Jfi Cl' #¦ & #/ & .. t ' L& Opublikowano dnia 20 listopada 1961 r. erOfe § mm \ i BIE POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45044 KI, 42 k, 32 Inz. Olgierd Jablonski Gdansk-Wrzeszcz, Polska Przyrzqd do obliczania wspólrzednych sluiqcych do kontroli statecznosci statków Patent trwa od dnia 12 listopada 1959 r.Przedmiotem wynalazku jest przyrzad, slu¬ zacy do usprawniania obliczen wiazanych z okresleniem wspólrzednych polozenia wypad¬ kowego srodka ciezkosci dla ukladu znanych elementów ciezarowych.W szczególnosci przyrzad wedlug wynalaz¬ ku ma zastosowanie do zmechanizowania ope¬ racji obliczeniowych, zwiazanych z okresleniem wysokosci wspólrzednej KG (wzniosu) wypad¬ kowego srodka ciezkosci statku zaladowanego, które to operacje stanowia poczatkowa czesc potrzebnych dla kontroli statecznosci statku w jego zmiennych podczas eksploatacji sta¬ nach ladunkowych. W polaczeniu z przyrza¬ dem wedlug patentu nr. 41252 przyrzad we¬ dlug wynalazku zapewnia mechanizacje ca¬ losci obliczen potrzebnych dla eksploatacyj¬ nej kontroli statecznosci statków.Obok przeznaczenia dla statków, przyrzad wedlug wynalazku moze byc stosowany takze w róznych innych dziedzinach, gdzie dla po¬ trzeb eksploatacyjnych musi byc znane aktu¬ alne polozenie srodka ciezkosci danego ukladu elementów.Na rysunku uwidoczniono schematycznie kon¬ strukcje przyrzadu wedlug wynalazku, przy czym fig. 1 przedstawia schemat ogólny przy¬ rzadu o jednym nadajniku i zbiorniku pros¬ tokatnym, fig. 2 — schemat zbiornika odbior¬ czego z dnem wyoblonym, fig. 3 — schemat zbiornika odbiorczego-cylindrycznego, fig. 4 — schemat uproszczonego przyrzadu, w którym zastosowano dwa zbiorniki zawieszone na dzwi¬ gni wagowej, fig. 5 — przekrój pionowy pod¬ luzny statku z schematem oznaczen zwiazanych z podzialem ciezarów na grupy elementarne, fig. 6 — przekrój pionowy poprzeczny statku z schematem oznaczen zwiazanych z oblicze¬ niem wzniosu KG wypadkowego srodka ciez¬ kosci G nad plaszczyzna podstawowa PP i nadpunktem atepkowyjn K, fig. 7 — schemat przy¬ rzadu wielonadajnikowego wedlug ukladu uwidocznionego na fig. 1, fig. 8 — odmiana przyrzadu bez urzadzen hydraulicznych.Przy rozpatrywaniu ukladu n elementów np. ciezarowych, o znanych elementarnych wielko¬ sciach plt p2, p8, . . . Pn i o znanych ele^ mentarnych wspólrzednych swych poszczegól¬ nych srodków ciezkosci z^, Zjj, z3, ... z*—, wspólrzedna zn wypadkowego srodka ciezko¬ sci tego ukladu wzgledem plaszczyzny odnie¬ sienia wyznacza nam równanie typu: Pl Z! + p, Z2 + p8 Z, + . . . + Pn Zn ^n (p z) Px + P2 + P, + .... + Pn 21 p Przyrzad wedlug wynalaku sluzy do prze¬ prowadzania operacji rachunkowych, wynika¬ jacych z powyzszego równania, a jego sche¬ mat zasadniczy jest przedstawiony na fig. 1.Przyrzad wedlug wynalazku sklada sie z dwóch zasadniczych, wspólpracujacych ze soba zespolów, a mianowicie: zespolu nadawczego I i zespolu odbiorczo-pomiarowego II.W zespole nadawczym I dzwignia nadawcza 1 jest osadzona uchylnie w punkcie 2 i moze byc recznie odchylana w plaszczyznie rysunku od swego polozenia zerowego (poziomego) az do maksymalnego kata wychylenia a max. (np. 30°). Umieszczona pod