JPH058791A - 海洋構造物の減揺装置 - Google Patents

海洋構造物の減揺装置

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JPH058791A
JPH058791A JP18587091A JP18587091A JPH058791A JP H058791 A JPH058791 A JP H058791A JP 18587091 A JP18587091 A JP 18587091A JP 18587091 A JP18587091 A JP 18587091A JP H058791 A JPH058791 A JP H058791A
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(57)【要約】 【目的】 海洋構造物の動揺を固体質量の運動エネルギ
ーに容易に変換して海洋構造物の動揺を制止する。 【構成】 海洋構造物上に、駆動装置によって駆動され
るようにした固体質量4を単弦振動するように配置す
る。動揺検知センサー15の信号を基に位相制御した信
号を上記駆動装置へ送る制御装置16を備える。固体質
量4を海洋構造物の動揺に対して90°遅れで単弦振動
させて制振質量とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は船舶やバージ、その他浮
体等の海洋構造物の動揺を制止するために用いる海洋構
造物の減揺装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】船舶におけるこの種減揺装置としては、
ART(減揺水槽)やフィンスタビライザーが知られて
いる。すなわち、ARTは、水槽を利用して船舶の横揺
れを制止しようとするもので、図5に概略を示す如く、
主船体aの重心より上方部に、上端間が空気連通管bに
て連絡されたUチューブタイプの水槽cを設置し、主船
体aの横揺れに伴って水槽c内の水dがパッシブに共振
して、位相が横揺れに対して90°遅れをもつような設
計としたものである。又、フィンスタビライザーは、図
6に概略を示す如く、主船体aの船首尾方向のほぼ中央
部の水面下ビルジ部に、駆動装置eによって動かされる
ようにした可動フィンfを設け、主船体aの動揺の角
度、角速度、角加速度をセンサーgにより検知して可動
フィンfの迎角をアクティブに変え、船速によって可動
フィンfに発生する揚力により主船体aの横揺れを制止
するようにしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ART
を用いた場合には、一般的に全重量が、小型船で船の
排水量の3〜4%、大型船で1〜2%必要であり、且つ
制振質量が水のため、上甲板上に大きなスペースを確保
しなければならず、操船上、後部見通しが悪くなるこ
と、小型船では、重心上昇が船の性能に影響を及ぼす
こと、波浪中は減揺効果が期待できるものの、静水中
はエンタルピーの増加で逆に横傾斜を大きくしてしまう
こと、水の移動に伴って空気が連通管内を通るときに
騒音が発生するため、居住性に影響を与えることが多い
こと、等の問題がある。
【0004】一方、フィンスタビライザーを用いた場合
には、フィンの揚力が出る船速まで減揺効果が期待で
きない(低速、停船中は効果がない)こと、船体への
艤装工事が複雑であること、ARTに比べて非常に高
価(5倍位)であること、等の問題がある。
【0005】そこで、本発明は、上記ART、フィンス
タビライザーによる諸問題点を解決し、簡単な構成で海
洋構造物に制振質量の運動エネルギーを最大に与えて構
造物から動揺エネルギーを奪い、更に、簡単な回路構成
で制振質量の位相を海洋構造物に対して最適となるよう
制御することにより、海洋構造物の動揺を素早く抑える
ことができるようにしようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、海洋構造物上に、単弦振動を行えるよう
にした固体質量を揺動自在に配置すると共に、該固体質
量に駆動力を与える駆動装置を設置し、且つ上記海洋構
造物の動揺を検知する動揺検知センサーと、該動揺検知
センサーの信号を位相制御して上記駆動装置へ駆動指令
を送る制御装置を備えた構成とする。
【0007】
【作用】海洋構造物の動揺が動揺検知センサーによって
検知されると、その信号は制御装置により位相制御され
てから固体質量の駆動装置へ出力される。したがって、
固体質量が海洋構造物の動揺に対して90°遅れて単弦
振動し、固体質量を制振質量とすることができることに
より減揺効果が得られる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0009】図1乃至図4は本発明の一実施例を示すも
ので、海洋構造物としての船舶1の機関室2内の船底部
にベース3を設け、該ベース3上に、振子運動を行うよ
うに円弧状に湾曲形成した制振質量としての金属製の固
体質量4を、上記ベース3上に設けた支持ローラ5を介
し左右方向(玄方向)へ単弦振動するように揺動自在に
配置して、重力を利用した復元力によるばね系を構成す
ると共に、該固体質量4の側部両端に設けた突起6が固
体質量4を前後で挟む位置に設置した架台7上の左右の
バッファ8に当接する範囲で上記固体質量4の振動領域
が規制されるようにする。又、上記固体質量4の上面に
ラック9を振動方向に沿って設けると共に、該ラック9
の上方部にラック9と直交するように配した軸10を、
減速機11を介して駆動装置としてのサーボモータ12
に連結し、該軸10の中間部に、上記ラック9と噛合す
るようにピニオン13を取り付け、サーボモータ12の
駆動により軸10を介しピニオン13を回転させてラッ
ク9と共に固体質量4を所要の周期で移動させられるよ
うにする。
【0010】更に、船舶1の操舵室14に、動揺検知セ
ンサー15と制御装置16を設置し、上記動揺検知セン
サー15からの信号を基にして制御装置16から出力さ
れる信号で上記サーボモータ12を駆動させるように
し、サーボモータ12の駆動力によって船舶1の動揺に
対する固体質量4の単弦振動を任意に制御することによ
り、船舶1の動揺エネルギーを消費させるよう構成す
る。
