FI124160B - Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi - Google Patents
Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI124160B FI124160B FI20070498A FI20070498A FI124160B FI 124160 B FI124160 B FI 124160B FI 20070498 A FI20070498 A FI 20070498A FI 20070498 A FI20070498 A FI 20070498A FI 124160 B FI124160 B FI 124160B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- propeller
- ship
- cavitation
- propulsion operation
- determined
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
- B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/21—Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
- B63H21/213—Levers or the like for controlling the engine or the transmission, e.g. single hand control levers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
MENETELMÄ JA LAITTEISTO LAIVAN PROPULSIOKÄYTÖN OHJAAMISEKSI
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä laivan tai muun vesialuksen propulsiokäytön ohjaamiseksi ja patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukainen laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi.
5 Laivojen yleinen voimansiirto perustuu potkurikäyttöön, jossa potkurin akselia pyöritetään voimakoneella, kuten dieselmoottorilla tai sähkökoneella. Potkurilla muodostetaan työntövoima, jota säädetään ohjaamalla potkuria pyörittävän moottorin pyörimisnopeutta tai potkurin lapojen lapakulmaa muuttamalla.
Potkurin työntövoima perustuu tunnetusti potkurin muodostamaan paine-eroon potkurin 10 lapojen etu-ja takapinnan välillä. Potkurikäyttöön liittyy kuitenkin haitallinen ilmiö, kavi-taatio, kun potkurin pyörimisnopeus tai kuormitus on liian suuri vallitsevassa käyttötilanteessa. Veteen muodostuu kuplia, jotka heikentävät potkurin työntövoimaa ja vaurioittavat potkuria ja laivan potkurin läheisyydessä olevia pintarakenteita aiheuttamalla eroosiota ja kulumista. Kavitaation lisääntyessä yli kriittisen tason romahtaa koko potkurin työntövoi-15 ma. Lisäksi kavitaatio aiheuttaa tärinää, mikä rasittaa laivan runkorakenteita ja siihen kiinnitettyjä laitteita ja lisää melua. Koska kavitaation aiheuttama rasitus kohdistuu erityisesti potkuriin, on vahingollinen vaikutus merkittävä myös potkuri akseli en laakereihin.
Potkurin joutuessa kavitaatioon sen hyötysuhde putoaa ja jos nopeutta edelleen lisätään kavitaatio kasvaa, tapahtuu lopulta työnnön romahdus. Tällöin potkuria pyörittävää käyttöä 20 tulee ohjata sellaiselle alueelle, jossa potkuri toimii mitoituksensa mukaisella tavalla. Kavitaation syntyyn vaikuttavat monet seikat ja ne otetaan huomioon potkurikäyttöj ä suunnitelen taessa. Kavitaation syntyyn vaikuttavien syiden määrä on suuri ja usean syyn samanaikai- oj nen esiintyminen vielä lisää mahdollisuutta, että potkuri joutuu kavitaatioon. Rakenteiden i Y suunnittelulla ja käytön ohjeistuksella ei siten aina ole mahdollista estää kavitaation syn- ^ 25 tyrnistä. Korjaavana säätötoimenpiteenä on tällöin potkurin nopeuden pienentäminen alu- g eelle, jossa kavitaatio poistuu. Tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi mittaamalla pyöri mi s- oo nopeutta, jolloin pyörimisnopeuden kasvaessa ominaiskäyrän ulkopuolelle, rajoitetaan O) o pyörimisnopeutta pienemmäksi. Tällöin on kuitenkin jo kavitaatio tapahtunut ja siitä jollei tuvat haitalliset vaikutukset ovat rasittaneet käytön suorituskykyä ja laivan rakenteita.
