Parempi Ankkuri: Nyt Uudella Kaavalla

Sisällysluettelo:

Parempi Ankkuri: Nyt Uudella Kaavalla
Parempi Ankkuri: Nyt Uudella Kaavalla

Video: Parempi Ankkuri: Nyt Uudella Kaavalla

Video: Parempi Ankkuri: Nyt Uudella Kaavalla
Video: Amanda ja Tomi 2024, Maaliskuu
Anonim

Ankkureiden tekeminen vesillämme on harvoin ollut yhtä houkuttelevaa kuin pandemian aikoina, koska täytät automaattisesti kaikki hygienia- ja etäisyysvaatimukset omalla hiillosraudallasi. Lisäksi suojaisassa, parhaassa tapauksessa yksinäisessä lahdessa rauhallinen palaa yhtäkkiä. Kuuluu vain tuulen kahina ja aaltojen vähäinen räpyttely rungossa. Lisäksi auringonlaskun ja auringonnousun aikana vallitsee usein upeita valaistustunnelmia. Monille nämä ovat hetkiä, jotka tekevät purjehduksesta niin arvokasta.

Tarvitaan oikeat varusteet, jotta yöpymisestä omassa ankkurissasi tulee rentouttava kokemus. Perusraudan valinnassa mielipiteet eroavat toisistaan: jotkut luottavat halpaan levyankkuriin, seuraava vannoo sen auranjako-version à lCQR, ja kolmas on vakuuttunut siitä, että vain kannattimen ankkurin lapion muoto pysyy turvallisesti maassa.

Itse asiassa optimaalisen perusraudan kysymykseen ei ole sadan prosentin vastausta. Koska merenpohjan luonteesta riippuen ristiriitaiset muotoiluominaisuudet ovat joskus edullisia, eikä aina toimivaa monipuolista ankkuria ole olemassa. Laajat testit, joissa olemme tarkastaneet 27 erilaista tyyppiä viimeisten 16 vuoden aikana, osoittavat kuitenkin selvästi, mitkä ominaisuudet erottavat hyvän rakenteen ja mistä on parempi olla poissa.

Ratkaiseva kriteeri on ankkurin koko, joka yleensä määritetään sen painolla. Valmistajien tai luokituslaitosten, kuten DNV GL: n, julkaisemat alusten porrastukset voivat olla vain suuntaa antavia suosituksia. Yleensä, jos valitset kevyen, hyväksyt automaattisesti menetykset turvallisuuden kannalta. Jos olet epävarma, sinun pitäisi valita seuraava korkeampi painoluokka.

Tämä pätee erityisesti toiseen ankkuriin. Tähän suositellaan usein kevyempää versiota, mikä on käsittämätöntä. Loppujen lopuksi sen ei pitäisi vain täydentää päävaljaita, vaan sen on myös korvattava ne vikaantumisen tai katoamisen yhteydessä. Siksi samoja perusteita tulisi soveltaa valinnassa.

Matematiikka oppikirjan sijaan

Jopa parhaasta ankkurista ei ole juurikaan hyötyä, jos yhteys veneeseen on väärä. Ennen kaikkea ketjun tai viivan pituus on ratkaiseva ankkurin turvallisen toiminnan kannalta. Rauta voi kehittää täyden pitovoimansa vain, jos ankkuriakseli pysyy maassa kuormitettuna.

Perinteisesti ketjun pituus ilmoitetaan veden syvyyden kerrannaisena. Pääsääntöisesti suositusten mukaan ketju on kolmesta viiteen kertaa niin suuri kuin kaikuluotain osoittaa. Köysien avulla veden syvyyttä tulisi laskea kahdeksan kertaa.

Jopa suosituksen alue herättää epäilyksiä sen oikeellisuudesta; lisäksi, toisin kuin kaikki käytännön kokemukset, tuulen voimaa ei oteta huomioon.

