JP2015217941A - Barge equipped with horizontal-state maintaining device, and control method thereof - Google Patents
Barge equipped with horizontal-state maintaining device, and control method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015217941A JP2015217941A JP2015097697A JP2015097697A JP2015217941A JP 2015217941 A JP2015217941 A JP 2015217941A JP 2015097697 A JP2015097697 A JP 2015097697A JP 2015097697 A JP2015097697 A JP 2015097697A JP 2015217941 A JP2015217941 A JP 2015217941A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hull
- horizontal
- gimbal
- barge
- maintenance device
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、海上で船体の揺動を抑制できるようにジャイロ効果を利用した水平維持装置を備えたバージ船及びそのバージ船の水平維持制御方法に関する。 The present invention relates to a barge ship equipped with a horizontal maintenance device using a gyro effect so as to suppress the swinging of the hull at sea, and a horizontal maintenance control method for the barge ship.
通常、バージ船とは港内、内海、湖、河川、運河などで貨物を運搬したり海上作業用工事装備を搭載して海上作業をする無動力船舶をいい、大量の工事材料及び工事装備を海上に運搬したり海上での作業空間を提供するために船体上部に広い空間を確保した形で製造された船を指す。 Usually, a barge ship is a non-powered ship that transports cargo in harbors, inland seas, lakes, rivers, canals, etc., or is equipped with offshore work equipment and works on the sea. This refers to a ship manufactured with a large space at the top of the hull to provide a working space at sea.
このようなバージ船は二つの地点の間で貨物を運搬したり、港内に大型船が接岸できない場合などにおいて、貨物の積み込みや積み下ろしのために本船の横に係留したはしけとして使用されたり、各種工事装備を搭載して海岸工事を実施することに使用されており、多くの場合、自力で運行できる動力を備えず、タグボートにより牽引あるいは推進されながら航行するように構成される。 Such barges can be used as barges moored next to the ship for loading and unloading of cargo when carrying cargo between two points, or when large ships cannot berth in the port. It is used to carry out coastal construction with construction equipment. In many cases, it is not equipped with power that can be operated by itself, and is configured to navigate while being pulled or propelled by a tugboat.
しかし、バージ船は海に浮いたまま重量体の荷役作業をしたり海上作業をするとき、海洋の気象状態の悪化による高波や風浪によって船体がひどく揺れ動くため、非常に不安定なだけでなく、工事装備が転倒したり、作業者が行方不明になるなどのような事故がたびたび発生するという問題がある。さらに、バージ船の甲板上に積載された重量体が均等に配置されず、偏重されている場合は船体の転覆事故につながる危険性がある。 However, barge ships are not only very unstable when handling heavy loads and working on the sea while floating on the sea, because the hull moves tremendously due to high waves and winds caused by the deterioration of the weather conditions of the ocean. There is a problem that accidents such as construction equipment toppling over and workers to be lost frequently occur. Furthermore, there is a risk that a heavy body loaded on the barge ship's deck is not evenly arranged and is heavily distributed, resulting in a hull rollover accident.
したがって、従来にはバージ船の船体の均衡を安定的に取るための方案として、終端にアンカーが備えられている支持ケーブルを船体の四つの角から海底面まで下ろしたり、円形または角形のスパッド(spud)を海底面まで垂直に下ろし、バージ船を海上に係留させる方法が使用された。 Therefore, conventionally, as a method for stably balancing the hull of a barge ship, a support cable provided with an anchor at the end is lowered from the four corners of the hull to the sea bottom, or a circular or square spud ( spud) was lowered vertically to the bottom of the sea and a barge was moored at sea.
しかし、支持ケーブルを利用した従来技術の場合、その使用は、港内、湖、河川、運河などで貨物を運搬する程度の役割を果たす小型のバージ船に局限され、また波浪などによって船体が過度に揺らぐため、精密な海上作業が不可能であり、船体の固定度が弱いため、海上天気の影響を多く受けるという問題点がある。 However, in the case of the conventional technology using a support cable, its use is limited to small barges that play the role of transporting cargo in harbors, lakes, rivers, canals, etc. Because it fluctuates, it is impossible to perform precise marine operations, and the degree of anchorage of the hull is weak, so there is a problem that it is greatly affected by marine weather.
また、スパッドを利用した従来技術の場合、バージ船の均衡を維持するために高価のスパッドを少なくとも4個以上設置しなければならないため、装備製作と投入及び設置が複雑であるため運営費が高く、かつ短距離の移動作業ができないため長距離だけでなく短距離移送時にも常にタグボートを必要とするという問題点がある。さらに、中空の鋼管からなるスパッドを使用するため、スパッドの体積により排除される海水の量に相当する少なくない大きさの浮力が船体に作用して不安定性を加重させる問題もある。 In addition, in the case of the prior art using spuds, it is necessary to install at least four expensive spuds in order to maintain the balance of the barge. In addition, since a short-distance movement operation cannot be performed, there is a problem that a tugboat is always required not only for a long distance but also for a short-distance transfer. Furthermore, since a spud made of a hollow steel pipe is used, there is a problem that buoyancy of a size not less than the amount of seawater excluded by the spud volume acts on the hull and weights instability.
