Лев Скрягин - Якоря
Среди конструкций адмиралтейских однорогих якорей, пожалуй, самой оригинальной является конструкция якоря шотландской фирмы «Брюс энкор лтд.» (рис. 243). Форма лапы этого бесштокового якоря повышенной держащей силы обеспечивает зарывание его в грунт даже в случае, если якорь упадет на дно боком.
Эксплуатируемые в настоящее время в нашей стране дноуглубительные несамоходные снаряды оборудованы тяжелыми однорогими якорями. Хотя проведенные Горьковским институтом инженеров водного транспорта исследования привели к появлению более совершенных якорей, экипажам земснарядов все равно приходится работать с тяжелыми якорями.
Как уже говорилось, на малых реках и каналах папильонажные якоря нередко приходится переносить на руках. Иногда их необходимо закладывать на сухих песках на берегу или в тех местах, где гарантийная глубина меньше метра и мотозавозня пройти не может.
244. Разборный однолапый якорь Белова
245. Якорь Горбунова для малых судов (масса 5 кг)
В таких случаях «адмиралтейского инвалида» в 250–300 кг переносят вручную, шагая по колено в воде.
Это и заставило командира земснаряда Северного бассейнового управления пути МРФ Г. Белова заняться разработкой разборного однорогого рабочего якоря. В 1974 г. он предложил сварную конструкцию якоря, который легко разбирается на три части, что значительно облегчает труд в случае необходимости его переноски к месту закладки вручную (рис. 244).
Как показали испытания, прочность якоря Белова не уменьшилась по сравнению с якорем Гошева.
Та же причина побудила в начале 1961 г. Д. Горбунова, в то время командира-наставника технического флота Управления канала имени Москвы, заняться разработкой легкоразборного рабочего якоря для земснаряда. Упорный, кропотливый труд этого инженера, бесчисленное множество опытов на моделях привели к успеху. В сентябре 1961 г. Д. Горбунов подал заявку на разработанную им конструкцию однолапого сварного якоря (рис. 245).
Якорь Горбунова состоит из плоской лапы с двумя вертикальными щеками по бокам, которые в широкой части соединены двумя пластинками. Придавая жесткость всей конструкции, эти пластинки служат захватами. Вертикальные щеки способствуют стабилизации лапы в горизонтальной плоскости на грунте. Роль веретена выполняет рама. Лапа соединена с рамой штоком, одновременно играющим роль монтажного стержня. С внешней стороны вертикальных щек приварены четыре упора, ограничивающие угол поворота лапы. Чтобы сделать якорь разборным (лапа, рама и шток), изобретатель пропустил шток через соединительную трубу, вваренную между щеками, и закрепил его болтом с гайкой. К рыму на этом болте можно крепить буйреп. Отданный с мотозавозни, якорь падает на грунт одной из сторон: шток не дает ему упасть на щеку. При натяжении троса нижний захват начинает забирать грунт, разворачивая — лапу якоря вниз. Якорь немного протаскивается, и острый носок врезается в грунт. Лапа разворачивается до тех пор, пока веретено-рама не упрется в верхние ограничители, образовав угол с осью лапы в 21°.
Какова же была держащая сила якоря Горбунова?
Автору книги довелось быть в составе комиссии по испытанию нового якоря массой 5 кг. Испытания проводились осенью 1962 г. на Гребневских Песках на реке Оке в Горьком. Якорь Горбунова сравнивался с однорогим якорем Гошева — ГИИВТа в 6,15 кг.
Пятикилограммовый якорь Горбунова выдержал нагрузку в 874 кгс. Во время очередного протаскивания, когда стрелка динамометра дошла до отметки 117 кгс, якорь Гошева — ГИИВТа переломился в роге.
В 1962–1966 гг. автор конструкции разработал рабочие чертежи своего якоря в весовых категориях 50 и 100 кг. Конструкция якоря заинтересовала не только владельцев малых судов, но и строительные организации, в частности Всесоюзный научно-исследовательский институт землеройного машиностроения, который в это время работал над проектом крупного землесоса для строительства Каракумского канала. Проект предусматривал оснащение землесоса стрелами для перекладки папильонажных якорей. Применение таких стрел позволяет в стесненных условиях канала обходиться без мотозавозни и не затаскивать якоря вручную на откосы канала. Вот тут-то проектировщики и поняли преимущество якоря Горбунова. Ведь прочность и масса проектируемых стрел целиком зависят от массы применяемых якорей, и если оснастить землесос традиционными однолапыми якорями, то грузоподъемность стрел необходимо увеличить в 3–4 раза. Изготовили якорь Горбунова массой 220 кг. На рыхлом песке его держащая сила составила 8,5 тс, а на суглинке — более 10 тс. При изменении угла тяги в горизонтальной плоскости на 30° якорь, не выходя из грунта, поворачивался в сторону тяги, сохраняя устойчивую держащую силу.
