KR20050109809A - Moving weight type anti-roll device with automatic damping control - Google Patents

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KR20050109809A KR1020040034827A KR20040034827A KR20050109809A KR 20050109809 A KR20050109809 A KR 20050109809A KR 1020040034827 A KR1020040034827 A KR 1020040034827A KR 20040034827 A KR20040034827 A KR 20040034827A KR 20050109809 A KR20050109809 A KR 20050109809A
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Abstract

본 발명은 곡선레일 혹은 스프링을 이용한 이동질량과 감쇠력제어기를 사용하여 해상에서 작업을 하거나 항해하는 부유식 해양구조물과 선박의 횡동요를 효과적으로 감쇠함으로써, 승선감과 작업성능을 향상시키고 나아가 운항안전성과 작업안전성을 도모하기 위한 감쇠력 자동조절기능이 있는 질량이동형 횡동요 감쇠장치에 관한 것이다.The present invention effectively attenuates the floating marine structure and the lateral fluctuation of the ship by working or sailing at sea using the moving mass and damping force controller using the curved rail or spring, thereby improving the comfort and work performance and furthermore the operation safety and work The present invention relates to a mass transfer type rolling damping device with automatic damping force adjustment for safety.

본 발명은 선박의 내부 혹은 갑판위에 설치되는 곡선레일과, 상기 곡선레일의 상부에 설치되어 선박의 횡동요에너지에 의해 발생하는 운동에너지에 따라 곡선레일 곡률상에서 움직이는 이동질량과, 상기 이동질량의 일측에 구비되어 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전모터와, 상기 발전모터에서 발전된 전력을 제어하여 이동질량의 감쇠력을 제어하는 감쇠력제어기와, 상기 선박의 횡동요 각도, 각속도 및 이동질량의 위치를 측정하는 계측기에서 계측값을 전달받아 선박의 횡동요 주기와 이동질량의 주기를 얻어내어 최적의 감쇠력을 산정하는 횡동요 감쇠제어기와, 상기 발전모터 및 감쇠력제어기에서 발전된 전력이 축전되고, 축전된 전력을 이용하여 상기 감쇠력제어기, 횡동요 감쇠제어기 및 계측기에 전원을 공급하는 축전지로 구성된다.The present invention is a curved rail installed on the inside or on the deck of the ship, a moving mass installed on the top of the curved rail moving on the curvature of the curve rail according to the kinetic energy generated by the transverse oscillation energy of the ship, and one side of the moving mass A power generation motor for converting kinetic energy into electric energy, a damping force controller for controlling the power generated by the power generation motor to control the damping force of the moving mass, and measuring the lateral swing angle, the angular velocity, and the position of the moving mass of the vessel. The transverse oscillation damping controller calculates the optimum damping force by obtaining the transverse oscillation cycle and the moving mass of the ship by receiving the measured value from the measuring instrument, and the electric power generated by the power generating motor and the damping force controller is stored and stored. It consists of a battery that supplies power to the damping force controller, the lateral oscillation damping controller and a measuring instrument The.

Description

감쇠력 자동조절기능이 있는 질량이동형 횡동요 감쇠장치{MOVING WEIGHT TYPE ANTI-ROLL DEVICE WITH AUTOMATIC DAMPING CONTROL}Mass transfer type lateral oscillation damping device with automatic damping force control function {MOVING WEIGHT TYPE ANTI-ROLL DEVICE WITH AUTOMATIC DAMPING CONTROL}

본 발명은 질량이동형 횡동요 감쇠장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡선레일 혹은 스프링을 이용한 이동질량과 감쇠력제어기를 사용하여 해상에서 작업을 하거나 항해하는 부유식 해양구조물과 선박의 횡동요를 효과적으로 감쇠함으로써, 승선감과 작업성능을 향상시키고 나아가 운항안전성과 작업안전성을 도모하기 위한 감쇠력 자동조절기능이 있는 질량이동형 횡동요 감쇠장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mass transfer type lateral attenuation damping device, and more particularly, to effectively attenuate the lateral agitation of a floating marine structure and a ship that are working or sailing at sea using a moving mass and a damping force controller using a curved rail or a spring. Therefore, the present invention relates to a mass transfer type lateral oscillation damping device having an automatic damping force adjustment function for improving boarding comfort and work performance, and further promoting flight safety and work safety.

