FI123484B - Vaimennin paineaallon vaimentamiseksi sekä potkurikäyttöinen alus - Google Patents

Vaimennin paineaallon vaimentamiseksi sekä potkurikäyttöinen alus Download PDF

Info

Publication number
FI123484B
FI123484B FI20116305A FI20116305A FI123484B FI 123484 B FI123484 B FI 123484B FI 20116305 A FI20116305 A FI 20116305A FI 20116305 A FI20116305 A FI 20116305A FI 123484 B FI123484 B FI 123484B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
damper
vessel
attenuator
propeller
tubes
Prior art date
Application number
FI20116305A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20116305A (fi
Inventor
Esko Syrjaesuo
Original Assignee
Veneveistaemoe Syrjaesuo Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Veneveistaemoe Syrjaesuo Oy filed Critical Veneveistaemoe Syrjaesuo Oy
Priority to FI20116305A priority Critical patent/FI123484B/fi
Priority to US14/368,158 priority patent/US20150010388A1/en
Priority to EP12823196.6A priority patent/EP2797810A1/en
Priority to CN201280070400.9A priority patent/CN104125913A/zh
Priority to PCT/FI2012/051289 priority patent/WO2013093208A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI20116305A publication Critical patent/FI20116305A/fi
Publication of FI123484B publication Critical patent/FI123484B/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/16—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers characterised by being mounted in recesses; with stationary water-guiding elements; Means to prevent fouling of the propeller, e.g. guards, cages or screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
    • B63H1/14—Propellers
    • B63H1/15—Propellers having vibration damping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/04—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
    • B63B1/08—Shape of aft part
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B17/0081—Vibration isolation or damping elements or arrangements, e.g. elastic support of deck-houses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/10—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by damping the waves, e.g. by pouring oil on water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/003—Dampers characterised by having pressure absorbing means other than gas, e.g. sponge rubber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/049—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall multi-chamber units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/30—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium
    • F16F9/306—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium of the constrained layer type, i.e. comprising one or more constrained viscoelastic layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Description

VAIMENNIN PAINEAALLON VAIMENTAMISEKSI SEKÄ POTKURIKÄYTTÖI-NEN ALUS
DÄMPARE FÖR DÄMPNING AV TRYCKVÄG, OCH ETT PROPELLERDRIVET FARTYG
5
KEKSINNÖN TEKNIIKAN ALA
Keksinnön kohteena on jäljempänä esitetyn itsenäisen patenttivaatimuksen johdannon mukainen vaimennin paineaallon vaimentamiseksi. Keksinnön kohteena on myös potkurikäyttöinen alus.
10 KEKSINNÖN TAUSTA
Aluksen, kuten veneen tai laivan, potkuri synnyttää pyöriessään voimakkaan paineaallon. Kun vedessä etenevä paineaalto osuu aluksen pohjaan, paineiskut tärisyttävät aluksen runkoa, mikä koetaan epämiellyttävänä tärinänä aluksen sisällä. Lisäksi paineiskujen aikaansaamat aluksen rungon värähtelyt nostavat aluksen 15 sisäistä melutasoa.
Ongelmaan on yritetty hakea ratkaisua muun muassa aluksen pohjan ja potkurin lapojen muotoilulla. Vaikutukset ovat kuitenkin jääneet vähäisiksi. Tämä johtuu siitä, että pohjan ja potkurin suunnittelussa on keskityttävä ensisijaisesti aluksen kulkuominaisuuksiin. Aluksen sisäistä melutasoa on perinteisesti pyritty alenta-20 maan aluksen sisäpuolelle kiinnitetyillä äänenvaimennuslevyillä. Äänenvaimen-nuslevyillä ei kuitenkaan saada vähennettyä aluksen rungon värähtelyjä, jotka ai-„ heutuvat potkurin synnyttämän paineaallon osuessa aluksen pohjaan, δ ^ Eräs tunnettu ratkaisu potkurin synnyttämän paineaallon vaikutusten vähentämi- \l 9 seksi on esitetty julkaisussa JP 8188192. Julkaisussa JP 8188192 on esitetty vai- 25 mennuslaite, joka käsittää kumikalvon, joka on kiinnitetty laivan peräosassa olevan | syvennyksen ulkoreunoihin. Laite käsittää lisäksi painolastisäiliön, josta vettä ^ pumpataan syöttöputkea pitkin kumikalvon sisään. Potkurin synnyttämän paineaal- 2 lon osuessa kumikalvoon, kumikalvo painuu kasaan ja vettä virtaa takaisin painoni lastisäiliöön palautusputkea pitkin. Painolastiveden sijasta vaimennuslaitteessa o ^ 30 voidaan käyttää kaasua. Julkaisussa JP 8188192 kuitenkin todetaan, että tällöin laitteen vaimennusteho jää liian pieneksi.