本発明は、前述した問題を解決するために案出されたものであって、ジャイロスコープ技術を利用して運航及び停止の際に船体の揺動を抑制できる水平維持装置を備えるバージ船及びその制御方法を提供することに目的がある。 The present invention has been devised to solve the above-described problems, and uses a gyroscope technology to provide a barge ship equipped with a horizontal maintenance device capable of suppressing the swinging of the hull during operation and stopping, and the same The purpose is to provide a control method.
前述した本発明の目的は、浮力によって海上に浮かぶ船体と、前記船体の四つの角に各々設置され、前記船体の揺動に対応して揺動抑制モーメントを発生させる水平維持装置と、前記水平維持装置の一側に各々設置され、前記船体の勾配を測定する勾配検出部と、前記勾配検出部で検出した値に対応して前記水平維持装置の作動を各々制御する制御部を含む水平維持装置を備えるバージ船を提供することによって達成できる。 The above-described object of the present invention is to provide a hull that floats on the sea due to buoyancy, a horizontal maintenance device that is installed at each of the four corners of the hull, and generates a swing suppression moment corresponding to the swing of the hull, and the horizontal A horizontal maintenance system that is installed on one side of the maintenance device and includes a slope detection unit that measures the slope of the hull, and a control unit that controls the operation of the horizontal maintenance device in response to the value detected by the slope detection unit. This can be achieved by providing a barge with the device.
本発明の好ましい特徴によれば、前記水平維持装置は、内部に空間部を有するボックスと、前記ボックスの内部に設置される駆動モータと、前記駆動モータの回転軸に結合されて回転するフライホイールを含み得る。 According to a preferred aspect of the present invention, the horizontal maintaining device includes a box having a space therein, a drive motor installed in the box, and a flywheel that is coupled to the rotation shaft of the drive motor and rotates. Can be included.
本発明の他の好ましい特徴によれば、前記勾配検出部は前記船体の勾配を測定する勾配センサと、前記船体の上下方向の加速度を測定する加速度センサを含み、前記制御部は前記加速度センサの測定値に対応して前記フライホイールの回転速度を各々制御できる。 According to another preferred feature of the present invention, the gradient detection unit includes a gradient sensor that measures the gradient of the hull, and an acceleration sensor that measures acceleration in the vertical direction of the hull, and the control unit includes the acceleration sensor. The rotational speed of the flywheel can be controlled in accordance with the measured value.
一方、前述した本発明の目的は、浮力によって海上に浮かぶ船体と、前記船体の四つの角に各々設置され、前記船体の揺動に対応して揺動抑制モーメントを発生させる水平維持装置と、前記水平維持装置の一側に各々設置され、前記船体の上下方向の加速度を測定する加速度検出部と、前記加速度検出部で検出した値に対応して前記水平維持装置の作動を各々制御する制御部を含む水平維持装置を備えるバージ船を提供することによっても達成できる。 On the other hand, the object of the present invention described above is a hull that floats on the sea by buoyancy, a horizontal maintenance device that is installed at each of the four corners of the hull, and generates a swing suppression moment corresponding to the swing of the hull, An acceleration detection unit that is installed on one side of the horizontal maintenance device and measures the vertical acceleration of the hull, and a control that controls the operation of the horizontal maintenance device corresponding to the value detected by the acceleration detection unit. This can also be achieved by providing a barge with a leveling device that includes a section.
本発明の好ましい特徴によれば、前記水平維持装置は、内部に空間部を有するボックスと、前記ボックスの内部に回転可能に設置されるジンバルと、前記ジンバル内に設置され、前記ジンバルの回転軸に対して垂直である回転軸を有するフライホイールと、前記フライホイールを回転させる駆動モータを含み得る。 According to a preferred feature of the present invention, the horizontal maintaining device includes a box having a space therein, a gimbal that is rotatably installed in the box, a rotating shaft of the gimbal that is installed in the gimbal. And a drive motor for rotating the flywheel.
本発明の他の好ましい特徴によれば、前記制御部は、前記船体の四つの角で各々測定される上下方向の加速度値に応じて前記船体の四つの角に設置される前記フライホイールの回転速度を各々独立的に制御できる。 According to another preferred feature of the present invention, the control unit rotates the flywheel installed at the four corners of the hull according to the vertical acceleration values measured at the four corners of the hull. Each speed can be controlled independently.