Изобретатель не остановился на достигнутых успехах: он усовершенствовал конструкцию своего якоря, создав его модификацию в 640 кг (рис. 246). Принцип конструкции остался тот же, в ней были добавлены по два ребра жесткости с каждой стороны лапы и по два захвата в виде зубцов на соединительных планках. В 1976 г. новый якорь был испытан на Волге под Ярославлем в сравнении с однорогими адмиралтейскими якорями, якорем Дэнфорта и Матросова. Испытания показали, что держащая сила якоря Горбунова массой 640 кг на песке средней плотности составила 15,6 кгс на 1 кгс веса.
Бурное развитие и совершенствование за последние годы средств дноуглубления, добычи со дна моря и рек строительных нерудных материалов, подводного бурения скважин для добычи нефти и газа в открытом море — все это повлекло за собой требование обеспечить тяговые усилия для закрепления на воде технических средств в 100–300 тс. Чтобы обеспечить новым сверхмощным судам технического флота надежный упор на плаву при таких усилиях тяги, потребовались и соответствующие якоря. По таким техническим причинам, как влияние масштабного эффекта, недопустимое увеличение массы и прочность конструкции, известные, применявшиеся ранее якоря не могли быть использованы в соответствующих весовых модификациях: нужны были принципиально новые конструкции рабочих якорей. Лучшие из них созданы в Нидерландах — в стране, благосостояние населения которой во многом зависит от успехов гидротехники и совершенства технического флота, бедь не зря голландцы в шутку говорят: «Бог создал землю для всех стран, кроме Голландии, которая до сих пор отвоевывает ее у моря».
Расскажем о самых последних достижениях специалистов этой страны в области создания новых конструкций якорей с повышенной держащей силой.
В конце 60-х гг. в Нидерландах появилась оригинальная конструкция якоря, запатентованная Нидерландским технологическим институтом минералогии под названием «якорь-стол» (рис. 247). Он рассчитан для использования в качестве рабочего якоря на мощных землесосах с разрыхлительным устройством, оснащенных стрелами для перекладки папильонажных якорей. Якорь-стол представляет собой стальную плиту, имеющую форму равностороннего треугольника, опирающегося на две «ноги» с клинообразными острыми «башмаками». В остром углу плиты, с ее нижней стороны сделан обух, к которому прикреплена скоба якоря. По верху плиты проходит V-образная наделка, концы которой, загибаясь вниз под прямым углом, образуют «ноги» якоря-стола. На этой наделке сделано три уха для крепления троса, которым якорь выдергивается из грунта.
246. Якорь Горбунова для земснарядов
247. Якорь-стол
Стрела земснаряда опускает якорь-стол на грунт, где он опирается на обух скобы и два башмака. При тяге якорного каната острые башмаки забирают грунт, «ноги» якоря заглубляются в него до упора нижней стороны плиты. Опыты, проведенные на модели, показали, что такой якорь массой 1,34 кг на плотном песке имеет держащую силу 25 кгс. Усилие, приложенное в трех точках на верхней стороне плиты для выламывания якоря из грунта, составило 0,11 кгс на 1 кгс веса. Однако несмотря на хорошие показатели, широкого практического применения якорь-стол не получил.
Значительным событием в истории создания якорей явилось изобретение голландского инженера Стэвина (рис. 248). Отличная держащая сила его якоря и возможность применения на разных грунтах привлекли к изобретению пристальное внимание специалистов всего мира. От прочих конструкций якорей специального назначения якорь Стэвина отличается большой площадью, одной, разрезанной почти пополам в середине пустотелой и гладкой лапы, план которой — почти равносторонний треугольник со срезанной вершиной. С каждого края лапы у нижнего конца предельно короткого веретена сделано по дополнительной пластине в виде шестигранника, поставленной под определенным углом к поверхности лапы. Они обеспечивают разворот лапы и вход ее в грунт. С каждого внешнего края лапы выступают штоки-стабилизаторы, которые под углом 5–7° наклонены вниз. Их назначение — не дать якорю завалиться на бок. Конструкция рассчитана так, что 25 % общей массы якоря приходится на конец лапы. Однако за счет удлинения штоков-стабилизаторов на концах лапы можно сосредоточить до 42 % массы якоря. Это рекомендуется делать при использовании якоря на твердых грунтах, когда центр тяжести якоря следует сдвинуть вперед (по ходу тяги) и разместить его перед геометрическим центром площади лап.