일반적으로, 해상을 항해하거나 해상작업을 위한 선박, 부유식 해상구조물은 파도로 인한 동요를 하게 되며 이러한 선박의 동요는 승객, 작업자의 승선감과 작업성능을 떨어뜨릴 뿐 아니라 심한 경우 전복에 이르는 경우도 있다. 선박의 동요는 그 움직임의 양상에 따라 선박의 길이 방향의 운동인 전후 동요(surging), 폭방향의 운동인 좌우동요(swaying), 상하방향의 운동인 상하동요(heaving)와 전후, 좌우, 상하동요 운동방향 축에 대한 회전운동인 횡동요(rolling), 종동요(pitching), 선수동요(yawing)등 6자유도운동의 조합으로 나타난다. 그 중에서도 횡동요는 해상파 주기와의 공진이 자주 발생하고 공진시의 그 응답이 매우 큰 특성을 가지고 있어 횡동요 저감장치가 많이 제안되었다.In general, ships for floating or maritime operations, and floating offshore structures are agitated by waves, and these agitation not only reduces the boarding and working performance of passengers and workers, but also leads to overturning in severe cases. have. The fluctuation of the ship is according to the aspect of the movement, the longitudinal movement of the vessel in the longitudinal direction, the swaying in the width direction, the heavy movement in the vertical direction, and the vertical movement in the longitudinal direction. It appears as a combination of six degrees of freedom, such as rolling, pitching, and yawing, which are rotational movements about the axle direction. Among them, lateral fluctuations frequently have resonances with the ocean wave period, and the response of the lateral fluctuations is very large.

대표적인 횡동요 저감장치는 빌지키일(bilge keel), 횡요감쇠 탱크(anti-rolling tank)와 안정핀 장치(fin-stabilizer)를 들 수 있다. 빌지 키일은 선체빌지(bilge)에 길이방향으로 좁고 긴 판(plate)을 부착하여 횡동요시 빌지 키일(bilge keel)에서 와류를 발생시켜 횡동요 감쇠력(damping force)을 증가시킴으로써 공진시 횡동요 응답을 감소시켜 준다. 그러나, 이 방법은 가장 저렴하고 설치가 용이하나 그 효과는 가장 낮다.Representative roll reduction devices include bilge keels, anti-rolling tanks and fin-stabilizers. The bilge keil attaches a narrow and long plate to the hull bilge in the longitudinal direction to generate a vortex at the bilge keel during the transverse movement, thereby increasing the damping force and the transverse vibration response at the resonance. Reduces. However, this method is the cheapest and easiest to install but the least effective.

횡동요 감쇠 탱크(anti-rolling tank)는 U자형 튜브구조를 선체 내부(주로 중앙부)에 설치하고 튜브 구조 속에 액체(물)를 채워 U자형 튜브내 액체유동 공진을 유발하여 횡동요의 공진점을 이동시키고, 아울러 횡동요 운동감쇠력을 발생시켜 횡동요 공진시의 응답을 낮춰주는 장치이다. 이 장치는 우선 설치 공간을 많이 차지하고 횡동요 주기가 짧을 때는 효율이 좋지 않으며 경우에 따라 오히려 동요가 증폭될 수 있다.The anti-rolling tank moves the resonance point of the rolling element by installing a U-shaped tube structure inside the hull (mainly in the center) and filling liquid (water) in the tube structure to induce liquid flow resonance in the U-shaped tube. In addition, it is a device that lowers the response during the lateral oscillation resonance by generating a lateral oscillation damping force. This device takes up a lot of installation space first and has a low efficiency when the lateral agitation cycle is short, and in some cases, the agitation can be amplified.

안정핀 장치(Fin-stabilizer)는 선체의 양현 빌지(bilge) 근처에 날개를 달고 횡동요의 각도와 회전율, 가속도를 측정하여 날개의 각도를 능동제어함으로써 부가적인 감쇠력, 복원력을 발생시켜 횡동요 응답수준을 대폭 감소시킬 수 있다.The fin-stabilizer attaches the wing near the ship's bow bilge and measures the angle, rotation rate and acceleration of the roll, and actively controls the wing's angle to generate additional damping and restoring forces. The level can be greatly reduced.

