JPS6148473B2 - - Google Patents
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- JPS6148473B2 JPS6148473B2 JP53079946A JP7994678A JPS6148473B2 JP S6148473 B2 JPS6148473 B2 JP S6148473B2 JP 53079946 A JP53079946 A JP 53079946A JP 7994678 A JP7994678 A JP 7994678A JP S6148473 B2 JPS6148473 B2 JP S6148473B2
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- JP
- Japan
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- cable
- tension
- water depth
- current speed
- tidal current
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electric Cable Installation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は海底で作業を行なう作業機と海上と
をつなぐケーブルの張力を制御する装置に関す
る。
をつなぐケーブルの張力を制御する装置に関す
る。
従来、海底で作業を行なう作業機と母船とをつ
なぐ指令伝達等のためのケーブルを巻上げたり巻
下げたりして、ケーブルのたるみおよび張力を適
正に保つ操作は手動により行なつていた。しか
し、潮流が大きく、かつその変化の激しい海域で
は潮流によりケーブルが受ける力を無視すること
はできず、上記のような手動操作ではケーブルの
たるみおよび張力を適正に保つことは困難であつ
た。従つて、最悪の状態ではケーブルを張りすぎ
て作業機を横転させたりあるいはケーブルを破断
したり、またケーブルをたるませすぎて作業機が
該ケーブルを引つかけて損傷してしまうという恐
れもあつた。
なぐ指令伝達等のためのケーブルを巻上げたり巻
下げたりして、ケーブルのたるみおよび張力を適
正に保つ操作は手動により行なつていた。しか
し、潮流が大きく、かつその変化の激しい海域で
は潮流によりケーブルが受ける力を無視すること
はできず、上記のような手動操作ではケーブルの
たるみおよび張力を適正に保つことは困難であつ
た。従つて、最悪の状態ではケーブルを張りすぎ
て作業機を横転させたりあるいはケーブルを破断
したり、またケーブルをたるませすぎて作業機が
該ケーブルを引つかけて損傷してしまうという恐
れもあつた。
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
ケーブルが張りすぎずしかもたるみすぎもしない
適正なケーブル張力を作業海域の潮流速と作業機
の水深との様々な組合せ毎に予め定めて、これら
を記憶回路の所定のアドレスに夫々記憶してお
き、作業に際しては実際の潮流速および作業機水
深を検出してこの検出値により特定される上記記
憶回路のアドレスから制御すべきケーブル張力を
読み出し、油圧回路を介して該読出された値に実
際のケーブル張力を保持するように制御して、い
かなる潮流速および作業機水深においてもケーブ
ルが張りすぎたりあるいはたるみすぎたりしない
ようにした海中ケーブルの張力制御装置を提供し
ようとするものである。
ケーブルが張りすぎずしかもたるみすぎもしない
適正なケーブル張力を作業海域の潮流速と作業機
の水深との様々な組合せ毎に予め定めて、これら
を記憶回路の所定のアドレスに夫々記憶してお
き、作業に際しては実際の潮流速および作業機水
深を検出してこの検出値により特定される上記記
憶回路のアドレスから制御すべきケーブル張力を
読み出し、油圧回路を介して該読出された値に実
際のケーブル張力を保持するように制御して、い
かなる潮流速および作業機水深においてもケーブ
ルが張りすぎたりあるいはたるみすぎたりしない
ようにした海中ケーブルの張力制御装置を提供し
ようとするものである。
以下この発明を添付図面の一実施例にもとづい
て詳しく説明する。
て詳しく説明する。
第１図ａは海中における作業の状況を示した図
で、海底に降ろされている作業機１はケーブル２
によつて海上の母船３と結ばれ、このケーブル２
を通して作業指令等の各種情報が伝達される。母
船３にはウインチ４が取付けられており、ケーブ
ル２を繰出し（巻下げ）たり巻上げたりしてケー
ブル２の張力（あるいは繰出し長）を適正に保
つ。すなわち、ケーブル２が張り過ぎて作業機１
を横転させてしまつたりあるいはケーブル２を破
断させたり、反対にたるみすぎてケーブル２が海
底に横たわつて、作業機１が移動したときに該ケ
ーブル２をふんで損傷してしまわないようにウイ
ンチ４を操作する。
で、海底に降ろされている作業機１はケーブル２
によつて海上の母船３と結ばれ、このケーブル２
を通して作業指令等の各種情報が伝達される。母
船３にはウインチ４が取付けられており、ケーブ
ル２を繰出し（巻下げ）たり巻上げたりしてケー
ブル２の張力（あるいは繰出し長）を適正に保
つ。すなわち、ケーブル２が張り過ぎて作業機１
を横転させてしまつたりあるいはケーブル２を破
断させたり、反対にたるみすぎてケーブル２が海
底に横たわつて、作業機１が移動したときに該ケ
ーブル２をふんで損傷してしまわないようにウイ
ンチ４を操作する。
ところで、この発明とは直接関係はないが上記
ウインチ４は例えば第２図に示すようにヒーブコ
ンペンセータ５を具えており、海上のうねり等に
より発生するケーブル張力の急激な変化を吸収す
るようになつている。すなわち、ケーブル２はヒ
ーブコンペンセータ５のロツド６の可動端６ａに
取付けられているローラ６０および船上に固定さ
れているローラ７を介してケーブルリール８に巻
かれており、上記ロツド６は油圧またはバネシリ
ンダ９で支えられて上記可動端６ａとは反対の端
６ｂを軸として矢印Ｘの方向に回動しようとする
力がはたらいている。従つて、海上のうねり等に
より母線３が上動または下動した場合ロツド６は
それを打消すように矢印Ｘまたは矢印方向に回
動してケーブル張力の急激な変化を吸収する。
ウインチ４は例えば第２図に示すようにヒーブコ
ンペンセータ５を具えており、海上のうねり等に
より発生するケーブル張力の急激な変化を吸収す
るようになつている。すなわち、ケーブル２はヒ
ーブコンペンセータ５のロツド６の可動端６ａに
取付けられているローラ６０および船上に固定さ
れているローラ７を介してケーブルリール８に巻
かれており、上記ロツド６は油圧またはバネシリ
ンダ９で支えられて上記可動端６ａとは反対の端
６ｂを軸として矢印Ｘの方向に回動しようとする
力がはたらいている。従つて、海上のうねり等に
より母線３が上動または下動した場合ロツド６は
それを打消すように矢印Ｘまたは矢印方向に回
動してケーブル張力の急激な変化を吸収する。
ところで、この発明でいうケーブル２の張力を
適正に保つ制御とは、作業機の水深および潮流速
に応じてケーブル張力を制御して、ケーブル２の
たるみを適正に保つようにする制御をいうのであ
る。すなわち、潮流速が速くなるほどケーブル２
にかかる潮流抵抗、摩擦抵抗等が大きくなるた
め、これら抵抗に対抗すべくケーブル２を強く引
くようにして（すなわちケーブル張力を強くし
て）ケーブル２がたるみすぎないようにする。ま
た、潮流速は変らなくても作業機１の水深が深く
なるほどケーブル２の繰出し長が長くなつて潮流
抵抗、摩擦抵抗等が大きくなり、またケーブル２
を重量も大きくなるため、水深に応じてケーブル
張力を強くしてケーブル２がたるみすぎないよう
にする。すなわち、この発明においては作業海域
の潮流速および水深に応じてケーブル張力を制御
して、ケーブルが適正なたるみを持つようにして
いるのである。
適正に保つ制御とは、作業機の水深および潮流速
に応じてケーブル張力を制御して、ケーブル２の
たるみを適正に保つようにする制御をいうのであ
る。すなわち、潮流速が速くなるほどケーブル２
にかかる潮流抵抗、摩擦抵抗等が大きくなるた
め、これら抵抗に対抗すべくケーブル２を強く引
くようにして（すなわちケーブル張力を強くし
て）ケーブル２がたるみすぎないようにする。ま
た、潮流速は変らなくても作業機１の水深が深く
なるほどケーブル２の繰出し長が長くなつて潮流
抵抗、摩擦抵抗等が大きくなり、またケーブル２
を重量も大きくなるため、水深に応じてケーブル
張力を強くしてケーブル２がたるみすぎないよう
にする。すなわち、この発明においては作業海域
の潮流速および水深に応じてケーブル張力を制御
して、ケーブルが適正なたるみを持つようにして
いるのである。
制御すべきケーブル張力は実験によりあるいは
計算により水深および潮流速の様々な組合せ毎に
定められる。尚、これら定められる値は当然ケー
ブル２の種類（外径、重さ等）によつて異なつた
ものとなる。
計算により水深および潮流速の様々な組合せ毎に
定められる。尚、これら定められる値は当然ケー
ブル２の種類（外径、重さ等）によつて異なつた
ものとなる。
ここで、計算により制御すべきケーブル張力を
求めるには以下のようにすればよい。
求めるには以下のようにすればよい。
第１図ａにおいて潮流速をＶとし、ケーブル２
の任意の点Ｐにおける潮流速Ｖの方向とケーブル
２とのなす角を０する。第１図ｂに示すように点
Ｐにおいて微少長さdSを考えると、つり合いの
方程式から、 dT＝−Ｐ（０）dS −(1) Td0＝−Ｑ（０）dS −(2) となる。ただし、 Ｐ（０）＝−Ｆｃｏｓ０／｜ｃｏｓ０｜−Wsin0 Ｑ（０）＝Rsin0｜sin0｜−Wcos0 であり、ここで Ｒ：単位長の潮流抵抗 Ｆ：単位長の摩擦抵抗 Ｔ：張力 dT：微少長さdSに沿つた張力Ｔの変化量 Ｗ：ケーブル２の単位長の水中重量 d0：微少長さdSに沿つた０の変化量 である。また、 Ｒ＝１／２Co・ρ・V2・ｄ、Ｆ＝fR であり、ここで Co：抵抗係数 ρ：海水密度 ｄ：ケーブル径 ｆ：摩擦係数 である。
の任意の点Ｐにおける潮流速Ｖの方向とケーブル
２とのなす角を０する。第１図ｂに示すように点
Ｐにおいて微少長さdSを考えると、つり合いの
方程式から、 dT＝−Ｐ（０）dS −(1) Td0＝−Ｑ（０）dS −(2) となる。ただし、 Ｐ（０）＝−Ｆｃｏｓ０／｜ｃｏｓ０｜−Wsin0 Ｑ（０）＝Rsin0｜sin0｜−Wcos0 であり、ここで Ｒ：単位長の潮流抵抗 Ｆ：単位長の摩擦抵抗 Ｔ：張力 dT：微少長さdSに沿つた張力Ｔの変化量 Ｗ：ケーブル２の単位長の水中重量 d0：微少長さdSに沿つた０の変化量 である。また、 Ｒ＝１／２Co・ρ・V2・ｄ、Ｆ＝fR であり、ここで Co：抵抗係数 ρ：海水密度 ｄ：ケーブル径 ｆ：摩擦係数 である。
従つて、第(1)式および第(2)式から任意の点Ｐに
おけるケーブル２の張力は第(3)式のようになる。
おけるケーブル２の張力は第(3)式のようになる。
Ｔ＝T1ε∫０ ０１Ｐ（０）／Ｑ（０）d0 −(3)
ここで、T1はケーブル２の作業機１との取付
け部分における張力であり、01はその地点におけ
る潮流速Ｖの方向とケーブル２とのなす角度であ
る。従つて、水面上のケーブル２の点をP2とし、
この点P2におけるケーブル２と潮流速Ｖとのなす
角を02とすると、この点P2におけるケーブル２の
張力T2は T2＝T1ε∫０ ２０１Ｐ（０）／Ｑ（０）d0 −(4) となり、この張力T2をウインチ４における張力
とみなすことができる。
け部分における張力であり、01はその地点におけ
る潮流速Ｖの方向とケーブル２とのなす角度であ
る。従つて、水面上のケーブル２の点をP2とし、
この点P2におけるケーブル２と潮流速Ｖとのなす
角を02とすると、この点P2におけるケーブル２の
張力T2は T2＝T1ε∫０ ２０１Ｐ（０）／Ｑ（０）d0 −(4) となり、この張力T2をウインチ４における張力
とみなすことができる。
従つて、様々な条件のもとでの制御すべきケー
ブル張力を求めるには、まず各条件での適正なケ
ーブル２のたるみ具合すなわち第１図ａにおける
角01及び02を想定する。そしてその角01、02を前
記第(4)式に代入すれば、求められる値がその条件
での適正な張力となる。
ブル張力を求めるには、まず各条件での適正なケ
ーブル２のたるみ具合すなわち第１図ａにおける
角01及び02を想定する。そしてその角01、02を前
記第(4)式に代入すれば、求められる値がその条件
での適正な張力となる。
様々な潮流速および水深における制御すべき張
力が以上のように実験あるいは計算で求まつたな
ら、これらにもとづいて第３図に示すような装置
類にもとづいて実際の制御が行なわれる。
力が以上のように実験あるいは計算で求まつたな
ら、これらにもとづいて第３図に示すような装置
類にもとづいて実際の制御が行なわれる。
第３図において記憶回路１２の各アドレスには
前記求められた様々な条件下での制御すべき張力
が夫々記憶されている。論理回路１０は実際の潮
流速Ｖを示す信号ｖおよび水深Ｄを示す信号ｄを
入力し、これらにもとづいて記憶回路１２のアド
レスを決定する。ここで潮流速Ｖおよび水深Ｄは
例えば作業機に流速計および水深計を取付けて検
出する。
前記求められた様々な条件下での制御すべき張力
が夫々記憶されている。論理回路１０は実際の潮
流速Ｖを示す信号ｖおよび水深Ｄを示す信号ｄを
入力し、これらにもとづいて記憶回路１２のアド
レスを決定する。ここで潮流速Ｖおよび水深Ｄは
例えば作業機に流速計および水深計を取付けて検
出する。
決定されたアドレスはラツチ機能を有するアド
レス部１１にラツチされる。そしてこのアドレス
により指定された値が記憶回路１２から読み出さ
れて、ラツチ回路１３にラツチされる。
レス部１１にラツチされる。そしてこのアドレス
により指定された値が記憶回路１２から読み出さ
れて、ラツチ回路１３にラツチされる。
ラツチ回路１３にラツチされた値（ケーブル張
力を指令する信号）はデジタル−アナログ変換器
１４でアナログ信号に変換された後増幅器１５を
介して張力指令信号Ｓとして油圧回路１６の圧力
比例弁１７のソレノイドに加わる。
力を指令する信号）はデジタル−アナログ変換器
１４でアナログ信号に変換された後増幅器１５を
介して張力指令信号Ｓとして油圧回路１６の圧力
比例弁１７のソレノイドに加わる。
油圧回路１６は定トルク回路であり、第２図に
示したウインチ４のケーブルリール８を上記圧力
比例弁１７に加わつた張力指令信号Ｓに応じて回
転し、ケーブル２を巻上げたりあるいは繰出した
りして、実際のケーブル２の張力が記憶回路１２
から読出された値になるように制御する。すなわ
ち、油圧回路１６においてはモータ１８が回転す
ると油圧ポンプ１９から圧油が送出され、この圧
油は前記張力指令信号Ｓにより定められる圧力比
例弁１７のリリーフ圧に応じて圧力が調整されて
油圧モータ２４に加わる。そして油圧モータ２４
は加えられる油の圧力に応じた回転トルクを発生
し、該モータ２４の軸に固定されている前記ケー
ブルリール８を回転するようになつている。従つ
て、ケーブル２は前記張力指令信号Ｓの示す張力
に等しくなるようにケーブルリール８に巻取られ
る。
示したウインチ４のケーブルリール８を上記圧力
比例弁１７に加わつた張力指令信号Ｓに応じて回
転し、ケーブル２を巻上げたりあるいは繰出した
りして、実際のケーブル２の張力が記憶回路１２
から読出された値になるように制御する。すなわ
ち、油圧回路１６においてはモータ１８が回転す
ると油圧ポンプ１９から圧油が送出され、この圧
油は前記張力指令信号Ｓにより定められる圧力比
例弁１７のリリーフ圧に応じて圧力が調整されて
油圧モータ２４に加わる。そして油圧モータ２４
は加えられる油の圧力に応じた回転トルクを発生
し、該モータ２４の軸に固定されている前記ケー
ブルリール８を回転するようになつている。従つ
て、ケーブル２は前記張力指令信号Ｓの示す張力
に等しくなるようにケーブルリール８に巻取られ
る。
減圧弁２０は上記油圧ポンプ１９からの圧油を
矢印Ａで示す方向に流すためのものである。電磁
弁２２は自動運転時（張力指令信号Ｓによる張力
制御時）は位置２２ａに切換えられ、制御を行な
わないときは位置２２ｂに切換えられ、作業機１
を母船３から降ろす場合など無条件にケーブル２
を繰出す必要があるときは位置２２ｃに切換えら
れる。前記油圧モータ２４は、圧油が矢印ａ方向
に流れているときは張力２を巻上げ、矢印方向
に流れているときはケーブル２を繰出す。電磁弁
２３は位置２３ａに切換えられると手動絞り弁２
５を経由した回路を形成し、油圧ポンプ２４に供
給される圧油の流量すなわちケーブルリール８の
回転速度を当該手動絞り弁２５で調節可能にす
る。リリーフ弁２１は油圧ポンプ２４から排出さ
れる圧油を逃がすものである。
矢印Ａで示す方向に流すためのものである。電磁
弁２２は自動運転時（張力指令信号Ｓによる張力
制御時）は位置２２ａに切換えられ、制御を行な
わないときは位置２２ｂに切換えられ、作業機１
を母船３から降ろす場合など無条件にケーブル２
を繰出す必要があるときは位置２２ｃに切換えら
れる。前記油圧モータ２４は、圧油が矢印ａ方向
に流れているときは張力２を巻上げ、矢印方向
に流れているときはケーブル２を繰出す。電磁弁
２３は位置２３ａに切換えられると手動絞り弁２
５を経由した回路を形成し、油圧ポンプ２４に供
給される圧油の流量すなわちケーブルリール８の
回転速度を当該手動絞り弁２５で調節可能にす
る。リリーフ弁２１は油圧ポンプ２４から排出さ
れる圧油を逃がすものである。
以上説明したようにこの発明によれば作業機の
水深および潮流速に応じて最適のケーブル張力を
保つように制御するのでケーブルを張りすぎたり
あるいはたるませすぎたりする恐れがなく、安全
な作業を行なうことができ、また、上記制御を自
動的に行なうので人手を全くわずらわすことなく
制御を行なうことができる。
水深および潮流速に応じて最適のケーブル張力を
保つように制御するのでケーブルを張りすぎたり
あるいはたるませすぎたりする恐れがなく、安全
な作業を行なうことができ、また、上記制御を自
動的に行なうので人手を全くわずらわすことなく
制御を行なうことができる。
従つて、作業機をクレーン等で吊つて海底にお
ろしたり揚げたりする場合でも水深および潮流速
の検出器を働かせておけば、ケーブル２の繰出し
および巻上げを自動的に行なうことができる。
ろしたり揚げたりする場合でも水深および潮流速
の検出器を働かせておけば、ケーブル２の繰出し
および巻上げを自動的に行なうことができる。
第１図ａは海中における作業機による作業の状
況を示す図、第１図ｂはケーブルの張力を求める
ための説明図、第２図は第１図ａにおけるウイン
チの詳細図、第３図はこの発明の一実施例を示す
ブロツク図である。 １……作業機、２……ケーブル、３……母船、
４……ウインチ、５……ヒーブコンペンセータ、
１０……論理回路、１１……アドレス部、１２…
…記憶回路、１６……油圧回路。
況を示す図、第１図ｂはケーブルの張力を求める
ための説明図、第２図は第１図ａにおけるウイン
チの詳細図、第３図はこの発明の一実施例を示す
ブロツク図である。 １……作業機、２……ケーブル、３……母船、
４……ウインチ、５……ヒーブコンペンセータ、
１０……論理回路、１１……アドレス部、１２…
…記憶回路、１６……油圧回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 海底で作業を行なう機械に海上からケーブル
を供給する装置において、作業海域の潮流速と作
業機の水深との組合せ毎に予め定められたケーブ
ル張力を所定のアドレスに夫々記憶する記憶回路
と、 作業海域の潮流速を検出する潮流速検出回路
と、 作業機の水深を検出する水深検出回路と、 前記潮流速および水深の２つのデータにもとづ
いて上記記憶回路のアドレスを指定し、該アドレ
スから制御すべき張力を読出す回路と、 前記読出された値に応じて実際のケーブル張力
を制御し、油圧回路によつて操作されるケーブル
供給装置と を具えた海中ケーブルの張力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7994678A JPS558932A (en) | 1978-06-30 | 1978-06-30 | Tension control device of submarine cable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7994678A JPS558932A (en) | 1978-06-30 | 1978-06-30 | Tension control device of submarine cable |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS558932A JPS558932A (en) | 1980-01-22 |
| JPS6148473B2 true JPS6148473B2 (ja) | 1986-10-24 |
Family
ID=13704462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7994678A Granted JPS558932A (en) | 1978-06-30 | 1978-06-30 | Tension control device of submarine cable |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS558932A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100494040C (zh) * | 2004-04-29 | 2009-06-03 | 特雷克斯-德马格合资有限公司 | 一种用于卷绕和退绕起重机钢绳的缆绳卷绕系统 |
| CN100439200C (zh) * | 2007-04-10 | 2008-12-03 | 浙江大学 | 基于恒定压差的水下拖体被动升沉补偿系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49127383A (ja) * | 1973-04-09 | 1974-12-05 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5269800U (ja) * | 1975-11-18 | 1977-05-24 |
-
1978
- 1978-06-30 JP JP7994678A patent/JPS558932A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49127383A (ja) * | 1973-04-09 | 1974-12-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS558932A (en) | 1980-01-22 |
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