30 Kavitaatio voitaisiin välttää myös siten, että annettaessa ohjauskomentoja laivaa ohjattaessa joka tilanteessa toimittaisiin niin, että propulsiokäyttö olisi toimintapisteessä, jossa ei 2 kavitaatiota ilmene. Tämä vaatisi kuitenkin erittäin pitkällistä kokemusta ja olosuhteiden tuntemusta sekä eri syiden kerrannaisvaikutusten tuntemusta. Käytännössä tämä ei ole mahdollista. Laivaa ohjattaessa on käyttäjän ohjaustuntuma usein huono johtuen laivan suuresta massasta ja ohjausliikkeen hitaudesta. Esimerkiksi suunnanmuutokset suurella 5 nopeudella tai ajo voimakkaassa tuulessa voi aiheuttaa tilanteen, jossa potkuri kavitoi, mutta laivan kuljettaja ei voi tätä havaita kuin viiveellä. Myös veden laatu, kuten likaisuus vaikuttaa kavitaation alkami sherkkyyteen.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on kehittää uusi j a edullinen laivan propulsiokäytön ohjaus, joka poistaa edellä mainittuj a puutteita j a j oka parantaa laivan propulsiokäytön 10 säädettävyyttä sekä lisää propulsiojärjestelmän ja koko laivan suorituskykyä. Tämä aikaansaamiseksi keksinnön mukainen menetelmä tunnetaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerk-kiosan ominaispiirteistä. Vastaavasti keksinnön mukainen laitteisto tunnetaan patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosan ominaispiirteistä. Keksinnön eräät edulliset suoritusmuodot tunnetaan epäitsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkeistä.
15 Keksinnön mukaisessa ratkaisussa säädetään propulsiokäyttöä niin, että potkurin joutuminen kavitaatioon ehkäistään ennakoivalla säädöllä. Menetelmässä määritetään ainakin yhden säätösuureen funktiona joukko propulsiokäytön ominaiskäyriä, jotka määräävät toimintapisteen, jossa potkuri aiheuttaa kavitaation. Tämä ominaiskäyrästö määrittää sää-tösuureiden funktiona propulsiokäytön kavitaatiovapaan alueen, joissa potkuri ei kavitoi, 20 sekä kavitaatioalueen, joissa kavitaatiota esiintyy. Näitä ominaiskäyriä käytetään propulsiokäytön säädössä, jotta potkuri ei joudu kavitaatioon. Ominaiskäyriä vastaavia oloarvoja mitataan jatkuvasti ja niitä verrataan tallennettuihin ominaiskäyriin. Propulsiokäyttöä sää-^ detään niin, että käyttö pysyy kavitaatiovapaalla alueella. Samalla luonnollisesti propul- ^ siokäyttöä ohjataan niin, että suurin mahdollinen hyötysuhde ja työntövoima saavutetaan.
CNJ
^ 25 Erään keksinnön suoritusmuodon mukaisesti osa ominaiskäyristä määritetään laskennalli sesti. Tällaisia tietoja on esimerkiksi potkurin pyörimisnopeus, potkuriakselin kääntökulma
CC
tai lapakulman asento, joiden vaikutus on määritettävissä jo laivan suunnittelussa.
oo <y> o Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti ainakin osa ominaiskäyristä määrite- o o tään kokeellisesti malliskaalassa tai merikokeella käyttöön otettaessa tai kokemusperäise s- 30 ti. Nämä ominaiskäyrät, kuten merivirran suunnan ja nopeuden vaikutus tai syväyksen vai- 3 kutus, voidaan mallintaa pienoismallilla kavitaatiotunnelissa tai muilla menetelmillä. Lisäksi useiden eri tekijöiden yhteisvaikutusta voidaan määrittää kokeellisesti.
Keksinnön vielä erään edullisen suoritusmuodon mukaan säädettävä suure, jota käytetään propulsiokäytön ohjaukseen valitaan laivatyypin tai yksittäisen laivan ominaisuuksien ja 5 käyttötavan mukaan. Säädettävinä suureina on sen mukaisesti yksi tai useampi joukosta, pyörimisnopeus, lapakulma, momentti, teho, potkuriakselin kääntökulma, potkurin kallistuskulma. Jos samalle laivalle on useita säädettäviä suureita, muodostetaan useita ominais-käyriä, joita käytetään joko erillisinä tai yhdessä.
