CN111547188B - 一种震动流化土体船锚及其使用方法 - Google Patents
一种震动流化土体船锚及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种震动流化土体船锚及其使用方法,包括外壳和设置在外壳顶部的船锚连接扣,所述船锚连接扣末端与牵引绳连接,所述外壳上方设置有伸缩杆固定装置和压力传感器,所述外壳底部连接有锚尖,所述外壳内部设置有电磁铁。本发明通过改进船锚外部结构,运用水压与水底压强不同的原理,并在船锚内部增加弹簧振子与磁铁等,来提高船锚在水底被固定的程度。
Description
技术领域
本发明涉及水利工程技术领域,特别涉及一种震动流化土体船锚及其使用方法。
背景技术
为确保将船舶稳固的停在水面,需要向水底抛掷船锚。传统的船锚,在水底固定性能差,效率低并且需要大量的人力,费时费力。并且对何时扎进水底的预估性不强,存在安全隐患。另外,将船锚直接从水底抽出耗费大量能量。本装置能准确预判是否船锚已扎进水底,固定效果更好,并且减少了将船锚从水底抽出的能量,操作简单,更加安全、高效。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种通过改进船锚外部结构,运用水压与水底压强不同的原理,并在船锚内部增加弹簧振子与磁铁等,来提高船锚在水底被固定的程度的震动流化土体船锚及其使用方法。
技术方案:为实现以上目的,本发明所述的一种震动流化土体船锚,包括外壳和设置在外壳顶部的船锚连接扣,所述船锚连接扣末端与牵引绳连接,所述外壳上方设置有伸缩杆固定装置和压力传感器,所述外壳底部连接有锚尖,所述外壳内部设置有电磁铁。
进一步的,所述电磁铁内部设置有弹簧振子,电磁铁通过弹簧与弹簧振子连接。
进一步的,所述电磁铁由上部磁极和下部磁极两部分组成,所述弹簧由上部弹簧和下部弹簧两部分组成;所述上部磁极通过上部弹簧与弹簧振子顶部连接,所述下部磁极通过下部弹簧与弹簧振子底部连接。
进一步的,所述压力传感器设置在伸缩杆固定装置上方。
进一步的,所述锚尖设置为圆锥形。
进一步的,所述伸缩杆固定装置四周设置有若干个固定臂。
一种如上所述的震动流化土体船锚的使用方法,包括如下步骤:
(1)将船锚从船上抛下,船锚开始自由下降;
(2)船锚底端碰撞到水底,具有一定冲击力,带动船锚内部弹簧振子振动,使得水底土体流化,减小船锚扎进水底的摩擦力;
(3)当船锚顶端到达水底表面时,由于水压与土压的不同,顶端压力传感器传输的数据陡然变化,证明船锚已全部扎入水底;
(4)随后船锚两侧伸缩杆伸出,扎入土体,固定船锚;
(5)将船锚从水底抽出时,船锚两侧伸缩杆收缩;
(6)待船锚两侧伸缩杆完全收缩后,对两端磁极通电,带动弹簧振子振动,使得土体流化,将船锚从水底抽出;
(7)最后,运用转轴将船锚缓慢拉起。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下显著优点:
(1)本发明在船锚顶端两侧增加压力传感器,当船锚完全扎入水底时,由于水压与土压不同,压力传感器值发生骤降,以便及时观测船锚是否完全扎入水底。在船锚两侧设置伸缩杆,当船锚扎入水底时,伸缩杆伸出,以提高船锚在水底的固定效率。伸缩杆设置为前小后大,减小伸缩杆进入土体的阻力。在船锚内部增加弹簧振子,带动船锚运动,使水底土体流化,降低船锚在扎入水底过程中的摩擦力。在弹簧振子两端增加磁极,通电带动弹簧振子运动。
(2)本发明中整体船锚设置为锥形,减小阻力的同时,面积减小压强增大,更便于船锚扎入土体。
(3)本发明船锚从船体落下的方式为直接抛下,其重力势能在下降的过程中转变为动能,触底后可带动弹簧振子开始振动,使水底土体流化。本发明回收船锚时,可由电磁铁带动弹簧振子振动,是船锚周围土体流化,更易回收。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的内部结构示意图;
图3为本发明从船体抛下在水中下降(上升)时的工作流程图;
图4为本发明下降触底(解除固定上升)时的工作流程图;
图5为本发明在土中固定(解除固定)时的工作流程图。
1、压力传感器;2、伸缩杆固定装置;3、牵引绳;4、船锚连接扣;5、外壳;6、圆锥形锚尖;7、电磁铁;7.1、上部磁极;7.2、下部磁极;8、弹簧振子;9、弹簧;9.1、上部弹簧;9.2、下部弹簧;10、伸缩杆通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1-3所示,本发明公开了一种易于固定和起锚的震动流化土体船锚,包括:压力传感器1,伸缩杆固定装置2,牵引绳3,船锚连接扣4,外壳5,圆锥形锚尖6,电磁铁7,弹簧振子8,弹簧9,伸缩杆通道10。
其中压力传感器1由蓄电池提供电能供其运转,可通过周围压力的变化检测船锚是否完全扎入土体。伸缩杆固定装置2可在船锚完全扎入土中后,由压力传感器1传来信号,在船锚完全扎入土体后伸出固定臂对船锚进行固定,并可由远程控制收缩固定臂,让船锚进入回收状态。牵引绳3为可传递信号的柔性材料,可以传递伸缩杆固定装置2和电磁铁7的信号,远程控制其运作。
其中圆锥形锚尖6为实心构造,材质为特种钢材,保证船锚下坠时该锚尖先触底。电磁铁7由上部磁极7.1和下部磁极7.2两部分组成,可在通电后,形成正负磁极,使得弹簧振子8开始振动,将土体流化,让船锚能够更轻易的进出土体。弹簧振子8可在触地或电磁铁7通电后开始振动,将土体流化,让船锚能够更轻易的进出土壤。其中弹簧9由上部弹簧9.1和下部弹簧9.2两部分组成。
操作步骤:
1.将船锚从船上抛下,进行图3步骤(b),船锚开始自由下降。
2.船锚底端碰撞到水底,具有一定冲击力,进行图4步骤(d),带动船锚内部弹簧振子振动,使得水底土体流化,减小船锚扎进水底的摩擦力。
3.进行图5步骤(f),当船锚顶端到达水底表面时,由于水压与土压的不同,顶端压力传感器传输的数据陡然变化,证明船锚已全部扎入水底。
4.随后进行图5步骤(g),船锚两侧伸缩杆伸出,扎入土体,固定船锚。
5.将船锚从水底抽出时,先进行图5步骤(h),船锚两侧伸缩杆收缩。
6.待船锚两侧伸缩杆完全收缩后,进行图5步骤(e)和图4步骤(c)对两端磁极通电,带动弹簧振子振动,使得土体流化,将船锚从水底抽出。
7.最后,进行图3步骤(a),运用转轴将船锚缓慢拉起。
Claims (4)
1.一种震动流化土体船锚,其特征在于:包括外壳和设置在外壳顶部的船锚连接扣,所述船锚连接扣末端与牵引绳连接,所述外壳上方设置有伸缩杆固定装置和压力传感器,所述外壳底部连接有锚尖,所述外壳内部设置有电磁铁;所述电磁铁内部设置有弹簧振子,电磁铁通过弹簧与弹簧振子连接;所述电磁铁由上部磁极和下部磁极两部分组成,所述弹簧由上部弹簧和下部弹簧两部分组成;所述上部磁极通过上部弹簧与弹簧振子顶部连接,所述下部磁极通过下部弹簧与弹簧振子底部连接;所述压力传感器设置在伸缩杆固定装置上方,伸缩杆固定装置上的伸缩杆设置为前小后大。
2.根据权利要求1所述的一种震动流化土体船锚,其特征在于:所述锚尖设置为圆锥形。
3.根据权利要求1所述的一种震动流化土体船锚,其特征在于:所述伸缩杆固定装置四周设置有若干个固定臂。
4.一种如权利要求1中所述的震动流化土体船锚的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将船锚从船上抛下,船锚开始自由下降;
(2)船锚底端碰撞到水底,具有一定冲击力,带动船锚内部弹簧振子振动,使得水底土体流化,减小船锚扎进水底的摩擦力;
(3)当船锚顶端到达水底表面时,由于水压与土压的不同,顶端压力传感器传输的数据陡然变化,证明船锚已全部扎入水底;
(4)随后船锚两侧伸缩杆伸出,扎入土体,固定船锚;
(5)将船锚从水底抽出时,船锚两侧伸缩杆收缩;
(6)待船锚两侧伸缩杆完全收缩后,对两端磁极通电,带动弹簧振子振动,使得土体流化,将船锚从水底抽出;
(7)最后,运用转轴将船锚缓慢拉起。
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