Виды анкера: Виды анкеров, способы применения, монтаж

Содержание

Виды анкеров

Анкерный крепеж используется в тех случаях, когда нужно прикрепить механизм, устройство или деталь к монолитному основанию – стене, полу, потолку и пр.

Анкер – это металлическое крепежное устройство в виде стержня или втулки с наружной или внутренней резьбой, которое устанавливается и фиксируется в отверстии, выполненном в монолитном основании.

✔ Механические. Наиболее известным является анкер клиновой. Крепление осуществляется за счет распорной силы, возникающей между подвижными элементами крепежа и стенками отверстия.

✔ Химические (клеевые). Закрепление в основании производится с помощью цементного раствора, смолы или клея, которыми заполняют (замоноличивают) пространство между анкером и отверстием.

Материал основания

Поскольку крепление механических видов крепежей основано на создании распирающего усилия, возникающего между ними и основанием, необходимо, чтобы материал последнего обладал монолитностью и достаточной твердостью. Этому условию удовлетворяют кирпич, искусственный или натуральный камень, бетон, дерево, пластмассы.

Возможность крепления анкеров в ячеистом бетоне зависит от его плотности. В недостаточно твердых пористых основаниях лучше использовать химические анкеры. В пустотных материалах применение данного вида крепежа в принципе невозможно.

Силы, действующие на анкер

В общем случае на крепеж воздействуют три силы

✔ Вырывающая, направленная на извлечение стержня из основания. Ее компенсируют силы трения, возникающие в результате распора (механические конструкции), или адгезия (у химических изделий). Рабочая нагрузка, которая воспринимается анкером, не должна быть больше 25-30% от максимального вырывающего усилия, которое может выдержать крепеж.

✔ Изгибающая.

✔ Срезающая.

Основные виды механических анкеров

Работа всех видов механических анкеров основана на расклинивающем эффекте. Конструктивно это может быть реализовано по-разному. Нужно иметь в виду, что названия анкеров не стандартизованы, поэтому изделие одного и того же принципа действия у разных производителей может называться по-разному.

Клиновой анкер

В наиболее распространенном исполнении клиновой анкер состоит из 3-х частей – распорной втулки, шпильки и гайки. Втулка имеет несколько разрезов с одного края, позволяющих сегментам расходиться в стороны. Конец шпильки оснащен конусным наконечником. Заворачивая рым болт или гайку конус шпильки входит во втулку и раздвигает ее сегменты, создавая расклинивающее усилие.

Клиновые крепежи могут быть однораспорными (иметь только одну расклинивающуюся втулку) и двухраспорными, оснащенными двумя втулками, которые создают две распорные зоны. Благодаря этому повышается прочность закрепления.

Анкер-болт с ударным распором

Выполнен в виде полого стержня, один конец которого имеет наружную резьбу, а второй представляет собой втулку, надрезанную вдоль оси на 4 части. Данные виды анкеров забивают в отверстие стороной, на которой расположена втулка. В центральное отверстие вставляется стержень, напоминающий гвоздь.

При ударе по его концу он входит во втулку и раздвигает ее сегменты в разные стороны, заклинивая изделие в основании.

Забивной анкер

Отличается от выше рассмотренных тем, что имеет внутреннюю, а не наружную рабочую резьбу, т.е. работает как гайка. Конструктивно представляет собой втулку с внутренней резьбой, конец которой разрезан на четыре сегмента. Внутрь втулки вставлен распорный конус, по которому при закреплении конструкции ударяют стержнем (бородком).

При этом конус входит в разрезанную часть втулки и раздвигает ее сегменты, стопоря изделие в отверстии.

Найти мастера

—

Анкеры, их виды и особенности монтажа

Анкеры – это крепежные элементы, предназначенные для решения проблемы, повсеместно возникающей при выполнении строительных и ремонтных работ. С их помощью к вертикальным перегородкам и горизонтальным перекрытиям крепятся разные тяжелые грузы: от люстры в доме до крупных конструкций на производствах. Анкеры отличаются от других видов крепежа высокой нагрузочной способностью при монтаже напрямую в стройматериал: бетон, камень, кирпич и др.

Универсальные забивные анкеры

Наиболее распространены забивные анкеры – универсальный тип крепежа, который широко используется и в строительстве, и в быту при выполнении ремонтных работ собственными силами. Они представляют собой стальные или латунные гильзы с метрической резьбой на внутренней части и распорными лепестками с насечками. Они очень легко устанавливаются с помощью обычного инструмента, который есть на каждой стройплощадке: сверла или перфоратора, молотка, отвертки или ключа. Для установки забивного анкера необходимо:

просверлить отверстие по размеру и очистить его от пыли;

вставить анкер и забить его до упора;

расклинить разрезную часть;

закрутить в анкер крепеж.

При расклинивании анкера и закручивании болта или шпильки лепестки раздвигаются, плотно прижимаясь к бетону, камню или полнотелому кирпичу. Несмотря на очень простую конструкцию, крепеж надежно держится за счет сил трения, возникающих между насечками на внешней части и неровностями строительного материала. Забивные анкеры могут выдержать солидные вырывающие и срезающие нагрузки, обеспечивая надежную фиксацию тяжелых строительных конструкций в стенах или перекрытиях.

Другие виды анкеров

Там, где не хватает возможностей забивных анкеров, используется крепеж более сложной конструкции, выдерживающий значительно большие нагрузки или позволяющий устанавливать анкеры не только в прочные полнотелые строительные основания.

Клиновые анкеры фиксируются в основаниях благодаря наличию специального клина, расширяющегося при затягивании крепежа ключом.

Распорные и двухраспорные анкеры – это крепеж, состоящий из одной или нескольких гильз с продольными разрезами и внутренней шпильки. При затягивании они распираются по всей длине, поэтому выдерживают большие нагрузки.