Edullisen suoritusmuodon mukaan keksinnössä ominaiskäyrät määritetään ainakin yhdelle 10 parametrille. Tällöin parametri on yksi tai useampi joukosta, johon kuuluvat potkurin geometria, veden virtauksen kohtauskulma, laivan nopeus, potkurin asento laivan nopeusvek-torin suhteen, laivan sortokulma, tuulen suunta, tuulen nopeus, merivirran suunta, merivirran nopeus, veden tiheys, veden syväys.
Vielä erään keksinnön mukaisen sovelluksen mukaan laitteistolla ohjataan kiinteää, run-15 koon kääntymättömästi laakeroitua potkuria. Potkuri voi olla kiinteälapainen tai säädettä- välapainen.
Edelleen keksinnön erään suoritusmuodon mukaan työntölaitteisto käsittää laivan rungon suhteen kääntyvän potkurin. Vielä eräässä toteutusmuodossa työntölaitteistossa on sekä kiinteä että kääntyvä potkuri.
20 Keksinnön toteutusta helpottaa se, että mitattavat, seurattavat ja säädettävät suureet on yleensä saatavilla ja käytettävissä. Keksinnön soveltaminen ei siten vaadi uusien mittaus-co 5 laitteiden ja vastaavien asentamista.
c\j i
CU
V Keksinnön eräitä edullisia toteutusmuotoja kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viita- co ten piirustuksiin, joissa x
IX
CL
25 - kuvio la esittää erästä laivan käyttötilannetta, σ>
O
^ - kuvio Ib esittää erästä toista laivan käyttötilannetta, o cu - kuvio 2a esittää laivan propulsiokäytön eräitä ominaiskäyriä, jotka soveltuvat käytettäväksi keksinnön mukaisessa ratkaisussa, 4 - kuvio 2b esittää laivan propulsiokäytön eräitä toisia ominaiskäyriä, jotka soveltuvat käytettäväksi keksinnön mukaisessa ratkaisussa ja - kuvio 3 esittää erästä keksinnön mukaista laitteistoa.
Laivan tai vastaavan aluksen liikkuminen perustuu potkureilla muodostettuun työntövoi-5 maan. Kuvioiden la ja Ib esimerkissä laivan propulsiokäyttö on toteutettu kääntyvillä oh-jauspotkureilla 4, jolloin potkurit 3 kiinnitetty kääntyvään työntölaitteistoon 5, joka on pystysuoran kiertoakselin ympäri käännettävissä 360 astetta. Ohjauspotkureita 4 kääntämällä ohjataan laivan suuntaaja potkurien 3 pyörimisnopeutta muuttamalla säädetään laivan nopeutta ja työntövoimaa. Kuviossa Ib laiva kulkee tasaista nopeutta suoraan, jolloin ohja-10 uspotkurien 4 työntövoima ja laivan kulkusuunta 6 on laivan keskilinjan 8 suuntainen. Laivaan 2 ei kuvion Ib tapauksessa kohdistu mitään epäsymmetristä kulkusuunnasta poikkeuttavaa voimaa. Tässä niin sanotussa normaalitilanteessa laivan ja sen propulsiokäytön hallinta on helppo ja suoraviivainen. Niin kauan kuin potkurin pyörimisnopeus on alle nimellisnopeuden kullakin laivan kuormituksella ja nopeudella tai kiihtyvyydellä, potkuri ei ka-15 vitoi, koska potkuri on suunniteltu toimimaan tässä tilanteessa.