YACHT-lukija René Lattmann ajatteli myös sitä. Sveitsin risteilyklubin kokenut kippari käytti koronaan liittyvää purjehdusaikaa ja käsitteli taustalla olevaa matematiikkaa. Staattisessa tapauksessa, ts. Kun heilahtelut ja turpoamiset jätetään huomiotta, ankkuriketjun tai -viivan kulku seuraa ns. Ketjulinjaa, joka voidaan laskea hyperbolisten toimintojen avulla.

Ketjun maakuva
Ketjun maakuva

Viisinkertainen: liian vähän asunnossa, liian paljon syvässä. Ankkurointi oppikirjan mukaan 15 tuulen solmulla. Viisi kertaa veden syvyys kiinnitettiin ketjuun. Pienet merkinnät osoittavat, mistä rehu alkaa ja mistä astiat liikkuvat vaakasuorassa. Hyvä nähdä: 3 metrin vesisyvyydellä 15 metriä ketjua ei riitä, ankkuriakseli vedetään ylös. Kahdeksan metrin syvyydestä ketju on huomattavasti pidempi kuin todellisuudessa tarvitaan

vähimmäispituus graafinen
vähimmäispituus graafinen

Turvalliset minimipituudet: Matemaattisesti oikein laskettuna ketjukäyrästä tulos on ketjun vähimmäispituus, joka riippuu veden syvyydestä, tuulen voimakkuudesta ja ketjun painosta. Veneen tuulen hyökkäysalue sisältyy tuuliriippuvuuteen, joten kaavio koskee vain esimerkkiveneemme: Hallberg-Rassy 340, jossa on kahdeksan millimetrin ketju

Tarkka kurssi johtuu ankkurin ja jousen korkeuserosta, vedosta ja ketjun painosta metriä kohti. Tätä voidaan käyttää myös laskemaan pituus, joka on välttämätön, jotta ankkuriakselia ei nosteta.

Yhtälöiden tarkka johtaminen ja ratkaisu menisi tämän artikkelin soveltamisalan ulkopuolelle, mutta ei ole välttämätöntä tulosten ymmärtämiseksi. Riittää, kun otetaan huomioon yksinkertaistettu likiarvo. Jos oletetaan, että tuulen nopeus on merkittävästi suurempi kuin veden syvyys, seuraava kaava antaa ketjun vähimmäispituuden metreinä:

kaava 1
kaava 1

"Syvyys" on veden syvyyden, varalaitan ja tuulen summa solmuina. "K" on laiva- ja ketjukohtainen vakio:

"A" tarkoittaa jahdin tuulen hyökkäysaluetta neliömetreinä, "w" on ketjun paino metriä kohti vedessä. Hyökkäyspinta on arvioitava. Käytännön laskelmissa Lattmann käytti Joachim Schultin kirjan "Richtig ankern" tietoja ja mukautti sen Hallberg-Rassy 340: een.

kaava 2
kaava 2

Toinen mahdollisuus on ketjunostimen suora mittaus tuulen voimakkuudella. Useiden 100 dekanewtonin odotettujen voimien vuoksi tarvitaan kuitenkin massiivinen vetolujuus.

Simuloitu ankkurointi

Lattmannin kirjoittaman ohjelman avulla voidaan suorittaa erilaisia ankkuriskenaarioita. Esimerkiksi mikä ketju on viisinkertaisen säännön mukaan ja mikä pituus on todella tarpeen. On huomattava, että jäykkä kytkentä syvyyteen menee pieleen sekä matalassa vedessä että suurissa syvyydessä. Kun ketju on kaksi metriä vettä ja yksi varalaita, ketjun pituus on 15 metriä. Jopa 15 tuulen solmun tuottama vetovoima nostaa tätä ketjua niin paljon, että ankkuriakseli vedetään ylöspäin kahdella dekanewtonilla, mikä vastaa kahden kilon painoa. Hieman tuulen ollessa kokoonpano olisi ehdottomasti hukkua, joten matalassa vedessä tarvitaan yli viisi kertaa pituus.

