NO833167L

NO833167L - STABILISASJONSMEKANISME

Info

Publication number: NO833167L
Application number: NO833167A
Authority: NO
Inventors: Ronald William Elston
Original assignee: Mc Michael Ltd
Priority date: 1982-09-06
Filing date: 1983-09-05
Publication date: 1984-03-07
Also published as: EP0108478A1; GB2127622A; GB2127622B; GB8323874D0; JPS5964902A

Description

Oppfinnelsen vedrører stabiliseringsmekanismer, mer særskilt, men ikke utelukkende, mekanismer for stabilisering av plattformer og lignende bærekonstruksjoner. The invention relates to stabilization mechanisms, more specifically, but not exclusively, mechanisms for stabilizing platforms and similar support structures.

Kommunikasjon mellom fartøy som beveger seg (eksempelvisCommunication between moving vessels (eg

skip) og satellitter kan bare skje på en effektiv måte dersom sender/mottager-antennene er stabilisert på egnet måte i rommet. ships) and satellites can only happen in an efficient way if the transmitter/receiver antennas are stabilized in a suitable way in space.

Stabilisering av antenner ombord i skip krever kompensering for stamping og rulling. Slike skipsbeveqelser kan betrak-tes som enkle, harmoniske bevegelser og kompenseres vanligvis for ved hjelp av et passivt system, eksempelvis en enkel eller sammensatt pendel, et aktivt styrt system hvor det benyttes akse-drivmotorer for korreksjon av avfølte vinkel-endringer, eller et gyroskopisk system. Stabilization of antennas on board ships requires compensation for pitching and rolling. Such ship movements can be regarded as simple, harmonic movements and are usually compensated for using a passive system, for example a simple or complex pendulum, an actively controlled system where axis drive motors are used for correction of sensed angle changes, or a gyroscopic system.

Kombinasjoner av disse tre systemer kan?.også "benyttes.Combinations of these three systems can also be used.

Av de tre ovenfor nevnte systemer er pendelsystemet det billigste, og det har lavere vedlikeholds-omkostninger, men det kan bare gi en relativ grunnleggende stabilisering. Andre bevegelser, eksempelvis komplekse sinusformede bevegelser, eksempelvis bevegelser som fremkommer når skipsbau-gen rir på en bølge, kan medføre at pendelen svinger med en resonansfrekvens og vil trenge en betydelig tid for en innstilling. Of the three systems mentioned above, the pendulum system is the cheapest, and it has lower maintenance costs, but it can only provide a relative basic stabilization. Other movements, for example complex sinusoidal movements, for example movements that occur when the ship's bow rides on a wave, can cause the pendulum to oscillate with a resonant frequency and will need a considerable time for a setting.

Det er en hensikt med foreliagende oppfinnelse å tilveiebringe en stabiliseringsmekanisme som baserer seg på et pendelsystem hvor de ovenfor nevnte ulemper er vesentlig redusert. It is an aim of the present invention to provide a stabilization mechanism which is based on a pendulum system where the above-mentioned disadvantages are substantially reduced.

For ordens skyld skal det her nevnes at uttrykket "flytende medium" som benyttes nedenfor, skal bety et ikke-gassformet medium som er strømningsdyktig. For the sake of clarity, it should be mentioned here that the expression "liquid medium" used below shall mean a non-gaseous medium which is capable of flow.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en stabiliseringsmekanisme av den type som har en pendel som kan bevege seg om et svingepunkt, med pendelmassens senter, anordnet under svingepunktet, idet stabiliseringsmekanismen kjennetegnes ved at pendelen innbefatter en bevegbar masse anordnet til ved bruk å reagere på en kompleks sinusformet bevegelse av pendelen ved å bevege seg relativt til resten av pendelen, According to the invention, a stabilization mechanism of the type which has a pendulum which can move about a pivot point, with the center of the pendulum mass arranged below the pivot point, is therefore proposed, the stabilization mechanism being characterized by the pendulum including a movable mass arranged to react to a complex sinusoidal movement of the pendulum by moving relative to the rest of the pendulum,

for derved å bevirke en effektiv forskyvning av pendelmassens senter mot svingepunktet,.slik at pendelens egensvinging endres for å bidra til å holde mekanismen stabil over et bredt virkeområde. thereby causing an effective displacement of the center of the pendulum mass towards the pivot point, so that the pendulum's self-oscillation is changed to help keep the mechanism stable over a wide operating range.