本発明のまた他の好ましい特徴によれば、前記水平維持装置は、前記ジンバルの一側に設置されて前記ジンバルを回転させる回転モータをさらに含み得る。 According to still another preferred feature of the present invention, the horizontal maintenance device may further include a rotation motor installed on one side of the gimbal to rotate the gimbal.
本発明のまた他の好ましい特徴によれば、前記制御部は前記船体の四つの角で各々測定される上下方向の加速度値に応じて前記ジンバルの回転角度と回転速度及び前記フライホイールの回転速度を各々独立的に制御できる。 According to still another preferred aspect of the present invention, the controller controls the rotational angle and rotational speed of the gimbal and the rotational speed of the flywheel according to vertical acceleration values measured at four corners of the hull. Can be controlled independently.
一方、前述した本発明の目的は、(a)バージ船の船体の四つの角で揺動による勾配及び上下方向の加速度を検出する段階と、(b)前記(a)段階で検出した値により前記バージ船の船体の四つの角に各々設置された水平維持装置で発生させなければならない揺動抑制モーメントを算出する段階と、(c)前記(b)段階で算出した揺動抑制モーメントに応じて前記水平維持装置の作動を制御する段階を含む水平維持装置を備えるバージ船の制御方法を提供することによっても達成できる。 On the other hand, the object of the present invention described above is based on (a) a step of detecting gradients and vertical acceleration caused by rocking at four corners of a hull of a barge, and (b) a value detected in step (a). A step of calculating a swing suppression moment that must be generated by a leveling device installed at each of the four corners of the hull of the barge, and (c) according to the swing suppression moment calculated in step (b). It can also be achieved by providing a method for controlling a barge ship including a level maintaining device including a step of controlling the operation of the level maintaining device.
本発明の好ましい特徴によれば、前記水平維持装置は内部に空間部を有するボックスと、前記ボックスの内部に設置される駆動モータと、前記駆動モータの回転軸に結合されて回転するフライホイールを含み得る。 According to a preferred aspect of the present invention, the horizontal maintaining device includes a box having a space therein, a drive motor installed in the box, and a flywheel that is coupled to the rotation shaft of the drive motor and rotates. May be included.
本発明の他の好ましい特徴によれば、前記(c)段階は前記(b)段階で算出した揺動抑制モーメントに応じて前記フライホイールの回転速度及び回転方向を各々独立的に制御できる。 According to another preferred feature of the present invention, in the step (c), the rotational speed and direction of the flywheel can be independently controlled according to the swing suppression moment calculated in the step (b).
本発明のまた他の好ましい特徴によれば、前記水平維持装置は前記ボックスの内部に回転可能に設置されるジンバルと、前記ジンバルの一側に設置されて前記ジンバルを回転させる回転モータをさらに含み、前記ジンバルは前記フライホイールの回転軸に対して垂直である回転軸を有するように設置され得る。 According to still another preferred aspect of the present invention, the horizontal maintenance device further includes a gimbal that is rotatably installed in the box, and a rotation motor that is installed on one side of the gimbal and rotates the gimbal. The gimbal may be installed to have a rotation axis that is perpendicular to the rotation axis of the flywheel.
本発明のまた他の好ましい特徴によれば、前記(c)段階は前記(b)段階で算出した揺動抑制モーメントに応じて前記ジンバルの回転角度と回転速度及び前記フライホイールの回転速度と回転方向を各々独立的に制御できる。 According to still another preferred aspect of the present invention, in the step (c), the rotation angle and rotation speed of the gimbal and the rotation speed and rotation of the flywheel are determined according to the swing suppression moment calculated in the step (b). Each direction can be controlled independently.
本発明による水平維持装置を備えるバージ船及びその制御方法によれば、船体揺動時の水平維持装置が揺動抑制モーメントを直ちに発生させることによって水平状態を安定的に維持できる効果がある。 According to the barge ship provided with the level maintaining device according to the present invention and the control method thereof, the level maintaining device at the time of the hull swinging can immediately maintain the horizontal state by generating the swing suppressing moment.
また、本発明による水平維持装置を備えるバージ船及びその制御方法によれば、従来とは違って別途のケーブルやスパッドを海底面に設置する必要がないため、海上に係留しているときだけでなく移動時にも船体の均衡を維持できる効果がある。 Also, according to the barge ship equipped with the horizontal maintenance device according to the present invention and its control method, unlike the conventional case, there is no need to install a separate cable or spud on the sea floor, so only when moored on the sea. There is also an effect that the balance of the hull can be maintained even when moving.