dzwignia 1 ssaco-tlocza- ca pompka tlokowa 3, jest swym drazkiem tlo¬ kowym 4 zawieszona przesuwnie na prawym ramieniu dzwigni 1 przy pomocy przegubowe¬ go suwaka 5. Pompka 3 jest zamocowana swym cylindrem 7 na poziomo przesuwnym drazku 6f ustawionym równolegle do zerowego poloze¬ nia dzwigni 1. Przesuwajac recznie pompke 3 w prawo lub w lewo nastawia sie polozenie suwaka 5 na odeglosó a od punktu 2 obrotu dzwigni 1.Na lewym ramieniu dzwigni 1 jest osadzony przegubowy suwak 10 stanowiacy górne zakon¬ czenie pionowego drazka 9, na którego dolnym koncu znajduja sie zebatka 11. Drazek 9#z su¬ wakiem 10 znajduja sie w stalej odleglosci b od punktu 2 dzwigni 1. Zebatka 11 przesuwa¬ jac sie napedza kólko zebate 12, a to z kolei za posrednictwem zapadek 13 napedza os 14, która za posrednictwem sprzegla U obraca kólko zebate 15, a za jego posrednictwem dru¬ ga zebatke 16 i tlok 24 zbiornika 23. Przy jednym kierunku ruchu zebatki 11 przeklad¬ nia obraca os 14 i kólko zebate 15, natomiast przy kierunku przeciwnym zapadki 13 obsu¬ waja sie po zabkach kólka zapadkowego 12 i ruch ten nie j est przenoszony. Przekladnie zebate sa tak dobrane, zeby stosunek liniowych przesuwów zebatek 11 i 16 (przelozenie) wy¬ nosil liczbe n wynikajaca ze wzajemnego sko¬ ordynowania podzialek i wymiarowych rozwia¬ zan przyrzadu.Równolegle do zerowego polozenia dzwigni 1 jest polozona podzialka Z*dla nastawiania pompki 3 na odleglosci a, wedlug podanych na skali liczb elementarnych wspólrzednych z. Prosto¬ padle do zerowego polozenia dzwigni 1, w pe¬ wnej odleglosci od punktu 2 obrotu dzwigni, znajduje sie pionowa podzialka P do nastawia¬ nia przechylów dzwigni 1 wedlug liczb p.Wystepujace w równaniu (1) wzajemnie przy¬ porzadkowane sobie liczby p oraz z sa kolej¬ nymi parami nastawiane na nadajniku przy¬ rzadu I, przy czym pf nastawia sie przez od¬ powiedni przechyl dzwigni 1 na podzialce P, a Zj przez odpowiedni przesuw pompki 3 wdluz dzwigni 1 z doborem odleglosci a na poziomej, równomiernej podzialce nastawczej Z.Kazde nadanie rozpoczyna sie -wychylenieni dzwigni 1 z polozenia poziomego (zerowego) i konczy sie powrotem w to polozenie.W nastepstwie wychylenia dzwigni 1 z polo¬ zenia zerowego o dobrany wedlug oznaczen podzialki P kat a, w nadajniku I dokonane zostaja dwa pionowe przesuwy, prostopadle do zerowego polozenia dzwigni 1. Jednego z nich dokonuje trzon 9 zebatki 11. Przestlw ten o dlugosci d jest proporcjonalny do nastawionej liczby p na podzialce P.Drugiego przesuwu dokonuje drazek 4 tloka 8 pompki 3 która znajduje sie w nastawionej na podzialce Z odleglosci a od punktu obrotu 2 dzwigni 1. Przesuw trzona 4 tloka 8 o dlugosci e jest proporcjonalny do iloczynu nastawionej pary liczb przyporzadkowanych czyli do war¬ tosci: p . z.Oba powyzsze przesuwy odwzorowujace soba potrzebne wartosci, zostaja przekazane z nadaj¬ nika I do odbiornika 11.Przekazanie przesuwu zebatki 11 o dlugosci d odbywa sie na drodze mechanicznej za po¬ srednictwem zapadek 13 oraz za posrednictwem ruchów obrotowych kola zebatego przekladni U, 12 walka 14 i kólka zebatego 15 i przesuwu poziomej zebatki 16. Wszystkie powyzsze prze¬ mieszczenia sa