DK174548B1 - Momentkompensator til mindskning af skrogsvingninger i et skib samt fremgangsmåde og forbrændingsmotor hertil - Google Patents

Description

i DK 174548 B1

Opfindelsen angår momentkompensator til raindskning af skrogsvingninger i et skib med et langstrakt skrog med et lodret langsgående centerplan og med en stor totakts langsomtgående fremdrivningsmotor, hvis roteren-5 de og frem- og tilbagegående masser kan fremkalde et 1. ordens ydre moment, som indvirker på skroget og kan sætte dette i svingninger, hvor momentkompensatoren for mindskning af det 1. ordens ydre moment er monteret på skroget ved dettes langsgående lodrette centerplan i 10 væsentlig afstand fra motoren, og hvor kompensatoren har en svingmasse, som af et drev kan roteres synkront med og i en forudbestemt fase i forhold til motorens 1. ordens ydre moment.

Skibets skrog med den deri monterede motor danner 15 et masse-elastisk system, hvor skroget har forskellige svingningsformer med tilhørende egenfrekvenser. De roterende og frem- og tilbagegående masser i motoren fremkalder indre kræfter i motoren samt ydre kræfter og momenter, som påvirker skroget. De ydre kræfter og 20 momenter kan ved hjælp af Fourier-analyse beskrives som en sum af sinusfunktioner med forskellige amplituder, fasevinkler og perioder. Da masserne i motoren roterer og bevæges frem og tilbage med en frekvens svarende til motorens omdrejningstal, svarer frekvenserne for de 25 Fourieropdelte sinusfunktioner til hele multipla af motorens øjeblikkelige omdrejningstal. Sinusfunktionen, også kaldet den harmoniske komponent, med en frekvens svarende til motorens omdrejningsfrekvens kaldes for 1. ordens komponenten, mens komponenten med en frekvens 30 svarende til det dobbelte af motorens frekvens kaldes for 2. ordens komponenten osv. De ydre momenter kan således opdeles i komponenter benævnt 1. ordens momentet, 2. ordens momentet osv.

Skrogets svingningsform med laveste egenfrekvens 35 har to knudepunkter, den næstlaveste egenfrekvens tre 2 DK 174548 B1 knudepunkter osv. Disse svingningsformer benævnes ofte 2-knudepunkts-svingningsformen, 3-knudepunkts-sving- ningsformen osv. Som følge af skibsskrogets langstrakte facon og den normalt symmetriske opbygning omkring 5 skrogets lodrette, langsgående centerplan vil der sædvanligvis kun forekomme betydende globale skrogsvingninger i vandret og lodret retning, dvs. svingninger, som udbøjer skroget i det vandrette plan og i det lodrette plan. De ydre momenter fra motoren roterer med 10 motorens omdrejningstal, men da de kun frembringer vandrette og lodrette skrogsvingninger, er det sædvanligt at opløse de ydre kræfter og momenter fra motoren i vandrette og lodrette komposanter og undersøge, hvorledes disse indvirker på de vandrette og lodrette 15 skrogsvingninger.

Hvis frekvensen for en af de ydre kræfter eller momenters komposanter falder sammen med egenfrekvensen for en af skrogets svingningsformer fremkommer en såkaldt resonanssvingning, hvor de ydre kræfter eller 20 momenter kan aflevere stor energi til den pågældende skrogsvingning, som derved kan blive kraftigere end acceptabelt.

I artiklen "Vekselvirkning mellem skrog og motor" fra det norske tidsskrift "Skipsteknikk", nr. 1, 1963 25 er beskrevet, hvorledes frie kræfter og momenter fra motoren kan fremkalde skrogsvingninger, og at skrogsvingningerne kan fjernes ved at ændre frekvensforholdene for enten motor eller skib eller ved at montere en kompensator med en roterende svingvægt på skroget på 30 et sted, hvor skrogsvingningerne har stor amplitude.