2
Julkaisussa JP 8188192 esitetyn vaimennuslaitteen ongelmana on, että se on toimintaperiaatteeltaan monimutkainen ja vaatii toimiakseen sähköenergiaa. Lisäksi laitteen ongelmana on, että sen reagointikyky nopeisiin paineenvaihteluihin ei ole kaikissa tilanteissa riittävä.
5 KEKSINNÖN TAVOITTEET
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on vähentää tai jopa kokonaan poistaa edellä mainittuja tunnetussa tekniikan tasossa ilmeneviä ongelmia ja puutteita.
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on saada aikaan vaimennin, jolla pystytään vaimentamaan paineaallon synnyttämiä paineiskuja. Erityisesti keksinnön tavoit-10 teenä on saada aikaan vaimennin, jolla voidaan merkittävästi vähentää potkurin synnyttämän paineaallon aiheuttamia aluksen rungon värähtelyjä, ja siten pienentää aluksen sisäistä melutasoa.
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on myös saada aikaan vaimennin, joka toimii ilman sähköenergiaa ja on siten erittäin energiataloudellinen.
15 Lisäksi esillä olevan keksinnön tavoitteena on saada aikaan vaimennin, joka voidaan asentaa helposti aluksen pohjaan myös jälkiasennuksena.
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on myös saada aikaan alus, jonka rungon värähtelyt ovat vähäiset ja jonka sisäinen melutaso on alhainen.
Edellä esitettyjä haittoja voidaan vähentää tai jopa kokonaan poistaa, ja edellä 20 määriteltyjä tavoitteita saavutetaan nyt esillä olevalla keksinnöllä, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimuspa ten tunnusmerkkiosissa.
δ ^ Eräitä keksinnön mukaisia edullisia suoritusmuotoja kuvataan jäljempänä esite- \l 9 tyissä epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.
CVJ
x 25 KEKSINNÖN KUVAUS
cc
CL
g Tyypillinen keksinnön mukainen vaimennin paineaallon vaimentamiseksi käsittää S pintarakenteen, joka rajaa suljetun tilan, jossa on kaasua. Tyypilliselle keksinnön 5 mukaiselle vaimentimelle on tunnusomaista, että vaimennin käsittää joustoraken- C\] teen, joka on järjestetty pintarakenteen rajaamaan suljettuun tilaan, ja joka jousto-30 rakenne muodostaa kanavia, joiden läpi kaasu pääsee virtaamaan.
3
Tyypillisen keksinnön mukaisen vaimentimen sisällä on siis kaasua sisältävä suljettu tila, johon on järjestetty joustorakenne. Joustorakenteella tarkoitetaan tässä tekstissä joustavaa rakennetta, joka vastustaa vaimentimen muodonmuutosta. Kun vaimentimeen kohdistuu ulkoinen voima, joka puristaa vaimenninta kasaan, 5 joustorakenne synnyttää tälle voimalle vastakkaissuuntaisen voiman, joka pyrkii palauttamaan vaimentimen normaalitilaan. Joustorakenteelle on tyypillisesti ominaista, että mitä enemmän vaimennin puristuu kokoon, sitä suurempi on joustora-kenteen synnyttämä voima, joka pyrkii palauttamaan vaimentimen alkuperäiseen muotoon.
10 Suljetulla tilalla tarkoitetaan tässä tekstissä sitä, että tila on kokonaan pintarakenteen ympäröimä. Edullisesti pintarakenteen rajaamaan tilaan tai siitä pois ei pääse virtaamaan kaasua eikä nestettä. Toisin sanoen, edullisesti pintarakenne on sekä kaasu- että nestetiivis.
