a布置并将锚爪71指向船体所在侧,再将保持满角状态的锚具的侧面模型7b以铅垂线8a为运动轨迹上下手动调整高度,模拟拉锚试验,观察锚爪71的尖端与船体外板2有无碰撞。

步骤四,如图6所示,若锚具的正面模型7a与球鼻艏外板2相碰撞,嵌入深度为l,则调整锚具系留结构,将转折点a沿船体外板2型线向上调整,使得锚具在水平方向上远离船体外板2,锚具的正面模型7a与船体之间获得安全距离,其中,锚具的水平调整值为h,安全距离为k,则h=l+k,此种调整方法只适用于锚具的正面模型7a与球鼻艏外板2相碰撞的情况,因为锚穴5所在处的外板2斜率变化不明显,所以不能消除锚爪71的尖端与船体外板2相碰撞的情况;若锚爪71的尖端与船体外板2相碰撞,则将转折点a沿水平方向远离船体外板2移动得到新的转折点a’,移动距离为水平调整值h,再以新的转折点a’为基点修改锚具系留方式,例如本实施例中将锚穴5改为锚台9,同时保证锚爪71的尖端不与船体外板2相碰撞且锚具的正面模型7a与船体之间获得安全距离k。

需要指出的是,步骤一中提到的水线面是指船体吃水处的水平面与船体相交所构成的剖面。另外,上述拉锚试验过程是在电脑上的autocad软件中静态模拟的。

综上,本发明提供的一种锚具系留方式选型的试验方法,通过在二维模型上模拟锚具的各种状态以及拉锚试验,验证原有的锚具系留方式能否满足锚具的顺利收放要求,并在拉锚试验获得的参数基础上进行锚具系留结构的调整或锚具系留方式的修改,最终获得满足锚具收放要求的锚具系留结构或锚具系留方式。该方法无需制作拉锚木模,成本低、效率高,更能够避免木模的反复修改,节约大量的人力和物力,安全易行。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也视为本发明的保护范围。

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