【0011】なお、上記サーボモータ12の駆動力と
は、固体質量4を必要とする変位(振幅)まで加速する
動力であり、又、固体質量4が必要とする振幅を保持す
るための減衰力を与える制動力でもある。すなわち、船
舶1が揺れることにより単弦振動として固体質量4に与
えられたエネルギーは制御力を与えないと発散してしま
うので、サーボモータ12の駆動により、固体質量4を
必要とする振幅まで加速する制御力と、発散を抑える制
動力を与えるようにしてある。
【0012】上記制御を行わせるための制御ブロック図
は図4に示す如くである。すなわち、制御装置16は、
動揺検知センサー15にて検知した船舶1の動揺信号を
演算し、船舶1の揺れに対して90°の遅れ位相及び変
位信号を、サーボモータ12を駆動するドライブユニッ
ト17に発するようにしてある。なお、本実施例では、
動揺検知センサー15として加速度センサーを使用し、
制御装置16では加速度を2回積分して変位信号を作る
ようにしてあるが、1回積分して速度信号を作り、その
速度信号を反転信号として固体質量4の変位信号として
もよい。
【0013】上記構成において、船舶1に動揺(横揺
れ)が発生すると、その動揺エネルギーは固体質量4に
伝達されるため、船舶1の揺れに対して90°遅れて単
弦振動を開始する。したがって、上記固体質量を、船舶
1に入ってくる力と反対方向の力を与える制振質量とし
て作用させることができて船舶1の動揺を抑えることが
できるが、上記固体質量4の振動エネルギーは制御しな
いと発散してしまうので、制御装置16より出力される
信号を基にサーボモータ12を正、逆に駆動させるよう
にする。すなわち、船舶1の動揺が動揺検知センサー1
5にて検知されると、その信号に基づいて位相制御され
た変位信号が制御装置16からドライブユニット17へ
送られ、サーボモータ12が正、逆に駆動されることに
より減速機11、軸10、ピニオン13、ラック9を介
して固体質量4が左右に動かされる。この場合、固体質
量4の振動は船舶1の揺れによっても与えられるため、
必要とする振幅まで固体質量4を加速した後は、サーボ
モータ12の駆動力は制動力として与えればよく、した
がって、固体質量4をサーボモータ12を制動力として
作動させるだけで減揺効果が得られると共に、船舶1の
揺動量や周期が変化しても素早く対応することができ
る。
【0014】なお、上記実施例では、固体質量4を左右
方向へ揺動させるよう配置して横揺れに対応させるよう
にした場合を示したが、前後方向へ揺動させるように配
置すれば縦揺れに対応させることができ、前後、左右方
向へ揺動するよう2台配置すれば、縦横の動揺に対応さ
せることができること、又、実施例では船舶への採用例
を示したが、他の海洋構造物に対しても同様に採用でき
ること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得ることは勿論である。
【0015】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の海洋構造物の
減揺装置によれば、駆動装置によって駆動されるように
した固体質量を海洋構造物上に単弦振動を行えるように
配置し、且つ上記駆動装置に、動揺検知センサーの信号
を基に位相制御した指令を制御装置から与えられるよう
にしたので、次の如き優れた効果を発揮する。海洋構
造物の動揺エネルギーを固体質量の運動エネルギーに容
易に変換できて制振質量とすることができると共に、駆
動装置の駆動力を制御力として作用させることができ、
海洋構造物の動揺に素早く対応することができて優れた
減揺効果が得られる。制振質量を固体質量としたこと
により、減揺水槽に比して設置スペースを小さくするこ
とができ(約1/3以下)、船舶に採用する場合、主船
体内部への設置が可能となる。これにより操船上の改
善、復原性能の向上、主船体内スペースの有効利用を図
ることができる。最適位置への固定、あるいは、駆動
装置により固体質量を移動させることにより、平水中で
の海洋構造物の横傾斜を防止することができる。構造
が簡単で小型、コンパクトな設計が可能であるため、安
価に製作できると共に、可動部の騒音対策を充分に行う
ことができる。停船中から高速航行中までの広範囲に
亘り効果が期待できる。設置台数及び設置数を選定す
ることにより、あらゆる方向の動揺に対して対処するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の海洋構造物の減揺装置の一実施例を示
す船舶への配置概要図である。
【図2】図1の中央縦断面概要図である。
【図3】減揺装置の拡大斜視図である。
【図4】制御システムのブロック図である。
【図5】従来の減揺装置の一例を示す概略図である。
【図6】従来の減揺装置の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 船舶(海洋構造物) 4 固体質量 12 サーボモータ(駆動装置) 15 動揺検知センサー 16 制御装置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 海洋構造物上に、単弦振動を行えるよう
    にした固体質量を揺動自在に配置すると共に、該固体質
    量に駆動力を与える駆動装置を設置し、且つ上記海洋構
    造物の動揺を検知する動揺検知センサーと、該動揺検知
    センサーの信号を位相制御して上記駆動装置へ駆動指令
    を送る制御装置を備えた構成を有することを特徴とする
    海洋構造物の減揺装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4829347A (ja) * 1971-08-16 1973-04-18
JPS4921193A (ja) * 1972-06-15 1974-02-25
JPS5477989A (en) * 1977-11-11 1979-06-21 Vickers Shipbuilding Group Ltd Method of inhibiting oscillation and its device

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