Päinvastoin tapahtuu syvemmällä tasolla. Viiden säännön mukaan 40 metriä ketjua tulisi laittaa kahdeksaan metriin. Itse asiassa 15 solmun tuulella riittää noin 28 metriä pitämään ankkurissa olevan ketjun iskukulma nollassa.

Mitä voimakkaampi tuuli on, sitä pidempi viiden siirtymäsäännön eroavuus suuremmissa syvyyksissä. Jos se virkistyy 6 Beaufortiin, riittävä ketjun pituus voidaan yleensä saavuttaa vain kymmenen metrin syvyydestä.

Laskutoimituksia tehtäessä on huomattava, että tarvitaan tasainen pohjalla oleva ankkuriakseli, joka epäilemättä tarjoaa ankkurin suurimman pitovoiman. Kuinka paljon pitovoima pienenee hieman ylöspäin suuntautuvan vetokulman vuoksi, tuskin voidaan ennustaa.

Jos ketjun annetaan nousta hieman, mahdolliset ankkurisyvyydet kasvavat. Tämä huomio on yksinkertaisten ketjun pituussääntöjen lähtökohta. Ne perustuvat toivoon, että täysin kiristetty ketju, jonka nousu on 1: 5 tai 1: 8, ei johda perusraudan murtumiseen.

Ketju tai talutushihna?

Ohjelmaa voidaan käyttää myös simuloimaan erilaisia ketjulinjayhdistelmiä tai johtamaan ankkurilinjoja. Ketju on selvästi ylivoimainen, kun taas ketjusyötön ja etulinjan väliset erot ovat suhteellisen pienet. 40 metrin pituisella painolastilinjalla voit vain ankkuroitua neljän metrin syvyyteen 20 solmun tuulessa. Köysien ja kymmenen metrin ketjun avulla suurin syvyys kasvaa kuuteen metriin. Puhdas ketju riittää melkein kymmeneen metriin vettä, mutta painaa 56 kiloa myös kolme kertaa ketju-köysiyhdistelmän ja noin yhdeksän kertaa niin suuri kuin lyijyviiva.

Sana ketjusta: Materiaalilla ja suunnittelulla ei ole merkitystä laskennassa - mutta käytännössä sillä on. Jos haluat olla turvallisella puolella, ota galvanoitu ja kalibroitu versio. Sinun tulisi olla taattu murtokuorma. Liikkeessä on myös ketjuja, jotka kestävät vain murto-osan normaalivoimista. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut ketjut eivät ole vain paljon kalliimpia, vaan myös joskus alttiita korroosiolle. Ongelmia esiintyy yleensä hitsissä, eikä niitä ole aina helppo havaita, joten tulisi käyttää vain merkkituotteita. Ruostumattomasta teräksestä valmistetun ketjun suurimmat edut ovat: se vie vähemmän tilaa ankkurikaapissa, sen sileä pinta antaa sen liukua paremmin eikä vinssin alla ole suurta kasaa.

graafinen ketju tai talutushihna
graafinen ketju tai talutushihna

Ketju tai viiva: vertailu 20 solmun tuuleen. Pienet merkinnät osoittavat, mistä astiat asettuvat yhdensuuntaisesti lattialle. Ketjun välillä 25-35 metriä tarvitaan. Jos käytät 10 metrin pituista ketjunjohtoa ja johtoa, pääset toimeen 25 metrin hawserilla 4 metrin syvyydessä. 7 metrillä ajopaino on välttämätön jopa 30 metrin hawserilla, etulinja on jo ylikuormitettu neljän metrin syvyydessä, ilman ajopainoa se ei enää vedä vaakasuoraan.

Ajo-painon vaikutus on myös mielenkiintoinen. Kun paino lasketaan ankkuriin asti, esimerkiksi toinen ankkuri, ketjun tehollista pituutta voidaan lisätä ja ylikuormitettuja valjaita voidaan vakauttaa.

