NO154507B - Fremgangsmaate og anordning for aa funksjonsproeve en laseravstandsmaaler. - Google Patents

Description

Anordning for aktiv stabilisering av et skips rullebevegelse.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en aktiv stabiliserings-anordning for fartby, særlig skip, og hensikten med anordningen er å hindre eller i det minst-e nedsette fartbyets settings- og/eller rullingsbevegelse i urolig vann.

Anordningen ifblge oppfinnelsen omfatter to tanker anbragt på hver side av skipet, idet hver tank har et væskeinnlbp og et væskeutlbp, ventiler for styring av væskestrbmmen gjennom tankinnlbpene og utlbpene, en enveis væskepumpe beregnet til å lbpe kontinuerlig så lenge det er nOdvendig med aktiv stabilisering, anordninger for mottagelse av væske fra pumpen, og avfblingsinnretninger som reagerer på virkningene av skipets rullebevegelse for å styre operasjonen av ventilene slik at væske blir fort fra de nevnte anordninger selektivt til tankene for å bevirke stabilisering av skipet, og hvor det karakteris-tiske er at det er anordnet kanaler som forbinder tankinnlbpene til pumpens utlopsside og tankutlopene til pumpens innlopsside og at kanalene er forbundet med en tverrkanal som inneholder pumpen, hvilke kanaler forlbper i hovedsakelig samme nivå som tankinnlopene og utlbpene. Videre trekk og detaljer ved oppfinnelsen vil framgå av den fblgende beskrivelse av en del eksempler med henvisning til tegningen, samt av de etterfblgende krav.

I tegningen viser fig. 1 et grunnriss av en stabiliser-'ingsanordning ifolge oppfinnelsen,

fig.. 2 et tverrsnitt langs linjen II-II på fig. 1,

fig. 3 et grunnriss av en modifisert utforelse i uvirksom stilling,

Fig. 4 et snitt langs linjen IV-IV på fig. 3 og fig. 5 tilsvarer fig. 3> men viser anordningen i drifts-tilstand. }

Tegningene på hvilke de samme deler er betegnet med de samme henvisningstall viser tanker 1 og 2 som er anordnet på sidene av et fartby 3 og som hviler på fartbyets bunnkledning 4« Tankenes bunnpartier er forbundet ved sine fremre ender ved hjelp av en kanal 5 °g ved sine aktre ender ved hjelp av en kanal 6. En kanal 7 forbinder kanalene 5 °g 6 med hverandre og er utstyrt med en propell 8 som over en aksel lo driv-es fra en elektromotor 9- Kanalen 5 er utstyrt med ventilinnretninger 11 'og 12 for styring av vannstrbmmen inn og ut av tankene 1 henholdsvis 2, og kanalen 6 har ventilinnretninger 13 og 14 som er anordnet på liknende måte. Ved den viste utforelse betjenes ventilene over ledd 16 ved hjelp av solenoider 15. Ved stbrre anlegg er det nbdvendig med kraftigere be-tjeningsinnretninger, f.eks. elektrohydrauliske reléer. Hensiktsmessig kan betjeningsinnretningene for ventilene betjenes på annen måte, f.eks. ved hjelp av innretninger som er fblsomme overfor rullingsbevegelse, som beskrevet i U.S. patent 3«°45«63o.

Tankene er fylt med væskeballast, f.eks. vann i det minste til en hbyde som sikrer at kanalsystemet og pumpeinnretningene er fylt når fartbyet er på rett kjbl.

Når fartbyet ikke er utsatt for rullingsbevegelse, er ventilene 11 og 14 åpne og vann sirkulerer kontinuerlig gjennom tankene 1 og 2, som vist med pilene på fig. 1.

Hvis imidlertid avfblingsinnretningen registrerer en rullingsbevegelse,dvs. et rullingsmoment,f.eks. et moment som sbker å svinge skipet over til babord, stenges ventilene 11 og 14 slik at vannet pumpes gjennom den åpne ventil 13 fra tanken 1 og gjennom den åpne ventil 12 inn i tanken 2, hvorved det frembringes et moment som motvirker rulle-momentet (fig. 2).

For at tankene kan tommes fullstendig, er kanalene 5 °g

6 forlenget inn i tankene 1 og 2 og boyd nedover slik at de ved 21 er rettet mot en forsenkning eller sump 17 i tankens bunn. Bunnen fort-setter da mot den side som vender bort fra kanalen, idet den heller svakt oppover (fig.2).

Tankenes 1 og 2 topper er forbundet ved hjelp av et ror eller en luftkanal 18. Luftkanalen er fort inn i tanken i tankens side i en liten avstand fra toppen slik at det er dannet en luftpute 19 mellom vannflaten og tankens topp når tanken er full. Kanalens midtre parti er buet oppover for å forsinke fri gjennomstrømning av vann fra den fulle tank til den tomme tank. En ytterligere luftkanal 2o forbinder vannkanal-en 7 med luftkanalen l8 for å fjerne den luft som er kommet inn i vann-kanalen slik at propellen 8 alltid kan arbeide i bare vann, dvs. uten luftbobler.

En avlastningsventil 22 er anbragt i luftkanalen 18 og tillater at luften i tankene kan ekspandere eller kontrahere som folge av temperaturforandringene i den omgivende atmosfære.

