JPH10138988A - スラスター付船舶の振動防止装置 - Google Patents
スラスター付船舶の振動防止装置Info
- Publication number
- JPH10138988A JPH10138988A JP30190896A JP30190896A JPH10138988A JP H10138988 A JPH10138988 A JP H10138988A JP 30190896 A JP30190896 A JP 30190896A JP 30190896 A JP30190896 A JP 30190896A JP H10138988 A JPH10138988 A JP H10138988A
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 ストラット付のスラスタの低周波数振動を
防止できる装置を提供する。 【解決手段】 スラスター8による船体の振動を検知す
る検知器14,15と、重錘と、該重錘を振動させる駆
動装置とよりなるマスダンパー12,13と、制御装置
16とよりなり、前記検知器14,15の信号を前記制
御装置16に入力して制御信号を作成し、該制御信号に
より前記駆動装置を作動させて、前記重錘を前記船体1
の振動と同一周波数、かつ振動を打消すに必要な振幅を
有する逆位相の振動を与えるように構成したスラスタ付
船舶の振動防止装置。
防止できる装置を提供する。 【解決手段】 スラスター8による船体の振動を検知す
る検知器14,15と、重錘と、該重錘を振動させる駆
動装置とよりなるマスダンパー12,13と、制御装置
16とよりなり、前記検知器14,15の信号を前記制
御装置16に入力して制御信号を作成し、該制御信号に
より前記駆動装置を作動させて、前記重錘を前記船体1
の振動と同一周波数、かつ振動を打消すに必要な振幅を
有する逆位相の振動を与えるように構成したスラスタ付
船舶の振動防止装置。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスラスター付船舶の
振動防止装置、より詳しくは、船舶の定点保持や操船補
助装置として採用されているストラットを有するスラス
ター付船舶の振動防止装置に関するものである。
振動防止装置、より詳しくは、船舶の定点保持や操船補
助装置として採用されているストラットを有するスラス
ター付船舶の振動防止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、船舶の定点保持装置や回転等の操
船補助装置としてスラスターが採用されている。このよ
うなスラスター付の船舶においては、主機や補機又はプ
ロペラのように多くの起振源があり、スラスターもその
一つである。そしてこのような船舶における振動は乗員
に不快感を与えるばかりでなく、船体内に搭載される精
密機器に悪影響を与えるため、この振動を低減させる、
いわゆる防振対策が種々提案されている。
船補助装置としてスラスターが採用されている。このよ
うなスラスター付の船舶においては、主機や補機又はプ
ロペラのように多くの起振源があり、スラスターもその
一つである。そしてこのような船舶における振動は乗員
に不快感を与えるばかりでなく、船体内に搭載される精
密機器に悪影響を与えるため、この振動を低減させる、
いわゆる防振対策が種々提案されている。
【0003】その一つにスラスター、特に駆動電動機の
動力を傘歯車を介してプロペラに伝達する型式のスラス
ターにおいては、駆動軸を収容するためのストラット部
を有するために推力変動及びそれにより誘起される振動
が大きく、したがってスラスターを防振ゴム等の弾性体
を介して船体に取付けるパッシブな防振対策が提案され
ている(例えば実開昭57−200500号)。
動力を傘歯車を介してプロペラに伝達する型式のスラス
ターにおいては、駆動軸を収容するためのストラット部
を有するために推力変動及びそれにより誘起される振動
が大きく、したがってスラスターを防振ゴム等の弾性体
を介して船体に取付けるパッシブな防振対策が提案され
ている(例えば実開昭57−200500号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の知見によれば、かかるストラット付のスラスターに
よる振動を低減させる場合、パッシブな弾性体支持方式
のみでは必ずしもその目的を達成することができないも
のである。即ち、この種のストラット付のスラスターに
よる振動は、高周波数振動と低周波数振動とが混在した
ものであり、この内、高周波数振動は前記弾性体により
吸収して低減することが可能であるが、低周波数振動の
低減効果は極めて低く、実質的な効果を期待できないと
いう問題がある。
者の知見によれば、かかるストラット付のスラスターに
よる振動を低減させる場合、パッシブな弾性体支持方式
のみでは必ずしもその目的を達成することができないも
のである。即ち、この種のストラット付のスラスターに
よる振動は、高周波数振動と低周波数振動とが混在した