Vaikutus riippuu ajopainon massasta suhteessa ketjuun. Mitä suurempi paino, sitä parempi. Esimerkissämme, jonka paino on 13 kilogrammaa vedessä ja kahdeksan millimetrin ketju, tehollista pituutta voidaan lisätä noin kahdeksalla metrillä tai tuulen kantamaa voidaan lisätä 20: stä 25 solmuun.

Mallin rajat

Tuulelle altistuneen alueen ja ketjun vaikutuksesta nämä arvot, kuten muutkin kaaviot, koskevat vain Hallberg-Rassy 340 -laitetta tai vastaavia 8-ketjuisilla jahteilla. Rungon ja lautan oletettu tehokas pinta-ala on noin 13 neliömetriä. Suuremmat jahdit tarvitsevat myös enemmän ketjua, kun taas virtaviivaisemmat veneet tarvitsevat vähemmän.

Lisäksi laskelmat liittyvät kiinteään ankkurointiin. Käytännössä jahti liikkuu kuitenkin tuulen kasvaessa; hän alkaa purjehtia edestakaisin ankkurissa. Venetyypistä ja tuulen voimakkuudesta riippuen voidaan saavuttaa huomattavia nopeuksia ennen kuin ketju jäykistyy ja liike pysähtyy. Tällä hetkellä kineettinen energia siirtyy ankkuriin, ja syntyy suurempia vetovoimia. Tilanne on samanlainen Schwellin kanssa, myös tässä astioiden on selviydyttävä lisäkuormista.

graafinen neljä
graafinen neljä

Ajopainon vaikutus: Simuloidaan 13 kiloa painavaa ajo-painoa vedessä 20 solmun tuulella ja ankkuriin vaikuttavilla pystysuorilla voimilla (hissi). Voidaan selvästi nähdä, että mitä pidemmälle se lasketaan ankkuriin, sitä suurempi vaikutus. Optimaalisella sijainnilla riittää 17 metriä ketjua; ilman ajo-painoa tarvitaan 8 muuta ketjumittaria. Päinvastoin ajon paino pidentää 25 metrin ketjun tuulen kantaman 25 solmuun

Yksittäisissä ketjulinkeissä ei ole vaakapalkkia, joten tällaiset kuormituspiikit voidaan pehmittää vain nostamalla ketjua ja vähentämällä ketjun löysyyttä. Tämä on kuitenkin mahdollista vain hyvin rajoitetusti matalassa vedessä, koska ketjun paino ei ole riittävä. Ketju- ja köysiyhdistelmä on silloin erittäin edullinen. Kiinnitysköydet voivat absorboida verrattain suuren määrän energiaa johtuen niiden 5–15 prosentin venytyskäyttäytymisestä (ks. Testi YACHT 13/2010). Siksi se pehmentää sisennystä, kun heiluu hyvin. Lisäksi heilumista voidaan torjua ankkuripurjeen avulla. Käytännön kokeissamme hitsauskulmaa 6 Beaufortissa voitiin vähentää noin 25 astetta, mikä vähensi merkittävästi ketjun syvennystä.

Vaikka tehollisen tuulen hyökkäysalueen ja dynaamisen käyttäytymisen arviointiin liittyy epävarmuustekijöitä, teoreettiset näkökohdat ja esimerkkilaskelma vahvistavat selvästi yhden asian: kiinteä oppikirjakerroin ei johda optimaaliseen ketjun pituuteen.

Erityisesti matala vesialue on todennäköisesti ratkaiseva kotimaisilla vesillä. Veden syvyyden tulisi olla yli viisi kertaa matalammassa tuulessa. Mutta ketjun käyttäytyminen syvemmällä on myös mielenkiintoista. Koska syvempi vesi ei tarkoita automaattisesti, että loputon määrä ketjua tarvitaan.

Matala vesiriski

Kun jahti on ankkurissa, valjaiden on selviydyttävä paljon suuremmista kuormista kuin aiemmin on laskettu. Tämä voi merkittävästi pidentää vaadittavaa ketjun vähimmäispituutta

Edellä tehdyt laskelmat tarvittavan vähimmäisketjun määrittämiseksi ovat jo osoittaneet, että veden syvyyden lisäksi myös tuulen paineella on ratkaiseva merkitys ja että veden syvyyden yksinkertainen kerroin voi olla vaarallinen.

schwoiengrafik
schwoiengrafik

Kuorman lisäys lievästi heiluttaen: Esimerkki vene, HR 340, ajautuu edestakaisin ankkurissa 0,1 solmulla. Ankkuriin vaikuttavat voimat vastaavat melkein staattista tapausta. Hyvin matalan veden äärimmäinen nousu tekee dynaamisen ankkuroinnin olennaisesta osasta selvän

Matematiikan yksinkertaistamiseksi rajoittuimme vain paikallaan olevaan tilanteeseen, ts. Vain tuulen suoraan tuottamat voimat otettiin huomioon.

Pitkän matkan merimies ja YACHT-lukija Dr. Mathias Wagner esitti samat näkökohdat, mutta käsitteli myös turvotuksen tai turpoamisen aiheuttamia voimia ja niiden seurauksia.

Staattisen tuulenpaineen lisäksi veneen liike-energia otetaan huomioon, koska ankkurivaihteen on absorboitava se. Energia riippuu jahdin siirtymästä ja sen nopeudesta, ja se voidaan määrittää seuraavalla kaavalla:

Ekin-kaava
Ekin-kaava

Missä "M" on jahdin siirtymä ja "v" on kääntämällä saavutettu nopeus. Ankkurivaihteen lisäkuorma kasvaa siirtymän myötä. Hiki nopeudella on vielä suurempi vaikutus, kun se astuu neliöön. Se voidaan arvioida lokin avulla: Jos katsot näyttöä keskituulella, huomaat, että muutama kymmenesosa solmusta saavutetaan nopeasti.

Jätämme hetken huomiotta mahdollisen ankkuripisaran vaimennusvaikutuksen; sitten ketjun on absorboitava turpoamisen energia. Koska siinä ei ole käytännössä vaakapalkkia, se voidaan tehdä potentiaalisena energiana vain nostamalla ketjua. Jos ketju ei nosta ankkuriakselia maasta, ketjun vaadittu vähimmäispituus voidaan määrittää tästä. Kaavan yksityiskohtainen johdanto löytyy kirjoittajan verkkosivustolta; se menisi tämän artikkelin soveltamisalan ulkopuolelle.

Siksi rajoittumme tulokseen ketjun pituudelle metreinä:

kaava
kaava

Kaavan ensimmäinen termi kuvaa staattista ankkurointia, kuten sitä käsiteltiin jo YACHT 12/2020. Toinen termi kuvaa karkeasti dynaamisen ankkuroinnin vaikutusta. "Y" on veden syvyys ankkurissa, mukaan lukien varalaita, "g" painovoimasta johtuva kiihtyvyys, "m" ketjun paino metriä kohti vedessä. "∆E" tarkoittaa veneen liike-energiaa, jonka on vastattava ketjun potentiaalienergian muutosta. Parametri "a" esittää yhteenvedon ketjun painon, tuulelle altistuneen alueen ja tuulen voimakkuuden vaikutuksista.

Riskialtista matalaa vettä

Mitä kaava tarkoittaa käytännössä, voidaan parhaiten havainnollistaa esimerkillä. Kuten edellisessä numerossa, oletetaan Hallberg-Rassy 340, jossa on 8 millimetrin ketju. Laskemalla tuulenpaine eri tavalla, tuulelle altistuva ala "Aeff" on tällä kertaa 10 neliömetriä.

graafinen ketju
graafinen ketju

Ketjun pituus pienellä heilumisella: Alus tuskin liikkuu ja ketjun on imettävä vähän energiaa. Siksi dynaamisen ankkuroinnin vaikutukset vaikuttavat vain mataliin vesisyvyyksiin, joihin ei voida missään tapauksessa päästä vedon vuoksi

0,1 solmun nopeudella ketjun on absorboitava vain 8 joulen lisäenergia. Tämän seurauksena ankkurin kuormitus vastaa suurelta osin staattisen ankkurin kuormitusta. Dynaaminen komponentti näkyy matalassa vedessä. Ankkuriin vaikuttava voima kasvaa voimakkaasti.