proporcjonalne do nastawienia nadajnika na dana liczbe p.Natomiast przekazanie przesuwu tloka 8 o dlugosci e odbywa sie na drodze hydrauli¬ cznej za posrednictwem wytloczenia z cylindra pompki 3 cieczy transmisyjnej o objetosci Vt.Poniewaz e jest proporcjonalne do iloczynu — 2p1 . zv zatem v{ jest takze proporcjonalne do tego Uoczynu, Wytloczona z cylindra 3 ciecz transmisyjna przechodzi przez samoczynny jednokierunko¬ wy zawór wylotowy 20 oraz przez elastyczna rurke 21 i przewód 32 do zbiornika odbiorczo- pomiarowcgo 23.Po nastawieniu nadajnika na jedna kolejna pare przyporzadkowanych sobie liczb p, ^dzwig¬ nia 1 zostaje cofnieta do swego pierwotnego (zerowego) poloaenia przy zachowaniu podczas cofania nastawienia pompki na liczbe z\. To¬ warzyszy temu zassanie przez pompke 3 uzu¬ pelniajacej cieczy transmisyjnej ze zbiornika & de cylindra pompki 3, co odbywa sie za posrednictwem rurki elastycznej 31 ona sa¬ moczynnego jednokierunkowego zaworu wpus¬ towego 32.Od momentu powrotu dzwigni I do poloze¬ nia zerowego nadajnik staje sie przystosowa¬ nym do nastawienia go na nastepna pare przy¬ porzadkowanych sobie i wchodzacych do rów¬ nania (i) liczb i tak postepuje sie n razy, az do nastawienia ostatniej pary liczb pn, «n da¬ nego ukladu.Teoretyczne podstawy dzialania nadajnika przyrzadu wynikaja ze znanych zasad tzw. dzwigni proporcjonalnej.Poszczególne wytwarzane przez nadajnik I przemieszczenia mechaniczne oraz mechaniczno- hydratrliczne zostaja odbierane i sumowane przez czesc odbiorczo-*pomiarowa H, wykonana w postaci zbiornika cieczy 23 otwartego od góry i polaczonego przewodami 22, 21 z cylin¬ drem pompki 3, W pokazanej na fig. 1 wersji wykonawczej zbiornik odbiorczo-pomiarowy 23 ma ksztalt prostopadloscianu i ma ruchoma, w formie tlo¬ ka poziomego, jedna ze swych pionowych scian 24. Przesuwy tej sciany (tego tloka) 24 sa sterowane obrotami osi 14 za posrednictwem kólka 15 i zebatki 16. Kazde kolejne nasta¬ wienie nadajnika na okreslona liczbe elemen¬ tarna p powieksza odstep (odleglosc) poziomego tloka 24 od przeciwleglej sciany 25 zbiornika (od polozenia 0) o wartosc i. proporcjonalna do danego nastawienia nadajnika na liczbe p..Kazdorazowa laczna dlugosc wewnetrzna L. zbiornika £3 jest równa sumie elementarnych przesuwów tloka poziomego 24, a zatem L. jest proporcjonalna do sumy nadanych przez na¬ dajnik liczb elementarnych, czyli do V ! p.Zatem przy odpowiedniej podzialce poziomej 26 zbiornika pomiarowego 23 mozna, odczytujac dlugosc I*j zluauiika £1, otoefiic sównneflasnie wartosc mianownika pranej strony równania W, czyli sume \* J p.Poniewaz szerokosc g zbiornj^a odbiorczo- pomiarowego jest wartoscia stala dla danego rozwiazania przyrzadu, przeto kazdorazowy przekrój poziomy zbiornika odbiorczego jesz takze proporcjonalny do sumy nadanych do zbiornika hczb elementarnych, czyli do V1 * p# Podczas kazdego z nastawien nadajnika I, pompka 3 wtloczyla do zbiornika odbiorczo- pomiarowego 23 objetosc vi cieczy transmisyj¬ nej, proporcjonalna do iloczynu nastawionej w nadajniku i przyporzadkowanej sobie pary liczb: p, zt a wiec laczna objetosc V\ kazdora¬ zowo znajdujacej sie w zbiorniku odbiorczym cieczy transmisyjnej jest równa sumie objetos¬ ci elementarnych, czyli: V;; = V » t, a zatem V jest wielkoscia proporcjonalna do sumy iloczy¬ nów par liczb elementarnych, czyli do: T* * p. (p-«), nastawionych kolejno w nadajniku* Ciecz transmisyjna wtloczona do zbiornika odbiorczego 23 wypelnia zbiornik na wysokosc od dna Hi równa ilorazowi objetosci cieczy V{ przez powierzchnie przekroju poziomego zbior¬ nika: Qj --L,-g.