그러나, 안정핀 장치(Fin-stabilizer)는 가장 효과가 좋은 것으로 알려 있으나 선속이 10-15노트이상인 경우에만 효과적이며 가장 고가이고 저항 증가로 인한 선속 감소 효과가 있으며 작동을 위한 추가 동력이 필요하다는 문제점이 있다.However, the fin-stabilizer is known to be the most effective, but it is effective only when the ship speed is more than 10-15 knots, which is the most expensive, has the effect of reducing the ship speed due to increased resistance, and requires additional power for operation. There is this.

또한, 종래에 질량이동을 이용하는 횡동요 감쇠장치에 대한 개념은 알려져 있으나 아직 기술적으로 완성되지 못하고 있다. 이와같은 질량이동을 이용하는 횡동요 감쇠장치는 이동질량의 위치 변경을 위하여 외부의 동력원을 사용하는가에 따라 수동형과 능동형으로 분류할 수 있는데, 수동형의 경우 장치의 감쇠력을 수동으로 조절하여야 하므로 운항조건이나 선박의 변경에 따라 최적의 감쇠력을 얻을 수가 없고, 사용자가 최적의 감쇠력이 되도록 조절하기 힘든 문제점이 있다. 또한 능동형의 경우 그 크기가 커지고 전력을 많이 소모하는 문제점을 가지고 있다.In addition, the concept of a lateral oscillation damping device using a mass transfer in the prior art is known but has not been completed technically yet. The lateral oscillation damping device using such mass movement can be classified into passive type and active type according to the use of external power source to change the position of the moving mass. In the case of the passive type, the damping force of the device must be manually adjusted. According to the change of the vessel can not obtain the optimum damping force, there is a problem that the user is difficult to adjust to the optimal damping force. In addition, the active type has a problem that the size is increased and consumes a lot of power.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 곡선레일 혹은 스프링을 이용한 이동질량과 감쇠력제어기를 사용함으로써, 선박의 크기와 운항조건에 상관없이 선박의 횡동요를 최적으로 감소시키고, 자체적으로 전력을 생산 및 공급하여 에너지 효율을 향상시키는 질량이동형 횡동요 감쇠장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention by using a moving rail and a damping force controller using a curved rail or a spring, to optimally reduce the lateral fluctuation of the vessel, regardless of the size and operating conditions of the vessel, the power itself The object of the present invention is to provide a mass transfer type lateral attenuation damping device that is produced and supplied to improve energy efficiency.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 질량이동형 횡동요 감쇠장치는 선박의 내부 혹은 갑판위에 설치되는 곡선레일과, 상기 곡선레일의 상부에 설치되어 선박의 횡동요에너지에 의해 발생하는 운동에너지에 따라 곡선레일 곡률상에서 움직이는 이동질량과, 상기 이동질량의 일측에 구비되어 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전모터와, 상기 발전모터에서 발전된 전력을 제어하여 이동질량의 감쇠력을 제어하는 감쇠력제어기와, 상기 선박의 횡동요 각도, 각속도 및 이동질량의 위치를 측정하는 계측기에서 계측값을 전달받아 선박의 횡동요 주기와 이동질량의 주기를 얻어내어 최적의 감쇠력을 산정하는 횡동요 감쇠제어기와, 상기 발전모터 및 감쇠력제어기에서 발전된 전력이 축전되고, 축전된 전력을 이용하여 상기 감쇠력제어기, 횡동요 감쇠제어기 및 계측기에 전원을 공급하는 축전지로 구성된다.In order to achieve the above object, the mass transfer type lateral oscillation damping device according to the present invention is a curved rail installed on the inside or deck of the ship, and the movement generated by the lateral kinetic energy of the ship installed on the top of the curved rail A moving mass moving on a curved rail curvature according to energy, a power generation motor provided on one side of the moving mass to convert kinetic energy into electric energy, and a damping force controller controlling the damping force of the moving mass by controlling electric power generated by the power generation motor And a transverse vibration damping controller that receives the measured values from the measuring device for measuring the lateral swing angle, the angular velocity and the position of the moving mass, and obtains the lateral swing period and the period of the moving mass of the vessel to calculate an optimum damping force. Power generated in the power generation motor and the damping force controller is stored, and the attenuation is generated by using the stored power. Is configured to power the controller, Roll damping controller and the instrument in which the battery supplies.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 질량이동형 횡동요 감쇠장치에 대한 일 실시 예로서는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings there may be a plurality of embodiments of the mass transfer type lateral oscillation damping device according to the present invention, the following describes the most preferred embodiment.

도 1은 곡선레일을 이용한 질량이동형 횡동요 감쇠장치의 원리를 도시한 개념도이고, 도 2는 스프링을 이용한 질량이동형 횡동요 감쇠장치의 원리를 도시한 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 곡선레일을 이용한 질량이동형 횡동요 감쇠장치를 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스프링을 이용한 질량이동형 횡동요 감쇠장치를 도시한 구성도이다.1 is a conceptual diagram showing the principle of mass transfer type lateral attenuation damping device using a curved rail, Figure 2 is a conceptual diagram showing the principle of a mass transfer type lateral attenuation damping device using a spring, Figure 3 is a curved rail according to the present invention Figure 4 is a block diagram showing a mass transfer type lateral oscillation damping device, Figure 4 is a block diagram showing a mass transfer type lateral oscillation damping device using a spring according to the present invention.

도 1과 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 질량이동형 횡동요 감쇠장치의 구성은 다음과 같다.As shown in Figure 1 and 3, the configuration of the mass transfer type lateral oscillation damping device according to the present invention is as follows.

선박의 내부 혹은 갑판위에 곡선레일(10)이 설치되고, 상기 곡선레일(10)의 상부에는 선박의 횡동요에너지에 의해 발생하는 운동에너지에 따라 곡선레일(10) 곡률상에서 움직이는 이동질량(20)이 구비되고, 상기 이동질량(20)의 일측에는 선박의 요동에 의해 발생하는 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전모터(30)가 구비된다.The curved rail 10 is installed inside or on the deck of the ship, and the moving mass 20 moving on the curvature of the curved rail 10 according to the kinetic energy generated by the transverse oscillation energy of the ship on the top of the curved rail 10. Is provided, one side of the moving mass 20 is provided with a power generation motor 30 for converting the kinetic energy generated by the swing of the vessel into electrical energy.

이때, 상기 곡선레일(10)의 곡률은 선박의 횡동요 고유진동수와 이동질량(20)의 고유진동수가 일치하도록 설정하는 것이 바람직하다.At this time, the curvature of the curved rail 10 is preferably set to match the natural frequency of the transverse oscillation natural frequency of the ship and the moving mass 20.

상기 발전모터(30)의 일측에는 상기 발전모터(30)에서 발전된 전력을 제어하여 이동질량(20)의 감쇠력을 제어하는 감쇠력제어기(40)가 설치되고, 상기 감쇠력제어기(40)의 일측에는 상기 감쇠력제어기(40)와 연결되어 상기 선박의 횡동요 각도, 각속도 및 이동질량의 위치를 측정하는 계측기(60)에서 계측값을 전달받아 선박의 횡동요 주기와 이동질량의 주기를 얻어내어 최적의 감쇠력을 산정하는 횡동요 감쇠제어기(70)가 구비된다.One side of the power generation motor 30 is provided with a damping force controller 40 for controlling the power generated by the power generation motor 30 to control the damping force of the moving mass 20, one side of the damping force controller 40 is It is connected to the damping force controller 40 and receives the measured value from the measuring device 60 for measuring the lateral swing angle, angular velocity and the position of the moving mass of the vessel to obtain the lateral swing period of the vessel and the period of the moving mass. A lateral oscillation damping controller 70 is provided to calculate.

또한, 상기 감쇠력 제어기(40)와 횡동요 감쇠제어기(70) 사이에는 상기 발전모터(30) 및 감쇠력제어기(40)에서 발전된 전력이 축전되고, 축전된 전력을 이용하여 상기 감쇠력제어기(40), 횡동요 감쇠제어기(70) 및 계측기(60)에 전원을 공급하는 축전지(50)가 구비된다.In addition, between the damping force controller 40 and the lateral oscillation damping controller 70, the power generated by the power generation motor 30 and the damping force controller 40 is stored, and the damped force controller 40 is stored using the stored power. A storage battery 50 for supplying power to the roll-attenuation damping controller 70 and the measuring instrument 60 is provided.

따라서, 본 발명은 선박의 하중상태 변화에도 자동적으로 최적의 제어효과를 낼 수 있으며, 제어기의 전원을 자체적으로 만들어 사용할 수 있다.Therefore, the present invention can automatically produce an optimum control effect even when the load state of the ship changes, and can make and use the power of the controller by itself.

상기와 같은 구성을 갖는 질량이동형 횡동요 감쇠장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the action of the mass transfer type lateral oscillation damping device having the configuration as described above are as follows.

우선, 선박의 횡동요에 의해 발생한 운동에너지에 따라 곡선레일(10)상에 있는 이동질량(20)이 움직이게 되면, 상기 이동질량(20)의 일측에 구비된 발전모터(30)에서는 상기 이동질량(20)의 운동에너지를 전기에너지로 변환시키게 된다.First, when the moving mass 20 on the curved rail 10 moves in accordance with the kinetic energy generated by the lateral fluctuation of the vessel, the moving mass in the power generation motor 30 provided on one side of the moving mass 20. The kinetic energy of (20) is converted into electrical energy.

상기 발전모터(30)에서 발생된 전기에너지는 감쇠력 제어기(40)로 전달되고, 상기 감쇠력 제어기(40)는 전력을 제어하면서 이동질량(20)의 감쇠력을 제어한다.The electric energy generated by the power generation motor 30 is transmitted to the damping force controller 40, and the damping force controller 40 controls the damping force of the moving mass 20 while controlling the electric power.

그리고, 계측기(60)에서는 상기 선박의 횡동요 각도, 각속도 및 이동질량의 위치를 측정하고, 횡동요 감쇠제어기(70)에서는 계측기(60)로부터 계측값을 전달받아 선박의 횡동요 주기와 이동질량의 주기를 얻어내어 최적의 감쇠력을 산정한다.In addition, the measuring device 60 measures the lateral swing angle, the angular velocity and the position of the moving mass of the vessel, and the lateral shaking damping controller 70 receives the measured value from the measuring unit 60 to determine the lateral swing period and the moving mass of the vessel. Obtain the period of and calculate the optimal damping force.

상기 횡동요 감쇠제어기(70)에서 산정된 최적의 감쇠력을 이용하여 감쇠력 제어기(40)에서는 이동질량(20)의 감쇠력을 제어함에 따라 선박의 횡동요가 감소하게 된다.By using the optimum damping force calculated by the roll damping controller 70, the damping force controller 40 reduces the rolling force of the ship as the damping force of the moving mass 20 is controlled.

한편, 축전지(50)는 상기 발전모터(30)에서 발전된 전력을 이용하여 상기 감쇠력제어기(40), 횡동요 감쇠제어기(70) 및 계측기(60)에 전원을 공급하게 되므로 따로 외부전원이 필요없게 된다.On the other hand, the storage battery 50 supplies power to the damping force controller 40, the lateral oscillation damping controller 70 and the measuring device 60 by using the power generated in the power generation motor 30, so that no external power source is required. do.

본 발명에 따른 질량이동형 횡동요 감쇠장치의 또 다른 실시예를 살펴보면 다음과 같다.Looking at another embodiment of the mass transfer type lateral oscillation damping device according to the present invention.

도 2와 도4에 도시된 바와같이, 스프링을 이용한 질량이동형 횡동요 감쇠장치는 선박의 내부 혹은 갑판위에 레일(90)이 구비되고, 상기 레일(90)의 상부에는 선박의 횡동요에너지에 의해 발생하는 운동에너지에 따라 레일(10) 상에서 움직이는 이동질량(20)이 설치된다.As shown in Figure 2 and 4, the mass transfer type lateral oscillation damping device using a spring is provided with a rail 90 on the inside or deck of the vessel, the upper portion of the rail 90 by the lateral kinetic energy of the vessel The moving mass 20 moving on the rail 10 is installed in accordance with the generated kinetic energy.

상기 이동질량(20)의 상부에는 스프링 지지대(82)가 부착되고, 상기 스프링 지지대(82)의 양측에는 이동질량(20)의 고유진동수를 결정하는 스프링(80)이 설치된다.A spring support 82 is attached to an upper portion of the movable mass 20, and springs 80 that determine natural frequencies of the movable mass 20 are installed at both sides of the spring support 82.

상기 스프링(80)은 그 양측으로 도르레(91)에 연결되어 스프링(80)의 세기를 조절하는 스프링 조절나사(81)에 부착되고, 상기 스프링 조절나사(81)의 일측에는 스프링 조절나사(81)를 작동하는 스프링 조절 모터(31)가 구비되고, 상기 스프링 조절 모터(31)는 후술되는 감쇠력제어기(40)에 의해 제어된다.The spring 80 is connected to the pulley 91 on both sides thereof is attached to a spring adjustment screw 81 for adjusting the strength of the spring 80, the spring adjustment screw 81 on one side of the spring adjustment screw 81 Spring adjustment motor 31 for operating the () is provided, the spring adjustment motor 31 is controlled by a damping force controller 40 to be described later.

상기 이동질량(20)의 일측에는 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전모터(30)가 구비되고, 상기 발전모터(30)의 일측에는 발전모터(30)에서 발전된 전력을 제어하여 이동질량(20)의 감쇠력을 제어하는 감쇠력제어기(40)가 구비되고, 상기 감쇠력제어기(40)의 일측에는 상기 선박의 횡동요 각도, 각속도 및 이동질량의 위치를 측정하는 계측기(60)에서 계측값을 전달받아 선박의 횡동요 주기와 이동질량의 주기를 얻어내어 최적의 감쇠력을 산정하는 횡동요 감쇠제어기(70)가 구비된다.One side of the moving mass 20 is provided with a power generation motor 30 for converting kinetic energy into electrical energy, and one side of the power generation motor 30 controls the power generated by the power generation motor 30 to move the moving mass 20. A damping force controller 40 for controlling the damping force of the) is provided, one side of the damping force controller 40 receives the measured value from the measuring device 60 for measuring the lateral swing angle, the angular velocity and the position of the moving mass of the vessel A lateral oscillation damping controller 70 is provided which obtains the lateral oscillation cycle and the period of the moving mass of the ship to calculate the optimum damping force.

상기 횡동요 감쇠제어기(70)와 감쇠력 제어기(40) 사이에는 상기 발전모터(30) 및 감쇠력제어기(40)에서 발전된 전력이 축전되고, 축전된 전력을 이용하여 상기 감쇠력제어기(40), 횡동요 감쇠제어기(70) 및 계측기(60)에 전원을 공급하는 축전지(50)가 구비된다.The power generated by the power generation motor 30 and the damping force controller 40 is stored between the lateral oscillation damping controller 70 and the damping force controller 40, and the damping force controller 40, the lateral shaking using the stored power. A storage battery 50 for supplying power to the attenuation controller 70 and the meter 60 is provided.

상기와 같은 구성을 갖는 스프링을 이용한 질량이동형 횡동요 감쇠장치의 작동원리는 앞에서 설명한 곡선레일을 이용한 질량이동형 횡동요 감쇠장치와 같고, 단지 곡선레일(10) 대신 스프링(80)을 이용하여 이동질량의 고유진동수를 결정한다는 것만 다른 것이다.The operation principle of the mass transfer type lateral oscillation damping device using the spring having the above configuration is the same as the mass transfer type lateral oscillation damping device using the curved rail described above, and only the moving mass using the spring 80 instead of the curved rail 10 The only difference is that it determines the natural frequency of.

따라서, 본 발명은 이동질량의 감쇠력 뿐만아니라 고유진동수도 제어가능하고, 선박의 하중조건에 따른 변화가 많이 발생해도 감쇠력 및 스프링을 제어하여 최적의 횡동요 감소효율을 얻을 수 있고, 제작된 하나의 장비가 적용되는 선박의 범위도 상당히 넓어진다.Therefore, the present invention can control not only the damping force of the moving mass but also the natural frequency, and even if the variation according to the load conditions of the ship occurs, the damping force and the spring can be controlled to obtain the optimum lateral fluctuation reduction efficiency. The range of vessels to which the equipment is applied is also significantly expanded.

상기와 같은 구성과 작용을 갖는 본 발명에 따른 질량이동형 횡동요 감쇠장치는 선박의 횡동요에 의해 발생되는 이동질량의 운동에너지를 감쇠시키는데 있어서 감쇠력을 최적으로 제어하기 때문에 선박의 크기와 운항조건에 무관하게 선박의 횡동요를 최적으로 감소시키는 효과가 있다.The mass transfer type lateral oscillation damping device having the configuration and function as described above controls the damping force optimally in damping the kinetic energy of the moving mass generated by the lateral oscillation of the vessel. Regardless, there is an effect of optimally reducing the lateral fluctuation of the ship.

또한, 작동원리상 선박의 속도와 무관하기 때문에 정지시나 항해시 모두 감쇠효과가 발생하고, 감쇠장치의 크기가 감요 탱크와 비교하여 작기 때문에 새로 건조되는 선박은 물론 현재 운항중인 선박의 갑판에도 장착할 수 있는 장점을 가지고 있고, 동일한 장치로 대상선박의 변경에도 유연하게 적용할 수 있으므로 양산을 통하여 제조단가를 낮출 수 있으며, 축전지에 의해 자체적으로 전력이 공급되기 때문에 에너지 효율도 상당히 향상된다. In addition, due to the principle of operation, regardless of the speed of the ship, the damping effect occurs at both stop and voyage, and the size of the damping device is small compared to the tank, so it can be installed on the deck of the vessel being operated as well as newly constructed ship. It has the advantage of being able to be applied flexibly to the change of the target ship with the same device, so that the manufacturing cost can be lowered through mass production, and the energy efficiency is considerably improved because the power is supplied by the battery itself.

도 1은 곡선레일을 이용한 질량이동형 횡동요 감쇠장치의 원리를 도시한 개념도;1 is a conceptual diagram showing the principle of a mass transfer type rolling damping device using a curved rail;

도 2는 스프링을 이용한 질량이동형 횡동요 감쇠장치의 원리를 도시한 개념도;Figure 2 is a conceptual diagram showing the principle of the mass transfer type roll damping device using a spring;

도 3은 본 발명에 따른 곡선레일을 이용한 질량이동형 횡동요 감쇠장치를 도시한 구성도;3 is a block diagram showing a mass transfer type lateral oscillation damping device using a curved rail according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 스프링을 이용한 질량이동형 횡동요 감쇠장치를 도시한 구성도이다.Figure 4 is a block diagram showing a mass transfer type lateral oscillation damping device using a spring according to the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10: 곡선레일 20: 이동질량10: curved rail 20: moving mass

30: 발전모터 40: 감쇠력 제어기30: generating motor 40: damping force controller

50: 축전지 60: 계측기50: storage battery 60: measuring instrument

70: 횡동요 감소제어기 80: 스프링70: roll control controller 80: spring

81: 스프링 조절나사 82: 스프링 지지대81: spring adjustment screw 82: spring support

90: 레일 91: 도르레90: rail 91: pulley

92: 레일 지지대92: rail support

Claims (3)

선박의 내부 혹은 갑판위에 설치되는 곡선레일(10)과;A curved rail 10 installed on an inside or a deck of the ship; 상기 곡선레일(10)의 상부에 설치되어 선박의 횡동요에너지에 의해 발생하는 운동에너지에 따라 곡선레일(10) 곡률상에서 움직이는 이동질량(20)과;A moving mass 20 installed on the curved rail 10 and moving on the curvature of the curved rail 10 according to the kinetic energy generated by the transverse fluctuation energy of the ship; 상기 이동질량(20)의 일측에 구비되어 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전모터(30)와;A power generation motor 30 provided at one side of the moving mass 20 to convert kinetic energy into electric energy; 상기 발전모터(30)에서 발전된 전력을 제어하여 이동질량(20)의 감쇠력을 제어하는 감쇠력제어기(40)와;A damping force controller 40 for controlling the damping force of the moving mass 20 by controlling the electric power generated by the power generation motor 30; 상기 선박의 횡동요 각도, 각속도 및 이동질량의 위치를 측정하는 계측기(60)에서 계측값을 전달받아 선박의 횡동요 주기와 이동질량의 주기를 얻어내어 최적의 감쇠력을 산정하는 횡동요 감쇠제어기(70)와;Transverse oscillation damping controller that receives the measured value from the measuring device 60 that measures the lateral oscillation angle, the angular velocity and the position of the moving mass of the vessel to obtain the lateral oscillation period and the period of the moving mass of the vessel to calculate the optimum damping force. 70); 상기 발전모터(30) 및 감쇠력제어기(40)에서 발전된 전력이 축전되고, 축전된 전력을 이용하여 상기 감쇠력제어기(40), 횡동요 감쇠제어기(70) 및 계측기(60)에 전원을 공급하는 축전지(50)를 포함하는 구성을 특징으로 하는 감쇠력 자동조절기능이 있는 질량이동형 횡동요 감쇠장치.The electric power generated by the power generation motor 30 and the damping force controller 40 is stored, and the storage battery supplies power to the damping force controller 40, the lateral oscillation damping controller 70, and the measuring instrument 60 using the stored power. Mass transfer type lateral oscillation damping device having a damping force automatic adjustment characterized in that the configuration including (50). 선박의 내부 혹은 갑판위에 설치되는 레일(90)과;A rail 90 installed inside or on the deck of the ship; 상기 레일(90)의 상부에 설치되어 선박의 횡동요에너지에 의해 발생하는 운동에너지에 따라 레일(10) 상에서 움직이는 이동질량(20)과;A moving mass 20 installed on the rail 90 and moving on the rail 10 according to the kinetic energy generated by the transverse oscillation energy of the ship; 상기 이동질량(20)의 상부에 부착된 스프링 지지대(82)의 양측에 설치되어 이동질량(20)의 고유진동수를 결정하는 스프링(80)과;Springs 80 which are installed at both sides of the spring support 82 attached to the upper portion of the moving mass 20 to determine the natural frequency of the moving mass 20; 상기 이동질량(20)의 일측에 구비되어 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전모터(30)와;A power generation motor 30 provided at one side of the moving mass 20 to convert kinetic energy into electric energy; 상기 발전모터(30)에서 발전된 전력을 제어하여 이동질량(20)의 감쇠력을 제어하는 감쇠력제어기(40)와;A damping force controller 40 for controlling the damping force of the moving mass 20 by controlling the electric power generated by the power generation motor 30; 상기 선박의 횡동요 각도, 각속도 및 이동질량의 위치를 측정하는 계측기(60)에서 계측값을 전달받아 선박의 횡동요 주기와 이동질량의 주기를 얻어내어 최적의 감쇠력을 산정하는 횡동요 감쇠제어기(70)와;Transverse oscillation damping controller that receives the measured value from the measuring device 60 that measures the lateral oscillation angle, the angular velocity and the position of the moving mass of the vessel to obtain the lateral oscillation period and the period of the moving mass of the vessel to calculate the optimum damping force. 70); 상기 발전모터(30) 및 감쇠력제어기(40)에서 발전된 전력이 축전되고, 축전된 전력을 이용하여 상기 감쇠력제어기(40), 횡동요 감쇠제어기(70) 및 계측기(60)에 전원을 공급하는 축전지(50)를 포함하는 구성을 특징을 하는 감쇠력 자동조절기능이 있는 질량이동형 횡동요 감쇠장치.The electric power generated by the power generation motor 30 and the damping force controller 40 is stored, and the storage battery supplies power to the damping force controller 40, the lateral oscillation damping controller 70, and the measuring instrument 60 using the stored power. Mass transfer type lateral oscillation damping device having a damping force automatic adjustment characterized in that the configuration including (50). 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 스프링(80)은 그 양측으로 도르레(91)에 연결되어 스프링(80)의 세기를 조절하는 스프링 조절나사(81)에 부착되고, 상기 스프링 조절나사(81)의 일측에는 스프링 조절나사(81)를 작동하는 스프링 조절 모터(31)가 구비되고, 상기 스프링 조절 모터(31)는 감쇠력제어기(40)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 자동조절기능이 있는 질량이동형 횡동요 감쇠장치.The spring 80 is connected to the pulley 91 on both sides thereof is attached to a spring adjustment screw 81 for adjusting the strength of the spring 80, the spring adjustment screw 81 on one side of the spring adjustment screw 81 Spring control motor (31) is provided, and the spring control motor (31) is controlled by a damping force controller 40, characterized in that the mass transfer type lateral oscillation damping device with automatic damping force adjustment function.
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