Kuvion la havainnollistamassa tilanteessa laivan 2 kohdistuu sivutuuli 10, jonka seurauksena kulkusuunta 12 poikkeaa laivan keskilinjasta 8 kulman β verran. Laivan potkurit 4 on käännetty laivan keskilinjan suunnasta kulman a verran. Koska potkurien työntövoima ei enää ole laivan kulkusuunnan mukainen, muuttuu potkurin kavitaatiosta vapaa alue olen-20 naisesti. Potkurien työntövoiman suunta ei ole laivan kulkusuunnan, so. laivan nopeusvek-torin mukainen ja samalla laivan kulkuvastus kasvaa, koska sortokulma kasvaa. Kun ohja- uspotkurien kiertokulma ja potkurien pyörimisnopeus vlittää jäijestelmän rakenteen perus-oo o teella määräytyvät raj a-arvot, potkuri alkaa kavitoida ja työntöteho putoaa. Tehon ja pyö-
CNJ
c\j rimisnopeuden lisääminen ei tuo lisäystä työntötehoon, vaan päinvastoin työntöteho piene- co 25 nee. Propulsiokäytön toimintapiste siirtyy kavitaatiovapaan toiminta-alueen ulkopuolelle, x Samalla rakenteisiin kuten potkureihin ja niiden tuki- ja kääntölaitteisiin kohdistuu ylimää- Q_ räistä rasitusta ja eroosiota. Vaikka kavitaatio on sinänsä tunnettu ilmiö, ei käyttötilantees-oo g sa kavitaatiorajan ylitystä pysty aistinvaraisesti havaitsemaan. Siten kavitaatiotilanne voi o vallita pitkään huomaamatta.
C\1 30 Keksinnön mukaisessa ratkaisussa propulsiokäytön ohjausjärjestelmään on tallennettu yksi tai useampia ominaiskäyriä, jotka määrittävät vallitsevien olosuhteiden kavitaatiorajan.
5
Kuvioissa 2a ja 2b on kuvattu eräitä ominaiskäyriä, jotka soveltuvat käytettäviksi keksintöä toteutettaessa. Kuvio 2a esittää työnnön ominaiskäyrää, jossa on kuvattu momenttikerroin Kq ja työntökerroin Κχ kavitaatioluvun σ funktiona. Kuvioissa 2a ja 2b on täsmällisemmin ilmaistuna momenttikerroin esitetty kymmenkertaisena, jotta kuvioiden suureet voidaan 5 esittää samassa kuvassa selkeämmin. Tämä vuoksi kuviossa on käytetty merkintää IOKq, joka tarkoittaa momenttikertoimen kymmenkertaista arvoa. Momenttikerroin Kq on di-mensioton suure, joka määräytyy tunnetulla tavalla momentin sekä veden tiheyden, potkurin kierrosnopeuden ja potkurin halkaisijan perusteella. Vastaavasti työntökerroin KT on dimensioton suure, joka määräytyy tunnetulla tavalla työntövoiman sekä veden tiheyden, 10 potkurin kierrosnopeuden ja potkurin halkaisijan perusteella. Kavitaatioluku σ on dimensioton suure, joka määräytyy kappaleen nopeuden ja paineen mukaisesti, ja johon vaikuttaa kappaleen koko, virtausnopeus, lämpötila, veden ominaisuudet jne. Kavitaatioluvun pienentyessä saavutetaan piste, jossa työntövoima ja momentti romahtavat, kuten kuvion 2a kuvaamassa tapauksessa tapahtuu kavitaatioluvun ollessa noin 1,5.
15 Kuvio 2b kuvaa kavitaatiotunnelissa mitattua avovesikäyrää, joka esittää kymmenkertaista momenttikerrointa IOKq ja työntökerrointa Κχ sekä potkurin hyötysuhdetta ηο etenemälu-vun J funktiona, jolloin J=Va/(n*D), kun Va = potkurin etenemänopeus, n = potkurin kier-rosnopeus ja D = potkurin halkaisija. Kuvion 2b käyrät kuvaavat edellä mainittuja suureita erilaisilla potkurin syväyksillä.