また、本発明による水平維持装置を備えるバージ船及びその制御方法によれば、バージ船の四つの角に各々加速度センサと水平維持装置を設置し、加速度センサから測定される値に応じて各々の水平維持装置の作動を独立的に制御できるので、バージ船の不規則的な動きに対する微細な調整が可能であるという効果がある。 Further, according to the barge ship equipped with the horizontal maintenance device according to the present invention and the control method thereof, the acceleration sensor and the horizontal maintenance device are installed at the four corners of the barge ship, respectively. Since the operation of the horizontal maintenance device can be controlled independently, there is an effect that fine adjustment to irregular movement of the barge can be performed.
以下では本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下で説明される実施形態は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が発明を簡単に実施できるほど詳細に説明するためであり、これによって本発明の保護範囲が限定されることを意味するものではない。また、本発明の様々な実施形態を説明することにおいて、同じ技術的特徴を有する構成要素に対しては同じ図面符号を使用する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the embodiments described below are for explaining the details in such a manner that those having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can easily carry out the invention, thereby limiting the protection scope of the present invention. It doesn't mean that. In describing various embodiments of the present invention, the same reference numerals are used for components having the same technical characteristics.
〔第1実施形態〕
図1は、本発明による船上に水平維持装置を備えるバージ船の概略図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic view of a barge ship equipped with a horizontal maintenance device on a ship according to the present invention.
本発明の第1実施形態による水平維持装置を備えるバージ船(以下、「バージ船」という)100は、図1に示すように船体200の四つの角に各々一つずつ総4個の水平維持装置300を備え、各々の水平維持装置300の作動を制御するための制御部500が船体200の一側に備える。
A barge ship (hereinafter referred to as a “barge ship”) 100 having a horizontal maintenance device according to the first embodiment of the present invention has a total of four horizontal maintenances, one at each of the four corners of the
この際、本実施形態では水平維持装置300が船体200の上側に設置されている場合を例に挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されない。船体200の内部または船体200の下側に水平維持装置300が設置されることもできる。さらに、本実施形態は船体200の四つの角に各々一つずつ水平維持装置300が設置されている場合を示しているが、例えば各々の角と角の間に一つずつ水平維持装置300を設置することもできる。
At this time, in the present embodiment, the case where the
海上で波によって揺れるバージ船100が水平状態を継続して維持するためには船体200の揺動に対応して水平に取るための微細な調整が必要である。
In order for the
すなわち、バージ船100は海上の風と波によって不規則に揺動し、このような動きはバージ船100の船体200の四つの角で各々異なって現れる。本発明の第1実施形態によれば、このように船体200の四つの角ごと異なって現れる動きに合わせて船体200の四つの角ごとに設置された水平維持装置300の作動が制御部500によって各々独立的に制御される。
That is, the
図2は、本発明の第1実施形態による水平維持装置の構成図である。 FIG. 2 is a configuration diagram of the horizontal maintenance device according to the first embodiment of the present invention.
本発明の第1実施形態による水平維持装置300は、ジャイロ効果(gyro effect)を利用した場合であり、船体200の揺動に対応して揺動抑制モーメントを発生させることによって船体200が水平状態を維持できるようにする役割を果たす。ここでいうジャイロ効果とは、高速回転する回転体が回転軸を常に最初の状態に一定に維持しようとする性質があることを指す。
The
図2に示すように、本発明の第1実施形態による水平維持装置300は、内部に空間部を有するボックス310と、ボックス310の内部に設置される駆動モータ320と、駆動モータ320の回転軸330に結合されて回転するフライホイール340を含む。図1と図2に図示すボックス310は六面体形状に示しているが、これは一例に過ぎず、内部に駆動モータ320とフライホイール340が設置される空間を有しているのであればボックス310の外観は特に限定されない。例えば、ボックス310は球形または八面体などの多面体形状であり得る。
As shown in FIG. 2, the horizontal maintaining
駆動モータ320は、フライホイール340を回転させるためのものであり、ボックス310の内部に設置される。駆動モータ320の作動は制御部500によって制御できる。したがって、駆動モータ320の作動を制御することによってフライホイール340の回転方向と回転速度を制御できる。
The
フライホイール340は、回転軸330によって駆動モータ320と結合し、駆動モータ320の作動によって回転して慣性モーメントを発生させる。この際、フライホイール340の回転によって発生する慣性モーメントは船体200の揺動を抑制する揺動抑制モーメントとして作用する。
The
一方、フライホイール340の一側には船体200の勾配を測定する勾配検出部400が備えられ、例えば船体200の揺動による勾配を測定する勾配センサ410と、上下方向の加速度を測定する加速度センサ420を含んで構成される。
On the other hand, one side of the
図3は、本発明の第1実施形態による水平維持装置の揺動抑制モーメントの発生を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic diagram illustrating generation of the swing suppression moment of the horizontal maintenance device according to the first embodiment of the present invention.