Tyypillisen keksinnön mukaisen vaimentimen etuna on, että sillä voidaan tehok-15 kaasti vaimentaa paineaaltojen synnyttämiä paineiskuja. Kun paineaalto osuu vaimentimen pintaan, paineaallon sisältämä energia absorboituu tehokkaasti vaimentimen joustorakenteeseen. Täten vaimennin, joka on kiinnitetty aluksen pohjaan, estää tehokkaasti paineiskujen välittymisen aluksen runkoon.
Keksinnön mukainen vaimennin soveltuu erityisesti potkurin synnyttämän paine-20 aallon vaimentamiseen. Potkurin synnyttämän paineaallon suuruuteen vaikuttaa olennaisesti potkurin kavitointi. Mitä enemmän potkuri kavitoi, sitä suurempi on sen aikaansaama paineaalto. Myös potkurin lapojen lukumäärä vaikuttaa paineaallon suuruuteen. Mitä vähemmän potkurissa on lapoja, sitä suuremman paineiskun se aiheuttaa ja sitä pienempi on potkurin synnyttämien paineiskujen heräte- £2 25 taajuus, δ
(M
4 Vaimennin, joka on asennettu aluksen, kuten veneen tai laivan pohjaan, vähentää o 4. merkittävästi potkurin synnyttämän paineaallon aiheuttamia aluksen rungon väräh telyjä, ja siten pienentää aluksen sisäistä melutasoa.
CC
CL
Tyypillisen keksinnön mukaisen vaimentimen etuna on myös se, että vaimennin ei 8 30 vaadi toimiakseen sähköenergiaa.
^ Lisäksi tyypillisen keksinnön mukaisen vaimentimen etuna on, että se voidaan asentaa helposti aluksen pohjaan myös jälkiasennuksena.
4
Vaimentimen pintarakenne on edullisesti valmistettu taipuisasta materiaalista, kuten esimerkiksi kumista tai muusta vastaavasta materiaalista. Edullisesti vaimentimen pintarakenne on valmistettu kloropreenikumista. Pintarakenteen ulkopinta voi olla sileä tai siihen voi olla järjestetty uria pintarakenteen jäykkyyden vähentä-5 miseksi. Ulkopinnassa olevat urat ovat edullisesti oleellisesti keskenään samansuuntaisia.
Vaimentimen joustorakenne on edullisesti valmistettu joustavasta ja/tai kimmoisasta materiaalista, kuten esimerkiksi kumista tai muusta vastaavasta tarkoitukseen sopivasta materiaalista. Materiaalivalintaan vaikuttaa muun muassa joustoraken-10 teen koko ja sen muoto. Joustorakenne voi olla valmistettu esimerkiksi polyuretaanista tai EPDM-kumista.
Vaimentimessa käytettävä kaasu voi olla esimerkiksi ilmaa tai muuta tarkoitukseen sopivaa kaasua. Kaasunpaine voidaan valita esimerkiksi vaimenninta ympäröivän vedenpaineen mukaan.
15 Suljettuun tilaan muodostettujen kanavien tehtävänä on tasata vaimentimen sisäisiä paine-eroja, jotka syntyvät paineaallon osuessa vaimentimeen. Koska vaimen-timeen osuvan paineaallon synnyttämät voimat eivät tyypillisesti jakaudu tasaisesti vaimentimen pinnalle, vaimennin käyttäytyy eri tavoin sen eri kohdissa. Suurimpien voimien vaikutusalueella vaimennin puristuu eniten kasaan, minkä seuraukse-20 na vaimentimessa oleva kaasu virtaa tilassa olevia kanavia pitkin alueille, joihin vaikuttaa pienimmät paineaallon synnyttämät voimat.
Joustorakenteen muodostamien kanavien koko ja niiden lukumäärä voi vaihdella muun muassa vaimentimen koon ja vaimentimen käyttökohteen mukaan. Kanavien, en lukumäärä voi olla esimerkiksi alle 10, 10-30, 30-100 tai yli 100. Tyypillisesti o 25 kanavat ovat oleellisen suoria, mutta joissakin tilanteissa voidaan käyttää myös 4 kaarevia kanavia. Edullisesti kanavat on järjestetty siten, että ne ovat keskenään o ^ samansuuntaiset. Edullisesti kanavat ulottuvat oleellisesti suljetun tilan läpi, toisin ™ sanoen oleellisesti pintarakenteen sisäpinnasta sisäpintaan.