Seuraukset ketjun pituudelle voidaan lukea seuraavista kaavioista. Niin kauan kuin energiaa on absorboitava vähän, dynaamiset vaikutukset näkyvät vain veden syvyydessä, johon syvyyden takia ei pääse ilman kaivamista mutaan kölin kanssa.

Se tulee kriittiseksi, kun ketjun on imettävä enemmän energiaa, esimerkiksi koska vene hikoilee solmun kanssa. Kuten vasemmalla olevasta kaaviosta voidaan nähdä, dynaamisesta ankkuroinnista tulee merkitystä suurella syvyysalueella. Ankkurointi alle seitsemään metriin veteen on tuskin mahdollista ankkuria työntämättä.

schwoiengrafik
schwoiengrafik

Mitä tapahtuu, kun tärinää on paljon: Mitä pidempään se on ja mitä pidemmälle sitä nostetaan, sitä enemmän energiaa ketju voi absorboida. Jos se on matala, se kulkee matalassa kulmassa, joten enemmän ketjua on siirrettävä samalle energiamäärälle. Turvallinen ankkurointi on mahdollista vain noin seitsemän metrin syvyydestä

Mustat käyrät osoittavat ankkurin enimmäiskuormituksen. Esimerkiksi, jos et halua sen ylittävän 500 dekanewtonia, vain tämän käyrän alapuolella olevat ketjupituudet ovat sallittuja. Tämän seurauksena voi olla tarpeen siirtyä suurempiin ankkurisyvyyksiin kuormituksen vähentämiseksi. Pako matalaan veteen, jossa on paljon tuulta ja paisumista, ei ole aina oikea tapa!

Pitkä ja ohut vai lyhyt ja paksu?

On mielenkiintoista verrata eri ketjuja. 80 metriä kahdeksan millimetrin ketjua painaa peräti 35 metriä kaksitoista tuuman versiota. Kaaviot esittävät ketjun pituuden ja tuulen voimakkuuden suurimman mahdollisen syvyyden.

ketjun paino graafinen
ketjun paino graafinen

Ketjun paino tuo: Jos verrataan käyriä kahdeksan (vasemmalla) ketjun kaavioon, käy selväksi, että 12: n raskaampi ketju voi olla merkittävästi lyhyempi. Vastineeksi voidaan käyttää kevyempää, pidempää ketjua ankkuroimaan turvallisesti suuremmissa syvyyksissä

Esimerkiksi 80 metrin kahdeksan ketjulla 45 solmun tuulella voit ankkuroida yksitoista metrin syvyydessä - toisaalta 35 metrin kaksitoista ketjulla voit ankkuroida vain ylöspäin. viiteen metriin. Koska etäisyys keularullasta on vielä laskettava veden syvyyden mukaan, vedenpinnan vuorovesi-vaihteluille on tuskin tilaa.

Alueilla, joilla on suuri veden syvyys tai voimakkaat vuorovesi, sinua palvelevat paremmin ohut ja pitkä ketju. Jos Schwoikreis pidetään pienenä, koska lahdet ovat liian täynnä, mutta vuorovesi ja veden syvyys eivät ole tärkeässä asemassa, painavampi ja lyhyempi ketju on parempi valinta.

Onko dynaamiset vaikutukset otettava huomioon, riippuu olosuhteista ja ankkurin syvyydestä. Mitä matalampi vesi, sitä nopeammin ankkuriketju saavuttaa rajat. Tämä osoittaa jälleen, kuinka hyödyllistä on käyttää köysihihnaa iskunvaimentimen kanssa ketjun vapauttamiseksi. Hihnan huomattavasti suurempi venytys voi absorboida suuren osan energiasta.

Suositeltava: