CN108750008B - 一种羊角导向滚轮位置计算方法及系统 - Google Patents

一种羊角导向滚轮位置计算方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种羊角导向滚轮位置计算方法及系统，将第一平面与第二平面旋转至同一平面，第一平面为第一缆绳相对于甲板的垂直面，第一缆绳为锚机与羊角导向滚轮之间的缆绳，第二平面为第二缆绳相对于甲板的垂直面，第二缆绳为羊角导向滚轮与导缆孔之间的缆绳，计算并得到羊角导向滚轮的位置信息；本发明通过将两段缆绳所处的垂直面旋转至同一平面上，从而可以计算出羊角导向滚轮的中心高度和倾斜度，并由此得到导缆器基座的方向和高度，减少了导缆器基座预留的切割余量，从而减小现场切除导缆器基座的工作量，同时使缆绳的走向更加流畅，能够有效的提高卷筒的使用寿命。

Description

一种羊角导向滚轮位置计算方法及系统
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种羊角导向滚轮位置计算方法及系统。
背景技术
船上系泊设计时，绞车的缆绳往往不能直接从锚机的卷筒到舷侧的导缆孔出绳，中间需要导向滚轮来导向，另外，由于空间的限制，绞车到舷侧的导缆孔距离太近，导致绞车在收放缆绳，缆绳沿着卷筒轴线进行排列时，缆绳跟卷筒轴垂直线的角度过大，导致缆绳跟绞车卷筒挡相切割，缆绳易受磨损破坏，同时缆绳的分力会更多作用于绞车卷筒挡板上，造成卷筒受额外的轴向力。而通常卷筒的轴承只受径向力作用，经常受此突变的轴向力作用后，将会造成卷筒轴承损坏，降低使用寿命。
为了解决限制空间系泊布置，需要在卷车与导缆孔之间加装羊角滚轮导缆器，减少缆绳与卷筒轴垂直线的放出角。而一般羊角滚轮导缆器的定位是根据现场拉线确定，导缆器基座预留的切割余量很大，现场切除的工作量就大。
专利申请号为201510287815.7的一种可调节高度的羊角滚轮导缆器，方便根据系泊缆绳的需要调整导缆滚轮的高度，在一定程度上能减少导缆器基座预留的切割余量，该专利主要是用来兼顾多根缆绳的系泊高度要求，但是，羊角滚轮导缆器的现场定位还需要考虑其自身的倾斜角度，若只能调节高度，导缆器基座预留的切割余量还是会比较大，从根本上无法解决减小现场切除的工作量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种羊角导向滚轮位置计算方法及系统，从而减小现场切除导缆器基座的工作量。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种羊角导向滚轮位置计算方法，包括步骤：
S1、将第一平面与第二平面旋转至同一平面，所述第一平面为第一缆绳相对于甲板的垂直面，所述第一缆绳为锚机与羊角导向滚轮之间的缆绳，所述第二平面为第二缆绳相对于甲板的垂直面，所述第二缆绳为羊角导向滚轮与导缆孔之间的缆绳；
S2、计算并得到所述羊角导向滚轮的位置信息。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
一种羊角导向滚轮位置计算系统，包括计算模块，所述计算模块执行以下步骤：
S1、将第一平面与第二平面旋转至同一平面，所述第一平面为第一缆绳相对于甲板的垂直面，所述第一缆绳为锚机与羊角导向滚轮之间的缆绳，所述第二平面为第二缆绳相对于甲板的垂直面，所述第二缆绳为羊角导向滚轮与导缆孔之间的缆绳；
S2、计算并得到所述羊角导向滚轮的位置信息。
本发明的有益效果在于：通过将第一缆绳相对于甲板的垂直面与第二缆绳相对于甲板的垂直面进行旋转至同一平面，使得锚机、羊角导向滚轮、导缆孔处于同一平面，由于缆绳始终是一条直线，从锚机到舷侧导缆孔的长度不会发生变化，从而可以快速且精确的计算出羊角导向滚轮的中心高度和倾斜度，并由此得到导缆器基座的方向和高度，减少了导缆器基座预留的切割余量，从而减小现场切除导缆器基座的工作量，同时使缆绳的走向更加流畅，能够有效的提高卷筒的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例的一种羊角导向滚轮位置计算方法的流程图；
图2为本发明实施例的一种羊角导向滚轮位置计算系统的结构示意图；
图3为本发明实施例的一种羊角导向滚轮位置计算方法在实际应用时的现场示意图；
图4为图3在执行本发明实施例的一种羊角导向滚轮位置计算方法中执行步骤S1之后的结构示意图；
标号说明：
1、锚机；2、羊角导向滚轮；3、导缆孔；4、第一缆绳；5、第二缆绳；
6、甲板；7、一种羊角导向滚轮位置计算系统；8、测量模块；9、计算模块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过将两段缆绳所处的垂直面旋转至同一平面上，从而可以计算出羊角导向滚轮的中心高度和倾斜度，并由此得到导缆器基座的方向和高度。
请参照图1，一种羊角导向滚轮位置计算方法，包括步骤：
S1、将第一平面与第二平面旋转至同一平面，所述第一平面为第一缆绳相对于甲板的垂直面，所述第一缆绳为锚机与羊角导向滚轮之间的缆绳，所述第二平面为第二缆绳相对于甲板的垂直面，所述第二缆绳为羊角导向滚轮与导缆孔之间的缆绳；
S2、计算并得到所述羊角导向滚轮的位置信息。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将第一缆绳所在的垂直面与第二缆绳所在的垂直面进行旋转至同一平面，使得锚机、羊角导向滚轮、导缆孔处于同一平面，由于缆绳始终是一条直线，从锚机到舷侧导缆孔的长度不会发生变化，从而可以计算出羊角导向滚轮的中心高度和倾斜度，并由此得到导缆器基座的方向和高度，减少了导缆器基座预留的切割余量，从而减小现场切除导缆器基座的工作量，同时使缆绳的走向更加流畅，能够有效的提高卷筒的使用寿命。
进一步的，所述步骤S1前还包括步骤：
S01、获取第一交点与甲板之间的第一垂直高度、第二交点与甲板之间的第二垂直高度、第一交点与第三交点的第一水平距离、第二交点与第三交点的第二水平距离，所述第一交点为缆绳与锚机的交接点；所述第二交点为缆绳与导缆孔的交接点，所述第三交点为缆绳与羊角导向滚轮的交接点。
由上述描述可知，通过确定上述的数值，能够精确的计算出羊角导向滚轮的中心高度和倾斜度。
进一步的，所述步骤S2具体为：
所述羊角导向滚轮的位置信息包括所述羊角导向滚轮的中心高度、倾斜度，所述中心高度＝第二垂直高度+(第一垂直高度-第二垂直高度)*第二水平距离/(第一水平距离+第二水平距离)；所述倾斜度＝arctg[(第一垂直高度-第二垂直高度)/(第一水平距离+第二水平距离)]。
由上述描述可知，将上述确定的第一垂直高度、第二垂直高度、第一水平距离、第二水平距离代入到上述的公式当中，便可以快速且精确的计算出羊角导向滚轮的中心高度和倾斜度。
进一步的，所述步骤S1中将第一平面与第二平面旋转至同一平面具体为：
S11、获取第一平面和第二平面的第一夹角；
S12、根据第一夹角得到第二夹角，所述第二夹角与所述第一夹角的和为180°；
S13、以第三交点与甲板之间的垂直线为旋转中心轴，将所述第一平面沿顺时针方向旋转第二夹角后，所述第一平面与所述第二平面位于同一平面。
进一步的，所述步骤S13可以替换为：以第三交点与甲板之间的垂直线为旋转中心轴，将所述第二平面沿逆时针方向旋转第二夹角后，所述第一平面与所述第二平面位于同一平面。
由上述描述可知，当确定第一平面和第二平面之间所形成的第一夹角，通过旋转第一平面或者通过旋转第二平面均可使第一平面和第二平面位于同一平面，其中，第一夹角和第二夹角的和为180°，同时，旋转一周的角度为360°，故而，步骤S13中将所述第一平面沿顺时针方向旋转第二夹角后的等同实施例包括有：沿逆时针方向旋转(n*360°-第二夹角)后或者沿顺时针方向旋转(n*360°+第二夹角)，上述的n为大于等于0的整数，其中将所述第二平面沿逆时针方向旋转第二夹角后的等同实施例与上述同理。
请参照图3-图4，本发明的实施例一为：
如图3-图4为在测量VMW627L-8000HP平台供应船的现场示意图，其中执行如下步骤：
S01、获取第一交点与甲板6之间的第一垂直高度H1、第二交点与甲板6之间的第二垂直高度H3、第一交点与第三交点的第一水平距离L1、第二交点与第三交点的第二水平距离L3，第一交点为缆绳与锚机1的交接点；第二交点为缆绳与导缆孔3的交接点，第三交点为缆绳与羊角导向滚轮2的交接点。
S1、将第一平面与第二平面旋转至同一平面，第一平面为第一缆绳4相对于甲板的垂直面，第一缆绳4为锚机1与羊角导向滚轮2之间的缆绳，第二平面为第二缆绳5相对于甲板的垂直面，第二缆绳5为羊角导向滚轮2与导缆孔3之间的缆绳；
S2、羊角导向滚轮的位置信息包括羊角导向滚轮的中心高度、倾斜度，中心高度H2＝第二垂直高度H3+(第一垂直高度H1-第二垂直高度H3)*第二水平距离L2/(第一水平距离L1+第二水平距离L2)；倾斜度A＝arctg[(第一垂直高度H1-第二垂直高度H3)/(第一水平距离L1+第二水平距离L2)]
其中，第一垂直高度H1为1600mm，第二垂直高度H3为313mm，第一水平距离L1为5025mm，第二水平距离L2为3757mm，故而得到VMW627L-8000HP平台供应船上羊角导向滚轮2的中心高度H2为864mm，倾斜度A为8.33°，测量数据与现场拉线数值基本一致，符合建造精度，极大的减少了导缆器基座预留的切割余量，从而减小现场切除导缆器基座的工作量，同时使缆绳的走向更加流畅，能够有效的提高卷筒的使用寿命。
请参照图2，一种羊角导向滚轮位置计算系统，包括测量模块、计算模块，所述计算模块执行以下步骤：
S1、将第一平面与第二平面旋转至同一平面，所述第一平面为第一缆绳相对于甲板的垂直面，所述第一缆绳为锚机与羊角导向滚轮之间的缆绳，所述第二平面为第二缆绳相对于甲板的垂直面，所述第二缆绳为羊角导向滚轮与导缆孔之间的缆绳；
S2、计算并得到所述羊角导向滚轮的位置信息。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将第一缆绳所在的垂直面与第二缆绳所在的垂直面进行旋转至同一水平面，使得锚机、羊角导向滚轮、导缆孔处于同一平面，由于缆绳始终是一条直线，从锚机到舷侧导缆孔的长度不会发生变化，从而可以计算出羊角导向滚轮的中心高度和倾斜度，并由此得到导缆器基座的方向和高度，减少了导缆器基座预留的切割余量，从而减小现场切除导缆器基座的工作量，同时使缆绳的走向更加流畅，能够有效的提高卷筒的使用寿命。
进一步的，所述测量模块执行以下步骤：
S01、获取第一交点与甲板之间的第一垂直高度、第二交点与甲板之间的第二垂直高度、第一交点与第三交点的第一水平距离、第二交点与第三交点的第二水平距离，所述第一交点为缆绳与锚机的交接点；所述第二交点为缆绳与导缆孔的交接点，所述第三交点为缆绳与羊角导向滚轮的交接点。
由上述描述可知，通过确定上述的数值，能够精确的计算出羊角导向滚轮的中心高度和倾斜度。
进一步的，所述步骤S2具体为：
所述羊角导向滚轮的位置信息包括所述羊角导向滚轮的中心高度、倾斜度，所述中心高度＝第二垂直高度+(第一垂直高度-第二垂直高度)*第二水平距离/(第一水平距离+第二水平距离)；所述倾斜度＝arctg[(第一垂直高度-第二垂直高度)/(第一水平距离+第二水平距离)]。
由上述描述可知，将上述确定的第一垂直高度、第二垂直高度、第一水平距离、第二水平距离代入到上述的公式当中，便可以快速且精确的计算出羊角导向滚轮的中心高度和倾斜度。
进一步的，所述步骤S1中将第一平面与第二平面旋转至同一平面具体为：
S11、获取第一平面和第二平面的第一夹角；
S12、根据第一夹角得到第二夹角，所述第二夹角与所述第一夹角的和为180°；
S13、以第三交点与甲板之间的垂直线为旋转中心轴，将所述第一平面沿顺时针方向旋转第二夹角后，所述第一平面与所述第二平面位于同一平面。
进一步的，所述步骤S13可以替换为：以第三交点与甲板之间的垂直线为旋转中心轴，将所述第二平面沿逆时针方向旋转第二夹角后，所述第一平面与所述第二平面位于同一平面。
由上述描述可知，当确定第一平面和第二平面之间所形成的第一夹角，通过旋转第一平面或者通过旋转第二平面均可使第一平面和第二平面位于同一平面，其中，第一夹角和第二夹角的和为180°，同时，旋转一周的角度为360°，故而，步骤S13中将所述第一平面沿顺时针方向旋转第二夹角后的等同实施例包括有：沿逆时针方向旋转(n*360°-第二夹角)后或者沿顺时针方向旋转(n*360°+第二夹角)，上述的n为大于等于0的整数，其中将所述第二平面沿逆时针方向旋转第二夹角后的等同实施例与上述同理。
综上所述，本发明提供的一种羊角导向滚轮位置计算方法和系统，将第一缆绳相对于甲板的垂直面与第二缆绳相对于甲板的垂直面进行旋转至同一平面，使得锚机、羊角导向滚轮、导缆孔处于同一平面，由于缆绳始终是一条直线，从锚机到舷侧导缆孔的长度不会发生变化，从而可以快速且精确的计算出羊角导向滚轮的中心高度和倾斜度，并由此得到导缆器基座的方向和高度，减少了导缆器基座预留的切割余量，从而减小现场切除导缆器基座的工作量，同时使缆绳的走向更加流畅，能够有效的提高卷筒的使用寿命。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种羊角导向滚轮位置计算方法，其特征在于，包括步骤：
S01、获取第一交点与甲板之间的第一垂直高度、第二交点与甲板之间的第二垂直高度、第一交点与第三交点的第一水平距离、第二交点与第三交点的第二水平距离，所述第一交点为缆绳与锚机的交接点；所述第二交点为缆绳与导缆孔的交接点，所述第三交点为缆绳与羊角导向滚轮的交接点；
S1、将第一平面与第二平面旋转至同一平面，所述第一平面为第一缆绳相对于甲板的垂直面，所述第一缆绳为锚机与羊角导向滚轮之间的缆绳，所述第二平面为第二缆绳相对于甲板的垂直面，所述第二缆绳为羊角导向滚轮与导缆孔之间的缆绳；
所述步骤S1中将第一平面与第二平面旋转至同一平面具体为：
S11、获取第一平面和第二平面的第一夹角；
S12、根据第一夹角得到第二夹角，所述第二夹角与所述第一夹角的和为180°；
S13、以第三交点与甲板之间的垂直线，将所述第一平面沿顺时针方向旋转第二夹角后，所述第一平面与所述第二平面位于同一平面；
S2、计算并得到所述羊角导向滚轮的位置信息；
所述步骤S2具体为：
所述羊角导向滚轮的位置信息包括所述羊角导向滚轮的中心高度、倾斜度，所述中心高度＝第二垂直高度+(第一垂直高度-第二垂直高度)*第二水平距离/(第一水平距离+第二水平距离)；所述倾斜度＝arctg[(第一垂直高度-第二垂直高度)/(第一水平距离+第二水平距离)]。
2.根据权利要求1所述的一种羊角导向滚轮位置计算方法，其特征在于，所述步骤S13可以替换为：以第三交点与甲板之间的垂直线为旋转中心轴，将所述第二平面沿逆时针方向旋转第二夹角后，所述第一平面与所述第二平面位于同一平面。
3.一种羊角导向滚轮位置计算系统，包括测量模块和计算模块，其特征在于，所述测量模块执行以下步骤：
S01、获取第一交点与甲板之间的第一垂直高度、第二交点与甲板之间的第二垂直高度、第一交点与第三交点的第一水平距离、第二交点与第三交点的第二水平距离，所述第一交点为缆绳与锚机的交接点；所述第二交点为缆绳与导缆孔的交接点，所述第三交点为缆绳与羊角导向滚轮的交接点；
所述计算模块执行以下步骤：
S1、将第一平面与第二平面旋转至同一平面，所述第一平面为第一缆绳相对于甲板的垂直面，所述第一缆绳为锚机与羊角导向滚轮之间的缆绳，所述第二平面为第二缆绳相对于甲板的垂直面，所述第二缆绳为羊角导向滚轮与导缆孔之间的缆绳；
所述步骤S1中将第一平面与第二平面旋转至同一平面具体为：
S11、获取第一平面和第二平面的第一夹角；
S12、根据第一夹角得到第二夹角，所述第二夹角与所述第一夹角的和为180°；
S13、以第三交点与甲板之间的垂直线为旋转中心轴，将所述第一平面沿顺时针方向旋转第二夹角后，所述第一平面与所述第二平面位于同一平面；
S2、计算并得到所述羊角导向滚轮的位置信息；
所述步骤S2具体为：
所述位置信息包括所述羊角导向滚轮的中心高度、所述羊角导向滚轮的倾斜度，所述中心高度＝第二垂直高度+(第一垂直高度-第二垂直高度)*第二水平距离/(第一水平距离+第二水平距离)；所述倾斜度＝arctg[(第一垂直高度-第二垂直高度)/(第一水平距离+第二水平距离)]。
4.根据权利要求3所述的一种羊角导向滚轮位置计算系统，其特征在于，所述步骤S13可以替换为：以第三交点与甲板之间的垂直线为旋转中心轴，将所述第二平面沿逆时针方向旋转第二夹角后，所述第一平面与所述第二平面位于同一平面。
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