ものであり、この内、高周波数振動は前記弾性体により
吸収して低減することが可能であるが、低周波数振動の
低減効果は極めて低く、実質的な効果を期待できないと
いう問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、かかるスト
ラット付のスラスターにおいて生じる低周波数振動の低
減について鋭意検討の結果、この低周波数振動は主にス
トラットとプロペラ翼の干渉による推力変動(流体力学
的干渉)に起因するものであり、したがって基本的に、
プロペラ回転数×翼数が基本周波数であり、プロペラ回
転数の2乗に比例して増減するものである点に着目して
本発明をなすに至った。
ラット付のスラスターにおいて生じる低周波数振動の低
減について鋭意検討の結果、この低周波数振動は主にス
トラットとプロペラ翼の干渉による推力変動(流体力学
的干渉)に起因するものであり、したがって基本的に、
プロペラ回転数×翼数が基本周波数であり、プロペラ回
転数の2乗に比例して増減するものである点に着目して
本発明をなすに至った。
【0006】即ち、本発明は、スラスターによる船体の
振動を検知する検知器と、重錘と該重錘を振動させる駆
動装置とよりなるマスダンパーと制御装置とよりなり、
前記検知器の信号をプロペラ回転数信号とともに前記制
御装置に入力して制御信号を作成し、該制御信号により
前記駆動装置を作動させて前記重錘を前記船体の振動と
同一周波数、かつ振動を打消すに必要な振幅を有する逆
位相の振動を与えるように構成した、スラスター付船舶
の振動防止装置を提供するものである。
振動を検知する検知器と、重錘と該重錘を振動させる駆
動装置とよりなるマスダンパーと制御装置とよりなり、
前記検知器の信号をプロペラ回転数信号とともに前記制
御装置に入力して制御信号を作成し、該制御信号により
前記駆動装置を作動させて前記重錘を前記船体の振動と
同一周波数、かつ振動を打消すに必要な振幅を有する逆
位相の振動を与えるように構成した、スラスター付船舶
の振動防止装置を提供するものである。
【0007】そして、検知器は好ましくは第1の検知器
と第2の検知器で構成され、それぞれ異なった高さ位置
における水平方向の振動を検知し、それぞれの検知器の
信号を制御装置に入力し、作成された制御信号により第
1及び第2のマスダンパーを作動させて水平方向の振動
のみならず、回転方向の振動モーメントをも低減させる
ことができる。
と第2の検知器で構成され、それぞれ異なった高さ位置
における水平方向の振動を検知し、それぞれの検知器の
信号を制御装置に入力し、作成された制御信号により第
1及び第2のマスダンパーを作動させて水平方向の振動
のみならず、回転方向の振動モーメントをも低減させる
ことができる。
【0008】更に好ましくは、このようなスラスターは
弾性体を介して船体に取付けられ、この弾性体によりス
ラスターの高周波数振動を低減させることができる。
弾性体を介して船体に取付けられ、この弾性体によりス
ラスターの高周波数振動を低減させることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図1ないし図3を参照して
本発明によるスラスター付船舶の振動防止装置の実施の
形態を説明する。図1はトンネル式スラスターを示すも
ので、船体1に開口した竪穴2内にスラスター室3を形
成し、このスラスター室3の床面2a上、すなわちトン
ネル上に設けた架台4上に電動機5を支持し、この電動
機5より駆動軸6及び図示しない傘歯車を介して、トン
ネル7内に配置したスラスター8のプロペラ9を駆動し
て前記トンネル7内に水流fを発生させて推力を発生さ
せるようになっている。
本発明によるスラスター付船舶の振動防止装置の実施の
形態を説明する。図1はトンネル式スラスターを示すも
ので、船体1に開口した竪穴2内にスラスター室3を形
成し、このスラスター室3の床面2a上、すなわちトン
ネル上に設けた架台4上に電動機5を支持し、この電動
機5より駆動軸6及び図示しない傘歯車を介して、トン
ネル7内に配置したスラスター8のプロペラ9を駆動し
て前記トンネル7内に水流fを発生させて推力を発生さ
せるようになっている。
【0010】なお、このスラスター8はプロペラ9を支
持するポッド10と、このポッド10に下端を固定した
ストラット11で構成し、このストラット11はトンネ
ル7の上部に支持されている。前記スラスター室3内の
床面2aには第1のマスダンパー12を、また、その上
には第2のマスダンパー13をそれぞれ配置しており、
このマスダンパー12,13は夫々重錘とこの重錘を振
動させる駆動装置で構成しており、これらのマスダンパ
ー12,13として、例えば図4あるいは図5に示した
ような公知の制振装置を使用することができる。
持するポッド10と、このポッド10に下端を固定した
ストラット11で構成し、このストラット11はトンネ
ル7の上部に支持されている。前記スラスター室3内の
床面2aには第1のマスダンパー12を、また、その上