Som nævnt ovenfor angår opfindelsen de svingninger, som fremkaldes af motorens 1. ordens ydre moment. For 4-cylindrede motorer er det kendt, at det 1. ordens ydre moment kan udvise resonans med skrogets 2- eller 3-35 knudepunkts-svingningsform. Der er her normalt tale om, 3 DK 174548 B1 at det lodrette ydre moment kan fremkalde lodrette svingninger i skroget, og det er kendt at afhjælpe dette problem ved at montere to sæt af ekstra kontravægte således på motorens krumtapaksel, at størrelsen af det 5 lodrette 1. ordens ydre moment mindskes, mens det ' vandrette 1. ordens ydre moment øges. I de sjældne tilfælde, hvor det 1. ordens ydre moment både fremkalder lodrette og vandrette svingninger i skroget er der i den kendte teknik anvendt en separat momentkompensator i 10 form af to kontraroterende masser anbragt henholdsvis på et til krumtapakslen fastgjort kædehjul, som gennem en kæde driver motorens styreaksel, og på et til stramning af kæden tjenende mellemhjul monteret på enden af motoren. Disse to masser er anbragt således i forhold 15 til hinanden, at den ved kædehjulenes rotation frembragte centrifugalkraft i masserne frembringer en resulterende vandret kompenserende kraft, der varierer i størrelse og retning i løbet af en motoromdrejning.

De kendte kontravægte og den separate kompensator 20 monteret på kædehjulene er beskrevet mere detaljeret i dansk patentansøgning nr. 223/83.

Anvendelsen af den separate kompensator i form af vægte monteret på kædehjulene indebærer flere ulemper.

For det første kan der med disse vægte kun opnås en 25 forholdsvis begrænset mindskning af det 1. ordens ydre moment, dels fordi masserne må være forholdsvis små, dels fordi de er beliggende ved enden af motoren, hvilket begrænser afstanden mellem den kompenserende vandrette kraft og det nærmeste knudepunkt for skrogets 30 vandrette svingning, og for det andet kan der tænkes motorer, som ikke har en kædehjulstrukket styreaksel.

I sidstnævnte tilfælde vil det være meget bekosteligt at anbringe separate kædehjul på motoren udelukkende med den hensigt at mindske det 1. ordens ydre moment.

4 DK 174548 B1

Der kendes en række forskellige kompensatorer til mindskning af motorens 2. ordens ydre moment. Nogle af disse kompensatorer er separate enheder til montering i eksempelvis skibets styremaskinrum, hvilket i forhold 5 til svingvægte monteret på motoren øger afstanden mellem kompensatoren og knudepunktet i den aktuelle svingningsform. Den større afstand gør det muligt at frembringe et større kompenserende moment for en bestemt kompenserende kraft. Disse kendte 2. ordens momentkompensa-10 torer frembringer alle en varierende lodret kraft og er opbygget af to svingvægte, som er kontraroterende om en vandret akse. De kendte 2. ordens momentkompensatorer er forholdsvis kompliceret udformet og lider af den ulempe, at de er vanskelige at igangsætte og synkroni-15 sere med motorens omdrejningstal. For at frembringe tilstrækkelig stor kompenserende kraft må de kontraro-tende svingvægte have anseelig masse, og der skal derfor anvendes store momenter for at løfte vægtene op under igangsætningen. For at løse dette problem er der 20 udviklet adskillige metoder til at sætte masserne i svingninger med stadig større udsving, indtil masserne kan drejes en hel omgang rundt og langsomt sættes op i omdrejningshastighed og synkroniseres med motoren. Dette kræver komplicerede og kostbare styresystemer, og alt 25 i alt er de kendte 2. ordens momentkompensatorer så kostbare, at de kun anvendes, når det er absolut påkrævet.

Da centrifugalkraften på en roterende masse afhænger af kvadratet på omdrejningshastigheden skal den 30 roterende masse i en 1. ordens momentkompensator være fire gange så stor som massen i en 2. ordens kompensator for at frembringe den samme kompenserende kraft.

En momentkompensator af den indledningsvis nævnte art er kendt fra dansk patent 149 479, hvor en kombi-35 neret 1. og 2. ordens momentkompensator drives med en 5 DK 174548 B1 hydraulikmotor, som tilføres hydraulikvæske fra en pumpe monteret på forbrændingsmotoren. Placeringen af moment-kompensatoren i væsentlig afstand fra motoren giver den fordel, at et ønsket kompenserende moment kan frem-5 bringes af en forholdsvis lille svingmasse, fordi den ? kompenserende kraft virker i større afstand fra det nærmeste knudepunkt for den aktuelle skrogsvingningsform. Svingmasserne i denne kompensator drejes om vandrette aksler, og hydraulikmotoren udtager stor 10 effekt fra forbrændingsmotoren under igangsætningen. Som følge af de lange hydraulikforbindelser mellem pumpen og motoren har det vist sig vanskeligt at opnå tilstrækkelig præcis styring af momentkompensatoren, og drivsystemet er desuden meget kostbart, idet både pumpe 15 og motor skal dimensioneres til det store startmoment.

Opfindelsen har til formål at anvise en enkelt udformet og effektivt virkende kompensator til mindsk-ning af en langsomtgående forbrændingsmotors vandrette 1. ordens ydre moment.

20 Med henblik herpå er momentkompensatoren ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at kompensatoren har en hovedsagelig lodret, drejeligt lejret aksel, som bærer en excentrisk fikseret svingmasse, der roterer i et hovedsageligt vandret plan.

25 Da svingmassen er monteret på en aksel, som er drejelig om en hovedsagelig lodret akse, er de tidligere kendte problemer med igangsætning af momentkompensatoren helt undgået, idet tyngdepåvirkningen på svingmassen virker i det væsentlige vinkelret på svingmassens 30 rotationsplan. Igangsætningen kan således foretages stort set uden hensyntagen til tyngdepåvirkningen, så svingmassen på enkel vis kan accellereres op til synkronisering med motorens omdrejningstal uden nogen indledende frem- og tilbagegående svingebevægelse. Dette 35 giver en væsentlig forenkling af momentkompensatorens 6 DK 174548 B1 styresystem og gør det endvidere muligt at anvende en fordelagtigt lille drivmotor, fx en elektrisk motor.

Momentkompensatoren er også væsentlig enklere som følge af, at det kun er nødvendigt at anvende en enkelt 5 svingmasse i stedet for de fra 2. ordens momentkompensa-torer kendte to kontraroterende masser. Anvendelsen af kun én svingmasse betyder ganske vist, at der i tillæg til den ønskede varierende vandrette kraft i skibets tværretning også fremkommer en varierende vandret kraft 10 i skibets længderetning, men da momentkompensatoren er monteret på skroget ved dettes langsgående, lodrette centerplan fremkalder denne i skibets længderetning pulserende kompensatorkraft ikke nogle betydende momenter, som kan fremkalde svingninger i skroget. Fasen 15 for det kompenserende moment kan justeres efter behov ved indstilling af fasen for kompensatorbevægelsen i forhold til fasen for det 1. ordens ydre moment. Dette indebærer den fordel, at det kompenserende moment kan finindstilles efter skibets ibrugtagning for derved at 20 kompensere for de i praksis uundgåelige unøjagtigheder i de teoretisk udførte svingningsberegninger.

Hvis kompensatoren af praktiske grunde må monteres med væsentlig lodret adskillelse fra skrogets bøjnings-neutralakse, kan den af kompensatoren frembragte 25 pulserende kraft i skibets længderetning hindres i at give lodrette bøjningsmomenter ved, at den 1. ordens momentkompensator i en foretrukken udførelsesform er beliggende i afstanden L i lodret retning fra skrogets bøjningsneutralakse og i afstanden R i vandret retning 30 fra knudepunktet for den aktuelle svingningsform for skrogets lodrette svingninger, og at kompensatorens i det væsentlige lodrette aksel danner en vinkel på tg a - L/R med lodret. Den langsgående kraft vil således passere gennem eller i kort afstand forbi knudepunktet, 35 så der ikke opstår bøjningsmomenter. Den lodrette 7 DK 174548 B1 akse kan hensigtsmæssigt være lejret i et øvre og et nedre rulningsleje, hvor det øvre leje kan optage større belastninger end det nedre leje. De dimensionerende lejebelastninger er i det væsentlige bestemt af centri-5 fugalkraftens træk i svingmassen, når denne roterer, men : da svingmassen er excentrisk fikseret på akslen, vil tyngdepåvirkningen på svingmassen påføre akslen et bøjningsmoment, som mindsker lejebelastningen på det nedre leje.