20 Kuviossa 2a esitetyissä käyrissä määritetään kavitaatioluvulle raja-arvot, viiva 11, joita pienemmät kavitaatioluvut eivät ole sallittuja, jolloin käyttö pysyy kavitaatiovapaalla alueella. Toiminta-alueena on siten viivan 11 oikealla puolella oleva alue. Vastaavasti ohjauk-sessa voidaan hyödyntää kuvion 2b esittämiä avovesikäyriä, josta määrätään pienin sallittu ° etenemäluku, viivat 13, jolla ollaan kavitaatiovapaalla alueella, kuviossa 2b viivojen 13 ™ 25 oikealla puolella. Kuviossa 2b on piirretty eri syväyksille katkoviivoilla, pistekatkoviivoil- la ja pisteviivoilla erilliset arvot. Eri syväyksille määritettyjen kavitaatiosta vapaan alueen g raja-arvot on kuvattu vastaavilla viivatyypeillä. Kun mittaus- ja valvontalaitteet osoittavat,
CL
<30 että kavitaatioraja lähestyy tai ollaan vaarassa ylittää, propulsiokäytön säätöjärjestelmä ra- σ> 2 joittaa säätösuuretta siten, että käytön toimintapiste pysyy kavitaatiosta vapaalla alueella.
N- § 30 Kuvion la tapauksessa säädetään esimerkiksi joko potkurin pyörimisnopeutta, potkurin
C\J
lapakulmia, jos ne ovat säädettäviä, ohjauspotkurin kallistuskulmaa, mikäli se on säädettävissä tai ohjauspotkurien kääntökulmia a. Kääntökulmat voivat olla eri ohjauspotkureille 6 erisuuria tai ohjauspotkurit voivat olla käännettyinä eri suuntiin vaaditun ohjausvaikutuksen aikaan saamiseksi.
Kuviossa 3 on kuvattu kaaviomaisesti erään keksinnön mukaisen toiminnon toteuttava laitteisto. Tässä esimerkissä on esitetty propulsiokäytön yhden potkurin pyörittämiseen ja sen 5 ohjaukseen tarvittavat osat. Potkuri 14 on kiinnitetty sitä pyörittävän moottorin 16 akselille 18. Moottori 16Joka tässä tapauksessa on vaihtovirtamoottori, esimerkiksi kestomagnetoi-tu tahtimoottori tai oikosulkumoottori, saa syöttötehonsa taajuusmuuttajalta 20, johon teho syötetään laivan sähköverkosta 22. Taajuusmuuttajaa 20, joka on käsittää esimerkiksi tunnetulla tavalla tasasuuntaajan, tasavirtavälipiirin ja vaihtosuuntaajan, ohjataan ohjausyksi-10 köliä 24, joka tuottaa taajuusmuuttajalle ohjaussignaalit kaapelien 26 kautta ja käyttää taajuusmuuttajan sähköisiä mittaustietoja, jotka viedään ohjausyksikköön kaapeleilla 28.
Propulsiokäyttöä ohjataan laivan komentosillalta ohjaussauvalla 30, jolla annetaan tarvittavat ohjauskomennot, jotka viedään käytön ohjauskaapeleilla 32 ohjausyksikköön 24. Vaihtoehtoisesti ohjauskomennot voidaan antaa myös autopilotilla 33 tai dynaamisella ase-15 mointilaitteella 35 eli DP-laitteella (Dynamic Position), joka hyödyntää GPS-paikanninta. Moottorin tai potkurin pyörimisnopeus mitataan takometrillä, jonka ulostulo 34 viedään oloarvotietona ohjausyksikköön 24. Pyörimisnopeustieto voidaan myös muodostaa taajuusmuuttajan ohjaustiedoista. Ohjausyksikkö antaa tarvittavat ohjaussignaalit, jotta pro-pulsiokäyttö toteuttaa halutun työntötehon ja nopeuden.