Анкерные болты расклиниваются конусной гайкой, продвигающейся к головке крепежа при его закручивании. Происходящее при этом распирание металлической втулки обеспечивает прочную фиксацию внутри отверстия.

Какой именно анкер купить, зависит от стоящих перед вами задач. В ассортименте Интернет-магазинов и поставщиков крепежа есть анкеры разных видов, с помощью которых можно надежно фиксировать детали и конструкции даже в не очень прочных основаниях, вроде пустотелого кирпича или бетона с глубокими трещинами. Также выпускаются узкоспециальные модели крепежных изделий, предназначенные для крепления в гипсокартоне или монтажа рам и дверных коробок.

Современные анкеры

Качественные анкеры изготавливаются из углеродистой стали с отличными прочностными характеристиками или других металлов (например, латуни). Для защиты от коррозии и продления срока службы на них наносится антикоррозионное покрытие белого или желтого цвета – оцинковка. В комплекте с оцинкованным крепежом они представляют собой очень надежное, долговечное и безопасное крепление.

Хорошей альтернативой обычным анкерам в последние годы стали химические – крепеж на основе химических смол и отвердителей. Они сцепляются с материалом-основой за счет сил когезии и адгезии, взаимодействуя с основанием на молекулярном уровне. Они отличаются от обычного крепежа улучшенными характеристиками, но и цена таких анкеров намного выше.

Все, что вам нужно знать о 8 основных типах якорей для лодок

Ян Форти
Обновлено 14 марта 2023 г.
В лодках

Boat Safe — сайт, поддерживаемый сообществом. Мы можем получать комиссию за ссылки на этой странице, но мы уверены во всех рекомендуемых продуктах.

Существует довольно много типов якорей, которые вы можете использовать для своей лодки, и не все они взаимозаменяемы, поэтому важно выбрать правильный. Многие яхтсмены имеют более одного типа якоря, поскольку не все якоря хорошо работают в любых условиях. Хорошо иметь якорь, который может работать на мягких и грязных поверхностях, а также на твердых или каменистых поверхностях. Если вы заранее знаете, где вы будете кататься на лодке и какие условия, вы можете подготовиться, убедившись, что у вас есть правильный якорь.

Все, что нужно якорю, чтобы быть в рабочем состоянии, это удерживать судно на месте в воде. Но для этого требуется якорь, подходящий как для размера вашей лодки, так и для условий под водой.

Давайте рассмотрим 8 наиболее распространенных типов анкеров, чтобы понять, для чего они нужны и как они работают.

Якорь Fluke или якорь Danforth

Fluke — это тип якоря, но Danforth — это торговая марка, которая может использоваться для описания того же самого. Это как салфетка против Kleenex. Название «трещина» является отсылкой к так называемым «трещинам» — заостренным частям якоря, которые торчат, как зубы.

Некоторые конструкции хвостовиков могут разваливаться, а некоторые прочные. Как правило, они сделаны из легкого алюминия и обладают замечательной прочностью и удерживающей способностью, даже если они довольно маленькие и легкие.

Существует несколько конструкций лап, некоторые из них могут иметь несколько лап, но их должно быть не менее двух. Они отлично подходят для окуня, понтонов и многого другого.

Преимущества: Этот тип якоря может очень хорошо цепляться за мягкое дно, состоящее из грязи и песка. Лопасти могут зарываться, как совок, и зарываться глубоко, позволяя давлению грязи/песка и воды давить на плоские части лап, создавая сильную фиксацию, чтобы удерживать вашу лодку на месте. Это, возможно, лучший вид якоря для использования в таких ситуациях
Недостатки: Якорь-лапа не лучший вариант для использования на твердой поверхности. Если земля плотно утрамбована или покрыта камнями или сорняками, двуустка будет менее эффективна в захвате любого вида и, возможно, вообще не сможет ни за что зацепиться, что сделает ее практически бесполезной.

Стоимость: Стоимость анкеров Fluke варьируется в зависимости от размера и качества. Некоторые трематоды меньшего размера, которые по-прежнему работают очень хорошо, можно купить менее чем за 25 долларов. Более качественные и крупные трематоды можно найти по цене от 100 до 150 долларов.

Якорь с когтями или якорь Брюса

Брюс — торговая марка одного из видов якоря с когтями. Якоря с когтями напоминают анкеры плуга, но с более широкой секцией черпака и, как правило, с тремя зубьями или когтями, которые он использует, чтобы вонзиться в субстрат, чтобы закрепиться.

Преимущества: Анкеры с когтями считаются одними из самых простых в использовании. Установка когтевого анкера обычно выполняется быстро и легко по сравнению с другими типами анкеров. Его также легко сбросить, когда он ослабнет, поэтому многие яхтсмены предпочитают его и считают хорошим универсальным якорем для большинства условий. Лучше всего он работает, когда дно мягкое, поэтому он может зацепиться за него, а также он хорошо справляется со скалами и кораллами, потому что зубы или когти могут встать на место.
Недостатки: Если дно слишком твердое, как плоская глина, то когтеобразному якорю будет трудно найти что-нибудь, за что можно зацепиться и закрепиться. То же самое касается дна, которое слишком полно сорняков, поскольку форма когтя не предназначена для того, чтобы удерживать их. Фунт за фунтом, анкер с когтями также имеет меньшую удерживающую способность, чем большинство других анкеров, поэтому в плохих условиях вы можете обнаружить, что анкер с когтями расшатывается сам по себе гораздо чаще, чем вам хотелось бы.

