NL2014378B1 - Inrichting met gedempte dekopbouw. - Google Patents

Abstract

Een inrichting voor drijvend gebruik in wateren/ofter ondersteuning op de bodem van een water (2) omvat een romp (4) met een dek (8) alsmede een dekopbouw (9) die door middel van een ondersteuningsinrichting (10, 11) is ondersteund op het dek van de romp. Deze ondersteuningsinrichting bestaat uit veren (10) en dempers (11).Het vaartuig heeft een verbrandingsmotor (5) of elektrische motor. De dekopbouw wordt aangestoten door de trillingen afkomstig van de motor. Met als doel de invloed van dergelijke trillingen op de dekopbouw te verminderen is door de dekopbouw (9) een massa-veersysteem (12) is ondersteund. Dit massa-veersysteem heeft een dempende werking op de door de trillingsbron (5) in de dekopbouw opgewekte trillingen, in het bijzonder op trillingen die een frequentie hebben gelijk aan de eigenfrequentie van de dekopbouw.

Description

Inrichting met gedempte dekopbouw

De uitvinding heeft onder andere betrekking op een inrichting die gebruikt kan worden als vaartuig, omvattende een trillingsbron, zoals een verbrandingsmotor, een romp met een dek alsmede een dekopbouw die door middel van een ondersteuningsinrichting is ondersteund op het dek van de romp, welke ondersteuningsinrichting veren en dempers omvat, welke dekopbouw wordt aangestoten door de trillingen afkomstig van de trillingsbron. Tevens betreft de uitvinding een dergelijke inrichting die is bestemd om ondersteund te worden op de bodem van een water, in het bijzonder een constructie met bijvoorbeeld poten die op de bodem kunnen worden ondersteund.

Een dergelijke inrichting die is uitgevoerd als vaartuig is bekend uit NL-A-8502075. Bij dit bekende vaartuig is een bovenbouw, bijvoorbeeld een dekhuis, door middel van een gedempt veersysteem ondersteund op een drager, in het bijzonder op het bovendek van de inrichting. Door deze verende ondersteuning van het dekhuis moet worden tegengegaan dat trillingen die door de motoren van de inrichting worden opgewekt, doordringen tot dat dekhuis. Daardoor wordt het comfort van de bemanning verbeterd, terwijl verder het risico op beschadigingen van gevoelige apparatuur wordt verkleind.

Dergelijke trillingen kunnen zich voordoen in één of meer van de drie onafhankelijke richtingen van een orthogonaal assenstel, alsmede rond één of meer van die richtingen. In elk van deze in totaal zes richtingen (drie in translatie en drie in rotatie) bezit de betreffende dekopbouw een bepaalde eigenfrequentie of natuurlijke frequentie die afhangt van de massa van de dekopbouw en van de stijfheid van de ondersteuning gezien in de betreffende richting.

Indien aan de dekopbouw trillingen worden opgedrongen die in de buurt komen van één of meer van deze eigenfrequenties, kan opslingering of resonantie optreden. Dergelijke trillingen kunnen bijvoorbeeld worden veroorzaakt door de werking van de verbrandingsmotor van de inrichting, maar ook andere trillingsbronnen kunnen dergelijke verschijnselen veroorzaken. Zo kan, bij snijkopzuigers, de periodieke beweging van de snij kop ten opzichte van het te snijden gesteente aanleiding geven tot trillingen in de romp van de inrichting die tot opslingering van de dekopbouw kunnen leiden. Indien de door een dergelijke externe aanstoting opgewekte trillingen in de dekopbouw niet goed gedempt worden, kunnen deze in hevigheid toenemen totdat de ondersteuning of van de constructie van de dekopbouw uiteindelijk faalt.

Doel van de uitvinding is daarom een inrichting van het hiervoor beschreven type te verschaffen waarbij het fenomeen van opslingering of resonantie van de trillingen in de dekopbouw kan worden tegengegaan. Dat doel wordt bereikt doordat door de dekopbouw een massa-veersysteem is ondersteund, welk massa-veersysteem een dempende werking heeft op de door de trillingsbron in de dekopbouw opgewekte trillingen.

Voor het massa-veersysteem dat is gekoppeld met de dekopbouw kunnen zodanige eigenschappen betreffende de grootte van de massa en de stijfheid van de veer worden gekozen dat de te verwachten opgedrongen trillingen waarmee de dekopbouw wordt aangestoten, kunnen worden gedempt. De energie die in de dekopbouw wordt opgenomen als gevolg van het aanstoten daarvan door de betreffende externe trillingen, wordt verbruikt door de trillingen die het massa-veersysteem in reactie daarop gaat uitvoeren. Dat kan in het bijzonder worden bereikt indien het door de dekopbouw ondersteunde massa-veersysteem is uitgevoerd voor het dempen van trillingen met een frequentie gelijk aan, of nabij, de eigenfrequentie van de dekopbouw.