20 Muistiin 36 on tallennettu propulsiokäytön ominaiskäyrät eri muuttujien ja parametrien funktioina. Muuttujina ovat esimeriksi potkurin pyörimisnopeus, lapakulma, momentti, teho, potkuri akseli n kääntökulma, potkurin kallistuskulma riippuen laivan ja propulsiokäy-
CO
£ tön rakenteesta ja ominaisuuksista. Näitä muuttujia keksinnön mukaisesti käytetään myös c\j ^ ohjaamaan käyttöä niin, että potkuri pysyy kavitaatiosta vapaalla alueella sovelluskohtai- ^ 25 sesti valittavalla tavalla. Ominaiskäyrät on määritelty myös eri parametreille, jotka vaikut tavat kavitaation syntymiseen. Tällaisia parametrejä ovat esimerkiksi potkurin geometria,
CC
“ veden virtauksen kohtauskulma, laivan nopeus, potkurin asento laivan nopeusvektorin suh- oo teen, laivan sortokulma, tuulen suunta, tuulen nopeus, merivirran suunta, merivirran nope-o ^ us, veden tiheys, veden syväys. Osa parametreistä kuten potkurin geometria on kiinteä lai- o 00 30 valle, jos muutostöitä ei tehdä. Säätösuureita ja muita kuin kiinteäarvoisia parametrejä mi tataan käytön aikana ja näiden mittausarvot eli oloarvot viedään signaalijohtimilla 42 toimintapisteen määrittely-yksikköön 38. Propulsiokäytön aikana määritetään käytön todelli- 7 nen toimintapiste ja saatu toimintapisteen oloarvo viedään kavitaatiorajan tarkkailuyksik-köön 40. Tarkkailuyksikkö 40 on vertailu- ja eroelin 40 Jolla on ainakin määritettävissä onko toimintapisteen oloarvon kavitaatiovapaalla alueella vai sen ulkopuolella. Kun kavitaatiorajan tarkkailuyksikkö 40 havaitsee, että propulsiokäyttö on lähempänä kavitaatiota 5 kuin on ennalta määritetty, tarkkailuyksikkö antaa ohjauskäskyn ohjausyksikölle 24, joka säätää propulsiokäytön kohti kavitaatiosta vapaata toiminta-aluetta. Toisin sanoen, kun kuvioiden 2a ja 2b esimerkkikäyrissä propulsiokäyttö on siirtymässä viivan Ilja vastaavasti viivojen 13 vasemmalle puolelle, tarkkailuyksikkö 40 ohjaa propulsiokäytön viivojen 11, vastaavasti 13 oikealle puolelle. Tällöin ohjausyksikkö 24 ohjaa propulsiokäyttöä mahdol-10 lisimman optimaalisella tavalla komentosillan ohjaussauvalla 30 tai muilla ohjauskomento-laitteilla 33 tai 35 annettujen ohjauskomentojen sekä kavitaatiorajan tarkkailuyksikön 40 yhdistetyn ohjauksen mukaisesti.
Keksintöä on edellä kuvattu sen erään suoritusmuodon avulla. Esitystä ei ole kuitenkaan katsottava patentin suojapiiriä rajoittavaksi, vaan keksinnön toteutusmuodot voivat vaih-15 della seuraavien patenttivaatimusten määrittämissä rajoissa.
co δ
CvJ
CvJ
co
X
X
Q.