Стоимость: Самые маленькие якоря Брюса или когтевого типа стоят от 30 до 40 долларов и лучше всего подходят для небольших судов. Более крупные и тяжелые когти, особенно из нержавеющей стали, вырастут в цене до 150 долларов и более. Якоря с когтями морского класса весом более 40 фунтов могут стоить даже 500 долларов.

Грибовидный якорь

Грибовидный якорь получил свое название из-за своей формы, напоминающей перевернутую шляпку гриба. Они чаще используются для постоянных швартовок, например, для буев, поскольку их удерживающая способность со временем только увеличивается по мере накопления на них ила и мусора. Они работают, просто сидя на месте и позволяя чашеобразной части со временем заполняться по мере того, как текущий материал откладывается внутри.

Преимущества: Грибовидные якоря являются одними из самых дешевых якорей, и они бывают небольших размеров, которые идеально подходят для очень маленьких лодок. Большие грибы могут удерживать вещи на месте постоянно, если им дать время, чтобы действительно укорениться.

Недостатки: Большинство грибов не подходят для временной стоянки, потому что им нужно время, чтобы закопаться и оказать сопротивление. У них очень ограниченная удерживающая способность для более крупных судов, особенно для краткосрочной постановки на якорь. На твердом или каменистом дне грибовидный якорь не сможет обеспечить какую-либо удерживающую силу, поскольку им нужен мягкий материал и ил, чтобы заполнить чашу и обеспечить сопротивление.

Стоимость: дешевый чугунный грибовидный якорь для небольшого судна может стоить около 20 долларов. Более тяжелые грибы весом до 20 фунтов с виниловым или оцинкованным покрытием могут стоить до 70 долларов и более.

Якорь для захвата или якорь для захвата

Эти якоря напоминают крюк для захвата и, как правило, имеют четыре или более крюкообразных пальца, расположенных вокруг центральной колонны. Когти обычно складываются, когда они не используются, что делает этот анкер одним из самых компактных конструкций. Они предназначены для работы на каменистом дне, где крючки могут вклиниваться между камнями и вокруг них, образуя прочную цепочку.

Преимущества: Якоря-кошки лучше всего подходят для небольших лодок, таких как каноэ, благодаря их компактным размерам и удерживающей способности. После установки очень трудно отпустить якорь-кошку, чтобы удержание было надежным.
Недостатки: эти анкеры плохо работают без камней, за которые можно держаться. Они также имеют тенденцию легко ослабевать, если ветер и течение меняются, что не делает их идеальными для какой-либо долгосрочной якорной стоянки.

Стоимость: Якоря Grapnel могут быть невероятно дешевыми с якорями размером с лодку менее чем за 15 долларов. Более крупные версии из оцинкованной или нержавеющей стали могут стоить от 60 до 90 долларов.

Анкер плуга или анкер CQR

CQR — торговая марка для одного из анкеров плуга. Они получили свое название, потому что выглядят как старый плуг, который можно найти в поле. Там, где у лапы есть два или более зуба, у плуга есть центральная лапа или зуб, который вонзается в дно, чтобы придать якорю необходимую фиксацию. Эти якоря очень старые и, как таковые, также очень распространены. Хотя любая лодка может использовать плуг, он хорошо работает с судами среднего размера.

Преимущества: Плуговый якорь является одним из лучших якорей, когда речь идет о переменах ветра и течения. Они с меньшей вероятностью вырвутся на свободу и нуждаются в сбросе в этих условиях. Они, как правило, хорошо работают во многих условиях и в результате довольно надежны и предсказуемы.
Недостатки: анкерные плуги не обеспечивают такого сильного удержания, как многие другие типы анкеров, и, в результате, чтобы получить работающий анкер, вам может потребоваться выбрать более тяжелый анкер, чем если бы вы использовали другой тип.
Стоимость: анкеры для плугов из оцинкованной стали могут стоить чуть более 100 долларов, а плуги из нержавеющей стали могут стоить около 250 долларов и более.

Треугольный анкер

Это еще один тип анкерного плуга, который иногда называют анкерным крылом. Причина, по которой они вообще разделены, заключается в том, что Delta представляет собой цельный якорь, а CQR — шарнирную часть, поэтому операция немного отличается. Дельта-анкеры являются одними из самых популярных анкеров, используемых сегодня, и, как правило, представляют собой прочные универсальные анкеры. Они идеально подходят для судов большинства размеров, включая более крупные лодки.

Преимущества: Анкер Delta надежен во многих условиях и, как тип плуга, способен получить достойную покупку в песке, грязи, глине и других условиях. Когда он действительно цепляется, потому что это цельный кусок, он также обеспечивает удивительно сильную фиксацию, особенно по сравнению с аналогичными якорями.
Недостатки: Хотя дельта-якорь отлично подходит в большинстве случаев, он с трудом удержится, если дно каменистое.

Стоимость: Дельта-якорь для лодки длиной от 30 до 40 футов может стоить вам от 400 до 500 долларов. Дельта из нержавеющей стали весом 22 фунта может стоить более 700 долларов. Тем не менее, вы можете найти много дельт для небольших лодок, которые стоят от 100 до 200 долларов.

Коробчатый анкер

Коробчатый анкер представляет собой относительно новую конструкцию анкера, но она также доказала свою исключительную универсальность. Они не предназначены для какого-либо конкретного размера лодки и, кажется, хорошо работают со всеми типами. Говорят, что якорями можно закрепить даже плавучий дом. Как следует из названия, они имеют форму коробки с крючками или лапами по внешним краям. Он работает в любом состоянии дна, копаясь в более твердых поверхностях или царапая более мягкие, чтобы заполнить коробку и добавить веса. Из-за того, как устанавливается этот анкер, вам может понадобиться меньше анкерной линии для его использования.

