NO122823B - - Google Patents

Description

Passivt stabiliseringsanlegg for sjøgående fartøy.

Fatent nr. 118.731 vedrorer et passivt stabiliseringsanlegg for sjogående fartoy bestående av en tank som er innrettet til å inneholde en væske med fri overflate i neie tankens lengde og som er beliggende tverrskips og strekker/seg 'ét betydelig, stykke til begge sider bort fra fartoyets lengde-midtplan bg med i det vesentlige samme bunnivå over hele lengden og en.hoyde som er vesentlig libyere enn den væske ho y de som eir nbdvendig for å oppnå en egenfrekvens for væsken som svarer til skipets ruilefrekvens, hvor et siderom er dannet ved hver av tankens ender -ved hjelp av et tverrlegeme som er i avstand fra tankens ende og som når anlegget er i ro er nedsenket i væsken, hvilke legemer strekker seg fra tankens ene side til den annen og er i én slik avstand fra tankens! bunn og topp at der over og under legemet er dannet passasjer for væsken.

Hensikten med denne oppfinnelse er å forbedre virknings-graden i det nevnte anlegg, og dette har man oppnådd ved den anordning at adskilte innbyrdes parallelle ror, skinner e.l. strekker seg horisontalt i tankens lengde- eller tverretning i siderommene mellom tverrlegemet og tankens endevegg. Ytterligere trekk ved anlegget ifolge oppfinnelsen fremgår av underkravene.

På fig. 1 er skjematisk vist et snitt av et skrog for et vanngående fartby med en mulig plassering av en passiv skipssta-bilisator i samsvar med oppfinnelsen. Fig. 2 er et grunnriss og i storre målestokk av en stabilisator ifolge oppfinnelsen, hvor be-holderens eller tankens topp er fjernet. Fig. 3 viser et snitt tatt langs linjen 3-3 på fig. 2. på fig. 4 er vist et grunnriss av en annen utforelse i samsvar med oppfinnelsen, fig. 5 viser et snitt langs linjen 5-5 på fig. 4»fig. 6 er et grunnriss av en tredje utforelse ifolge oppfinnelsen og fig. 7 viser et snitt langs linjen 7-7 på fig. 6.

På fig. 1 er vist et skipsskrog 10 med en passiv stabilisator 12 anordnet mellom skipets to dekk. Stabilisatoren kan omfatte flere sideplater og endeplater festet eller sveiset mellom skipets to dekk slik at det ovre dekk vil virke som topp og det nedre delde som bunn for stabilisatoren. Stabilisatoren eller væske-tanken 12 er fylt med væske som overfores fra tankens 12 ene ende mot den annen ende som folge av skipets rullebevegelse. Tankens utformning og dimensjonering og væskemengden er slik at den naturlige période for tankens væske er avpasset den naturlige periode for skipets rulling, men faseforskjovet 90° slik at skipet kan meddeles riktig stabiliserende moment.

På fig. 2 og 3 er vist en utforelse av oppfinnelsen.

Tanken 12 har to sideplater 14 og 16 og to endeplater 18 og 20.

Tanken har en langsgående akse som forlbper på tvers av skipet, som kan sees på fig. 1, og tankens lengde er storre enn bredden.

Flere ror 22 med liten diameter er festet i tankens sideplater 14 og 16<p>g strekker seg horisontalt i tankens tverr-retning over tankens ene endeparti. Ved denne utforelse er rorene 22 anordnet slik at de i snitt danner et vevformet monster. Et lignende sett med ror 24 anordnet på samme måte finnes ved tankens 12 annen ende, hvor rorene er i vertikal og diagonal avstand fra hverandre.

Et sett med ror 26 er i dette tilfelle anordnet mellom toppen og bunnen ved midten av tanken 12.

Rorenes 22, 24 og 26 diameter er liten og hemmer ikke væskeoverforingen mellom rorene i vesentlig grad. Ved denne utforelse reduseres ikke den transporterte væskes hastighet vesentlig, men dog tilintetgjores eller spres en vesentlig mengde kinetisk energi på grunn av den friksjon og bremsning som den transporterte væske utsettes for på grunn av de stasjonære ror.

Når væsken sbker å bygge seg opp ved endene av tanken

12, vil væskens hastighetskomponent forandre retning fra horison-

tal til vertikal. Derfor strommer væsken i det vesentlige verti-

kalt gjennom de horisontalt anordnede ror 22 og 24 og denne hind-ring vil dempe væskens kinetiske energi.

Den V-f-ormede profil for.rorenes 22 og 24 anordning i tverretningen tjener til dempning av energiens horisontale komponent ved tankens ender og dessuten den vertikale komponent av væsken som beveger seg ved rorene. Denne utforelse er derfor sær-lig egnet for skip som det antas vil bli utsatt for sterk rulling.

Om bnskelig kan rorene 22 og 24.anordnes i sin helhet under væskenivået i statisk tilstand.

Stabilisatorens virkemåte skal nå forklares. Når skipets venstre side (ifolge fig. 1) senkes, vil væsken overfores fra hbyre mot venstre i tanken 12. Når væskemassen beveger seg mellom de vertikale xor 26j yter disse motstand mot væskestromningen. Be-vegelsesenergien reduseres derfor i en viss grad, men væskens hastighet reduseres ikke noe storre. Når væskemassen kommer inn i tankens venstre endeparti, oppsamles væsken der og væsken inntar eri vertikal bane gjennom de horisontale anordnede ror 24. På dette tidspunkt har skipets 10 venstre side nådd sin laveste stilling og gått tilbake mot hori-sontalen og soker å lbftes for å rulle i den motsatte retning. Oppsamlingen av væsken i tankens 12 venstre endeparti motvirker

denne loftebevegélse av skipets venstre side slik at skipet bi-bringes krefter som stabiliserer mot rulling.

Noe av væskens kinetiske energi tilintetgjbres når væsken ankommer ved tankens venstre endeparti, da væsken passerer vertikalt mellom de horisontalt anordnede ror 24 ; mens resten av

den kinetiske energi omdannes til potensiell energi.

Mens skipets venstre side fortsetter å lbftes over horisontalen^meddeles væskemassen i tankens venstre parti en storre potensiell energi slik at der dannes hydrostatisk trykkhoyde.Væsken begynner da å bevege seg mot tankens hbyre endeparti, idet den igjen passerer mellom rorene 26, som odelegger en vesentlig del av væskens energi, men ikke reduserer væskens hastighet vesentlig, og væsken vil da samle seg opp ved tankens 12 hoyre endeparti. Væsken strbmmer vertikalt mellom rorene 24, 22 og en vesentlig del av den kinetiske energi odelegges. På dette tidspunkt har skipets hoyre side passert sin laveste stilling og gått tilbake til hori-sontalen og begynner å loftes. Denne ldftebevegelse motvirkes av den store væskemasse ved tankene hbyre endeparti.

Av ovenstående fremgår at skipet meddeles stabiliserende krefter som virker i retning motsatt til skipets rullingsbevegelse. Den energi og de krefter som utenfra meddeles skipet absor-beres og styres tilstrekkelig av dempningsinnretningene som demper dén kinetiske energi og som i dette tilfelle omfatter vertikale ror 26 og horisontale ror 22 og 24. Skipets rullingsbevegelse er derfor i balanse med den passive stabilisators naturlige stabili-seringsperiode, og stabilisatoren tilintetgjør den energi som utenfra meddeles skipet.

På fig. 4 og 5 er vist én annen utforelse med en væske-tank 12 som delvis er fylt med væske. Det er anordnet to innbyrdes forskutte rekker med tre horisontale ror 28 i tankens sidepartier eller endepartier, og rorene har liten diameter og befinner seg under væskeflaten når tanken er i likevekttilstand. Selv om rorene 28 er anordnet i to rekker med forskjdvede ror, så kan anordningen også være slik at rorene ikke er forskjbvet i forhold til hverandre . Anordningen ifolge fig. 4 og 5 virker i, det vesentlige på samme måte som anordningen ifolge fig. 2bg 3.

På fig. 6 og 7 er vist en utforelse med en avlang tank 12 med to horisontale ror 32 og 34 henholdsvis anordnet på tvers av tanken 12 i tankens endepartier. Disse horisontale ror 32 og 34 bærer flere horisontale ror 36 henholdsvis 38 som ved sin ene ende er festet til rorene 32 henholdsvis 34 og ved sin annen ende til tankens 12 endeplater. Rorene 32,.36, 34>38 danner et slags stige-lignende eller grindlignende monster ved hver ende av tanken 12.. Denne stige eller grind ligger i. horisontalt plan eller et plan parallelt med tankens horisontale flater. Planet for grinden kan imidlertid også ligge i vinkel med og overfeller under horisontal-planet så lenge det tilveiebringer den nbdvendige dempning av den kinetiske energi i væsken som beveger seg i vertikalretningen. Tanken er fylt med væske, og væskenivået i likevekttilstand befinner seg umiddelbart over grindene 32, 36 og 34, 38. To rekker vertikalt anordnede og i forhold til hverandre forskjdvede ror 30 strekker seg på tvers av tankens midtparti. Om onskelig kan der være flere

rekker enn to, avhengig av de rullingsegenskaper som forutsettes skipet skal ha.

Anordningen ifolge fig.. 6 og 7 virker stort, sett som forklart ovenfor. Når væskemassen beveges mot tankens 12 ene eller andre endeparti, -vil det stues opp der i vertikalretningen og de horisontalt anordnede grindinnretninger 32, 36 og 34»38 medvirker

denne vertikale bevegelse.

Claims (4)

1. Passivt stabiliseringsanlegg for sjogående fartoy be- . stående av en tank som er innrettet til å;inneholde en væske med fri overflate i hele tankens lengde og som er beliggende tverrskips og strekker seg et betydelig stykke til begge sider bort fra fartoyets lengde^midtplan og med i det vesentlige samme bunnivå over hele lengden og en hbyde som ér vesentlig hbyere-enn den væskehbyde som er nbdvendig for å oppnå en egenfrekvens for væsken som svarer til skipets rullefrekvens, hvor et siderom er dannet ved hver av tankens ender ved hjelp av et tverrlegeme som er i avstand fra tankens ende og som når anlegget er i ro er nedsenket i væsken, hvilke legemer strekker seg fra tankens ene side til deri annen og er i en slik avstand fra tankens bunn og topp at -der over og under legemet er dannet passasjer for væsken, ifolge patent nr. 118.731> karakterisert ved at adskilte innbyrdes parallelle ror, skinner (28, 36) e.l. strekker seg horisontalt i tankens lengde-eller tverretning i- siderommene mellom tverrlegemet (24a, 32) og tankens endevegg (18, 20).

2. : Stabiliseringsanlegg ifolge krav 1 med ror e.l. som strekker seg i tankens lengderetning, karakterisert ved at rorene (36) ved endene er forbundet med det tverrgående legeme (32) hhv. tankens vegg (18).

3. Stabiliseringsanlegg ifolge krav 1 med rorene e.l. fqrlbpende i tankens tverretning, karakterisert ved at rorbunten (24) har stort sett V-formet tverrsnitt, hvor Vs spiss utgjbres av det nevnte tverrlegeme (24a).

4. Stabiliseringsanlegg ifolge krav 3, karakterisert ved at noen av rorene (24) befinner seg over væskens statiske overflate.