- czyli: vi vi -1 vi Stala ctta danego przyrzadu wartosc -i- moi- 8 na zastapic symbolem Je, a zatem ostatecznie mamy do czynienia z równaniem o postaci: Vi M.=k- ; L| Jak zostalo wyjasnione, wielkosc V{ (licznik) jesz proporcjonalna do sumy nadanych iioczy- i nów p. *zj czyli do Z\ (P*z), a wielkosc L{ (mianownik) jest proporcjonalna do sumy na- i danych ikab p{, czyli 2\ p.Zatem wysokosc Ht cieczy w zbiorniku od- biorczo-pomiarowym 23 zgodnie z równaniem (1), jest proporcjonalna do wartosci ilorazu: t ¦Si (p- z) H- t t- 3 —Zatem przy odpowiedniej podziece pionowej H zbiornika pomiarowego 23 mozna odczytujac wysokosc cieczy okreslac równoczesnie wartosc poszukiwanego ilorazu wedlug wzoru 1.Dla wlasciwego dobrania podzialki 26 wazne jest, aby srednica pompki nadawczej 3 zostala dobrana w sposób skoordynowany z podzial- kami Z i P oraz z lacznym przelozeniem urza¬ dzen transmisyjnych od 11 do 16, w co takze wliczyc nalezy stosunek stalych ramion amSLX i b (fig. 1).Nadajac nadajnikiem n razy, wyczerpanych zostanie n kolejnych par liczb charakteryzuja¬ cych soba dany obliczany uklad elementów i wówczas Hn. w odpowiedniej skali podaje wartosc ilorazu Zn, miarodajna wedlug równa¬ nia' (1) dla calosci obliczonego ukladu, jako wartosc wspólrzednej wypadkowego srodka ciezkosci tego ukladu wzgledem plaszczyzny od¬ niesienia XY.Dla kasowania zakonczonego na przyrzadzie danego obliczenia przewidziane sa: sprzeglo 17 na osi 14 oraz pokretlo 18. W tym celu po wylaczeniu sprzegla 17 pokretlem 18 dosuwa sie tlok poziomy 24 zbiornika odbiorczego 23 do krancowego (zerowego) polozenia. Ciecz transmisyjna mozna przy tym albo wypuscic ze zbiornika 23, otwierajac zawór 27, albo tez zostaje ona tlokiem wypchnieta przez rurke przelewowa 28 i splynie do naczynia 29, z któ¬ rego moze byc nastepnie przelana lub przepom¬ powana do zbiornika 30 cieczy rezerwowej.Opisanym przyrzadem moga byc obliczane uklady elementów np. ciezarowych, lezace po jednej stronie plaszczyzny odniesienia XY, czyli inaczej mówiac plaszczyzna odniesienia XY musi byc dobierana azeby wszystkie wspól¬ rzedne elementarne tj. wartosci z byly jedna¬ kowego znaku (dodatnie lub ujemne).Uszczelnienie prostokatnego, poziomo prze¬ suwnego tloka 24 wewnatrz zbiornika odbior- ezo-pomiarowego 23 — nasuwac moze trudnosci konstrukcyjno-wykonawcze. Dla ominiecia tych trudnosci moga byc zastosowane warianty wy¬ konawcze zbiornika odbiorczo-pomiarowego po¬ kazane na fig. 2 i 3.W przykladzie fig. 2 zbiornik odbiorczy 23 ma takze ksztalt prostopadloscianu lecz z dnem zaóblonym poprzecznie do kierunku ru¬ chu poziomego tloka 24. Uszczelka 34 dla tloka tego ksztaltu moze byc wykonana w postaci elastycznej rurki wypelnionej ciecza o cisnie¬ niu nieco wyzszym od maksymalnie mozliwego cisnienia hydrostatycznego cieczy transmisyj¬ nej.