For betjening av systemet er anordnet avfolingsinnretning-er 23 som reagerer på de forskjellige virkninger av et skips rullebevegelse. På tegningene er vist en avfolingsinnretning som reagerer på en rul-levinkel 0', rullehastighet & og rulleakselerasjon •9' . Elektriske signal-er som er avledet fra disse innretninger kombineres i et hvilket som helst onsket forhold og fores frem over ledningene 26 til solenoidene 15 for å tilveiebringe forskjellige åpnings- og lukningsbevegelser av ventilene 11,12,13 og 14 i avhengighet av de gitte styresignaler. Avfolingsinn-retninger til dette formål er tidligere kjent.

På fig. 3) 4 °g 5 er skjematisk vist en modifisert utforelse av anordningen ifolge oppfinnelsen. For enkelhetens skyld er ventilene vist forenklet. Fig. 3 og 4 illustrerer forholdene når skipet ikke ruller. Ventilene 11,12,13 og 14 er delvis åpne og pumpeinnretningen holder vannet i sirkulasjon i de med pilene viste retninger. Fig. 5 viser forholdene når skipet er utsatt for en akselererende kraft som soker å krenge skipet over til styrbord. Avfolings-innretningen 23 for akselerasjon har tvunget ventilene 11 og 14 til å stenge og ventilene 12 og 13 til å åpne. Pumpeinnretningen 8 vil nå frembringe en sterk vannstrom som går fra tanken 1 og inn i tanken 2, som vist med pilene, slik at der skapes en kraft i skipet som motvirker den tilforte akselererende kraft. For å oke denne motvirkning er der anordnet en ytterligere tank 24 som ligger hoyere enn kanalen 5 °g s°m er forbundet med denne ved hjelp av kanaler 25. Når stabiliserings-anordningen er i likevekttilstand, som vist på fig. 3, hvor ventilene 11 og 12 bare delvis er åpne, frembringer pumpeinnretningen en partiell hydrostatisk hoyde i kanalen 5, som vil tvinge vannet opp i tanken 24. ' Når der f.eks.

som folge av den tilforte akselereringskraft på babordsiden, som vist på

figuren, stenges ventilen 11 og ventilen 12 åpnes helt, vil den hydrostat-

iske hoyde falle ned mot null og vannet i tanken 24 vil raskt stromme ned i kanalen 5 for å komme i tillegg til vannstrommen som går inn i tanken 2. Man vil forstå at oppmagasinering av vannet i tanken 24 for rask fri-

gjøring av vannet når nodvendig, i virkeligheten også utgjor en innretning som sikrer jevnere drift av pumpeinnretningen. Man vil forstå at et rullemoment i den motsatte retning, dvs. mot styrbord, vil ha til folge at ventilene vil betjenes i den motsatte retning.

Systemet kan betjenes som en passiv stabiliseringsanord-

ning ved avstengning av pumpeinnretningen og bet jeningsi-nnretningene for ventilene, samtidig som ventilene innstilles slik at der sikres den nød-

vendige faseforskyvningsvinkel for vannstrommen som passerer kanalen eller kanalene.

Ved en annen modifikasjon av oppfinnelsen kan de passive

og de aktive systemer kombineres med hverandre i forskjellige forhold.

Claims (4)

1. Anordning for aktiv stabilisering av et skips (3) rulle-

bevegelse, omfattende to tanker (1,2) anbragt på hver side av skipet, idet hver tank har et væskeinnlbp og et væskeutlbp, ventiler (11,12,13, 14) for styring av væskestrbmmen gjennom tankinnlbpene og utlbpene, en enveis væskepumpe (8) beregnet til å lbpe kontinuerlig så lenge det er nodvendig med aktiv stabilisering, anordninger (5,24) for mottagelse av væske fra pumpen^,og avfblingsinnretninger (23) som reagerer på virkningene av skipets rullebevegelse for å styre operasjonen av ventilene slik at væske blir fort fra de nevnte anordninger selektivt til tankene for å bevirke stabilisering av skipet, karakterisert ved at det er anordnet kanaler (5>6) som forbinder tankinnlbpene til pumpens utlbps-side og tankutlbpene til pumpens innlbpsside og at kanalene (5»6-) er forbundet med en tverrkanal (7) som inneholder pumpen (8), hvilke kanaler forlbper i hovedsakelig samme nivå som tankinnlbpene og utlbpene.

2. Anordning ifblge krav 1, karakterisert ved at det er anordnet en hjelpetank (24) mellom de to tanker (1,2) og over det normålé væskenivå i disse og en kanal (25) som kontinuerlig for- binder den tredje tank (24) med den væskefylte kanal (5) som strekker seg mellom tankinnlopene og pumpens (8) utlopsside.

3. Anordning ifolge hvilken som helst av de foregående krav, karakterisert ved en trykkavlastningsventil (22) i en gass-kanal (18) som strekker seg mellom de ovre regioner (19) av de to tanker, idet de to motsatte, endepartier av kanalen (18) er boyet nedad slik at de munner ut i de respektive tanker (1,2) på steder som ligger nedenfor tank-toppene, men over det væskenivå som er normalt i disse når skipet ikke ruller.

4. Anordning ifolge krav 3»karakterisert ved at det er anordnet et lufteror (2o) som strekker seg oppad fra pumpens (8) utlopsside til luftkanalen (l8).