CC
CL
^ Edullisesti vaimennin, jonka joustorakenne muodostaa kanavia, asennetaan aluk- g 30 sen pohjaan siten, että kanavien suunta on oleellisesti sama kuin aluksen pituus- ^ suunta. Tällöin potkurin synnyttämä paineaalto pyyhkäisee vaimentimen pintaa o ™ suunnassa, joka on oleellisesti kohtisuorassa kanavien suuntaan nähden. Etuna on, että tällöin joustorakenteen puristuessa kasaan kanavissa oleva kaasu pääsee helposti purkautumaan ulos kanavista.
5
Vaimentimen jäykkyys voi vaihdella sen eri kohdissa. Edullisesti vaimentimen jäykkyys on reunoilla pienempi kuin keskellä.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan pintarakenne käsittää ensimmäisen pintalevyn ja toisen pintalevyn, jotka on reunoiltaan kiinnitetty toisiinsa. Edullisesti 5 pintalevyt ovat oleellisesti suorakaiteenmuotoisia. Pintalevyt voivat olla esimerkiksi kloropreenikumilevyjä. Pintalevyjen paksuus voi olla esimerkiksi alle 1 mm, 1-3 mm, 3-10 mm, 10-20 mm, 20-50 mm tai yli 50 mm.
Vaimennin mitoitetaan tyypillisesti käyttökohteen ja -tarkoituksen mukaan. Vaimennin voi olla pituudeltaan esimerkiksi alle 30 cm, 30-100 cm, 100-300 cm tai yli 10 300 cm ja leveydeltään esimerkiksi alle 30 cm, 30-100 cm, 100-300 cm tai yli 300 cm. Edullisesti vaimennin mitoitetaan siten, että sen paksuus on huomattavasti pienempi kuin sen pituus ja leveys. Vaimentimen paksuus voi olla esimerkiksi alle 2 cm, 2-5 cm, 5-10 cm, 10-30 cm tai yli 30 cm.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan joustorakenne käsittää putkia, jotka on 15 järjestetty pituussuuntaisesti pintalevyjen väliin. Putket voivat olla halkaisijaltaan esimerkiksi alle 10 mm, 10-30 mm, 30-100 mm tai yli 100 mm ja putkien seinämien paksuus voi olla esimerkiksi alle 0,5 mm, 0,5-2 mm, 2-10 mm, 10-20 mm tai yli 20 mm. Koska putket ovat onttoja, niiden sisään muodostuu kanavia, joita pitkin kaasu pääsee virtaamaan. Edullisesti putket on valmistettu EPDM-kumista.
20 Putket voidaan järjestää pintalevyjen väliin eri tavoin. Putket voivat olla päällekkäin ja/tai rinnakkain. Putket voivat olla kiinni toisissaan, tai sopivan etäisyyden päässä toisistaan, esimerkiksi 10-20 mm, 20-50 mm tai yli 50 mm päässä toisistaan.
Edullisesti vaimennin, jonka joustorakenteessa on putkia, asennetaan aluksen
CO
^ pohjaan siten, että putkien suunta on oleellisesti sama kuin aluksen pituussuunta.
C\J
i S 25 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan putket on järjestetty keskenään saman- i ^ suuntaisesti. Etuna on, että tällöin vaimennin toimii erityisen hyvin tilanteessa, jos- x sa paineaalto pyyhkäisee vaimentimen pintaa oleellisesti yhdessä suunnassa. Täl- lainen tilanne syntyy esimerkiksi silloin, kun vaimennin on asennettu aluksen poh-o jän ja potkurin väliin siten, että putkien suunta on oleellisesti sama kuin aluksen $5 30 pituussuunta, δ
CVJ
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan putket on järjestetty vähintään kahteen kerrokseen. Putket voi olla järjestetty kerroksiin esimerkiksi siten, että yhdessä 6 kerroksessa olevat putket ovat kohdakkain tai limittäin toisessa kerroksessa olevien putkien kanssa. Kerrokset voi olla erotettu toisistaan esimerkiksi välilevyllä.
Putket voi olla järjestetty myös useampaan kerrokseen, esimerkiksi kolmeen, neljään tai viiteen kerrokseen. Edullisesti kerrokset on järjestetty siten, että putket 5 ovat keskenään samansuuntaisia.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan joustorakenne käsittää suorakulmaisen särmiön muotoisia elementtejä, jotka on järjestetty pituussuuntaisesti pintalevyjen väliin. Elementit on järjestetty siten, että niiden väliin muodostuu kanavia, joita pitkin kaasu pääsee virtaamaan. Toisin sanoen elementit eivät ole toisissaan kiinni, 10 vaan ne on järjestetty sopivan etäisyyden päähän toisistaan. Elementit voi olla järjestetty esimerkiksi siten, että ne muodostavat kanavia yhdessä tai kahdessa suunnassa. Edullisesti joustorakenteen elementit on valmistettu polyuretaanista.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan joustorakenne on kiinnitetty pintarakenteen sisäpintaan. Joustorakenne voi olla kiinnitettynä esimerkiksi molempiin pinta-15 rakenteen pintalevyihin, jolloin se tukee vaimentimen rakennetta.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan vaimennin on muodoltaan levymäinen. Levymäinen vaimennin toimii laajapintaisena tärinäneristimenä. Levymäinen vaimennin soveltuu muotonsa vuoksi erityisen hyvin asennettavaksi aluksen pohjaan, koska tällöin aluksen pohjan virtaviivainen muoto pystytään säilyttämään.
20 Keksintö koskee myös potkuri käyttö istä alusta, jossa tyypillinen keksinnön mukainen vaimennin on järjestetty potkurin ja aluksen pohjan väliin. Potkurin ja aluksen pohjan väliin järjestetyllä vaimentimella saadaan merkittävästi vähennettyä potkurin synnyttämän paineaallon aiheuttamia aluksen rungon värähtelyjä, ja siten pie-
CO
^ nennettyä aluksen sisäistä melutasoa. Aluksella tarkoitetaan tässä tekstissä laivaa ^ 25 tai venettä. Aluksen pituus voi olla esimerkiksi alle 10 m, 10-50 m, 50-150 m tai 9 yli 150 m.
C\J
x Potkurin aiheuttaman paineiskun suuruus vaihtelee eri alustyypeillä. Paineiskun suuruus riippuu muun muassa aluksessa käytettävästä voimanlähteestä, joka voi o olla esimerkiksi keskimoottori tai sisäperämoottori. Aluksen pituus ei suoraan vai- $5 30 kuta paineiskun suuruuteen, mutta koska yleensä aluksen pituuden kasvaessa ^ myös moottorin teho ja potkurin koko kasvavat, kasvaa tällöin myös paineiskun suuruus.
7
Kun alus etenee matkanopeudella, potkurin lapataajuus voi olla esimerkiksi 80-90 Hz. Vaimentimen pystysuuntaisen resonanssitaajuuden tulisi tällöin erään suunnittelusäännön mukaan olla enintään 30 Hz, mielellään jopa alle 10 Hz. Erään suunnittelusäännön yleissääntönä on, että mitä pienemmälle taajuudelle resonanssi 5 saadaan, sitä tehokkaammin vaimennin voidaan saada vaimentamaan. Alle 100 Hz taajuuksilla vaimentimen joustavuuden kasvattaminen on hyvä tapa lisätä vaimennusta. Tutkimuksissa on havaittu, että käytettäessä keksinnön mukaista vai-menninta A-painotettu kokonaismelutaso aluksen sisällä vähenee jopa 10 dB.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan vaimennin on kiinnitetty aluksen poh-10 jaan. Vaimennin on edullisesti kiinnitetty potkurin yläpuolelle kohtaan, johon potkurin aikaansaaman paineaallon pyyhkäisy pääasiallisesti osuu.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan vaimennin on kiinnitetty aluksen pohjassa olevaan syvennykseen. Syvennykseen järjestetyn vaimentimen etuna on, että aluksen pohja voidaan tällöin muotoilla optimaalisesti.
15 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan aluksen pohja muodostaa osan vaimentimen pintakerroksesta. Esimerkiksi osa aluksen pohjasta voi toimia vaimentimen toisena pintalevynä. Vaimennin voidaan muodostaa esimerkiksi aluksen pohjassa olevaan syvennykseen siten, että ensimmäinen pintalevy kiinnitetään syvennyksen reunoihin ja toisena pintalevynä toimii se osa aluksen pohjaa, joka 20 muodostaa syvennyksen.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan vaimennin on kiinnitetty moottorin kavi-taatiolevyyn. Edullisesti vaimennin on kiinnitetty kavitaatiolevyn alapintaan, potkurin yläpuolelle.
g Tässä tekstissä mainitut suoritusmuodot ja edut koskevat soveltuvin osin niin jo- , 25 kaista keksinnön mukaista vaimenninta kuin alustakin, vaikka sitä ei aina erikseen 9 mainitakaan.