( W obszarze zaoblonagó dna wynikowa pift- nowa podzialka 36 bedzie nierównomierna, od¬ powiednio dostosowana do zmiennej w tym ob¬ szarze szerokosci g zwierciadla cieczy transmi¬ syjnej. Powyzej zaoblonego dna podzialka ta przechodzi w równomierna.W przykladzie fig. 3 zbiornik odbiorczo-po- miarowy przyrzadu jest wykonany w postaci lezacego cylindra. W tym przypadku pionowa podzialka 37 dla odczytywania ilorazu Zn (wspólrzednej wypadkowej), musi byc na oalej swej wysokosci nierównomierna, odpowiednio dostosowana do zmiennej wraz z wysokoscia H szerokosci g zwierciadla cieczy transmisyjnej..Wystepujace u góry lezacego cylindrycznego zbiornika rurki 38 sluza do odpowietrzania wnetrza cylindra. .-* , Dalsze znaczne uproszczenie konstrukcyjno- wykonawcze moze byc wprowadzone do przy¬ rzadu wedlug fig. 1 lecz juz bez zachowania wlasciwosci, ze przejsciowy wynik obliczen (ilo¬ raz Zi) staje sie automatycznie widoczny bez¬ posrednio po nadaniu kazdej pary liczb prze- porzadkowanych pf, zi (po kazdym kolejnym nachyleniu dzwigni nadawczej 1). Tego typu uproszczona odmiane przyrzadu jednonadajni- kowego przedstawia fig. 4. Nadajnik J tego rozwiazania, co do swych zasad funkcjonalnych, rózni sie od fig. 1 tylko tym, ze zamiast draz¬ ka 9 zebatki 11 przesuwanego dzwignia 1 w stalej odleglosci b od osi, obrotu dzwigni, wy¬ stepuje tu druga z kolei pompka nadawcza AO, przeznaczona do wytlaczania z nadajnika I do odbiornika 11 ilosci cieczy transmisyjnej o ob¬ jetosci Uj, proporcjonalnej do Pj, nastawionej danym przechylem dzwigni 1. W nastepstwie tej zmiany odpadaja w rozwiazaniu fig. 4 prze¬ widziane w fig. 1 elementy mechanicznej trans¬ misji posuwu trzonu 41 z nadajnika do odbior¬ nika. Reszta rozwiazan nadajnika wedlug fig* 4 jest taka sama jak w przykladzie wedlug fig. 1.Natomiast odbiornik II przykladowego roz¬ wiazania wedlug fig. 4, jest zbudowany w spo¬ sób odmienny od przedstawionego na fig. 1.Sa tu mianowicie dwa zbiorniki, z których wiekszy 43 jest przeznaczony do odbioru i aku¬ mulacji cieczy z pompki 3, a mniejszy 44 jest przeznaczony do odbioru cieczy z pompki 40.Oba te zbiorniki sa zawieszone na belce wagi dzwigowej 45 o stalym punkcie podporu 46.W trakcie nadawania nadajnikiem 1 poszcze¬ gólnych par liczb Pj, z{ wchodzacych do dane¬ go równania (1), waga 45 jest w stanie zablo¬ kowanym, a po ukoóczeniu nadawania ostat¬ niej .pary liczb równania (1), a wiec po nadaniuliczb p« i zn wage sie odblokowuje i dokonuje sie na niej stosunkowego zwazenia zawartosci atom naczyn odbiorczych 43 i 4L Wynikiem tego wazenia zostaje okreslona wartosc ilorazu z„ dla danego ukladu równania U).Przeznaczona dla tego celu waga 45 moze byc. rozwiazana w sposób schematycznie po¬ kazany sta fig. 4. Zbiornik 43 jest na belce 45 wagi zawieszony na stalym ramieniu o od punktu podporu 46. Ciezar .wlasny tego na¬ czynia jest starowany ciezarkiem 47, zawie¬ szonym na ramieniu 45.Zbiornik odbiorczy 44 fest zawieszony na bel¬ ce wagi 45 w sposób przesuwny. Ciezar wlasny tego zbiornika jest starowany ciezarkiem 48, przesuwnym wzdluz belki wagi 45, linka 