DE720400C - Einrichtung zur Nachbildung von Schlingerbewegungen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Nachbildung von Schlingerbewegungen Um das Verhalten von Schiffen im Seegang, insbesondere die Schlingerbewegungen, im Modellversuch studieren zu können, sind sog: Orbitalschwingen bekannt. Eine Orbitalschwinge enthält ein das Schiff darstellendes schwingungsfähiges System, im folgenden Schiffspendel genannt, das sich auf einer Ebene abrollbar abstützt. Diese Stützebene soll einen kleinen Ausschnitt der Wellenoberfläche verkörpern und wird daher einerseits im Kreise, andererseits so bewegt, daß ihre Lotrechte jeweils senkrecht zu den aufeinanderfolgenden Wellenstücken verläuft (Orbitalbewegung). Die abrollbare Auflagefläche des Schiffspendels ist dabei nach einer bestimmten Kurve gestaltet, welche sich als Projektion der Auftriebskurve (Kurve der Verdrängungsschwerpunkte) auf die Wasseroberfläche mit dem Metazentrum als Projektionspunkt ergibt.
• 'Mittels einer solchen in zwei Ebenen wirkenden Orbitalschwinge kann das Verhalten eines schwingenden Schiffes bei wandernder Wellenbewegung untersucht werden; das Schiff führt dabei außer den Querbewegungen auch die der Wellenhöhe entsprechenden Tauchbewegungen aus. Ein im Knotenpunkt. einer stehenden Welle schlingerndes Schiff führt dagegen keine bzw. nur sehr geringe Tauchbewegungen aus, sondern im wesentlichen nur Querbewegungen, und zwar entstehen letztere dadurch, daß das Schiff im Knotenpunkt durch die Wellenbewegungen hin und her geführt wird. Man kann zeigen, daß ein im Knotenpunkt von stehenden Wellen befindliches Schiff hinsichtlich der Wellenmomente und des Schlingerns bei nicht zu großen Schlingerwinkeln zum mindesten praktisch sich ebenso verhält wie ein in einer Wanderwelle Orbitalbewegungen ausführendes Schiff. Daher lassen sich die Untersuchungen der Schwingungsverhältnisse eines Schiffes außerordentlich vereinfachen, wenn die Rollebenen des Schiffspendels nicht orbital, sondern nur horizontal bewegt werden, ein Zustand, der also dem Schlingern eines Schiffes im Knotenpunkt einer stehenden Welle entspricht. Mit solchen Horizontalschwingen lassen sich somit die Schlingerverhältnisse einwandfrei wiedergeben.
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Nachbildung der Schlingerbewegungen an einem als Pendel ausgebildeten und beiderseits der Achsenebene gelagerten Schiffsmodell (Schiffspendel), das sich mit seinen abrollbaren Auflageflächen auf gemäß der Horizontalkomponente der Orbitalbewegung bewegten Rollebenen mit Scheinlotführung abstützt, unter Anordnung der beiden Rollebenen in großem Querabstand bei entsprechender rahmenförmiger Ausführung des Schiffspendels und mit gemeinsamem Antrieb der Rollebenen und der Scheinlotbewegung; das wesentliche erfinderische Kennzeichen dieser Horizontalschwinge ist die Anordnung einer Drehschwinge in dem Gestänge für die Übertragung der Antriebsbewegung auf die Führung des Schiffspendels im Scheinlot, derart, daß eine Gleitführung an dem in Scheinlotrichtung einzustellenden Schiffspendel vermieden wird.
• Es ist ein Orbitalwagen bekannt zur Nachbildung der Horizontalkomponente der Orbitalbewegung, der jedoch ohne Rollebene und ohne starre Scheinlotführung ausgebildet ist. Das vorgesehene Scheinlot ist über Federn mit dem Schiffsmodell verbunden. Da die Federeigenschaften niemals genau definiert sind und insbesondere Elastizitätsänderungen leicht auftreten, sind konstant bleibende Versuchsbedingungen nicht ohne weiteres gewährleistet. Die erfindungsgemäße Scheinlotführung mittels Drehschwinge vermeidet diesen Übelstand durch vollkommene Zwangsläufigkeit der Bewegungsübertragung.
• Die Fig. r und 2 zeigen in der Ansicht von vorn und von der Seite eine Horizontalschwinge mit erfindungsgemäßer Scheinlotführung. Um auch bei größeren Modellen sichere Antriebsverhältnisse und eine stabile Lagerung zu erhalten, sind die beiden Rollebenen in großem Querabstand voneinander angeordnet und ist bei gemeinsamem Antriebsmotor jede Rollebene für sich mit einem Antriebsgestänge nebst Scheinlotführung versehen.
• Auf dem kräftigen Traggestell 51 ruhen zwei Führungsschienen 52 und 53, in denen der Rahmen 54 gleitet. Dieser Rahmen 54 trägt zwei Kugellager 55 und 56, in denen die Drehzapfen 57 und 58 sitzen. An die Drehzapfen schließen sich, starr verbunden, die Rollebenen 59 und 6o an, auf denen das als Rahmen ausgebildete Schiffspendel 8o mit seinen Auflagern 8 1 und 8z ruht. Die Auflageflächen 83 der Auflager sind nach der bekannten Kurvenform gestaltet. Die Rollebenen 59 und 6o sind durch einen Rahmen 61 erweitert, auf dem die Scheinlotführungsstangen 62 und 63 mit Gabeln 64 und 65 befestigt sind. Die beiden Scheinlote 62 und 63 sind durch Querstangen miteinander verbunden.
• Der antrieb erfolgt von dem Motor 66 aus über das Schneckenradgetriebe 6; und das Gestänge 68, 69, 7o, das seine festen Drehpunkte einerseits auf der Schneckenradwelle, andererseits in dem Bock 71 hat. Die hin und her gehende Bewegung dieses Gestänges wird über die Hebel 72 und 73 auf den Gleitrahmen 54, ferner über die Gestängeteile 4 bis ; 8 auf die Scheinlotstangen 62 und 63 übertragen. An Stelle der bei der räumlichen Orbitalbewegung erforderlichen Gleithülse tritt in diesem Falle zum Anschluß des Scheinlots an den Antrieb das Drehgelenk 79, so daß eine Gleitführung an dem in Scheinlotrichtung einzustellenden Schiffspendel vermieden ist-Die Länger, des Hebelarmes 72 bestimmt bekanntlich die Amplitude der erzeugten Wellenbewegung. Durch Längenänderung von r1 (Hebelarm 72) und r. (Hebelarm 77) kann Amplitude und Länge der Welle, also jede gewünschte Wellenbewegung, eingestellt werden. Zweckmäßig werden daher die Längen der Hebelarme 7 2 und 77 veränderlich gemacht. Um die beim Schiff vorhandenen Dämpfungsverhältnisse nachbilden zu können, sind zwischen dem Pendelrahmen 8o und den Scheinlotführungsstangen 62 und 63 elektrische Wirbelstrombremsen 84 vorgesehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Nachbildung der Schlingerbewegungen an einem als Pendel ausgebildeten und beiderseits der Achsenebene gelagerten Schiffsmodell (Schiffspendel), das sich mit seinen abroilbaren Auflageflächen auf gemäß der Horizontalkomponente der Orbitalbewegung bewegten Rollebenen mit Scheinlotführung abstützt, unter Anordnung der beiden Rollebenen in großem Querabstand bei entsprechender rahmenförmiger Ausführung des Schiffspendels und mit gemeinsamem Antrieb der Rollebenen und der Scheinlotbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gestänge zur Übertragung der Antriebsbewegung auf die Führung des Schiffspendels im Scheinlot eine Drehschwinge derart angeordnet ist, daß eine Gleitführung an dem in Scheinlotrichtung einzustellenden Schiffspendel vermieden wird.