10 I en foretrukken udførelsesform er 1. ordens momentkompensatoren sammenbygget med en 2. ordens momentkompensator omfattende to svingmasser, der er excentrisk fikseret på mindst én vandret forløbende aksel, der er således kraftoverførende forbundet i 15 udvekslingsforholdet 2:1 med den lodrette aksel, at de to kompensatorer kan drives af en fælles motor. Denne udførelsesform er fordelagtig, når der i tillæg til en 1. ordens momentkompensator skal anvendes en 2. ordens momentkompensator til at hindre uønskede lodrette 20 svingninger i skrogsvingningsformer, der eksempelvis har 3, 4 eller 5 knudepunkter. Sammenbygningen af de to kompensatorer til en enhed sparer plads og giver mulighed for at drive begge kompensatorerne med en enkelt motor. Da kompensatorerne drives i et fast 25 udvekslingsforhold, er der også kun behov for et enkelt styresystem. Hvis der alligevel skal anvendes en 2. ordens momentkompensator er det således muligt uden større ekstraomkostninger at mindske eller fjerne de vandrette 1. ordens ydre momenter, 30 Det foretrækkes, at den fælles drivmotor er en AC- servomotor, som er tilkoblet den vandrette aksel via et to-trins omskifteligt planetgear, og at AC-servomotorens omdrejningshastighed er styret af et positions- og omdrejningshastighedssignal fra forbrændingsmotoren. AC-35 servomotoren er velegnet til præcis styring af kompensa- 8 DK 174548 B1 torernes omdrejningstal og fase i afhængighed af taktsignaler modtaget fra forbrændingsmotoren. Det totrins planetgear gør det muligt at anvende et første udvekslingsforhold mellem motoren og kompensatorakslen 5 under igangsætningen, så servomotoren her yder et så stort drejningsmoment, at en pendlende igangsætningsbevægelse undgås. Når svingmasserne i den 2. ordens momentkompensator er trukket op til deres øverste stilling, kan planetgearet skiftes over til det andet 10 udvekslingsforhold, som anvendes ved accelleration og normal drift af kompensatorerne. Styresystemet til denne kompensator er dermed meget enkelt, idet der ved igangsætningen blot skal foretages en omskiftning af planetgearet.

15 Akslerne for 1. og 2. ordens momentkompensatorerne kan hensigtsmæssigt være indbyrdes forbundne via en bøjningselastisk, torsionsstiv kobling, som hindrer akseludbøjninger fra 1. ordens momentkompensatoren i at overføres til 2. ordens momentkompensatorens aksel.

20 Koblingen gør det også muligt at justere 1. ordens momentkompensatorens fasestilling uafhængigt af 2. ordens momentkompensatoren.

De kendte 1. ordens momentkompensatorer har udelukkende fundet anvendelse på 4-cylindrede rækkemo-25 torer. En forbrændingsmotor med en 1. ordens momentkompensator ifølge opfindelsen kan udformes mere frit med hensyn til de tilladelige vandrette 1. ordens momenter, hvilket er en særlig fordel ved motorer med cylindrene arrangeret i to rækker i V-facon. Kompensa-30 toren kan her anvendes til motorer med større cylinderantal, såsom 6,8 eller 10-cylindrede motorer. Når en sådan V-motor ifølge opfindelsen tilknyttes en momentkompensator er der på konstruktiv enkel vis kompenseret for de større 1. ordens ydre momenter, som forekommer 35 i en V-motor.

9 DK 174548 B1

Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til mindskning af det 1. ordens ydre moment fra en stor langsomtgående forbrændingsmotor til fremdrivning af et skib med et langstrakt skrog med et lodret langsgående 5 centerplan, hvor skroget kan sættes i svingninger af motorens 1. ordens ydre moment, der er fremkaldt af roterende og frem- og tilbagegående masser i motoren, og hvor den maksimale lodrette komposant af det 1. ordens ydre moment nedbringes til passende størrelse ved 10 hjælp af svingmasser på motordele, der roterer med samme frekvens som krumtapakslen, hvorved størrelsen af den maksimale vandrette komposant samtidig øges. Ifølge opfindelsen er fremgangsmåden ejendommelig ved, at der med en momentkompensator frembringes en kraft, der 5 roteres i et vandret plan med samme frekvens som krumtapakslens drejebevægelse, og som er således placeret i afstand fra motoren, at det af kraften frembragte roterende moment mindsker eller fjerner den vandrette komposant af motorens 1. ordens ydre moment.

10 Selv om den fra motoren adskilte momentkompensator hovedsagelig kun mindsker den vandrette komposant af motorens 1. ordens ydre moment, reduceres det ydre moments lodrette komposant også, så hele 1. ordens momentet hindres i at fremkalde generende svingninger 15 i skroget.

Et eksempel på en udførelsesform for opfindelsen beskrives herefter nærmere med henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 og 2 illustrerer et skibsskrog med en 20 forbrændingsmotor og en momentkompensator ifølge opfindelsen, set hhv. ovenfra og fra siden, fig. 3 et lodret snit gennem momentkompensatoren i fig. 1.

I fig. 1 ses et skibsskrog 1 med en forbrændings-25 motor 2 og en momentkompensator 3 til mindskning af 10 DK 174548 B1 det 1. ordens ydre moment. Motorens 1. ordens ydre moment er betegnet M1H. Dette moment kan ved bestemte omdrejningstal fremkalde resonanssvingninger for skrogets 2- eller 3-knudepunkts-svingningsform. De to 5 knudepunkter for skrogsvingningen er markeret ved 4, og kurven 5 anskueligør i forstørret skala skrogets udbøj ningsf orm i det vandrette plan, når der ikke anvendes en 1. ordens momentkompensator.

Momentkompensatoren 3 frembringer en i det 10 vandrette plan roterende kraft, hvis tværgående kraft-komposant er benævnt F1C. Når resonanssvingningen optræder ved motoromdrejningstal ved eller lavere end motorens MCR-punkt (Maximum Continuous Rating) kan der være behov for mindskning af det 1. ordens ydre moment, 15 navnlig hvis resonansen optræder nær et kontinuert driftspunkt for motoren.

Kompensatoren 3 er anbragt i væsentlig afstand fra motoren, fortrinsvis i styremaskinrummet, så der mellem kompensatoren og det nærmeste knudepunkt 4 er så 20 stor afstand R, at en forholdsvis begrænset kraft F1C kan frembringe et moment af samme størrelse som M1H, men af modsat retning. Da dørken i styremaskinrummet ofte ligger i lille lodret afstand fra skrogets bøjnings-neutralakse, kan de langsgående pulserende kræfter fra 25 kompensatoren 3 ikke fremkalde væsentlige lodrette svingninger i skroget 1. Som alternativ til placering af kompensatoren i styremaskinrummet, kan kompensatoren placeres i et lastrum omtrent midt mellem de to knudepunkter 4, men dette vil normalt kræve opbygning af en 30 understøttende platform nær skrogets centerplan og nær bøjningsneutralaksen, hvilket vil fordyre installationen af kompensatoren.

Hvis kompensatoren som vist i fig. 2 er placeret i afstanden L over skrogets bøjningsneutralakse A, 35 kan kompensatoren stilles i en sådan vinkel α i 11 DK 174548 B1 forhold til lodret, at den langsgående kraft F1C danner en tilsvarende vinkel a med bøjningsneutralak-sen, hvorved kraften passerer gennem knudepunktet 4 uden at give anledning til et lodret bøjningsmoment.

5 Vinklen α kan bestemmes ud fra ligningen tg a « L/R.

I fig. 3 ses kompensatoren 3, som både kompenserer for 1. og 2. ordens momenter. 1. ordens momentkompensa-toren har en svingmasse 6, der kan være i ét stykke eller som vist i to stykker 6a, 6b. Svingmassen 6 er 10 excentrisk fikseret på en lodretstående aksel 7, der gennem et øvre og et nedre rulningsleje hhv. 8 og 9 er lejret i kompensatorhusets øvre og nedre endedæksel hhv.

10 og 11. De to endedæksler holdes indbyrdes adskilt af en cylindrisk ydervæg 12, og det nedre endedæksel 11 15 er ved hjælp af ikke viste bolte fikseret til et ikke vist fundament i skibsskroget 1.

For at begrænse udbøjningen af akslen 7 har den stor diameter i det akselafsnit, som ligger mellem lejerne 8 og 9. Over lejet 8 fortsætter akslen i et 20 afsnit 13 med reduceret diameter op til en bøjningselastisk og torsionsstiv kobling 14 med to endedele 15, 16, der er indbyrdes forbundne gennem to elastiske skiver 17, 18 og et rørformet mellemstykke 19.

Endedelene 15 og 16 kan fikseres til de tilhørende 25 elastiske skiver 17 og 18 i forskellige drejestil-linger, hvilket giver mulighed for indstilling af akslen 7TS drejestilling i forhold til en med den øvre endedel 16 fast forbundet akseltap 20, som bærer et spidshjul 21, der drives af en motor 22. Ved indstilling af 30 endedelen 15's drejestilling i forhold til akseltappen 20 kan fasen for svingmassen 67s bevægelse justeres i forhold til fasen for motorens 1. ordens ydre moment.

En 2. ordens momentkompensator 23 er monteret ovenpå endedækslet 10. Denne kompensator har to 35 svingmasser 24a, 24b, der på i og for sig kendt måde 12 DK 174548 B1 er excentrisk fikseret på hver sin vandrette aksel 25a, 25b, der er lejret i et tilhørende hus hhv. 26a og 26b.

En konsol 27 bærer et gearhus 28, som optager spidshjulet 21 i indgreb med to spidshjul 29a, 29b 5 monteret på hver sin aksel 25a, 25b.

Motoren 22 står gennem et planetgear 30 i drivende forbindelse med akslen 25b og via de tre spidshjul i forbindelse med akslerne 7 og 25a. Spidshjulet 21 har dobbelt så mange tænder som 10 spidshjulene 29a, 29b, så akslerne 25 og akslen 7 er forbundet i udvekslingsforholdet 2:1. Det ses, at spidshjulsforbindelsen medfører, at motoren 22 driver akslerne 25a og 25b rundt i modsatte omløbsretninger.

Drivmotoren 22 er en såkaldt AC-servomotor af 15 standardtype, eksempelvis af fabrikatet Siemens og med typebetegnelsen 1 FT 5AC servomotor eller af typen 1PH 5/1PH6 AC-servomotor. Disse motorer er velegnede til drift af momentkompensatoren, idet de kan levere fuldt drejningsmoraent ved 0 omdr/min, og fordi de kan styres 20 ved hjælp af et simpelt taktsignal. Taktsignalet kan leveres fra forbrændingsmotorens regulator eller fra en med krumtapakslen forbunden omdrejningstalsføler, eksempelvis en såkaldt "optical incremental encoder" med nulpulsgiver.

25 Planetgearet 30 kan være af to-trins udførelse, eksempelvis med udvekslingsforholdet 1:5 og 1:20 mellem den drevne og den drivende aksel. Et sådant planetgear er en standardkomponent, der eksempelvis kan leveres af firmaet alpha-Getriebebau GmbH, Igersheim, Tyskland.

30 Når momentkompensatoren skal igangsættes, stilles planetgearet først til at give stort udvekslingsforhold, eksempelvis 1:20, så drivmotoren 22 kan udøve stort moment på akslerne 25a, b under disses første halve omdrejning, hvor svingmasserne 24a, 24b trækkes op mod 35 tyngdepåvirkningen. I løbet af den fortsatte drejning 13 DK 174548 B1 af svingmasserne om akslerne 25a, b skifter planetgearet om til det lavere udvekslingsforhold, eksempelvis 1:5, hvorefter motoren 22 accellererer de to momentkompen-satorer op til den ønskede omdrejningshastighed i 5 synkronisering med taktsignalet fra forbrændingsmotoren.

Svingmasserne 24a, b i 2. ordens momentkompensa-toren påvirkes i deres tyngdepunkter 31 af en centrifugalkraft F2C/2, og masserne er'således kontraroterende, at de to kræfters vandrette komposanter modvirker 10 hinanden, så der fremkommer en pulserende lodret kraft med maksimalværdien F2C. Denne kraft frembringer et lodret moment, som modvirker forbrændingsmotorens 2. ordens ydre moment.

Svingmassen 6 il. ordens momentkompensatoren 15 påvirkes ved rotation om akslen 7 af en vandret centrifugalkraft F1C, som angriber i svingmassens tyngdepunkt 32. Derudover påvirkes svingmassen af en tyngdekraft F som mindsker belastningen på det nedre rulningsleje 9.

20 Hvis der kun skal anvendes en 1. ordens moment- kompensator, kan drivmotoren 22 med et tilhørende enkelt-trins planetgear monteres direkte ovenpå akselafsnittet 13.

2. ordens momentkompensatoren kan også udformes med 25 en enkelt svingmasse anbragt på den ene side af akseltappen 20. Dette forenkler kompensatoren, men giver samtidig anledning til en pulserende vandret kraft.

’ Denne løsning er kun anvendelig, hvis den vandrette kraft ikke giver anledning til generende skrogsving-30 ninger.

Fra ovennævnte danske patentansøgning er det kendt at mindske størrelsen af den lodrette komposant af det 1. ordens ydre moment ved på passende måde at anbringe svingmasser på motordele, der roterer med samme frekvens 35 som krumtapakslen. I den kendte teknik har dette kun 14 DK 174548 B1 været anvendt i de tilfælde, hvor den vandrette kompo-sant af det 1. ordens ydre moment ikke kunne fremkalde generende skrogsvingninger. Med den ovenfor beskrevne 1. ordens momentkompensator kan den forøgede vandrette 5 komposant mindskes eller fjernes helt ved hjælp af kraften F1C, og fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan derfor også anvendes i de tilfælde, hvor den vandrette komposant af det 1. ordens ydre moment kan sætte skroget i svingninger.

Claims (8)

1. Momentkompensator (3) til mindskning af skrogsvingninger i et skib med et langstrakt skrog (1) med et lodret langsgående centerplan og med en stor totakts 5 langsomtgående fremdrivningsmotor (2), hvis roterende og frem- og tilbagegående masser kan fremkalde et 1. ordens ydre moment, som indvirker på skroget og kan sætte dette i svingninger, hvor momentkompensatoren (3) for mindskning af det 1. ordens ydre moment er monteret på skroget (1) ved dettes langsgående lodrette centerplan i væsentlig afstand fra motoren (2), og hvor 10 kompensatoren har en svingmasse, som af et drev (22) kan roteres synkront med og i en forudbestemt fase i forhold til motorens 1. ordens ydre moment, kendetegnet ved, at kompensatoren har en hovedsagelig lodret, drejeligt lejret aksel (7), som bærer en excentrisk 15 fikseret svingmasse (6), der roterer i et hovedsageligt vandret plan.

2. Momentkompensator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den 1. ordens momentkompensator (3) er beliggende i afstanden L i lodret retning fra 20 skrogets bøjningsneutralakse og i afstanden R i vandret retning fra knudepunktet (4) for den aktuelle svingningsform for skrogets lodrette svingninger, og at kompensatorens i det væsentlige lodrette aksel danner en vinkel på tg a - L/R med lodret.

3. Momentkompensator ifølge krav 1 eller 2, k e n - detegnet ved, at den lodrette aksel (7) er lejret i et øvre og et nedre rulningsleje (8,9), og at det øvre leje (8) kan optage større belastninger end det nedre leje (9). 30 15 DK 174548 B1

4. Momentkompensator ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at 1. ordens momentkompensa-toren er sammenbygget med en 2. ordens momentkompensator (23) omfattende to svingmasser (24a, 24b), der er 5 excentrisk fikseret på mindst en vandret forløbende aksel (25a, 25b), der er således kraftoverførende forbundet i udvekslingsforholdet 2:1 med den lodrette aksel (7), at de to kompensatorer kan drives af en fælles motor (22).

5. Momentkompensator ifølge krav 4, kende tegnet ved, at drivmotoren er en AC servomotor (22), som er tilkoblet den vandrette aksel (25b) via et totrins omskifteligt planetgear (30), og at AC servomo-torens omdrejningshastighed er styret af et positions-15 og omdrejningshastighedssignal fra forbrændingsmotoren (2).

6. Momentkompensator ifølge krav 4 eller 5, k e n -detegnet ved, at akslerne (7, 25a, 25b) for 1. og 2. ordens momentkompensatorerne er indbyrdes for- 20 bundne via en bøjningselastisk torsionsstiv kobling.

7. Stor totakts langsomtgående forbrændingsmotor med en momentkompensator ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at motorens (2) cylindre er arrangeret i to rækker i V-facon.

8. Fremgangsmåde til mindskning af det 1. ordens ydre moment (M1H) fra en stor langsomtgående forbrændingsmotor (2) til fremdrivning af et skib med et langstrakt skrog (1) med et lodret langsgående centerplan, hvor skroget kan sættes i svingninger af motorens 30 1. ordens ydre moment, der er fremkaldt af roterende og frem- og tilbagegående masser i motoren, og hvor den maksimale lodrette komposant af det 1. ordens ydre moment nedbringes til passende størrelse ved hjælp af svingmasser på motordele, der roterer med samme frekvens 33 som krumtapakslen, hvorved størrelsen af den maksimale 16 DK 174548 B1 vandrette komposant samtidig øges, kendetegnet ved, at der med en momentkompensator (3) frembringes en kraft (F1C), der roteres i et vandret plan med samme frekvens som krumtapakslens drejebevægelse, 5 og som er således placeret i afstand fra motoren (2), at det i kraften frembragte roterende moment mindsker eller fjerner den vandrette komposant af motorens 1. ordens ydre moment.