CO
o o 1^ o o
CvJ
Claims (10)
1. Menetelmä laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi, johon propulsiokäyttöön kuuluu ainakin laivan potkuriakselille (18) sovitettu moottori (16) ja sitä ohjaava moottorin ohjauslaite (20, 24), tunnettu siitä, että menetelmässä 5. määritetään ainakin yhden säätösuureen funktiona joukko propulsiokäytön ominais- käyriä (IOKq, Kt), jotka määräävät toimintapisteen ja, - määritetään ominaiskäyrän alue (11), jossa potkuri toimii ennalta määritellyllä kavi-taatiosta vapaalla alueella, - tallennetaan propulsiokäytön ominaiskäyrät muistiin (36), 10. määritetään jatkuvasti propulsiokäytön kyseisten säätösuureiden oloarvot, - verrataan säätösuureiden oloarvoja ominaiskäyrien (IOKq, Kt) toimintapisteiden arvoihin, - säädetään propulsiokäyttöä vertailun perusteella siten, potkuri (14) toimii kavitaatios-ta vapaalla alueella.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa ominais- käyristä (IOKq, Kt) määritetään laskennallisesti.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa omi-naiskäyristä (IOKq, Kt) määritetään kokeellisesti tai kokemusperäisesti.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säätösuu-20 reina on yksi tai useampi joukosta, pyörimisnopeus, lapakulma, momentti, teho, potkuriak- selin kääntökulma, kallistuskulma, co
° 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ominais- käyrät määritetään ainakin yhdelle parametrille, jolloin parametri on yksi tai useampi jou-kosta, potkurin geometria, veden virtauksen kohtauskulma, laivan nopeus, potkurin asento g 25 laivan nopeusvektorin suhteen, laivan sortokulma, tuulen suunta, tuulen nopeus, merivirran CL ^ suunta, merivirran nopeus, veden tiheys, veden syväys. en o
^ 6. Laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi, johon propulsiokäyttöön kuuluu aina- o ^ kin laivan potkuriakselille (18) sovitettu moottori (16) ja akselille kiinnitetty potkuri (14) ja sitä ohjaava moottorin ohjauslaite (20,24), tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu - muisti (36), johon on tallennettavissa propulsiokäytön ominaiskäyrästö (IOKq, Κχ), jonka avulla potkurin (14) kavitaatiovapaa alue (11) on määritettävissä ainakin yhden sää-tösuureen funktiona, - mittauslaite (34), jolla propulsiokäytön kyseinen säätösuure on jatkuvasti mitattavis-5 sa, toimintapisteen määrittelyelin (38), jolla säätösuureen oloarvosta on muodostettavissa toimintapisteen oloarvo, - vertailu- ja eroelin (40), jolla on ainakin määritettävissä onko toimintapisteen oloar-von kavitaatiovapaalla alueella vai sen ulkopuolella ja 10. ohjausväline (24), jolla propulsiokäyttö on säädettävissä niin, potkuri (14) toimii ka vitaatiovapaalla alueella.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistolla ohjataan laivan runkoon kääntymättömästi laakeroitua potkuria (14).
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistolla ohjataan 15 kääntyvään ohjauspotkuria.
9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistolla ohjataan sekä kiinteää että kääntyvää potkuria.
10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistolla ohjataan kääntyvälapaisen potkurin lapakulmaa. 20 co δ c\j C\J CO X X Q. CO o o 1^ o o C\J
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20070498A FI124160B (fi) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi |
PCT/FI2008/000078 WO2008155448A1 (en) | 2007-06-21 | 2008-06-23 | Method and apparatus for controlling propulsion drive of ship |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20070498A FI124160B (fi) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi |
FI20070498 | 2007-06-21 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20070498A0 FI20070498A0 (fi) | 2007-06-21 |
FI20070498A FI20070498A (fi) | 2008-12-22 |
FI124160B true FI124160B (fi) | 2014-04-15 |
Family