には第2のマスダンパー13をそれぞれ配置しており、
このマスダンパー12,13は夫々重錘とこの重錘を振
動させる駆動装置で構成しており、これらのマスダンパ
ー12,13として、例えば図4あるいは図5に示した
ような公知の制振装置を使用することができる。
【0011】念のためにこの制振装置について説明する
と、図4は架台25中にスプリング26a,26bを介
して重錘27を支持し、この重錘27の外囲に配置した
コイルに、電源装置/制御装置29よりスラスター8の
振動と同一の周波数の交番電流を通電し、発生した磁界
で重錘27を振動させ、スプリング26a,26bの強
さと電流の強さで重錘27の振幅を制御して制振するも
のである。
と、図4は架台25中にスプリング26a,26bを介
して重錘27を支持し、この重錘27の外囲に配置した
コイルに、電源装置/制御装置29よりスラスター8の
振動と同一の周波数の交番電流を通電し、発生した磁界
で重錘27を振動させ、スプリング26a,26bの強
さと電流の強さで重錘27の振幅を制御して制振するも
のである。
【0012】また、図5は架台30内に振動発生装置3
1を収容し、この振動発生装置31は第1の偏心円板3
2と第2の偏心円板33a,33bを配置し、電動機3
4でこの振動発生装置31を駆動するように構成したも
ので、この装置は偏心重量Wを有する第1の偏心円板3
2と、偏心重量1/2 Wを有し、前記第1の偏心円板32
とは逆方向に回転する一対の第2の偏心円板33a,3
3bとからなり、これら第1の偏心円板32と第2の偏
心円板33a,33bは歯車機構で連結され、可変速の
駆動電動機34により同一回転数で回転するように構成
されている。また、第1の偏心円板32と第2の偏心円
板33a,33bとは互いに180°偏心重量の位相が
ずれており、必要な回転数で回転させると、図において
偏心重量による紙面において上下方向の力は第1の偏心
円板32と第2の偏心円板33a,33bとで打消さ
れ、左右方向の力のみが合成されて振動を打消すように
作用する。なお、偏心重量を調節可能とすることで、力
の大きさを制御することが可能となる。
1を収容し、この振動発生装置31は第1の偏心円板3
2と第2の偏心円板33a,33bを配置し、電動機3
4でこの振動発生装置31を駆動するように構成したも
ので、この装置は偏心重量Wを有する第1の偏心円板3
2と、偏心重量1/2 Wを有し、前記第1の偏心円板32
とは逆方向に回転する一対の第2の偏心円板33a,3
3bとからなり、これら第1の偏心円板32と第2の偏
心円板33a,33bは歯車機構で連結され、可変速の
駆動電動機34により同一回転数で回転するように構成
されている。また、第1の偏心円板32と第2の偏心円
板33a,33bとは互いに180°偏心重量の位相が
ずれており、必要な回転数で回転させると、図において
偏心重量による紙面において上下方向の力は第1の偏心
円板32と第2の偏心円板33a,33bとで打消さ
れ、左右方向の力のみが合成されて振動を打消すように
作用する。なお、偏心重量を調節可能とすることで、力
の大きさを制御することが可能となる。
【0013】さて、14は第1の検知器、15は第2の
検知器であって、この第1の検知器14は船体1の下部
水平方向への振動を検知してその信号V1 を制御装置1
6へ入力する機能を持つ。また、第2の検知器15は、
船体1の上部の水平方向への振動を検知し、その信号V
2 を前記制御装置16へ入力するようになっている。詳
述すれば、制御装置16は図3に示されるように、記憶
装置17と演算装置18と制御信号作成装置19とによ
り構成されている。そして第1の検知器14の信号V1
と第2の検知器15の信号V2 と、プロペラ9の回転数
の信号V3 とが演算装置18に入力されると、記憶装置
17に入力されている諸データを使用して第1のマスダ
ンパー12および第2のマスダンパー13の各重錘の要
求される振動周波数、位相及び振幅(もしくは偏心重
量)が求められる。即ち、スラスター8の推力変動量
(ΔT)とマスダンパー12,13の重量(W)とは次
式に示す関係にある。
検知器であって、この第1の検知器14は船体1の下部
水平方向への振動を検知してその信号V1 を制御装置1
6へ入力する機能を持つ。また、第2の検知器15は、
船体1の上部の水平方向への振動を検知し、その信号V
2 を前記制御装置16へ入力するようになっている。詳
述すれば、制御装置16は図3に示されるように、記憶
装置17と演算装置18と制御信号作成装置19とによ
り構成されている。そして第1の検知器14の信号V1
と第2の検知器15の信号V2 と、プロペラ9の回転数
の信号V3 とが演算装置18に入力されると、記憶装置
17に入力されている諸データを使用して第1のマスダ
ンパー12および第2のマスダンパー13の各重錘の要
求される振動周波数、位相及び振幅(もしくは偏心重
量)が求められる。即ち、スラスター8の推力変動量
(ΔT)とマスダンパー12,13の重量(W)とは次