図3に示すように波浪エネルギによって船体200が傾いた場合、制御部500は勾配検出部400によって測定される勾配及び加速度に応じてフライホイール340の回転方向及び回転速度を制御して復原力を発生させる。
As shown in FIG. 3, when the
この際、前述したように、船体200の四つの角で勾配及び加速度が各々測定され、船体200の四つの角に各々設置されたフライホイール340の回転方向及び回転速度が互いに独立的に制御されることによって、船体200の揺動に対応した揺動抑制モーメントが船体200の四つの角で各々独立的に発生する。
At this time, as described above, the gradient and the acceleration are measured at the four corners of the
すなわち、フライホイール340が回転し始めるとき、重力によるトルク(torque)はフライホイール340の上段平面上で一方に傾くように作用する。このようなトルクは歳差運動によりフライホイール340の上段平面上に垂直である仮想の軸線に対してフライホイール340を真っすぐに立てるトルクを誘発し、フライホイール340の回転速度が速くなるほど少しずつ真っすぐに立てられる。これによって、重力によるトルクは消えて歳差運動によるトルクだけが残って、フライホイール340が回転するあいだ船体200が傾かず水平状態を維持するようになる。
That is, when the
この際、船体200の各角ごとに設置された加速度センサ420は上下方向の加速度を測定し、測定した加速度値が大きいほどフライホイール340の回転速度を増加させることが好ましい。例えば、船体200の四つの角の上下方向の加速度を測定し、加速度が大きい順にフライホイール340の回転速度を大きくすることが好ましい。
At this time, it is preferable that the
この場合、揺動が大きい角は揺動が小さい角に比べて相対的に大きい揺動抑制モーメントが発生し、揺動が小さい角は揺動が大きい角に比べて相対的に小さい揺動抑制モーメントが発生し、船体200の揺動に対応した瞬間的な微細調整が可能になる。
In this case, a corner having a large swing generates a relatively large swing suppression moment compared to a corner having a small swing, and a corner having a small swing has a relatively small swing suppression compared to a corner having a large swing. A moment is generated, and instantaneous fine adjustment corresponding to the swinging of the
〔第2実施形態〕
図4は、本発明の第2実施形態による水平維持装置の構成図である。説明の便宜上図面にはボックスを省略した。以下、前述した第1実施形態の構成と同じ構成に対しては同じ図面符号を付与して重複説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram of a horizontal maintenance device according to a second embodiment of the present invention. For convenience of explanation, boxes are omitted from the drawings. Hereinafter, the same reference numerals are assigned to the same components as those in the first embodiment described above, and a duplicate description is omitted.
本発明の第2実施形態による水平維持装置300’は、内部に空間部を有するボックス(310、図1を参照)と、ボックス310の内部に回転可能に設置されるジンバル(gimbal)350と、ジンバル350内に回転可能に設置されるフライホイール340と、フライホイール340を回転させる駆動モータ320を含む。
The horizontal maintaining
ここで、ボックス310はバージ船の船体の四つの角に各々備えられ、その内部に設置されるジンバル350とフライホイール340及び駆動モータ320を保護する役割を果たす。この際、ボックス310の外観は特に限定されない。例えば球形または四面体や八面体などの多面体形状であり得る。
Here, the
本実施形態でボックス310は、船体200の上側に備えられているが、船体200の内部または船体200の下側に位置できることは前述した通りである。さらに、本実施形態ではボックス310が船体200の角に備えられているが、例えば船体200の角と角の間に位置することも可能である。
In the present embodiment, the
ジンバル350は、内部にフライホイール340と駆動モータ320を設置可能なように空間部を有し、ボックス310の内部に回転可能に設置される。例えば、図4に示すように、ジンバル350は両面が開口された六面体形状で形成され得る。ジンバル350の両側にはジンバルの回転軸351が外側に突出して形成され、ボックス310の床面に互いに離隔して垂直に設置される一対の支持台360の上段部に回転可能に結合される。したがって、船体200が揺動するとき、ジンバル350はジンバルの回転軸351を基準に図面上の上下方向に所定の角度回転が可能である。
The
ジンバル350の中央部にはフライホイールの回転軸341がジンバルの回転軸351に対して垂直方向に設置される。例えば、図4に示す実施形態の場合、図面上の左右方向に設置されたジンバルの回転軸351に対して図面上の上下方向にフライホイールの回転軸341が軸回転可能に設置される。
At the center of the
ジンバル350の床面には駆動モータ320が固定設置され、駆動モータ320の上部にフライホイールの回転軸341が中央部を貫くようにフライホイール340が結合される。この際、駆動モータ320の回転力はフライホイール回転軸341を介してフライホイール340に伝達される。したがって、駆動モータ320の作動時にフライホイールの回転軸341と共にフライホイール340が一体で回転して慣性モーメントを発生させる。
A
本発明の第2実施形態によれば、ジンバル350及びフライホイール340の回転によるジャイロ効果を利用して船体200が揺動する逆方向に揺動抑制モーメントを発生させることによって船体200の揺動を安定化させる。
According to the second embodiment of the present invention, the
例えば、図4に示すようにフライホイール340がZ軸を中心に回転しているとき、Z軸に垂直であるY軸を中心にするジンバル350の回転が入力として加わると、Z軸とY軸すべてに垂直であるX軸を中心にする回転によって揺動抑制モーメントが発生する。
For example, as shown in FIG. 4, when the
すなわち、波や潮流または海流によって船体200に揺動が発生する場合、回転しているフライホイール340に対して自然にジンバル350が回転するようになり、このようなジンバル350の回転を入力とするジャイロ効果により、揺動抑制モーメントが発生して船体200に伝達されて船体200の揺動が低減される。
That is, when the
この際、船体200の各角で測定される加速度値に応じてフライホイール340の回転速度を異なるようにすることによって船体200の揺動に対応した瞬間的な微細調整が可能であることは前述した通りである。
At this time, it is described above that instantaneous fine adjustment corresponding to the swinging of the
〔第3実施形態〕
図5は、本発明の第3実施形態による水平維持装置の構成図である。本発明の第3実施形態による水平維持装置300”は、図4を参照して前述した本発明の第2実施形態による水平維持装置300’とその構成が全体的に類似する。ただし、ジンバル350を回転させるための回転モータ352がジンバルの回転軸351の一側端部に備えられるという点において差異がある。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a configuration diagram of a horizontal maintenance device according to a third embodiment of the present invention. The horizontal maintaining
したがって、前述した第2実施形態の構成と同じ構成に対しては同じ図面符号を付与して重複説明は省略する。 Therefore, the same reference numerals are assigned to the same configurations as those of the second embodiment described above, and a duplicate description is omitted.
図5を参照すると、ジンバル回転軸351の一側端部に回転モータ352が設置され、制御部500によって回転モータ352の作動が制御されるためジンバル350を任意に所定角度回転させることができる。
Referring to FIG. 5, a
すなわち、本発明の第3実施形態によれば、船体200の揺動を勾配センサ410または加速度センサ420によって感知すると、各々のセンサ(410、420)で測定した値が制御部500に伝達され、制御部500は揺動を抑制するために必要なジンバル350の回転角度と回転速度を算出して回転モータ352の作動を制御する。したがって、フライホイール340とジンバル350の回転によるジャイロ効果により揺動抑制モーメントを発生させて船体200の揺動を低減させることができる。
That is, according to the third embodiment of the present invention, when the swing of the
この際、船体200の各角で測定される加速度値に応じて各々の水平維持装置300”を構成するジンバル350の回転角度と回転速度、またフライホイール340の回転速度を異なるようにすることによって、船体200の揺動に対応して船体200の各角で瞬間的な微細調整が可能になる。
At this time, the rotational angle and rotational speed of the
図6は、本発明による水平維持装置を備えるバージ船の制御方法を示す順序図である。以下、図1ないし図6を参照して本発明による水平維持装置を備えるバージ船の制御方法について詳細に説明する。 FIG. 6 is a flow chart illustrating a method for controlling a barge equipped with a leveling device according to the present invention. Hereinafter, a method for controlling a barge ship equipped with a level maintaining apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
(勾配及び加速度を検出する段階(S10))
船体200が揺動するとき、船体200の四つの角に設置された水平維持装置(300、300’、300”)の勾配検出部400で船体200の勾配及び上下方向の加速度を各々測定し、測定した値を制御部500に伝達する。
(Step of detecting gradient and acceleration (S10))
When the
(揺動抑制モーメントを算出する段階(S20))
制御部500は、勾配検出部400で測定した値を伝達され、船体200の四つの角で必要とする揺動抑制モーメントを算出するが、このとき、フライホイール340の回転方向及び回転速度を決定する。この段階では必要に応じてジンバル350の回転角度と回転速度が決定される場合もある。
(Step of calculating swing suppression moment (S20))
The
(水平維持装置の作動を制御する段階(S30))
制御部500で算出して決定したフライホイール340の回転方向及び回転速度に応じて駆動モータ320の作動を制御してフライホイール340を回転させる。
(Step of controlling the operation of the leveling device (S30))
The
この際、船体200の四つの角において、測定した加速度値が大きいほどフライホイール340の回転速度を大きくし、測定した加速度値が小さいほどフライホイール340の回転速度を小さくすることが好ましい。
At this time, it is preferable to increase the rotational speed of the
さらに、ジンバル350の回転角度と回転速度が決定された場合は回転モータ352の作動を制御してジンバル350を所定角度回転させることもでき、フライホイール340とジンバル350の回転方向及び回転速度は制御部500によって船体200の四つの角で各々互いに独立的に制御され得る。
Further, when the rotation angle and rotation speed of the
結果的には、フライホイール340またはフライホイール340とジンバル350の回転によって船体200の四つの角の部分でジャイロ効果による揺動抑制モーメントが各々発生し、これによって船体の揺動が低減されてバージ船100は安定的に水平状態を維持できる。
As a result, by the rotation of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が、本発明の特許請求の範囲から外れず、多様に変更して実施できるものと理解することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, it should be understood that those having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can be implemented with various modifications without departing from the scope of the claims of the present invention. Can do.