Fortrinnsvis er den bevegbare masse en sekundærpendel somPreferably, the movable mass is a secondary pendulum which

er montert i den første pendel og kan utføre tredimensjonale bevegelser i forhold til resten av den første pendel. is mounted in the first pendulum and can perform three-dimensional movements in relation to the rest of the first pendulum.

Sekundærpendelen kan være et irregulært plant legeme somThe secondary pendulum may be an irregular planar body which

kan svinge om et punkt over sitt massesenter og er montert for rotasjon inne i et bur. Dette buret er montert for rotasjon på tvers av rotasjonsretningen til det plane legeme, slik at i stabiliseringsmekanismens statiske tilstand hviler det plane legeme med sitt massesenter under det virkelige svingepunkt, slik at ved en kompleks sinusformet bevegelse av den førstnevnte pendel vil det plane legeme rotere for derved å bevege massesenteret mot svingepunktet. can pivot about a point above its center of mass and is mounted for rotation inside a cage. This cage is mounted for rotation transverse to the direction of rotation of the planar body, so that in the static state of the stabilization mechanism the planar body rests with its center of mass below the real pivot point, so that in a complex sinusoidal movement of the first-mentioned pendulum, the planar body will rotate for thereby moving the center of mass towards the pivot point.

I en alternativ utførelsesform er den bevegbare masse et flytende medium (som definert ovenfor), og pendelen innbefatter flere rom som er avstandsplassert rundt svingepunktets vertikale akse. Hvert av rommene inneholder noe av det flytende medium, slik at ved bruk vil komplekse sinusformede bevegelser av pendelen, bevirke en forflytning av det flytende medium relativt rommene, for derved å tilveiebringe en effektiv forskyvning av massesenteret mot svingepunktet. In an alternative embodiment, the movable mass is a liquid medium (as defined above), and the pendulum includes several spaces spaced around the vertical axis of the pivot point. Each of the chambers contains some of the liquid medium, so that when used, complex sinusoidal movements of the pendulum will cause a movement of the liquid medium relative to the chambers, thereby providing an effective displacement of the center of mass towards the pivot point.

Det flytende medium kan være kvikksølv, vann, tørr sandThe liquid medium can be mercury, water, dry sand

eller eksempelvis stålkuler.or, for example, steel balls.

Stabiliseringsmekanismen ifølge oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningene som viser utførelseseksempler og hvor The stabilization mechanism according to the invention will now be described in more detail with reference to the drawings which show examples of execution and where

figur 1 er et delvist gjennomskåret perspektivriss av en første mekanisme ifølge oppfinnelsen, Figure 1 is a partially cut-away perspective view of a first mechanism according to the invention,

figurene 2A og B viser respektive snitt gjennom endel av mekanismen i figur 1 under to ulike tilstander, figures 2A and B show respective sections through part of the mechanism in figure 1 under two different conditions,

figurene 3 oq 4 viser henholdsvis front-og sideriss av en prototyp av en foretrukket stabiliseringsmekanisme ifølge oppfinnelsen, og Figures 3 and 4 respectively show front and side views of a prototype of a preferred stabilization mechanism according to the invention, and

figur 5 viser et frontriss av en annen mekanisme, av den type som er vist i figurene 3 og 4, og montert for bruk ombord i et skip. figure 5 shows a front view of another mechanism, of the type shown in figures 3 and 4, and mounted for use on board a ship.

I figur 1 er det vist en mekanisme beregnet for bæring av en ikke vist plattform hvorpå en ikke vist jordbasert antenne kan monteres. Mekanismen innbefatter en fast bærer 1 som bærer en slingrebøyle 13. Slingrebøylen er ved hjelp av stag 2 og 12 festet til en pendel 11. Figure 1 shows a mechanism intended for carrying a not shown platform on which a not shown earth-based antenna can be mounted. The mechanism includes a fixed carrier 1 which carries a wobble hoop 13. The wobble hoop is attached to a pendulum 11 by means of struts 2 and 12.

Pendelens virkelige svingepunkt legges således i skjæringspunktet mellom stagene 2 og 12. Pendelen 11 er utført som en hul ring som er oppdelt i et antall rom 14 ved hjelp av skillevegger 3. The pendulum's real pivot point is thus placed at the intersection between the rods 2 and 12. The pendulum 11 is designed as a hollow ring which is divided into a number of rooms 14 by means of partitions 3.

Pendelen 11 må monteres slik at dens massesenter befinner seg under slingrebøylens 13 virkelige svingepunkt, for derved å hindre at den ikke viste plattform blir ustabil. The pendulum 11 must be mounted so that its center of mass is located below the actual swing point of the sway bar 13, thereby preventing the platform, not shown, from becoming unstable.