Преимущества: Коробчатый анкер использует меньше веревки, чем традиционный анкер, и может удерживать угол 45 градусов. Направленные вниз лапы могут вонзаться в поверхность, не цепляясь за мусор, а якорь также может возвращаться в исходное положение, когда он ослабевает. Коробчатый анкер может закрепиться почти сразу после его опускания. Он предлагает экстремальную удерживающую способность с меньшим анкерным стержнем, чем многие другие современные анкеры, что делает его одним из самых популярных и перспективных стилей анкеров.
Недостатки: Поскольку они такие новые, они еще не так хорошо протестированы или им не доверяют, и они также могут быть немного дорогими, особенно для случайных яхтсменов или тех, у кого есть небольшие суда.

Стоимость: Вы можете приобрести коробчатые анкеры примерно от 100 долларов за базовую версию до 300 долларов за вариант из нержавеющей стали.

Мелководный якорь или шест

Эти якоря часто используются на джонках, плоскодонках или любых судах, используемых для ловли рыбы на очень мелководье. В отличие от стандартного якоря, который прикрепляется к тросу и сбрасывается за борт, якорь для мелководья представляет собой, по сути, просто шест, который проходит от борта корпуса до поверхности под водой. Поскольку он предназначен для использования на мелководье, он прикрепляет лодку непосредственно к земле внизу без необходимости в тросе.

Анкеры для силовых столбов выполняют эту работу автоматически, используя что-то похожее на гидравлическую руку, которая поднимает и опускает столб и закрепляет его на месте. Но якорь для мелководья, сделанный своими руками, может быть чем-то простым, например, стержнем из стекловолокна, который крепится к корпусу каким-либо зажимом.

Преимущества: Неудивительно, что этот тип якоря идеально подходит для мелководья. С установленным столбом электропередач эти анкеры можно установить практически на любом дне, а затем снова отпустить за считанные секунды. Они также обеспечивают чрезвычайно надежную фиксацию лодки на месте, чтобы обеспечить минимальное движение во время рыбалки. Столбы своими руками часто дешевы и просты в изготовлении, и в Интернете есть много видеоуроков.

Недостатки: Лодочный якорь типа Power Pole может потребовать крупных инвестиций, и не каждый яхтсмен захочет вкладывать столько денег в якорь. Точно так же самодельная версия будет дешевле, но может потребовать некоторого времени и усилий для производства, а также вам, возможно, придется провести некоторые пробы и ошибки, чтобы заставить ее работать.

Стоимость: опоры электропередач могут стоить более 2000 долларов США, а также требуют обслуживания. Однако столб, сделанный своими руками, может стоить вам 20 или 30 долларов в зависимости от дизайна.

The Bottom Line

Существует несколько типов якорей, которые работают с судном любого размера и с любой поверхностью, на которой вы пытаетесь закрепиться. Всегда важно проверить свой якорь, чтобы убедиться, что он соответствует вашим потребностям, может держите лодку, и вам легко установить и отпустить его, когда это необходимо.

Большинство анкеров не стоят больших денег, но некоторые более крупные или сложные конструкции могут обойтись вам в значительную сумму денег, поэтому убедитесь, что вы инвестируете в то, что вам действительно нужно, прежде чем совершить какую-либо покупку.

Руководство по типам анкеров

Что такое анкер?

Якорь относится к морскому или морскому оборудованию, предназначенному для ограничения движения транспортных средств или конструкций в воде. Якоря достигают своей цели, либо используя свой вес для удержания конструкций на месте, зажимая дно водоема, либо используя комбинацию обоих этих методов.

Кроме того, якоря могут также действовать как тормозные устройства (механизм положительного сопротивления) для кораблей и других подобных судов во время шторма. Они обеспечивают восстанавливающее сопротивление, которое сохраняет устойчивость и устойчивость судна и предотвращает захлопывание носовой части или затопление из-за нагрузки на зеленую воду в нестационарных условиях.

Удар носом относится к сильному удару носовой части судна о поверхность воды из-за больших волн, которые могут вызвать деформацию конструкции и разрушение.

Зеленая вода — технический термин для любой воды, которая присутствует на верхних палубах судна из-за частичного затопления в результате естественного движения водоемов.

Изображение только для наглядности

Хотя кораблестроители обычно стараются максимально уменьшить сопротивление при проектировании движущихся конструкций, чтобы увеличить их прямолинейную скорость, сопротивление может замедлять суда во время шторма, чтобы они оставались под контролем своей двигательной установки. Это предотвращает повреждение судов или других конструкций, плавающих на воде, при качении волн.

Традиционно якоря находились на борту больших судов, таких как суда для генеральных грузов и танкеры, чтобы удерживать их на месте, когда они пришвартованы к причалу в порту, или если они должны были полностью остановиться посреди моря. или океан.

С появлением нефтяных вышек и других подводных сооружений, размещаемых посреди больших водоемов, для соединения этих крупных полупогружных сооружений с морским дном стали использоваться якоря.

Как правило, анкеры предназначены для временного использования, чтобы при необходимости их можно было примотать обратно к конструкции. Тем не менее, некоторые морские сооружения требуют постоянных якорей, чтобы держать их связанными со дном водоема, поскольку они остаются в одном месте в течение длительных периодов времени.

Из чего сделаны якоря?

Анкеры, как правило, изготавливаются из металлов, устойчивых к долговременной коррозии, с использованием подходящих методов защиты, таких как гальваническое покрытие и гальванизация.

Однако они также могут быть изготовлены из армированных волокном композитов или полимеров, таких как углеродное волокно. Преимущество использования таких материалов в том, что они имеют высокое соотношение прочности и веса. Это означает, что по сравнению с обычными металлами даже конструкции из легких армированных композитов могут выдерживать огромные нагрузки или напряжения.