式に示す関係にある。
【0014】 (ΔT)max =(Wlmax /g)・ω2 ω=2πn×NB l :重錘の振動振幅(片振幅)、g :重力加速度 ω :重錘の角速度 n :プロペラ回転数 NB :プロペラ翼数 したがって、上式で示される振動周波数(n×NB )と
必要な振幅(片振幅:l)及び位相が演算装置18によ
り求められ、その信号V6 及びV7 を制御信号作成装置
19に入力して制御信号V8 及びV9 を作成する。そし
てこの制御信号V8で第1のマスダンパー12の駆動装
置を、又制御信号V9 で第2のマスダンパー13の駆動
装置を夫々作動させて、夫々の重錘を船体1の振動と逆
位相となるように振動させることにより、この船体1振
動を低減させることができるのである。
必要な振幅(片振幅:l)及び位相が演算装置18によ
り求められ、その信号V6 及びV7 を制御信号作成装置
19に入力して制御信号V8 及びV9 を作成する。そし
てこの制御信号V8で第1のマスダンパー12の駆動装
置を、又制御信号V9 で第2のマスダンパー13の駆動
装置を夫々作動させて、夫々の重錘を船体1の振動と逆
位相となるように振動させることにより、この船体1振
動を低減させることができるのである。
【0015】図2は昇降式スラスターを示すもので、船
体1に開口した竪穴2内にスラスター8全体を上下に配
置した弾性支持部材4a,4b(防振ゴムなど)を介し
て支持し、トンネル部分6が船底から下へ突出するよう
に設けている。このスラスター8は、スラスター室3A
及び横向きに開口したトンネル7内と、その中に配置し
たプロペラ9と、このプロペラ9を支持するポッド及び
ストラット11などからなり、このストラット11の上
部をスラスター室3Aの床面に支持させている。そして
電動機5の駆動力を減速機5aと駆動軸6aやストラッ
ト11や横ケーシング10a内の伝導軸に伝達してプロ
ペラ9を駆動して水流fを発生させるようにしている。
体1に開口した竪穴2内にスラスター8全体を上下に配
置した弾性支持部材4a,4b(防振ゴムなど)を介し
て支持し、トンネル部分6が船底から下へ突出するよう
に設けている。このスラスター8は、スラスター室3A
及び横向きに開口したトンネル7内と、その中に配置し
たプロペラ9と、このプロペラ9を支持するポッド及び
ストラット11などからなり、このストラット11の上
部をスラスター室3Aの床面に支持させている。そして
電動機5の駆動力を減速機5aと駆動軸6aやストラッ
ト11や横ケーシング10a内の伝導軸に伝達してプロ
ペラ9を駆動して水流fを発生させるようにしている。
【0016】そして前記スラスター室3A内に図1の装
置と同様に第1のマスダンパー12、第2のマスダンパ
ー13、第1の検知器14、第2の検知器15、制御装
置16及び図3に示す回路からなる制御装置16が設け
られている。そしてこの第2の実施の形態例においても
前記第1の実施の形態と同様に、第1の検知器14及び
第2の検知器15の信号V1 ,V2 を制御装置16に入
力し、得られた制御信号V6 ,V7 により第1のマスダ
ンパー12及び第2のマスダンパー13を作動させるこ
とにより、船体1の振動、特には低周波数振動を低減す
ることができ、更にスラスター室3Aを船体1に対して
支持する弾性体4a,4bの作用で高周波振動をも低減
させることができる。
置と同様に第1のマスダンパー12、第2のマスダンパ
ー13、第1の検知器14、第2の検知器15、制御装
置16及び図3に示す回路からなる制御装置16が設け
られている。そしてこの第2の実施の形態例においても
前記第1の実施の形態と同様に、第1の検知器14及び
第2の検知器15の信号V1 ,V2 を制御装置16に入
力し、得られた制御信号V6 ,V7 により第1のマスダ
ンパー12及び第2のマスダンパー13を作動させるこ
とにより、船体1の振動、特には低周波数振動を低減す
ることができ、更にスラスター室3Aを船体1に対して
支持する弾性体4a,4bの作用で高周波振動をも低減
させることができる。
【0017】勿論、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、固定式スラスタにおいて、船体に弾性
体を介してスラスタを取付けてもよく、また検知器及び
マスダンパーは夫々2個に限定する必要はなく、適宜選
択することができる。
るものではなく、固定式スラスタにおいて、船体に弾性
体を介してスラスタを取付けてもよく、また検知器及び
マスダンパーは夫々2個に限定する必要はなく、適宜選
択することができる。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるスラスタ付船舶の振動防止装置によれば、ストラ
ット11とプロペラ9との流体力学的干渉によって発生
する低周波数の振動を容易に低減させることができ、そ
の結果、船舶に搭載された精密機器に悪影響を及ぼすこ
とがなくなり、かつ乗員の不快感をも無くすることがで
きるなどの効果がある。