Hvert av rommene 14 er delvis fyllt med et flytende medium 15, eksempelvis vann eller kvikksølv. Each of the rooms 14 is partially filled with a liquid medium 15, for example water or mercury.

Et skips stampe-og rullebevegelser er i hovedsaken enkle, harmoniske bevegelser. Pendelen 11 vil derfor utføre en i hovedsaken enkel, harmonisk kompenseringsbevegelse for stamping og rulling, og fluidet 15 vil forbli i hovedsaken stabilt i de enkelte rom 14. Denne stabile tilstand er vist i figur 2A. A ship's pitching and rolling motions are essentially simple, harmonic motions. The pendulum 11 will therefore perform an essentially simple, harmonic compensation movement for stamping and rolling, and the fluid 15 will remain essentially stable in the individual spaces 14. This stable state is shown in figure 2A.

I den stabile tilstanden vil det virkelige massesenter for fluidet 14 og pendelen 11 være forskjøvet vertikalt over en stabil strekning 1 under svingepunktet, fordi de respektive massesentra for fluidet 15 i hvert rom 14 er stabile. In the stable state, the real center of mass for the fluid 14 and the pendulum 11 will be displaced vertically over a stable stretch 1 below the pivot point, because the respective centers of mass for the fluid 15 in each room 14 are stable.

Den hittil beskrevne mekanisme kompenserer for stamping og rulling på samme måte som en konvensjonelt pendel-stabili-seringssystem. Fordelen med den nye mekanisme er at den kan reagere på en kompleks sinusformet bevegelse av pendelen, en bevegelse som eksempelvis oppstår når et skip rir over en stor bølge. The mechanism described so far compensates for pounding and rolling in the same way as a conventional pendulum stabilization system. The advantage of the new mechanism is that it can react to a complex sinusoidal movement of the pendulum, a movement that occurs, for example, when a ship rides over a large wave.

Dersom et konvensjonelt pendelsystem utsettes for en slik bevegelse, vil systemet ha en tendens til å svinge med en resonansfrekvens( 0 som er avhengig av pendelmassen (M), tyngdekraften (g), vertikalavstanden (1) for massesenteret under svingepunktet, og treghetsmomentet (I) i bevegelses-retningen rundt svingepunktet. Forholdet mellom disse verdiene er If a conventional pendulum system is subjected to such a movement, the system will tend to oscillate with a resonant frequency ( 0 which depends on the pendulum mass (M), the force of gravity (g), the vertical distance (1) of the center of mass below the pivot point, and the moment of inertia (I ) in the direction of movement around the turning point.The ratio between these values is

Ser man på figur 2b så vil man forstå at ved en hurtig akselerasjon av pendelen 11, vil fluidet 15 bevege seg i de respektive rom 14 slik at de respektive massesentra i hvert av rommene og derved det virkelige massesenteret til pendelen 11 vil bevege seg oppover i forhold til svingepunktet i slingrebøylen 13. If you look at figure 2b, you will understand that with a rapid acceleration of the pendulum 11, the fluid 15 will move in the respective rooms 14 so that the respective centers of mass in each of the rooms and thereby the real center of mass of the pendulum 11 will move upwards in relation to the pivot point in the sway bar 13.

I den ovenfor angitte formel erIn the above stated formula is

hvor k er pendelens rotasjonsradius. I en enkel pendel hvor hele massen er konsentrert i et punkt, vil k være lik 1 (hvorved formelen reduseres til CO = g/l)• Når det ikke dreier seg om en enkel pendel, kan k defineres som en karakteristisk verdi for massefordelinaen. I den type mekanisme som beskrives nedenfor har man funnet at k er to størrelsesordner større enn 1 og at en reduksjon av verdien av 1 ikke vil ha nevneverdig innflytelse på verdien av k. where k is the radius of rotation of the pendulum. In a simple pendulum where all the mass is concentrated in one point, k will be equal to 1 (whereby the formula is reduced to CO = g/l)• When it is not a simple pendulum, k can be defined as a characteristic value for the mass advantage. In the type of mechanism described below, it has been found that k is two orders of magnitude greater than 1 and that a reduction in the value of 1 will not have a significant influence on the value of k.