100 バージ船
200 船体
300、300’、300” 水平維持装置
310 ボックス
320 駆動モータ
340 フライホイール
341 フライホイール回転軸
350 ジンバル
351 ジンバル回転軸
352 回転モータ
360 支持台
400 勾配検出部
500 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記船体の四つの角に各々設置され、前記船体の揺動に対応して揺動抑制モーメントを発生させる水平維持装置と、
前記水平維持装置の一側に各々設置され、前記船体の勾配を測定する勾配検出部と、
前記勾配検出部で検出した値に対応して前記水平維持装置の作動を各々制御する制御部を含む水平維持装置を備えるバージ船。 A hull that floats on the sea by buoyancy,
A horizontal maintenance device that is installed at each of the four corners of the hull, and generates a swing suppression moment corresponding to the swing of the hull;
A slope detector installed on each side of the horizontal maintenance device for measuring the slope of the hull;
A barge ship provided with a horizontal maintenance device including a control unit that controls the operation of the horizontal maintenance device corresponding to the value detected by the gradient detection unit.
前記船体の四つの角に各々設置され、前記船体の揺動に対応して揺動抑制モーメントを発生させる水平維持装置と、
前記水平維持装置の一側に各々設置され、前記船体の上下方向の加速度を測定する加速度検出部と、
前記加速度検出部で検出した値に対応して前記水平維持装置の作動を各々制御する制御部を含む水平維持装置を備えるバージ船。 A hull that floats on the sea by buoyancy,
A horizontal maintenance device that is installed at each of the four corners of the hull, and generates a swing suppression moment corresponding to the swing of the hull;
An acceleration detector that is installed on each side of the leveling device and measures the vertical acceleration of the hull;
A barge ship comprising a horizontal maintenance device including a control unit that controls the operation of the horizontal maintenance device in accordance with values detected by the acceleration detection unit.
(b)前記(a)段階で検出した値により前記バージ船の船体の四つの角に各々設置された水平維持装置で発生させなければならない揺動抑制モーメントを算出する段階と、
(c)前記(b)段階で算出した揺動抑制モーメントに応じて前記水平維持装置の作動を制御する段階を含む水平維持装置を備えるバージ船の制御方法。 (A) detecting gradients due to rocking and vertical acceleration at four corners of a hull of a barge;
(B) calculating swing suppression moments that must be generated by the horizontal maintenance devices respectively installed at the four corners of the hull of the barge based on the values detected in the step (a);
(C) A barge ship control method including a level maintaining device including a step of controlling the operation of the level maintaining device in accordance with the swing suppression moment calculated in the step (b).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2014-0060068 | 2014-05-20 | ||
KR20140060068A KR101476104B1 (en) | 2014-05-20 | 2014-05-20 | Barge ship with horizontal leveling apparatus and control method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015217941A true JP2015217941A (en) | 2015-12-07 |
JP5989853B2 JP5989853B2 (en) | 2016-09-07 |
Family
ID=52679831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015097697A Expired - Fee Related JP5989853B2 (en) | 2014-05-20 | 2015-05-12 | Barge ship with leveling device and control method thereof |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5989853B2 (en) |
KR (1) | KR101476104B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200313507A1 (en) * | 2017-12-22 | 2020-10-01 | National Oilwell Varco Norway As | Apparatus for Supporting a Flywheel on a Floating Vessel and Methods Thereof |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101777594B1 (en) | 2015-06-17 | 2017-09-13 | 대우조선해양 주식회사 | Apparatus for controlling posture of FFL using gyro effect |
KR102109076B1 (en) * | 2018-12-06 | 2020-05-12 | 가천대학교 산학협력단 | Method and apparatus for controlling stability of ship using reaction wheel |
KR102594823B1 (en) | 2021-08-11 | 2023-10-27 | 에이엘조선주식회사 | Barge having Anti-Rolling System |
KR102613486B1 (en) * | 2022-12-01 | 2023-12-12 | 유병문 | System Support For Building Construction |
KR102618793B1 (en) * | 2022-12-01 | 2023-12-27 | 유병문 | Building Slab Formwork Installation Apparatus And Installation Method For The Same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07317836A (en) * | 1994-05-30 | 1995-12-08 | Nec Eng Ltd | Active vibration control device |
KR20050051409A (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-01 | (주)신성엔지니어링 | An equipment for an aqueduct tunnel inside repair work barge and it's outer grouting method made use of work barge |
KR100613668B1 (en) * | 2005-12-02 | 2006-08-22 | 주식회사 위드콘 | Air floating structure |