C\J
x PIIRUSTUKSEN LYHYT KUVAUS
DC
CL
g Seuraavassa kuvataan keksintöä yksityiskohtaisemmin viitaten esimerkkinä esitet- S tyihin suoritusmuotoihin ja oheisiin kuvioihin, joissa δ ™ 30 kuvio 1 esittää leikkauskuvantona keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaista vaimenninta, 8 kuvio 2 esittää leikkauskuvantona keksinnön toisen suoritusmuodon mukaista vaimenninta, kuvio 3 esittää leikkauskuvantona keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaista vaimenninta ja 5 kuvio 4 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista potkurikäyttöistä alusta.
PIIRUSTUKSEN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS
Kuviossa 1 on esitetty keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisen vaimentimien rakenne. Vaimennin 100 käsittää pintarakenteen 110, joka rajaa sisäänsä 10 suljetun tilan 120, jossa on kaasua. Pintarakenne 110 käsittää ensimmäisen pinta-levyn 111 ja toisen pintalevyn 112, jotka on reunoiltaan kiinnitetty toisiinsa.
Vaimennin 100 käsittää lisäksi joustorakenteen 130, joka on järjestetty pintarakenteen 110 rajaamaan suljettuun tilaan 120. Joustorakenne 130 käsittää putkia 131, jotka on järjestetty pituussuuntaisesti pintalevyjen 111, 112 väliin. Kuviossa 1 esi-15 tetyssä vaimentimessa 100 putket 131 on järjestetty rinnakkain pintalevyjen 111, 112 väliin siten, että ne eivät ole kosketuksissa toisiinsa.
Koska putket 131 ovat onttoja ja päistään avoimia, putkien 131 sisäosat toimivat kanavina 132, joiden läpi kaasu pääsee virtamaan. Kanavat 132 tasaavat vaimentimien 100 sisäisiä paine-eroja, jotka syntyvät, kun vaimennin 100 puristuu kasaan, 20 esimerkiksi paineaallon osuessa vaimentimeen 100. Kanavia 132 pitkin kaasu pääsee siirtymään alueille, joissa vaimennin 100 puristuu vähiten kasaan.
„ Kuviossa 2 on esitetty keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisen vaimentimen o rakenne. Vastaavasti kuten kuvion 1 mukainen vaimennin 100, kuvion 2 mukainen 4 vaimennin 200 käsittää pintarakenteen 210, joka rajaa sisäänsä suljetun tilan 220, o ^ 25 jossa on kaasua. Pintarakenne 210 käsittää ensimmäisen pintalevyn 211 ja toisen ^ pintalevyn 212, jotka on reunoiltaan kiinnitetty toisiinsa.
Er
CL
^ Vaimennin 200 käsittää joustorakenteen 230, joka on järjestetty pintarakenteen g 210 rajaamaan suljettuun tilaan 220. Joustorakenne 230 käsittää kuviossa 1 esite- tyn vaimentimen 100 tapaan putkia 231, jotka on järjestetty pituussuuntaisesti pin- o ™ 30 talevyjen 211, 212 väliin. Kuvion 2 mukaisessa vaimentimessa 200 putket 231 on järjestetty kahteen kerrokseen siten, että ensimmäisessä kerroksessa olevat putket ovat kohdakkain toisessa kerroksessa olevien putkien kanssa. Putkien 231 9 sisäosat muodostavat vaimentimen 200 sisään kanavia 232, joiden läpi kaasu pääsee virtamaan. Kerrokset on erotettu toisistaan välilevyllä 233.
Kuviossa 3 on esitetty keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaisen vaimentimen rakenne. Vastaavasti kuten kuvion 1 mukainen vaimennin 100, kuvion 3 mu-5 kainen vaimennin 300 käsittää pintarakenteen 310, joka rajaa sisäänsä suljetun tilan 320, jossa on kaasua. Vastaavasti pintarakenne 310 käsittää ensimmäisen pintalevyn 311 ja toisen pintalevyn 312, jotka on reunoiltaan kiinnitetty toisiinsa.
