[发明专利]一种斯贝克锚的锚唇设计方法

说明书

本发明属于船舶设计技术领域，公开了一种斯贝克锚的锚唇设计方法，该设计方法首先确定锚唇安装平面相对于锚链筒中心线的安装角度θ，且θ的取值范围为65°≤θ≤70°，以使其满足斯贝克锚的结构和形状；其次通过确定锚唇下口的几何形状尺寸以及锚唇上口的几何形状尺寸，进而确定其它锚唇剖面的几何形状尺寸，具体为确定各个剖面的圆弧半径以及与圆弧相切的直线的位置，以确定锚唇下口、锚唇上口以及其它锚唇剖面的几何形状尺寸，从而完成斯贝克锚的锚唇设计。

技术领域

本发明涉及船舶设计技术领域，尤其涉及一种斯贝克锚的锚唇设计方法。

背景技术

船舶在锚地、港内或遮蔽水域停泊时，都需要进行起锚和抛锚作业，其中斯贝克锚是常用的一种锚，其锚爪重心略低于转轴，从而使锚爪始终保持垂直朝上的状态，在锚爪接触外板后即发生转动，而不会损伤外板，同时锚爪与锚唇的贴合点一般位于锚唇上口的中部。

在船舶设计过程中，需要对斯贝克锚的锚唇进行单独的设计，以使其满足斯贝克锚的形状和结构特点。然而目前，造船界的锚唇设计理论比较粗略，还没有一套完整、简单和有效的锚唇设计方法，通常是设计人员根据自己的设计经验和一些感性认识进行锚唇设计。而对于斯贝克锚的锚唇设计更是缺乏一套完整、有效的设计方法。

因此，亟需一种斯贝克锚的锚唇设计方法，以解决上述问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，本发明提供一种斯贝克锚的锚唇设计方法，以解决目前对于斯贝克锚的锚唇设计缺乏完整、有效的设计方法的问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种斯贝克锚的锚唇设计方法，包括：

S100：确定锚唇安装平面相对于锚链筒中心线的安装角度θ，上述锚唇安装平面垂直于经过上述锚链筒中心线的竖直平面，且65°≤θ≤70°；

S200：确定锚唇下口的几何形状尺寸，上述锚唇下口的几何形状尺寸包括：上述锚唇下口的高度H1、上述锚唇下口内侧线与上述锚唇安装平面的夹角θ1、上述锚唇下口外侧线与上述锚唇安装平面的夹角β以及上述锚唇下口的圆弧半径R1；

S300：确定锚唇上口的几何形状尺寸；上述锚唇上口的几何形状尺寸包括：上述锚唇上口的高度H2、上述锚唇上口内侧线与上述锚唇安装平面的夹角θ2、上述锚唇上口外侧线与上述锚唇安装平面的夹角α以及上述锚唇上口的圆弧半径R2；

S400：确定锚唇除上述锚唇下口和上述锚唇上口外的锚唇剖面的几何形状尺寸，上述锚唇剖面的几何形状尺寸包括：上述锚唇剖面的高度H3、上述锚唇剖面内侧线的位置及其与上述锚唇安装平面的夹角γ、上述锚唇剖面外侧线的位置及其与上述锚唇安装平面的夹角ε以及上述锚唇剖面的圆弧半径R3。

作为一种斯贝克锚的锚唇设计方法的优选方案，上述锚唇下口内侧线、上述锚唇上口内侧线以及除上述锚唇下口和上述锚唇上口外的上述锚唇剖面内侧线形成的环状曲面与锚链筒内壁的形状和直径均相同，且中心线重合。

作为一种斯贝克锚的锚唇设计方法的优选方案，斯贝克锚与上述锚唇上口的接触点在上述斯贝克锚的锚爪中心线的投影点与上述斯贝克锚的锚爪尖的距离≥L/3，L为上述斯贝克锚的锚爪尖到锚爪转轴的距离。

作为一种斯贝克锚的锚唇设计方法的优选方案，θ2-10°≤α≤θ2，β≤α。

作为一种斯贝克锚的锚唇设计方法的优选方案，3.5d≤R1≤4d，H1≥6d，d为锚链的直径。

作为一种斯贝克锚的锚唇设计方法的优选方案，步骤S400包括：

S401：基于上述锚链筒的内壁沿上述锚唇安装平面的截面确定上述锚唇的内轮廓椭圆；

S402：基于上述锚唇的内轮廓椭圆确定上述锚唇剖面内侧线的位置；上述锚唇剖面内侧线均与上述锚唇的内轮廓椭圆相交。