49, na której ^st zamocowany w punkcie 50 zbior¬ nik 44: w sposób zapewniajacy zbiornikowi 44 i. ciezarkowi 48 polozenie kazdorazowo syme- trjrcsae, wzgledem punktu podparcia 46, a wiec tek aby zawsze c = Ci.Na belce wagi 45 jest naniesiona podzialka pozwalajaca na odczytywanie wyniku wazenia od razu w formie wartosci poszukiwanego ilo¬ razu Zr.Omówiona powyzej i uwidoczniona na fig 4 uproszczona odmiana przyrzadu jednonadajni- kowego, moze byc takze rozwiazana jako sy¬ stem szeregu równolegle dzialajacych nadajni¬ ków wedteg zasad podobnych do ponizej opi¬ sane? odmfciny przyrzadu wielonadajnikowego, nawiazujacego do zasad wedlug fig. 1.D£a eksploatacyjnego nadzorowania nad sta¬ tecznoscia statku poznane musza byc przede wszystkim (fig. 5, 6): a} aktualny laczny ciezar (wypór) statku D = Jp, oraz b) aktualny wznios KG = Z (nad plaszczy¬ zna podstawowa PP i nad punktem stepkowym K) wypadkowego srodka ciezkosci C statku..Po kazdej zmianie stanu ladunkowego musza byc od nowa obliczone powyzsze charakterysty¬ ki Pracachlonne i wymagajace urzadzen uspra¬ wniajacych sa zwlaszcza obliczenia, dotyczace wttnóosu wypadkowego srodka ciezkosci atatku.Ze stanowiska tych obliczen laczny ciezar (wypór) statku D, traktowany jest jako suma okreslonej liczby grup ciezarowych o znanych elementarnych ciezarach (pi, pt, pt, ....) i o zna¬ nych wzniosach swych lokalnych srodków ciez¬ kosci (zi, z*, zs, ...).W podziale systemu na grupy ciezarowe, glówna grupe stanowi statek pusty o umownym zakresie swego stalego wyposazenia uzytkowe¬ go. Okreslone przez stocznie budujac* charak¬ terystyki tej grupy (ciezar pi i wznios at) sa wartosciami stalymi przy wszelkich stanach ladunkowych statku.W formie zmiennych, przy róznych stanach ladunkowych grup ciezarowych, w rachube wchodza poszczególne partie jednarodnych la¬ dunków, zapasów i balastów, rozlokowanych w oddzielnych ladowniach i zbiornikach stat¬ ku.Charakterystyki ciezarowe tych grup (ciezary elementarne: pi, ps,p4, ...) kierownictwo statku okresla na drodze szczególowej ewidencji wszel¬ kich dokonywanych na statku operacji przela- dunkowo-rozmieszczeniowych.Charakterystki polozenia wysokosciowego srodków ciezkosci (elementarnych wzniosów: zz, zs, Z4,...) tych grup sa przez kierownictwo statku okreslone przy pomocy wysokosciowych skalowan poszczególnych ladowni i zbiorników, sa to krzywe okreslajace zaleznosc wzniosu srodka ciezkosci danej partii przestrzeni ladun¬ kowej od wysokosci górnego poziomu danej partii ladunku, cieczy lub balastu. Ewidencyj¬ ny zbiór charakterystyk ciezarowo-rozmiesz- czeniowych calosci, znajdujacych sie na stat¬ ku ladunków, zapasów i balastów — nosi u statków handlowych nazwe planu ladunkowego.Na duzych statkach o mieszanych ladunkach sa to ewidencje nieraz bardzo skomplikowane, zlo¬ zone czesto nawet z paruset oddzielnych pozy¬ cji.Plany ladunkowe, zestawiane od nowa dla poszczególnych zaczynanych rejsów, na ogól szybko sie deaktualizuja i wymagaja czestych i biezaco wykonywanych korekt. W slad za zmianami planu ladunkowego musza byc pod¬ dawane korektom takze obliczenia dotyczace wysokosciowego polozenia srodka ciezkosci statku.W