KR100848032B1 (en) * | 2007-09-05 | 2008-07-23 | 한국해양연구원 | Buoy for oceanographic observation |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2532879Y2 (en) * | 1991-02-07 | 1997-04-16 | 三菱重工業株式会社 | Ship cabin swing reduction device |
JPH05272585A (en) * | 1992-03-30 | 1993-10-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Rotational shake damping device |
WO2007070674A2 (en) * | 2005-12-14 | 2007-06-21 | Gregory Allen Selbe | Counter-rotating regenerative flywheels for damping undesired oscillating motion of watercraft |
KR101041204B1 (en) * | 2009-01-09 | 2011-06-13 | 한국항공우주연구원 | stabilizer for a boat |
-
2014
- 2014-05-20 KR KR20140060068A patent/KR101476104B1/en active IP Right Grant
-
2015
- 2015-05-12 JP JP2015097697A patent/JP5989853B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07317836A (en) * | 1994-05-30 | 1995-12-08 | Nec Eng Ltd | Active vibration control device |
KR20050051409A (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-01 | (주)신성엔지니어링 | An equipment for an aqueduct tunnel inside repair work barge and it's outer grouting method made use of work barge |
KR100613668B1 (en) * | 2005-12-02 | 2006-08-22 | 주식회사 위드콘 | Air floating structure |
KR100848032B1 (en) * | 2007-09-05 | 2008-07-23 | 한국해양연구원 | Buoy for oceanographic observation |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200313507A1 (en) * | 2017-12-22 | 2020-10-01 | National Oilwell Varco Norway As | Apparatus for Supporting a Flywheel on a Floating Vessel and Methods Thereof |
US11962223B2 (en) * | 2017-12-22 | 2024-04-16 | Grant Prideco, Inc. | Apparatus for supporting a flywheel on a floating vessel and methods thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5989853B2 (en) | 2016-09-07 |
KR101476104B1 (en) | 2014-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5989853B2 (en) | Barge ship with leveling device and control method thereof | |
WO2013172408A1 (en) | Overturn risk calculation system | |
US8938325B1 (en) | Control system for stabilizing a single line suspended mass in yaw | |
EP2685093B1 (en) | Wind turbine stabilization | |
KR101815064B1 (en) | System and method for dynamic positioning of vessel | |
KR20190088998A (en) | Control System for Floating Wind Turbine Structures | |
CN203832725U (en) | Single-wing plate ship body balancing device | |
CN105799879B (en) | A kind of ship | |
KR20110104670A (en) | Apparatus and method of floating body stabilization and floating body stabilized by using thereof | |
US3487484A (en) | Tuned floating bodies | |
JP2018001821A (en) | Attitude control system and attitude control method for underwater floating type power generation device | |
JP2014108865A (en) | Method of suppressing vibration of crane end and sea work ship | |
JP6185299B2 (en) | Hoist ship and swing suppression method | |
CN106926990B (en) | Yacht longitudinal direction dynamic stabilization method based on wave suppression plate | |
KR20110065998A (en) | Anti rolling type ship | |
JP5296736B2 (en) | Incidence wave height and wave direction estimation method, automatic channel or / and ship position maintaining control method, automatic channel or / and ship position maintaining control system, and ship and offshore structure | |
JP6121494B2 (en) | Floating breakwater | |
Chen et al. | Design of Unmanned Surface Vehicle for Submarine Pipeline Detection | |
JPH1059279A (en) | Floating body rock and roll reducing device | |
JP2988948B2 (en) | Super buoy type work scaffold | |
Johnsen et al. | On the influence of hull-shape on the location of roll-axis | |
KR100292094B1 (en) | An anti capsizing device for fishing boat | |
KR101609625B1 (en) | Apparatus for reducing motion and floating structure having the same | |
CN107720551A (en) | A kind of suspension centre heave compensation system and compensation method | |
Ooms et al. | A Performance Comparison of Stabilizer Fins and Magnus-Effect Stabilizers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160112 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160310 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160810 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5989853 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |