ЯКОРЬ СБАЛАНСИРОВАННЫЙ

Полезная модель относится к судостроению, а именно к судовым якорям.
Уровень техники
1
В судостроении известны якоря типа Холла ( Шмаков М.Г., Климов А.С. Якорные и швартовные устройства (проектирование и расчет); Л.: Судостроение, 1964,-416 с.; см. рис. 6). Такой якорь имеет две лапы жестко связанные между собой посредством общего основания - пяты. В объеме пяты выполнено отверстие, в котором с помощью валика и удерживающих его штырей шарнирно закреплена оконечность веретена.
Недостатком якоря Холла является следующее его свойство: при подъеме из воды якорь «встает к обшивке судна в распор «козлом» (см. с. 21 упомянутой книги), т.е. при подъеме носок лапы якоря отклоняется от вертикали в сторону обшивки корпуса судна и, соприкасаясь, повреждает ее. Этот недостаток обусловлен тем, что в силу конструктивных особенностей якоря, его лапы в процессе подъема из воды не стремятся (не занимают) к вертикальному положению (к положению веретена).
Более близким аналогом к заявленному техническому решению является якорь типа А.С. 14 (см. с. 42 упомянутой книги). Якорь этого типа относят к якорям повышенной держащей силы. Лапы якоря типа А.С. 14 относительно уширены и жестко закреплены на общем основании, которое представляет собой коробку без нижней стенки. Оконечность веретена якоря шарнирно закреплена в объеме коробки, в ее средней части по ширине. Особенностью якоря типа А.С. 14 является то, что «лапы конструктивно увеличены и выполнены полыми». За счет этого обеспечивается понижение уровня расположения центра массы поворотного блока якоря, включающего лапы и коробку. В итоге, уровень центра массы блока приближен к уровню горизонтальной оси его поворота относительно веретена. Такое смещение уровня центра массы блока уменьшает вероятность отклонения лап от вертикального положения в процессе подъема якоря и, как следствие, повреждения носком лап корпуса судна. Это объясняется следующими обстоятельствами.
При подъеме якоря из воды поворотный блок может нести на себе «присоединенный» (прилипший) грунт, который в этих условиях может как понизить, так и повысить уровень положения центра массы блока и положения этого центра относительно уровня оси поворота блока. Если при подъеме якоря центр массы блока с грунтом окажется ниже оси его поворота, то лапы будут находиться в вертикальном положении и не будут контактировать с поверхностью корпуса судна.
Обеспечить высокую вероятность вертикального положения лап якоря при его подъеме можно лишь в случае, когда уровень центра массы металла поворотного блока (центр массы конструкции поворотного блока) находится ниже уровня оси его шарнирного соединения с веретеном. Якорь, обладающий таким свойством, далее будем именовать - якорь сбалансированный.
Недостатком якоря типа А.С. 14 является сложность конструкции лап и ненадежность их в работе (высока вероятность нарушения прочности лап); кроме того, он не обладает свойством сбалансированного якоря.
2
Наиболее близким к заявляемому является якорь повышенной держащей силы по ГОСТ 25496 ( ГОСТ 25496-82. Якоря повышенной держащей силы. Технические условия (С изменениями №1, 2, 3). -М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. - Дата введения 1984-01-01.). Две лапы якоря-прототипа жестко удерживаются на коробке и образуют вместе с ней поворотный блок. Коробка якоря разделена внутренними вертикальными стенками на три отсека (объема); отсеки не имеют нижней стенки, а верхняя стенка их располагается на одном уровне. В промежуточном по ширине якоря отсеке коробки шарнирно закреплена оконечность веретена. Лапы якоря не имеют пустот (полостей). Согласно ГОСТ 25496 максимальный угол поворота лап (плоскости лап) относительно осевой линии веретена составляет 35°.
У якоря-прототипа уровень положения центра массы поворотного блока находится выше уровня горизонтальной оси его шарнирного соединения с веретеном (см. ГОСТ 25496). По этой причине при подъеме такого якоря из воды возможно отклонение лап от вертикали в сторону корпуса судна и повреждение его. Якорь-прототип не является сбалансированным; это является его недостатком.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническая задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в улучшении эксплуатационных качеств якоря.
Поставленная задача достигается тем, что якорь, содержащий коробку из трех смежных отсеков и две лапы, которые в совокупности образуют поворотный блок, при этом каждая лапа жестко закреплена на верхней стенке крайнего отсека, а в объеме промежуточного отсека шарнирно закреплена оконечность веретена, согласно полезной модели выполнено смещение вверх горизонтальной оси шарнирного соединения блока и веретена якоря, смещение вниз центра массы блока и, в итоге, при этом обеспечено положение центра массы блока ниже уровня оси его поворота относительно веретена. Для смещения вверх горизонтальной оси шарнирного соединения веретена и блока у последнего увеличен вверх объем, а для смещения вниз центра массы блока уменьшен угол заострения носка лапы и увеличена толщина наклонных стенок коробки в их нижней части.
Краткое описание чертежа
Полезная модель поясняется чертежом.
На фиг. 1 представлен вид якоря в плане (главный вид). При этом вправо от оси симметрии якоря (осевой линии веретена) в нижней его части выполнен вырыв на глубину до плоскости симметрии якоря (на фиг. 2 вертикальная осевая линия является следом плоскости симметрии якоря).
На фиг. 2 дан разрез по А-А фиг. 1. В нижней части изображения заштрихованы наклонные стенки крайнего отсека коробки, образующей основание (остов) якоря. Наклонные стенки выполнены с утолщением книзу.
На фиг. 3 изображен вид по С фиг. 1, т.е. вид на якорь снизу без учета вырыва. Коробка якоря, состоящая из трех отсеков, разделенных вертикальными стенками, не имеет нижней стенки. В объеме промежуточного отсека размещена и шарнирно закреплена относительно коробки оконечность веретена.
На фиг. 4 представлен разрез по Б-Б фиг. 1 без учета вырыва. Изображение на фиг. 4 содержит условности:
• поворотный блок якоря (коробка вместе с лапами) показаны с отклонение от вертикали на 35° (максимальный угол отклонения от вертикали поворотного блока для якоря-прототипа по ГОСТ 25496);
• штрихпунктирной линией показано веретено (с обрывом);
• не показана планка-фиксатор, ограничивающая перемещение вниз цапфы веретена (сечение цапфы на фиг. 4 заштриховано)
В верхней стенке промежуточного отсека выполнено отверстие под веретено, наклонные стенки этого отсека на фиг. 4 заштрихованы.
Осуществление полезной модели
Якорь состоит из двух лап 1, каждая из которых жестко связана с верхней стенкой крайнего отсека 2 коробки, которая также включает промежуточный отсек 3. Лапы 1 и коробка вместе образуют поворотный блок якоря. Горизонтальная ось шарнирного соединения поворотного блока и веретена 4 отмечена на фиг. 1 («О-О»).
Верхние стенки отсеков 2 и 3 находятся на разных уровнях: у отсека 3 - выше оси «О-О», у отсека 2 ниже оси поворота «О-О» блока якоря; такое относительное смещение стенки отсека 3 позволяет поднять уровень оси шарнирного соединения поворотного блока и веретена 4, что является одним из отличительных признаков по сравнению с прототипом.
Для удержания верхней и наружных боковых стенок отсека 2 смежная вертикальная стенка отсека 3 выполнена с учетом конфигурации стенок отсека 2 (фиг. 4).
В верхней стенке отсека 3 выполнено отверстие для прохода веретена 4 с учетом изменения в эксплуатационных условиях углового положения веретена 4 относительно блока якоря (фиг. 4).
Для обеспечения шарнирного соединения блока и веретена 4 последнее выполнено, например, с цапфой 5. Положение цапфы 5 относительно поворотного блока фиксируется стопорной планкой 6 (фиг. 1, 3), которая жестко соединяется со стенками отсека 3.
Отличительными признаками заявленного якоря по сравнению с прототипом также являются:
• уменьшение массы лапы 1 путем уменьшения угла заострения носка лапы 1 (угол «α» на фиг. 1);
• увеличение массы коробки в ее нижней части за счет утолщения книзу стенок коробки (фиг. 2). За счет этого обеспечивается смещение вниз центра массы поворотного блока.
В целом, за счет отличительных признаков обеспечивается техническое решение, при котором центр массы поворотного блока находится ниже уровня оси его поворота относительно веретена 4. Якорь, обладающий таким свойством, следует считать сбалансированным.
Якорь работает следующим образом
Заглубление якоря в грунт происходит при относительном угловом положении веретена 4 и поворотного блока, представленном на фиг. 4, т.е. как у якоря-прототипа. Заострение носка лапы 1 способствует лучшему ее погружению в грунт (сцеплению с грунтом). Форма коробки якоря сохраняет особенности, присущие прототипу. При этих условиях предложенный якорь будет обладать повышенной держащей силой.
При подъеме якоря из воды, при наличии на лапах 1 прилипшего грунта, согласно хорошей судовой практике, он смывается струей воды.
Такая операция, а также сбалансированность якоря (техническое свойство заявленного якоря) обеспечат при его подъеме из воды вертикальное положение лап 1, и, как следствие, будет исключено повреждение лапами 1 корпуса судна.