ID=38212352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20070498A FI124160B (fi) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI124160B (fi) |
WO (1) | WO2008155448A1 (fi) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2634084A1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-04 | ABB Oy | Arrangement and method in a ship |
DE102012213991A1 (de) * | 2012-08-07 | 2014-02-13 | Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh | Verfahren zum schallemissionsarmen Beschleunigen eines propellergetriebenen Wasserfahrzeugs |
US9545987B1 (en) | 2014-05-02 | 2017-01-17 | Brunswick Corporation | Traction control systems and methods for marine vessels |
EP3263441A1 (en) | 2016-06-28 | 2018-01-03 | ABB Schweiz AG | Control of propeller shaft movement |
JP6910640B2 (ja) * | 2017-05-12 | 2021-07-28 | 国立大学法人東京海洋大学 | プロペラ負荷状態推定装置、プロペラ負荷状態推定方法、およびプロペラ負荷状態推定プログラム |
US20200240899A1 (en) | 2019-01-24 | 2020-07-30 | Square Robot, Inc. | Systems, methods and apparatus for in-service tank inspections |
DE102021210294A1 (de) | 2021-09-16 | 2023-03-16 | Thyssenkrupp Ag | Lageunabhängiges Vermeiden von Kavitation an einem Propeller |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4166310A (en) * | 1977-06-06 | 1979-09-04 | Rockwell International Corporation | Method of altering an axial impeller/stator vane combination |
JPH08156884A (ja) * | 1994-12-05 | 1996-06-18 | Sanshin Ind Co Ltd | 水上走行船のトリム角制御装置 |
US20040090195A1 (en) * | 2001-06-11 | 2004-05-13 | Motsenbocker Marvin A. | Efficient control, monitoring and energy devices for vehicles such as watercraft |
JP4198515B2 (ja) * | 2003-04-23 | 2008-12-17 | 本田技研工業株式会社 | ジェット推進艇 |
-
2007
- 2007-06-21 FI FI20070498A patent/FI124160B/fi active IP Right Grant
-
2008
- 2008-06-23 WO PCT/FI2008/000078 patent/WO2008155448A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20070498A (fi) | 2008-12-22 |
FI20070498A0 (fi) | 2007-06-21 |
WO2008155448A1 (en) | 2008-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI124160B (fi) | Menetelmä ja laitteisto laivan propulsiokäytön ohjaamiseksi | |
US10137971B2 (en) | Systems and methods for automatically controlling attitude of a marine vessel with trim devices | |
US5667415A (en) | Marine outdrive with surface piercing propeller and stabilizing shroud | |
WO2014175227A1 (ja) | 水中機器及び水中機器の姿勢制御方法 | |
JP5324053B2 (ja) | 水上輸送用船舶のための推進および操舵ユニット | |
JP6352778B2 (ja) | 浮体式風力発電装置及びその運転方法 | |
JP2015508734A (ja) | 船舶における装置および方法 | |
US20190023368A1 (en) | Systems and methods for automatically controlling attitude of a marine vessel with trim devices | |
US20150285213A1 (en) | Yaw control-by-rudder type tidal stream power generation apparatus and yaw control method of the same | |
KR20220045331A (ko) | 로터 세일 회전 속도 제어 방법 및 이에 적용되는 선박 | |
KR20080087433A (ko) | 러더혼에 부착되는 조정형 선박용 추력 날개 | |
KR100625847B1 (ko) | 캐비테이션 성능 향상용 비대칭 전류고정날개 | |
US20210284312A1 (en) | Method and Apparatus for Adjusting the Flow Properties of a Propeller | |
US7281482B1 (en) | Side thruster performance improvement with power optimization controller | |
WO2008013476A1 (en) | Engine provided with dynamic hydrofoils (variants) | |
EP3424811A1 (en) | Horizontal axis rotor and boat equipped with said rotor | |
US20230264792A1 (en) | Device for the roll stabilizing of a watercraft | |
KR20110064830A (ko) | 추력 측정 구동형 선박용 추력날개장치 | |
JP3171394B2 (ja) | 推力制御装置付ポンプジェット推進器 | |
US6408777B1 (en) | Side thruster performance improvement with speed control | |
Jürgens et al. | Voith Schneider Propeller (VSP)-Investigations of the cavitation behaviour | |
KR102561811B1 (ko) | 트윈스케그 선박의 프로펠러 제어 장치 | |
KR100813603B1 (ko) | 선박용 전류회전자구조 | |
KR101721999B1 (ko) | 추진장치 | |
KR102610005B1 (ko) | 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전속도 제어 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 124160 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: ABB SCHWEIZ AG |