Verdien av 1 reduseres derfor i den ovenfor nevnte formel, og resonansfrekvensen blir tilsvarende mindre. Mekanismen vil derfor ha en mindre tendens til avvik fra en stabil tilstand enn tilfellet vil være for en konvensjonell pendel-stabiliseringsmekanisme. The value of 1 is therefore reduced in the above-mentioned formula, and the resonance frequency becomes correspondingly smaller. The mechanism will therefore have a smaller tendency to deviate from a stable state than would be the case for a conventional pendulum stabilization mechanism.

Pendelen 11 er her beskrevet som en ringformet pendel. Den kan ha en hvilken som helst annen form så lenge man bare sørger for at fluidet 15 holdes inne i rommene 14 rundt pendelen. Pendelen må ikke nødvendiavis ha en kontinuer-lig rad av rom 14 rundt svingepunktet, og kan være forsynt med et antall rom som er festet hver for seg til svingepunktet. The pendulum 11 is described here as an annular pendulum. It can have any other shape as long as it is only ensured that the fluid 15 is kept inside the spaces 14 around the pendulum. The pendulum must not necessarily have a continuous row of compartments 14 around the pivot point, and may be provided with a number of compartments which are attached separately to the pivot point.

Innholdet i rommene 14 behøver ikke nødvendigvis være en væske. Det som kreves er at innholdet i hvert rom har tilstrekkelig masse og tilstrekkelig strømningsevne til å bevirke en forflytning av massens virkelige senter. Som fluidum 15 kan man således også anvende tørr sand eller eksempelvis glasskuler eller metallkuler. The contents of the compartments 14 do not necessarily have to be a liquid. What is required is that the contents of each room have sufficient mass and sufficient flow ability to effect a displacement of the real center of mass. Dry sand or, for example, glass balls or metal balls can thus also be used as fluid 15.

I figurene 3 og 4 viste stabiliseringsmekanisme benyttes det en annen metode for å redusere den effektive avstanden mellom massesenteret og svingeunktet. I denne utførelses- form benyttes det en sekundærpendel inne i primærpendelen. In the stabilization mechanism shown in Figures 3 and 4, another method is used to reduce the effective distance between the center of mass and the pivot point. In this embodiment, a secondary pendulum is used inside the primary pendulum.

Den viste innretnina er en prototype som er byaget opp forThe interior shown is a prototype that has been built for the city

å prøve:virkningen til en slik stabiliseringsmekanisme. Innretningen innbefatter en bærer 20 som er festet på en grunnlate 21. Bæreren 20 er ved hjelp av et lavfriksjon-rotasjonslager 22 forbundet med en U-formet bæredel 23 som i sin tur bærer selve pendelen ved hjelp av lavfriksjon-rotasjonslageret 24. Pendelen har således to frihetsgrader og dens masse kan bevege seg til et hvilket som helst punkt på en kuleflate rundt det virkelige svingepunkt. Lagerne 24 er plassert på tvers av lageret 22, og svinaepunktet ligaer i skjæringspunktet mellom senterlinjene qjennom laarene. to test: the effect of such a stabilization mechanism. The device includes a carrier 20 which is attached to a base plate 21. The carrier 20 is connected by means of a low-friction rotary bearing 22 to a U-shaped support part 23 which in turn supports the pendulum itself by means of the low-friction rotary bearing 24 .The pendulum thus has two degrees of freedom and its mass can move to any point on a spherical surface around the real pivot point. The bearings 24 are placed across the bearing 22, and the pivot point is at the intersection of the center lines through the bearings.

Selve pendelen innbefatter en vekt 25 som er plassert påThe pendulum itself includes a weight 25 which is placed on

en aksel 26. Akselen 26 er ved hielp av et bærebur 27 forbundet med en aksel 28, hvorpå det er plassert en motvekt 29. Denne motvekten representerer for eksempel hvis veksten til en antenne som er montert på mekanismen. Bære-buret 27 kan bevege seq fritt i forhold til bæreren 20 som følge av oppiagrinaen i laarene 24. a shaft 26. The shaft 26 is connected by means of a carrier cage 27 to a shaft 28, on which is placed a counterweight 29. This counterweight represents, for example, the growth of an antenna which is mounted on the mechanism. The carrier cage 27 can move freely in relation to the carrier 20 as a result of the oppiagrina in the legs 24.

For eksperimentformål kan vekten 25 og motvekten 29 bevegesFor experimental purposes, the weight 25 and the counterweight 29 can be moved

i forhold til svingepunktet, selv om man i praksis vil ha en fast avstand. in relation to the pivot point, even if in practice you want a fixed distance.

Sekundærpendelen innbefatter en skive 30 hvorfra et segment ér fjernet. Denne skiven er dreibart opplagret i et bur 32 om skivens nominelle akse ved hjelp av et lager 31. The secondary pendulum includes a disk 30 from which a segment is removed. This disk is rotatably stored in a cage 32 about the nominal axis of the disk by means of a bearing 31.

Buret 32 er i sin tur dreibart opplagret i buret 27 ved hjelp av laaeret 33. Sekundærpendelen kan således fritt bevege seg tredimensionalt i forhold til rensten av primærpendelen . The cage 32 is in turn rotatably stored in the cage 27 by means of the bearing 33. The secondary pendulum can thus freely move three-dimensionally in relation to the rest of the primary pendulum.

I en statisk tilstand av pendelen (eksempelvis enkle harmoniske stampe-og rullebevegelser av mekanismefundamentet uten- om pendelens resonansfrekvens) vil den første pendel, som innbefatter vekten 25, akselen 26, buret 27, akselen 28 In a static state of the pendulum (for example, simple harmonic pounding and rolling movements of the mechanism foundation outside the resonant frequency of the pendulum) the first pendulum, which includes the weight 25, the shaft 26, the cage 27, the shaft 28

og motvekten 29. utføre en kompenserende enkel harmonisk' bevegelse om sin akse under utnyttelse av lagrene 22 og 24. Pendelens oppførsel i forhold til jorden vil derfor i hovedsaken være stabil. and the counterweight 29. carry out a compensatory simple harmonic movement about its axis using the bearings 22 and 24. The behavior of the pendulum in relation to the earth will therefore essentially be stable.

Sålenge bevegelsen av bæreren 20 og kompensasjonsbevegelsen til den første pendel er utlignet, og under forutsetninq av at frekvensen til de sinusformede svinaninger ikke ligger for tett opptil sekundærpendelens resonansfrekvens. vil skiven 30 bare påvirkes av tyngdekraften, og skiven 30 vil hvile med sitt massesenter under det virkelige svingepunkt i skjæringen mellom senterlinjene gjennom lagrene 31 og 33. Skiven 30 gir derfor et i hovedsaken fast bidrag til strekningen (1) som har avstand mellom det virkelige svingepunkt og det under dette liggende massesenter. As long as the movement of the carrier 20 and the compensating movement of the first pendulum are balanced, and provided that the frequency of the sinusoidal oscillations is not too close to the secondary pendulum's resonance frequency. the disc 30 will only be affected by the force of gravity, and the disc 30 will rest with its center of mass below the real pivot point in the intersection between the center lines through the bearings 31 and 33. The disc 30 therefore makes an essentially fixed contribution to the stretch (1) which has a distance between the real pivot point and the center of mass below it.

Dersom imidlertid en bevegelse gir en kompleks sinusformet forskyvning av bæreren 20 vil de dynamiske virkninger over-føres via den første pendel til sekundærpendelen. Buret 33 vil ha en tendens til å svinge i sine lågere 33 for å rette inn skiven 30 i retningen til den maksimale komplekse beveaelse, og skiven 30 vil dreie seg under påvirkning av de dynamiske effekter. If, however, a movement produces a complex sinusoidal displacement of the carrier 20, the dynamic effects will be transferred via the first pendulum to the secondary pendulum. The cage 33 will tend to swing in its bearings 33 to align the disk 30 in the direction of maximum complex motion, and the disk 30 will rotate under the influence of the dynamic effects.

Skivens 30 dreiebevegelse, som kan være så kraftig at skiven beveger seg helt rundt sirkelen, som indikert med strekkpukterte linjer 30', vil medføre at skivens virkelige massesenter vil bevege seg i retning mot svingepunktet til sekundærpendelen, og derved beveges hele pendelens massesenter i retning mot primærpendelens svingepunkt. The rotating movement of the disc 30, which can be so powerful that the disc moves completely around the circle, as indicated by dashed lines 30', will cause the real center of mass of the disc to move in the direction of the pivot point of the secondary pendulum, and thereby the entire center of mass of the pendulum moves in the direction of the swing point of the primary pendulum.

Verdien ' 1' i den foran angitte formel reduseres derfor,The value '1' in the above formula is therefore reduced,

og derved endres mekanismens resonansfrekvens på samme måte som beskrevet foran, hvorved forstyrrelser av mekanismen i and thereby changes the mechanism's resonance frequency in the same way as described above, whereby disturbances of the mechanism i

forhold til dens statiske tilstand minimaliseres.relation to its static state is minimized.

Det skal her pekes på at skjæringspunktet mellom lagreneIt should be pointed out here that the intersection between the bearings

31 og 33 liqger over skjæringspunktet mellom lagrene 2231 and 33 liqger above the intersection between the bearings 22

og 24. Imidlertid kan de respektive svingeunkter for primærpendel og sekundærpendel plasseres slik at sekundærpendelens masse plasseres slik i forhold til svingepunktet at man oppnår ønskede dynamiske eaenskaer. and 24. However, the respective swingpoints for the primary pendulum and the secondary pendulum can be placed so that the mass of the secondary pendulum is placed in such a way in relation to the swing point that the desired dynamic characteristics are achieved.

Ovenfor en skiven 30 betegnet som en skive med et segment fjernet. Man kan imidlertid benytte et hvilket som helst plant legeme som kan svinge om sitt massesenter. Above a disc 30 designated as a disc with a segment removed. However, you can use any planar body that can swing about its center of mass.

Alternativt kan sekundærpendelen og dens tilhørende lager-mekanisme tilveiebringes ved at det benyttes en kule som er montert for tredimensjonal bevegelse og har en ujevn massefordeling. Som eksempel på en slik ujevn massefordeling kan nevnes en kule hvor det fjernes materiale ved hjelp av en radielt rettet utboring. En slik boring kan fylles med en kjerne av et tyngre materiale, eller kulen kan være oppbygget av to halvdeler fremstilt av ulike materialer. Alternatively, the secondary pendulum and its associated bearing mechanism can be provided by using a ball which is mounted for three-dimensional movement and has an uneven mass distribution. As an example of such an uneven mass distribution, a ball can be mentioned where material is removed by means of a radially directed bore. Such a bore can be filled with a core of a heavier material, or the ball can be made up of two halves made of different materials.

Man kan altså benytte :en delkule. Alternativt vil manYou can therefore use: a partial sphere. Alternatively, you will

kunne bruke en hul kule som er delvis fyllt med et flytende medium. could use a hollow sphere that is partially filled with a liquid medium.

I figur 5 er stabiliserinasm^kanismen vist montert inne iIn Figure 5, the stabilizer mechanism is shown mounted inside the

en fiberglasskonstruksjon i form av en såkalt radom 40. Stabiliseringsmekanismen er montert på en plattform 41 som kan dreie seg i horisontalplanet ved hjelp av en ikke vist motor, slik at der ved en antenne 42 som bæres av mekanismen, kan rettes inn etter behov. a fiberglass construction in the form of a so-called radome 40. The stabilization mechanism is mounted on a platform 41 which can rotate in the horizontal plane with the help of a motor not shown, so that an antenna 42 carried by the mechanism can be adjusted as needed.

Radomen 4 0 er beregnet for montering på masten ombord i et skip: og er anordnet for å beskytte mot klimapåvirkninger og for å hindre at fugler setter seg på antennen 42 og på-virker balansen i mekanismen. The radome 40 is intended for mounting on the mast on board a ship: and is arranged to protect against climatic influences and to prevent birds from sitting on the antenna 42 and affecting the balance of the mechanism.

For vertikal vinkelinnstilling er antennen 42 montert påFor vertical angle adjustment, the antenna 42 is mounted on

en koblingsplate 43 som i sin andre ende bærer en motvekt 44. Koblingsplaten 43 er utformet med et spor 45 hvori en ikke vist spindel er opptatt, slik at man derved.kan fore-ta en innstillinq. Vinkelretningen til antennen kan fikseres ved å stramme en vingemutter 46 på spindelenden, hvorved koblingsplaten 43 låses fast. a coupling plate 43 which at its other end carries a counterweight 44. The coupling plate 43 is designed with a slot 45 in which a spindle, not shown, is occupied, so that an adjustment can thereby be made. The angular direction of the antenna can be fixed by tightening a wing nut 46 on the spindle end, whereby the coupling plate 43 is locked.

Resten av mekanismen er i prinsippet utført på samme måteThe rest of the mechanism is in principle carried out in the same way

som i figurene 3 og 4, og det er benyttet tilsvarende hen-visningstall. as in figures 3 and 4, and corresponding reference numbers have been used.

Man vil forstå at for en bestemt antenne 4 2 kan vekten 25 plasseres i en fast avstand fra svingepunktet. Det er således ikke nødvendig med noen innstillingsmulighet for vekten 25. Dette gir mulighet for reduksjon av fremstillings-omkostningene. It will be understood that for a particular antenna 4 2 the weight 25 can be placed at a fixed distance from the pivot point. It is thus not necessary to have any setting option for the weight 25. This gives the possibility of reducing the manufacturing costs.

Dimensjonene til de enkelte komponenter i mekanismen kan varieres for tilpassing til den enkelte installasjon. Som et eksempel skal her nevnes et skip hvis typiske parametere er The dimensions of the individual components in the mechanism can be varied to adapt to the individual installation. As an example, a ship whose typical parameters are to be mentioned here

Vekten 25 kan da være av stål og bestå av en dobbelt konus hvis maksimale diameter er ca. 120 millimeter. Vekten er ca. 3 kilo. Vekten 25 henges opp ca. 100 millimeter under det virkelige svingepunkt. The weight 25 can then be made of steel and consist of a double cone whose maximum diameter is approx. 120 millimeters. The weight is approx. 3 kilos. The weight 25 is suspended approx. 100 millimeters below the actual pivot point.

Skiven 30 har en vekt på ca. 1 kilo oq er utført som en skive med en diameter på 100 millimeter og er avskåret ca. The disc 30 has a weight of approx. 1 kilogram oq is made as a disc with a diameter of 100 millimeters and is cut off approx.

25 millimeter ifra sentrum.25 millimeters from the center.

Skiven 30 kan hensiktsmessig være fremstilt av stål og vil ha en tykkelse på noen og tyve millimeter. The disc 30 can suitably be made of steel and will have a thickness of some twenty millimeters.

Ved bruk av den ovenfor nevnte kombinasjon av primærpendel og sekundærpendel som en stabiliseringsmekanisme for en antenne av den type som er kjent som en "short back fire-antenna", hvilken antenne har en diameter på 260 millimeter og en dybde på ca. 250 millimeter, og med en motvekt som er slik at de kombinerte vekter av antennen 42 og motvekten 44 går opp til ca. 3,5 kilo, har man funnet at i mekanismens statiske tilstand vil avstanden mellom massesenteret og det ovenforliggende svingepunkt være om-trent 1 millimeter og at primærpendelens resonansfrekvens i den statiske tilstand er ca. 0,1 Herz. Sekundærpendelen har en resonansfrekvens på 1,3 til 1,5Hz. Using the above-mentioned combination of primary pendulum and secondary pendulum as a stabilizing mechanism for an antenna of the type known as a "short back fire antenna", which antenna has a diameter of 260 millimeters and a depth of approx. 250 millimetres, and with a counterweight which is such that the combined weights of the antenna 42 and the counterweight 44 go up to approx. 3.5 kilos, it has been found that in the mechanism's static state the distance between the center of mass and the pivot point above will be approximately 1 millimeter and that the resonance frequency of the primary pendulum in the static state is approx. 0.1 Hertz. The secondary pendulum has a resonant frequency of 1.3 to 1.5Hz.

Dersom en kompleks sinusformet bevegelse av bæreren 20 bevirker at skiven 30 dreier seg, vil dette medføre at massesenteret i primærpendelen løftes til en avstand 0,1 millimeter under svingepunktet, og mekanismens resonansfrekvens vil da reduseres til mindre enn 0,03Hz. If a complex sinusoidal movement of the carrier 20 causes the disc 30 to rotate, this will cause the center of mass in the primary pendulum to be lifted to a distance 0.1 millimeters below the pivot point, and the mechanism's resonant frequency will then be reduced to less than 0.03Hz.

Det skal her bemerkes at den nevnte hivingsperiode vil med-føre en enkel harmonisk bevegelse som nærmer seg den "statiske" resonansfrekvens på 0,1Herz. Begynner imidlertid primærpendelen å svinge med ved denne frekvens, vil sekundærpendelen ha en tendens til å bevege seg og vil redusere mekanismens resonansfrekvens. It should be noted here that the mentioned heaving period will entail a simple harmonic motion which approaches the "static" resonant frequency of 0.1 Hertz. However, if the primary pendulum begins to oscillate at this frequency, the secondary pendulum will tend to move and will reduce the mechanism's resonant frequency.

Som et alternativ til en passiv stabiliseringsmekanismeAs an alternative to a passive stabilization mechanism

kan oppfinnelsen realiseres ved å tilveiebringe følere (ikke vist) som avføler komplekse sinusformede bevegelser av pendelarrangementet og styrer en mekanisk forskyvning av massesenteret. I en realisering av en slik mekanisme kan akselen 26 være forsynt med en krage ved opphengningspunktet i buret 27, og en motor kan styres med føleren for derved å løfte akselen og vekten 25 for tilveiebringelse av den the invention can be realized by providing sensors (not shown) which sense complex sinusoidal movements of the pendulum arrangement and control a mechanical displacement of the center of mass. In one implementation of such a mechanism, the shaft 26 can be provided with a collar at the suspension point in the cage 27, and a motor can be controlled with the sensor to thereby lift the shaft and the weight 25 to provide it

ønskede endring i vertikalavstanden (1) for massesenteret under svingepunktet. desired change in the vertical distance (1) of the center of mass below the pivot point.

Et alternativt aktivt system kan utnytte et flytende medium i en beholder i stedenfor vekten 25, idet en ytter-ligere, vanligvis tom beholder da er montert i retning mot svingepunktet og et pumpearrangement styrt av føler-systemet kan overføre det flytende medium mellom de to beholderne. An alternative active system can utilize a liquid medium in a container instead of the weight 25, as an additional, usually empty container is then mounted in the direction towards the pivot point and a pump arrangement controlled by the sensor system can transfer the liquid medium between the two containers .

I tillegg til bruk av mekanismen for stabilisering av plattformer for skip-satelittkommunikasjon, kan mekanismen benyttes for skip-skipkommunikasjon (eksempelvis når det benyttes synslinje-systemer, eksempelvis mikrobølgekommu-nikasjon) og for kommunikasjon mellom landbaserte fartøyer og satellitter. In addition to using the mechanism for stabilizing platforms for ship-satellite communication, the mechanism can be used for ship-ship communication (for example when line-of-sight systems are used, for example microwave communication) and for communication between land-based vessels and satellites.

Claims

1. Stabilization mechanism of the type having a pendulum which can move about a pivot point, with the center of mass of the pendulum arranged below the pivot point, characterized in that the pendulum includes a movable mass arranged to respond in use to a complex sinusoidal movement of the pendulum by moving relative to the rest of the pendulum, thereby causing an effective displacement of the center of the pendulum mass towards the pivot point, so that the pendulum's self-oscillation changes to help keep the mechanism stable over a wide operating range.

2. Stabilization mechanism according to claim 1, characterized in that the movable mass is a secondary pendulum which is mounted in the first-mentioned pendulum, which secondary pendulum can perform a three-dimensional movement in relation to the rest of the first-mentioned pendulum.

3. Stabilization mechanism according to claim 2, characterized in that the secondary pendulum includes an irregular planar body which can swing about a point above its center of mass and is mounted for rotational movement in a cage, which cage is mounted for rotational movement across the direction of rotation of the planar body, such that in the stahiliserina mechanism's static state, the planar body will rest with the center of mass below its real pivot point, and so that by a complex sinusoidal displacement of the first pendulum, the planar body will be able to turn and thereby move the center of mass towards the pivot point.

4. Stabilization mechanism according to claim 3, characterized in that the irregular planar body is a disk where a segment is missing.

5. Stabilizing mechanism according to claim 2, characterized in that the secondary pendulum includes a ball whose mass is unevenly distributed around the rotation, as the ball is mounted for movement about the center of rotation and is arranged so that in the static state of the mechanism, its center of mass is below the true pivot point. and so that with a complex sinusoidal displacement of the mechanism, the knee will be able to turn, thereby moving its center of mass in the direction towards its pivot point.

6. Stabilization mechanism according to claim 5, characterized in that the uneven mass distribution is achieved by material being removed from a ball with uniform mass in the form of a mainly radially extending bore.

7. Stabilization mechanism according to claim 6, characterized in that the uneven distribution is reinforced by a material core with a different density being inserted into the bore.

8. Stabilization mechanism according to claim 1, characterized in that the movable mass is a liquid medium g that the pendulum includes several spaces which are spaced around the vertical axis of the pivot point, each of the spaces containing some of the liquid medium, so that during use complex sinusoidal displacements of the pendulum cause a displacement of the liquid medium in relation to the spaces, whereby a displacement of the center of mass takes place in the direction towards the pivot point.

9. Stabilization mechanism according to claim 1, characterized in that the movable mass is a liquid, and in that sensor devices that react to the pendulum's complex sinusoidal displacement control a pump device that is arranged to transfer liquid against the action of gravity, thereby effecting a center of mass -movement in the pendulum towards the pivot point.

10. Stabilization mechanism according to claim 1, characterized in that the movable mass is a weight and that there are sensor devices that react to the pendulum's complex sinusoidal movement and control mechanical devices that cause movement of the weight against the effect of gravity, thereby causing a movement of the pendulum's center of mass in the direction towards the pivot point.