によるスラスタ付船舶の振動防止装置によれば、ストラ
ット11とプロペラ9との流体力学的干渉によって発生
する低周波数の振動を容易に低減させることができ、そ
の結果、船舶に搭載された精密機器に悪影響を及ぼすこ
とがなくなり、かつ乗員の不快感をも無くすることがで
きるなどの効果がある。
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるスラスタ付
船舶の振動防止装置の側面図である。
船舶の振動防止装置の側面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態におけるスラスタ付
船舶の振動防止装置の側面図である。
船舶の振動防止装置の側面図である。
【図3】図1および図2に示す振動防止装置の制御装置
の概略説明図である。
の概略説明図である。
【図4】図1および図2に示すマスダンパーの具体例を
示す図である。
示す図である。
【図5】図1および図2に示すマスダンパーの具体例を
示す図である。
示す図である。
1 船体 2 竪穴 3,3A スラスター室 4 架台 4a 弾性支持部材 5 電動機 5 ストラット 6 架台 8 スラスター 9 プロペラ翼 10 ポッド 11 ストラッ
ト 12 第1のマスダンパー 13 第2のマ
スダンパー 14 第1の検知器 15 第2の検
知器 16 制御装置 17 記憶装置 18 演算装置 19 制御信号
作成装置
ト 12 第1のマスダンパー 13 第2のマ
スダンパー 14 第1の検知器 15 第2の検
知器 16 制御装置 17 記憶装置 18 演算装置 19 制御信号
作成装置
Claims (3)
- 【請求項1】 スラスターによる船体の振動を検知する
検知器と、重錘と該重錘を振動させる駆動装置とよりな
るマスダンパーと、制御装置とよりなり、前記検知器の
信号を前記制御装置に入力して制御信号を作成し、該制
御信号により前記駆動装置を作動させて、前記重錘を前
記船体の振動と同一周波数、かつ振動を打消すに必要な
振幅を有する逆位相の振動を与えるように構成したスラ
スター付船舶の振動防止装置。 - 【請求項2】 水平方向の振動を検知する第1の検知器
と、異なる高さでの水平方向の振動を検知する第2の検
知器と、第1のマスダンパーと第2のマスダンパーと制
御装置とよりなり、前記第1の検知器の信号を前記制御
装置に入力して第1のマスダンパーを作動させるととも
に、前記第2の検知器の信号を前記制御装置に入力して
第2のマスダンパーを作動させることにより、水平方向
の振動及び回転方向の振動モーメントをそれぞれ低減さ
せるようにした請求項1記載のスラスター付船舶の振動
防止装置。 - 【請求項3】 スラスターを弾性支持材を介して船体に
取付けてなる請求項1あるいは2記載のスラスター付船
舶の振動防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30190896A JPH10138988A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | スラスター付船舶の振動防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30190896A JPH10138988A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | スラスター付船舶の振動防止装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10138988A true JPH10138988A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=17902567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30190896A Pending JPH10138988A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | スラスター付船舶の振動防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10138988A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2361757A (en) * | 2000-04-28 | 2001-10-31 | Bae Sys Electronics Ltd | Vibration damping system for a structure |
JP2002356198A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-10 | Daisan Hakuyo Kogyo Kk | サイドスラスタ装置 |
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