Однако недостатки использования таких анкеров заключаются в значительном удорожании стоимости разработки и крупносерийного производства. Кроме того, в некоторых методах швартовки используется вес якоря, чтобы удерживать конструкцию неподвижно.

Поскольку композиты очень легкие, эти типы анкеров в таких ситуациях дают незначительный эффект. Предстоящей областью исследований является использование многослойных скрещенных волокон в композитах, чтобы обеспечить несколько лучшие весовые свойства, не оказывая отрицательного влияния на прочность анкера.

Базовая конструкция анкера

Современные конструкции анкеров, которые чрезвычайно стабильны и способны легко цепляться за поверхности, как правило, основаны на трех стандартных конструкциях, которые использовались с 10 ^го века.

Это конструкции Fluked, Admiralty и Stockless, которые до сих пор часто используются для небольших судов и легких лодок.

В конструкции с лапами используются лапы, прикрепленные к центральному плечу якоря, обычно называемому хвостовиком. Лапы — это конструкции, похожие на зубцы вилки, которые используются для обеспечения сцепления и веса якоря.

Этот дизайн чаще всего использовался на кораблях первых британских моряков и викингов. Книги и случайные диаграммы, изображающие якоря на рисунках, часто используют для вдохновения случайный дизайн, поскольку его ошибочно принимают за структуру современных якорей. Это одна из самых простых конструкций, в которой вес якоря используется для забивания лап на дно океана.

В адмиралтейской конструкции используются два лапы, прикрепленные к центральному стержню плечами, перпендикулярными главной оси. Длинный стержень, прикрепленный к пересечению хвостовика и звеньев цепи, известен как приклад. Он используется для того, чтобы тянуть якорь к морскому дну или дну, пока одна из плавучих лап, наконец, не вонзится в дно и не усядется. 0003

Из-за спуска лапа под своим весом и дополнительным усилием приклада вдавливается в ложе. Однако проблема с адмиралтейской конструкцией заключается в том, что она может запутать якорь из-за того, что рука не погружена в дно океана.

Чтобы решить эту проблему, современные конструкции включают рычаги, которые могут складываться на центральный стержень. Таким образом, якорь превращается в конструкцию с одним стержнем и лапой, которую можно легко убрать и которая не запутает якорь при развертывании.

Основным отличием от стандартного образца адмиралтейских якорей стал якорь без остова. Он включал в себя базовую конструкцию адмиралтейского якоря с выступами вдоль дна, которые заставляли лапы погружаться на дно или дно океана.

Однако, несмотря на эти дополнения, удерживающая сила безштоковых якорей меньше, чем у их адмиралтейских аналогов. Что делает их широко используемыми в наши дни, так это их простота хранения. Их можно быстро поднять и положить на корпус.

Цепь или канат, образующие звенья, соединяющие двигатели якоря с хвостовиком, наматываются через отверстие в боковой части корпуса, известное как кошачья дыра или клюз. Удобная конструкция без приклада — вот что делает его обычным на современных кораблях, несмотря на то, что это относительно старая конструкция.

Постоянные анкеры

Морские конструкции часто используются в течение длительного времени, когда они остаются в одном месте с минимальным перемещением. Из-за дороговизны и чрезвычайно чувствительного характера оборудования, используемого нефтяными вышками и сборщиками энергии, они не могут позволить себе двигаться более чем на несколько миллиметров.

Кроме того, риск повреждения важных компонентов или утечки масла требует, чтобы эти конструкции были закреплены таким образом, чтобы подводные течения и небольшие волны не могли легко сместить и сдвинуть всю установку. В связи с этим используются постоянные анкеры для ограничения движения таких конструкций. Кроме того, специальный класс буксиров, известный как буксиры для обработки якорей (AHTS), часто использует этот якорный канат для буксировки этих полупогружных конструкций из одного места в другое для развертывания.

Обычно такие якоря не предназначены для частого перемещения и длительного пребывания на одном и том же месте. Однако, когда приходит время перемещать плавучую конструкцию, якоря часто приходится сматывать обратно на поверхность или буксировать с помощью AHTS.

В таких случаях для выбивания анкера к оголовку прикрепляется растяжка, которая соединяется с конструкцией. В случае прилипания головки якоря к морскому дну можно использовать растяжку для создания дополнительной силы для перемещения якоря. Иногда для нарушения дна океана используются взрывчатые вещества или небольшие управляемые заряды.

Затем якорь поднимают обратно на поверхность. В дополнение к этим двум методам в некоторых типах якорей используются съемные головки, которые можно оставить на морском дне после завершения операций и когда придет время перемещать конструкцию. Якорная цепь и приклад наматываются на конструкцию, оставляя голову позади.

Проблема с таким типом якоря заключается в том, что он приводит к загрязнению дна океана, особенно если металлы токсичны для морской флоры и фауны. Кроме того, существует риск случайного отсоединения головки от остальной части анкера во время работы конструкции. Наиболее распространенный метод вытеснения якоря — использование троса с содержащимися зарядами, развернутыми близко ко дну океана.

Важно окончательно определить количество анкеров, которые будут использоваться для привязывания любой конструкции. Из изучения механики тела известно, что с помощью трехточечного анкерного механизма любую конструкцию можно полностью удерживать в неподвижном состоянии. Это связано с тем, что силам с любого направления всегда можно противостоять путем выравнивания анкеров в такой системе.

Наиболее распространенными типами анкеров, используемых в таких ситуациях постоянного развертывания, являются грибовидные, шнековые, высокоудерживающие и грузоподъемные.

Грибовидные постоянные анкеры

Грибовидные анкеры, как следует из названия, имеют форму перевернутого гриба, головка которого уложена на дно моря или океана. Этот тип якоря использует свой вес, мощность всасывания и относительное трение между дном и головкой якоря, чтобы прочно прикрепляться к слоям океанского дна. Однако он работает только в условиях, когда на дне океана преобладает ил, ил или песок.

Другие материалы, такие как камень и песок, не могут обеспечить адгезию, необходимую для надежной фиксации якоря на дне океана. Наука, стоящая за тем, как работает эта система, заключается в том, что якорь использует производную версию принципа Архимеда для мягких, гранулированных или вязких сред, таких как грязь и песок.

Поскольку эти материалы, как правило, не могут выдержать вес якоря (эти веса могут достигать нескольких тонн для судов с аномально большим водоизмещением), они позволяют оголовку погружаться до тех пор, пока он не вытеснит достаточное количество пластового материала, чтобы сравняться с его весом.

Из-за огромных размеров таких якорей они могут легко охватить несколько метров глубины океана или морского дна. Они могут противостоять почти всем типам волновых движений и даже самым сильным штормам.

Чтобы удалить их, песок или грязь, окружающие анкер, смещаются до тех пор, пока адгезионное притяжение между головкой и материалом пласта не станет достаточно слабым, чтобы его можно было разрушить тяговым усилием анкера, создаваемым двигателями на конструкции.

Хотя сила, обеспечиваемая этими якорями, делает их очень полезными для ограничения движения, они могут работать только в регионах, где дно океана или моря обеспечивает достаточное всасывание, чтобы утащить якорь вниз. Это делает их идеальными для регионов, близких к пляжам или лагунам.

Постоянные шнековые анкеры

Шнековые анкеры основаны на физике высокой удерживающей способности винтовой конструкции и их способности оставаться зафиксированными в заданном положении в течение длительного времени. Эти анкеры состоят из больших резьбовых головок, которые ввинчиваются в дно моря или океана, где должна быть установлена конструкция.

Часто вместо того, чтобы забивать прямо на дно океана, ко дну океана сначала прикрепляют кожух с прорезанными в нем канавками. Корпус и головки винтов часто изготавливаются из титана или подобных сплавов и материалов, устойчивых к ржавчине и коррозии под воздействием воды и подводных организмов.

Причина использования титана в том, что он идеально подходит для создания прочных и нереакционноспособных компонентов, таких как соединения райзеров на нефтяных вышках. Однако относительное содержание титана и тщательная обработка материалов, используемых при производстве этого типа анкеров, делают процесс изготовления и установки дорогостоящим.

Еще одна проблема, возникающая при установке якоря, заключается в том, что должен быть обеспечен свободный доступ к корпусу и головке винта, так как требуется идеальная центровка, а любые ошибки при бурении океанского или морского дна могут привести к повреждению оборудования. Таким образом, этот тип постоянного якоря в основном используется в мелководных районах, расположенных близко к берегу или имеющих отливы, которые позволяют получить доступ к обсадной трубе и оголовку.

Проблемы также могут возникнуть, если нижний слой состоит из мягких податливых материалов, таких как ил, ил или песок. Поскольку винт работает по принципу трения между корпусом и головкой, такие материалы не создают достаточного сцепления, чтобы винт мог должным образом зацепиться за океанское или морское дно.

Винт и его корпус будут постоянно вращаться, но фактически не смогут закрепить конструкцию. Однако, несмотря на множество ограничений по расположению и использованию этого типа анкеров, он считается одним из самых надежных методов постоянного закрепления любой конструкции. В условиях эксплуатации, где выполняются все основные требования, эти анкеры обычно встречаются.

Постоянные анкеры с высокой удерживающей способностью

Типы с высокой удерживающей способностью представляют собой класс анкеров, характеризующихся высокой удерживающей способностью (HHP) или сверхвысокой удерживающей способностью (SHHP). Эти якоря используются в нефтяной и газовой промышленности для привязывания больших полупогружных конструкций или для удержания подводных трубопроводов, проходящих по дну океана или морскому дну. Такие якоря значительно крупнее и тяжелее своих аналогов.

Чтобы быть заявленным как анкер с высокой удерживающей способностью, они должны обладать прочностью и удерживающими способностями, в два раза превышающими нормальные значения обычных анкеров. Обычный анкер, рассматриваемый для справочных целей, должен иметь тот же вес, что и испытуемый анкер HHP. Чтобы получить эту метку, необходимо успешно провести три испытания, а анкер должен быть опробован как минимум в трех различных типах грунта. По сравнению с двумя предыдущими типами постоянных анкеров эта классификация гарантирует, что анкер будет работать в любых условиях.

Подобно анкерам HHP, сверхвысокая удерживающая способность — это классификация, которая гарантирует, что испытанный анкер может выдерживать минимальную силу, в четыре раза превышающую силу обычного анкера с таким же весом. В этом случае также применимы условия испытаний HHP.

После того, как тестируемый якорь снабжен меткой HHP или SHHP, в соответствии с морскими правилами допускается снижение веса на 25%. Из-за удерживающей силы этих типов анкеров это снижение часто не является радикальным. Для установки этого типа якоря часто требуются вымпелы и буксиры из-за большого размера и веса.

Интересным моментом в этих типах анкеров является то, что HHP и SHHP классифицируют только удерживающую силу и могут применяться как к постоянным, так и к временным анкерам. В этом случае обычная привязка, используемая в качестве эталона, также должна рассматриваться как временная или постоянная, чтобы тестируемые значения точно переносились в реальный мир.

Постоянные анкеры собственного веса

Эти анкеры являются самым простым и экономичным методом крепления плавучих конструкций к одному месту. Они используют вес плотных конструкций, таких как сплошные металлические блоки или бетонные кирпичи, чтобы обеспечить направленную вниз силу.

Единственная проблема с этим типом якоря заключается в том, что он должен быть относительно больше, чем обычные якоря, чтобы он мог успешно удерживать большие полупогружные суда, нефтяные вышки и другие морские установки. В таком случае может быть затруднительно транспортировать и хранить большой якорь на конструкции и постепенно опускать его на дно океана.

Этот тип якоря похож по структуре на грибовидный якорь тем, что они используют свой вес, чтобы удерживать конструкцию на поверхности воды.

Как и грибовидные якоря, грузоподъемные якоря могут работать лучше, если вес притягивается вниз или всасывается. Таким образом, головка якоря погружается на несколько метров в дно океана и прочно закрепляется в пластах.

Кроме того, он лучше грибовидных анкеров тем, что может работать в абсолютно любой среде без явной необходимости какого-либо всасывания или прилипания. Это делает их дешевым вариантом для швартовки или стоянки больших конструкций в одном месте.

Если сравнивать грибовидные и грузоподъемные якоря аналогичной конструкции, то грибовидный тип всегда более эффективен из-за меньших размеров и возможности затягивания в ил или почву. Из-за большого размера грузоподъемного якоря его использование может быть затруднено. Это компенсируется возможностью работать в любых условиях океанского или морского дна.

Временные анкеры

Как следует из названия, эти анкеры предназначены для кратковременного использования. Как правило, они используются для стоянки и швартовки судов или для остановки их в воде по разным причинам.

В отличие от постоянных якорей, недостаточно просто прикрепить тяжелый груз к якорному канату, так как отмотать эти якоря становится практически невозможно. Следовательно, временные якоря основаны на зажиме или зацеплении якоря на морском дне или дне океана.

Для этого он использует комбинацию своего веса и гравитации, чтобы привести в движение набор лап или заостренных валов, предназначенных для внедрения в донные слои. Основная конструкция большинства современных временных якорей основана на якоре с лапой, адмиралтейском якоре и якоре без штока.

Поскольку временные якоря используются для привязывания кораблей и других плавсредств, их необязательно делать из дорогих материалов, таких как титан. Поскольку их всегда можно доставить обратно на судно за считанные минуты, они часто изготавливаются из металлов или сплавов, которые не ржавеют, и покрываются основным слоем цинка или другого более дешевого неагрессивного металла.

Углеродное волокно или другие армированные полимеры также служат для зацепления и фиксации на дне океана благодаря их высокому соотношению прочности и веса.

Чтобы снять якоря кораблей со дна моря или выбить их из материала на дне океана, используются растяжки, обеспечивающие дополнительный тяговой момент. Они также служат дополнительным источником силы, которая может быстро вытащить головку анкера на поверхность, если возникнет такая необходимость.

Чтобы поставить якорь, их опускают до тех пор, пока они не коснутся дна океана, пока корабль еще замедляет ход. Очень важно, чтобы они быстро зацепились за обломки, мелкие камни или трещины на дне океана, прежде чем судно полностью остановится. Как только это будет сделано, они должны быть в состоянии обосноваться и предотвратить движение из-за световых волн и течений.

В общем, для судов в море, которые по какой-то причине бросили якорь, небольшие движения волн не имеют значения и никак не влияют на корабль, экипаж или груз. Однако суда, пришвартованные или пришвартованные у причала или в порту, не должны смещаться со своего места. Любое обширное движение может привести к повреждению как корпуса корабля, так и самого порта. Чтобы этого не произошло, используются буксиры и дополнительные швартовые тросы, которые поддерживают якорь и удерживают судно в устойчивом положении.

Наиболее распространенные типы временных якорей, используемых на лодках и кораблях, включают якоря Нортхилла, крюка, Херрешоффа, Данфорта, Брюса и плуговые якоря.

Временный анкер Northill

Анкер Northill представляет собой легкую конструкцию, которая в настоящее время редко используется из-за превосходной современной конструкции. Это комбинация стандартного анкера и конструкции двойного плуга по обе стороны от центрального стержня. Эта конструкция плуга служит для того, чтобы зацепиться за любую неровную поверхность на дне моря или океана, которую можно использовать в качестве точки швартовки.

Тем не менее, из-за своей формы и серьезных ограничений он обычно не используется, за исключением гидросамолетов и других легких судов. Проблема с конструкцией Northill заключается в том, что она зависит от того, цепляется ли одна из двух лопастей за какой-нибудь мусор или камень на дне.

Это может занять довольно много времени, поскольку, в отличие от обычных анкеров, в этой конструкции используются только две лопасти. Более того, ничто не привязывает якорь, кроме собственного веса. Таким образом, он работает только в регионах, где дно океана имеет пересеченную местность.

Временный якорь-кошка

Этот тип якоря похож на козырьки, используемые в армии или скалолазании. Центральный металлический рычаг состоит из нескольких более коротких заостренных рычагов, известных как зубцы (обычно их четыре), которые цепляются за поверхность дна океана. Он идеально подходит для конструкций с грубым дном, которые имеют несколько гребней или трещин, за которые могут держаться зубья.

Что делает стиль крюка полезным, так это тот факт, что независимо от того, как якорь опустится, он зацепится за дно океана благодаря множеству зубцов, прикрепленных к центральному плечу. Однако он не работает в иле, почве или другом сыпучем материале, из которого состоит дно океана. Это связано с тем, что зубцы анкера не могут зацепиться и просто отрываются от станины при небольшом движении.

Еще одна проблема с этим типом привязки заключается в том, что ее может быть трудно извлечь после ее внедрения. Это обычно происходит, когда якорная головка или лапы застревают в скалистых или коралловых условиях. Однако с помощью троса такие якоря можно буксировать обратно на судно.

При установке на судно он может повредить другие компоненты из-за своей неуклюжей конструкции. Следовательно, эти якоря обычно подвешиваются с борта самого корабля или просто размещаются на борту небольших судов и водных лодок, а затем сбрасываются, когда возникает необходимость.

Временный якорь Herreshoff

Подобно основному якорю Адмиралтейства, используемому на кораблях и других судах, якорь Herreshoff представляет собой распространенную версию этой конструкции. Он использует тот же принцип, что и Адмиралтейство, но более управляем. Его можно разобрать на три или более частей для удобства хранения и собрать обратно без каких-либо особых требований. Это позволяет быстро и легко разворачивать якорь.

Как и Адмиралтейство, он сталкивается с той же проблемой, что головка якоря забивается из-за естественных движений корабля в результате волн и световых течений. В якоре Херрешоффа реализована улучшенная конструкция, так что рычаг, который не прикреплен ни к каким обломкам или камням на дне, может прижиматься к стержню. Это позволяет анкеру свободно функционировать, при этом холостой рычаг не мешает анкерному тросу.

Danforth Временный якорь

Danforth представляет собой легкую, дешевую и удобную в хранении конструкцию, в которой используются два треугольных лезвия или лапы, прикрепленные к хвостовику, чтобы зацепиться или зарыться в океанское дно. Зазор между лапами позволяет якорю цепляться за обломки и камни, а не просто действовать как парус против течения воды. Кроме того, хвостовик и лапы шарнирно закреплены, так что ориентацию лап можно менять в зависимости от типа материала на морском дне.

В этой конструкции используется спусковой трос, прикрепленный к кончикам лап, чтобы можно было менять ориентацию по мере того, как якорь достигает дна. Согласно исследованиям, идеальный угол для погружения трематод в ложе составляет 30 градусов. Таким образом, пока якорь не достигнет дна, весь якорь сбрасывается как единая вертикальная конструкция, чтобы уменьшить сопротивление и парусность.

После того, как якорь полностью тонет, лапы правильно ориентируются и затем могут погрузиться на дно океана или зацепиться за кораллы или камни на дне.

Легкая конструкция, которую можно сложить для удобства хранения. Это делает Danforth обычной конструкцией для небольших судов, работающих в регионах с малой и средней глубиной, так что можно использовать тросы.

Временный анкер Брюс

Этот тип анкера обычно называют клешней из-за его формы и конструкции. Он используется для того, чтобы зацепиться за камни на дне океана, а затем поселиться в нем. Однако он не работает, когда материал на дне представляет собой рыхлый песок, ил или грязь. Кроме того, сорняки и другие структуры могут запутать коготь анкера, не создавая фактической анкерной силы. Вместо этого они, как правило, препятствуют подъему якоря, когда судну пора двигаться дальше.

Первоначальный дизайн когтя Брюса является относительно избыточным дизайном, от которого теперь отказываются в пользу более практичных конструкций. Более современные конструкции включают коготь, похожий на лопату, который может захватывать большинство типов материалов на дне. Они включают в себя дугу безопасности, обеспечивающую дополнительную устойчивость якорной головки, пока она не зацепится за камни или мусор на дне океана. В таких конструкциях, как Rocna, Vulcan и Ultra, такая конструкция лопатки используется для обеспечения необходимой силы анкеровки.

Временный анкер плуга

Подобно плугу, используемому в сельском хозяйстве, в этой конструкции анкеров используются плоские лезвия или пластины, прикрепленные к центральному стержню. Цель состоит в том, чтобы лезвия зарылись в океанское дно и захватили его. Часто вместо одной пластины на конце хвостовика используются три-четыре лопасти, идущие перпендикулярно центральной линии. В современных конструкциях используется арочный хвостовик, с помощью которого можно быстро погрузить плуг в донные пласты.

Основная проблема плугового якоря заключается в том, что он плохо работает в иле, почве или сыпучих материалах, составляющих дно океана. Это потому, что они просто тянутся по дну, когда судно движется без какого-либо сопротивления, пока они не зацепятся за камень или подобный мусор на дне. Точно так же при небольшой восходящей силе из-за обычных волновых движений лопасти или пластины плуга могут сместиться и выскочить из океанского дна. Следовательно, для работы этого типа якоря требуются идеальные условия.

Современные варианты якоря плуга включают конструкцию Delta, состоящую из жесткого арочного стержня и комбинации пластин или лопастей, прикрепленных к нему. В отличие от обычных плуговых якорей, в которых используется шарнирный стержень, это отдельные конструкции, в которых используется вес якоря и его присущая конструкция для сцепления со дном океана.

В заключение

Другие типы оборудования, которые используются вместе с якорем для удержания судна или установки, плавающей на поверхности воды, включают такелаж (например, тросы), якорные цепи и канаты, укладочное оборудование и т. д. Якорные цепи и канаты являются важным фактором, определяющим надежность данного якоря, поскольку они обеспечивают единственную связь между конструкцией и якорем. Они должны быть в состоянии выдерживать огромные усилия как при растяжении, так и при сжатии. Точно так же тросы натяжения также должны быть достаточно прочными, чтобы прикладывать силу к анкеру, чтобы ориентировать его в определенном направлении.

Суть любой конструкции якоря заключается в том, что первоначальные три стандартных конструкции (лапаная, адмиралтейская и безштоковая) были разработаны и изменены с течением времени с появлением новых технологий и требований. В зависимости от того, хотим ли мы использовать постоянные или временные анкеры, основной принцип остается тем же. Все, что меняется, — это стили дизайна в зависимости от таких факторов, как время погружения и материал, найденный на дне или дне океана.

Отказ от ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания Marine Insight не претендуют на точность и не несут за это никакой ответственности.