De ondersteuningsinrichting van de dekopbouw zelf ten opzichte van het dek kan hoofdveren omvatten, zoals luchtveren en/of schroefveren en/of rubberveren en/of rubber-metaalveren. De laatste zijn rubberveren met metalen vattingen aan een einde of beide einden door middel waarvan dergelijke veren kunnen worden vastgezet. Verder kan de ondersteuningsinrichting hoofddempers, zoals hydraulische hoofddempers, omvatten . Daarbij kan de ondersteuningsinrichting trillingen in tenminste één, en bij voorkeur drie onderling orthogonale richtingen toelaten. Ook kan de ondersteuningsinrichting trillingen (of torsietrillingen) rond tenminste één, en bij voorkeur drie onderling orthogonale richtingen toelaat. Bij voorkeur vallen de orthogonale richtingen van de ondersteuningsinrichting samen met de respectievelijke orthogonale richtingen van het door de dekopbouw ondersteunde massa-veersysteem. De dekopbouw kan bijvoorbeeld een stuurhuis en/of personeelsaccommodatie omvatten.

De veer van het door de dekopbouw ondersteunde massa-veersysteem is met een eind verbonden met de massa van het massa-veersysteem en met het andere eind verbonden met de dekopbouw. Verder kan het massa-veersysteem een demper omvatten, zoals een hydraulische demper, welke demper parallel geschakeld is aan de veer van het massa-veersysteem. Het door de dekopbouw ondersteunde massa-veersysteem is niet direct met de rest van het inrichting, zoals de romp of het dek van de inrichting, verbonden en is uitsluitend ondersteund door de dekopbouw. Het massa-veersysteem is bij voorkeur passief, dat wil zeggen dat de trillingen waaraan dit wordt onderworpen slechts de trillingen zijn waaraan dit wordt onderworpen door de externe trillingsbronnen zoals hiervoor vermeld. Het passieve karakter van het massa-veersysteem komt ook tot uitdrukking door de omstandigheid dat dit zelf geen trillingsgenerator draagt.

De dekopbouw behoeft zich niet op het bovendek van de inrichting te bevinden, zoals dat het geval is bij een stuurhuis. De dekopbouw kan bijvoorbeeld ook op een tussendek zijn aangebracht, zoals bij een ruimte of kamer waarin gevoelige meetapparatuur is ondergebracht.

De uitvinding zal vervolgens worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

In de figuur is een gedeelte van een vaartuig 1 weergegeven dat drijft in een waterlichaam 2. Het vaartuig bezit een voortstuwingsinstallatie met een schroef 3 en een in de romp 4 van het schip genomen verbrandingsmotor 5 die is verbonden met de schroef 3. In bedrijf werkt de verbrandingsmotor 5 trillingen op die worden overgebracht op de scheepsconstructie. Dit vindt ook plaats indien de verbrandingsmotor 5 op het dek 6 van de machinekamer is ondersteund door middel van trillingsisolatoren 7.

Op het bovendek 8 van het vaartuig 1 is een accommodatie of stuurhuis 9 geplaatst, dat op bekende wijze ten opzichte van dat bovendek 8 is ondersteund door een aantal hoofdveren 10 en hoofddempers 11. Door middel van deze hoofdveren 10 kan verzekerd worden dat een deel van de trillingen die door de voortstuwingsinrichting 5 in de scheepsconstructie worden opgewekt, niet worden doorgegeven aan het stuurhuis 9. De hoofddempers 11 zorgen er daarbij voor dat eventuele trillingsbewegingen van het stuurhuis 9 worden uitgedempt. Het stuurhuis 9 alsmede de verende ondersteuning daarvan ten opzichte van het dek 8 van de romp 4 kan als een hoofdmassa-veersysteem 16 worden beschouwd.

Niettemin blijkt in de praktijk dat een aldus verend ondersteund en gedempt stuurhuis 9 toch nog trillingen ondervindt die minder gewenst zijn. Indien bijvoorbeeld de stuurhut 9 wordt aangestoten met een frequentie die gelijk is aan of in de buurt ligt van de eigenfrequentie van het hoofdmassa-veersysteem dat gevormd wordt door die stuurhut 9 en de verende ondersteuning daarvan, kan opslingering van dergelijke trillingen optreden.

Met als doel dergelijke ongewenste trillingen alsnog te ondervangen, is het in zijn geheel met 12 aangeduide massa-veersysteem gekoppeld met het stuurhuis 9. Dit massa-veersysteem 12 bestaat uit een massa 13, alsmede veren 14 en dempers 15. Bij voorkeur wordt de karakteristiek van dit massa-veersysteem 12 zodanig gekozen dat dit een dempende invloed heeft op trillingen van het hoofdmassa-veersysteem 16 die gelijk zijn aan of in de buurt liggen van de eigenfrequentie van dat hoofdmassa-veersysteem 16. Dientengevolge kunnen dergelijke eigenfrequenties van het hoofdmassa-veersysteem 16 worden uitgedempt door het massa-veersysteem 12 dat is ondersteund op genoemd hoofdmassa-veersysteem 16.

Hoewel in de figuur een enkel massa-veersysteem is weergegeven, kunnen in een alternatieve uitvoering meerdere massa-veer systemen worden toegepast. Elk van deze massa-veersystemen is in een andere richting gericht voor het dempen van trillingen in de betreffende richting. Ook is het mogelijk om torsietriHingen door middel van geschikt uitgevoerde massa-veersystemen te dempen.

Lijst van verwijzingstekens 1. Vaartuig 2. Waterlichaam 3. Schroef 4. Romp 5. V erbrandingsmotor 6. Dek machinekamer 7. Trillingsisolator 8. Dek romp 9. Accommodatie 10. Hoofdveren 11. Hoofddempers 12. Massa-veersysteem 13. Massa 14. Veer 15. Demper 16. Hoofdmassa-veersysteem

Claims (14)

1. Inrichting voor drijvend gebruik in water en/of ter ondersteuning op de bodem van een water (2), omvattende een romp (4) met een dek (8) alsmede een dekopbouw (9) die door middel van een ondersteuningsinrichting (10, 11) is ondersteund op het dek van de romp, alsmede een trillingsbron, zoals een verbrandingsmotor (5) of elektrische motor, welke ondersteuningsinrichting veren (10) en dempers (11) omvat, welke dekopbouw wordt aangestoten door trillingen afkomstig van de trillingsbron, met het kenmerk dat door de dekopbouw (9) een massa-veersysteem (12) is ondersteund, welk massa-veersysteem een dempende werking heeft op de door de trillingsbron (5) in de dekopbouw opgewekte trillingen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het door de dekopbouw (9) ondersteunde massa-veersysteem (12) is uitgevoerd voor het dempen van trillingen met een frequentie gelijk aan, of nabij, de eigenfrequentie van de dekopbouw.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij een veer (14) van het door de dekopbouw ondersteunde massa-veersysteem (12) twee einden omvat waarvan een eind is verbonden met de massa (13) van het massa-veersysteem en waarvan het andere eind is verbonden met de dekopbouw (9).

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het massa-veersysteem (12) een demper (15) omvat, zoals een hydraulische demper, welke demper parallel geschakeld is aan de veer (14) van het massa-veersysteem.

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ondersteuningsinrichting (10, 11) verplaatsingen van de dekopbouw (9) ten opzichte van de romp (4) toelaat volgens drie onderling orthogonale richtingen, en tenminste een massa-veersysteem (12) is uitgevoerd voor aanstoting door trillingen in tenminste een van die richtingen.

6. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij meerdere massa-veersystemen (12) zijn voorzien die respectievelijk zijn uitgevoerd voor aanstoting door trillingen in verschillende richtingen.

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ondersteuningsinrichting (10, 11) verdraaiingen van de dekopbouw(9) ten opzichte van de romp (4) toelaat rond drie onderling orthogonale richtingen, en tenminste een massa-veersysteem (12) is uitgevoerd voor aanstoting door trillingen rond tenminste een van die richtingen.

8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij meerdere massa-veersystemen (12) zijn voorzien die respectievelijk zijn uitgevoerd voor aanstoting door trillingen rond verschillende richtingen.

9. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ondersteuningsinrichting van de dekopbouw hoofdveren (10) omvat, zoals luchtveren en/of schroefveren en/of rubberveren en/of rubber-metaalveren.

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ondersteuningsinrichting hoofddempers (11), zoals hydraulische hoofddempers, omvat.

11. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ondersteuningsinrichtingen (10, 11) trillingen in drie onderling orthogonale richtingen toelaat.

12. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ondersteuningsinrichting (10, 11) trillingen rond drie onderling orthogonale richtingen toelaat.

13. Inrichting volgens conclusie 11 of 12, waarbij de orthogonale richtingen van de ondersteuningsinrichting (10, 11) samenvallen met de respectievelijke orthogonale richtingen van het door de dekopbouw (9) ondersteunde massa-veersysteem (12).

14. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de dekopbouw (9) een stuurhuis en/of personeelsaccommodatie omvat.