Vaimennin 300 käsittää joustorakenteen 330, joka on järjestetty pintarakenteen 310 rajaamaan suljettuun tilaan 320. Joustorakenne 330 käsittää suorakulmaisen 10 särmiön muotoisia elementtejä 331, jotka on järjestetty pituussuuntaisesti pintale-vyjen 311,312 väliin. Elementit 331 on järjestetty siten, että ne eivät ole toisissaan kiinni, jolloin niiden väliin muodostuu kanavia 332, joita pitkin kaasu pääsee virtaamaan. Vaimentimessa 300 olevat elementit 331 on järjestetty siten, että kanavia on ainoastaan yhdessä suunnassa.
15 Kuviossa 4 on esitetty keksinnön erään suoritusmuodon mukainen potkurikäyttöi-nen alus 400. Aluksessa 400 käytetään voimanlähteenä keskimoottoria (ei esitetty kuviossa), joka akselin 410 välityksellä pyörittää potkuria 420. Potkurin 420 synnyttämän paineaallon aiheuttamien aluksen 400 rungon värähtelyiden vähentämiseksi on aluksen 400 pohjaan kiinnitetty vaimennin 430.
20 Vaimennin 430 on kiinnitetty potkurin 420 yläpuolelle kohtaan, johon potkurin 420 aikaansaaman paineaallon pyyhkäisy pääasiallisesti osuu. Vaimenninta 430 varten aluksen 400 pohjaan on tehty syvennys 440, johon vaimennin 430 on kiinnitetty-
CO
£ Alan ammattilaiselle on selvää, ettei keksintö rajoitu pelkästään edellä esitettyihin ^ 25 esimerkkeihin, vaan keksintö voi vaihdella jäljempänä esitettyjen patenttivaatimus- 9 ten rajoissa. Epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa esitetään joitakin keksinnön mahdollisia suoritusmuotoja, eikä niiden sinällään pidä katsoa rajoittavan keksin-| nön suojapiiriä.
n o co
CD
δ c\j

Claims (13)

1. Vaimennin (100, 200, 300, 430) paineaallon vaimentamiseksi, joka vaimennin käsittää pintarakenteen (110, 210, 310), joka rajaa suljetun tilan (120, 220, 320), jossa on kaasua, tunnettu siitä, että vaimennin käsittää joustorakenteen (130, 5 230, 330), joka on järjestetty pintarakenteen rajaamaan suljettuun tilaan, ja joka joustorakenne muodostaa kanavia (132, 232, 332), joiden läpi kaasu pääsee virtaamaan.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaimennin, tunnettu siitä, että pintarakenne käsittää ensimmäisen pintalevyn (111, 211, 311) ja toisen pintalevyn (112, 212, 10 312), jotka on reunoiltaan kiinnitetty toisiinsa.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vaimennin, tunnettu siitä, että joustorakenne käsittää putkia (131,231), jotka on järjestetty pituussuuntaisesti pintalevyjen väliin.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen vaimennin, tunnettu siitä, että putket on järjestetty keskenään samansuuntaisesti.
5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen vaimennin, tunnettu siitä, että putket on järjestetty vähintään kahteen kerrokseen.
6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vaimennin, tunnettu siitä, että joustorakenne käsittää suorakulmaisen särmiön muotoisia elementtejä (331), jotka on järjestetty pituussuuntaisesti pintalevyjen väliin.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen vaimennin, tunnettu siitä, että joustorakenne on kiinnitetty pintarakenteen sisäpintaan. CO
^ 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen vaimennin, tunnettu siitä, että ^ vaimennin on muodoltaan levymäinen. cp
^ 9. Potkurikäyttöinen alus (400), tunnettu siitä, että alus käsittää jonkin edellisen x 25 patenttivaatimuksen mukaisen vaimentimen, joka on järjestetty potkurin (420) ja aluksen pohjan väliin. LO O
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen alus, tunnettu siitä, että vaimennin on kiinni- 5 tetty aluksen pohjaan. CVJ
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen alus, tunnettu siitä, että vaimennin on kiin-30 nitetty aluksen pohjassa olevaan syvennykseen (440).
12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen alus, tunnettu siitä, että aluksen pohja muodostaa osan vaimentimen pintakerroksesta.
13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen alus, tunnettu siitä, että vaimennin on kiinnitetty moottorin kavitaatiolevyyn. CO δ c\j o C\l X cc CL m o co CD δ CM
FI20116305A 2011-12-22 2011-12-22 Vaimennin paineaallon vaimentamiseksi sekä potkurikäyttöinen alus FI123484B (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20116305A FI123484B (fi) 2011-12-22 2011-12-22 Vaimennin paineaallon vaimentamiseksi sekä potkurikäyttöinen alus
US14/368,158 US20150010388A1 (en) 2011-12-22 2012-12-21 Damper for damping pressure waves
EP12823196.6A EP2797810A1 (en) 2011-12-22 2012-12-21 Damper for damping pressure waves
CN201280070400.9A CN104125913A (zh) 2011-12-22 2012-12-21 用于使压力波衰减的减震器
PCT/FI2012/051289 WO2013093208A1 (en) 2011-12-22 2012-12-21 Damper for damping pressure waves

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20116305A FI123484B (fi) 2011-12-22 2011-12-22 Vaimennin paineaallon vaimentamiseksi sekä potkurikäyttöinen alus
FI20116305 2011-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20116305A FI20116305A (fi) 2013-05-31
FI123484B true FI123484B (fi) 2013-05-31

Family

ID=47710192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20116305A FI123484B (fi) 2011-12-22 2011-12-22 Vaimennin paineaallon vaimentamiseksi sekä potkurikäyttöinen alus

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150010388A1 (fi)
EP (1) EP2797810A1 (fi)
CN (1) CN104125913A (fi)
FI (1) FI123484B (fi)
WO (1) WO2013093208A1 (fi)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1473337A (fr) * 1966-02-04 1967-03-17 Francais Isolants Plaque d'insonorisation et d'isolation vibratoire
US3679159A (en) * 1971-02-09 1972-07-25 Bert Bach Vibration isolation structure
US4914836A (en) * 1989-05-11 1990-04-10 Zvi Horovitz Cushioning and impact absorptive structure
JPH08188192A (ja) 1995-01-10 1996-07-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶のプロペラ変動圧力吸収装置
DE10135474B4 (de) * 2001-07-20 2005-10-20 Kvaerner Warnow Werft Gmbh Schiff
GB2411195A (en) * 2004-02-19 2005-08-24 Tiflex Ltd A resilient pad for absorbing vibrations in machinery, construction and rail applications.
US8043135B1 (en) * 2008-04-29 2011-10-25 Sport Marine Technologies, Inc. Assembly and method to attach a device such as a hydrofoil to an anti-ventilation plate

Also Published As

Publication number Publication date
US20150010388A1 (en) 2015-01-08
WO2013093208A1 (en) 2013-06-27
EP2797810A1 (en) 2014-11-05
FI20116305A (fi) 2013-05-31
CN104125913A (zh) 2014-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI79499C (fi) Elastiskt lagrad propelleranordning.
JP6208754B2 (ja) 共鳴筒を用いた船舶プロペラ用防音ダクト
FI123484B (fi) Vaimennin paineaallon vaimentamiseksi sekä potkurikäyttöinen alus
CN109050861B (zh) 一种船用减振桨轴
KR20100052478A (ko) 선박용 파워 유닛
KR20100116395A (ko) 배관설비의 소음저감장치
US7575490B1 (en) Passive air induction system for boats
CN111489730B (zh) 一种阻抗复合型薄膜消声器
CN113968308A (zh) 一种小水线面双体船的低噪声支柱结构
RU2526303C1 (ru) Кольцевой судовой движитель
RU2176113C2 (ru) Экран для звука в потоке жидкости
CN116642077A (zh) 一种减振降噪的管路内超结构
CN206288196U (zh) 一种船艇的隔音机舱
JP3310877B2 (ja) 防振型サイド・スラスタ・トンネル
KR101232395B1 (ko) 프로펠러 샤프트의 진동저감장치
CN217153344U (zh) 一种建筑给排水用消音穿墙管
RU2687002C1 (ru) Локальный вибропоглотитель
Junger Shipboard noise: Sources, transmission, and control
RU2240605C1 (ru) Гидроакустический экран на корпусе судна
CN212637869U (zh) 一种消声围井
JP2002337789A (ja) 船体振動軽減装置
Caresta Active control of sound radiated by a submarine hull in bending vibration using inertial actuators
RU2096254C1 (ru) Направляющая насадка гребного винта
JPH0240016A (ja) 船外機用内燃機関の排気装置
RU2575969C2 (ru) Хвостовое оперение вертолета

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123484

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B