dostosowaniu do tych warunków jest rzecza pozadana, zeby przyrzad sluzacy do usprawniania obliczen zwiazanych ze wznio¬ sem srodka ciezkosci — równoczesnie mógl spelniac takze role rejestratora stanu ladun¬ kowego statku i aby w tym charakterze byl odpowiednio przystosowany do mozliwosci sukcesywnego wprowadzania róznorodnych ko¬ rekt wzgledem swych pierwotnych wyników obliczen. Pozadane jest takze, azeby przy¬ rzad pomocniczy do powyzszych obliczen wy¬ kazywal nie tylko wznios wypadkowego srod¬ ka ciezkosci KG, lecz takze sume wzietych pod uwage ciezarów, czyli wypór statku D 5 —Na podstawie konfrontacji wyporu D, uzys¬ kanego z tzw. rachunku momentów i z bez¬ posrednich pomiarów zanurzenia statku, wi¬ doczne sie staje, czy rachunkiem momentów objete zostaly wszystkie grupy ciezarowe.Na fig. 7 jest pokazana schematycznie od¬ miana przyrzadu, wedlug wynalazku, przy¬ stosowana specjalnie do powyzszych okreto¬ wych warunków zwiazanych z okresleniem wzniosu KG, wypadkowego srodka ciezkosci statku. Zamiast jednego nadajnika uwzglednio¬ nego w zasadniczej postaci przyrzadu, poka¬ zanej na fig. 1, wystepuje tu szereg równo¬ legle dzialajacych nadajników. Na fig. 7 po¬ kazano przykladowo dwa równolegle nadaj¬ niki. Kazdy z nadajników równoleglych zo¬ staje przeznaczony do rejestrowania i do prze¬ kazywania do centralnego zespolu odbiorczo- pomiarowego II charakterystyk ciezaru (p{) oraz iloczynu ciezaru przez wznios (p{ z{) jednej tylko wyodrebnionej w planie ladun¬ kowym grupy ciezarowej, zlokalizowanej w da¬ nej ladowni lub w danym zbiorniku. Przyjac na ogól mozna, ze w tej postaci wykonawczej ilosc równoleglych nadajników odpowiada w przyblizeniu ilosci wystepujacych na statku oddzielnych ladowni i zbiorników.W nastepstwie zastosowania zasady szeregu równoleglych nadajników, indywidualnie zwia¬ zanych z poszczególnymi ladowniami i zbior¬ nikami statku, rozwiazanie wedlug fig. 7 rózni sie od rozwiazania wedlug fig. 1 cechami na¬ stepujacymi: 1. Podwieszone pod dzwigniami 1 pompki nadawczej 3, przeznaczone do odwzorowywa¬ nia i do przekazywania do zbiornika odbior- czo-pomiarowego, iloczynów elementarnych ty¬ pu: Pj * z., nie posiadaja zaworów 20 i 32, sa polaczone tylko z pojedynczymi przewodami elastycznymi, bez przewodów 31. Nie wystepu¬ je tu takze zbiornik cieczy transmisyjnej 30.Natomiast przewód 22 wedlug fig. 1 jest tu rozbudowany do charakteru kolektora 52, la¬ czacego wszystkie pompki nadajników ze zbior¬ nikiem 23 i wzajemnie z soba. Gdy wszystkie nadajniki sa w polozeniu zerowym, ciecz trans¬ misyjna wypelnia soba wszystkie cylindry pompek nadawczych, wszystkie przewody 51 oraz kolektor 52. Zatem ilosc cieczy transmi¬ syjnej jest w rozwiazaniu fig. 7 stala i scisle okreslona. 2. Pokazana na fig. 1 os transmisyjna 14 jest w rozwiazaniu fig. 7 rozbudowana do cha¬ rakteru osi glównej 54 przyrzadu, na która kolejno dzialac moga wszystkie zebatki II po¬ szczególnych dzwigni nadawczych I. Zamiast zapadek 13 wedlug fig. 1 w rozwiazaniu fig. 7 wystepuja sprzegla 55, wlaczane pojedynczo dzwigienkami 56 i gietkimi cieglami 57 tylko na czas nachylania madawania) danej dzwigni nadawczej I. W odmianie przyrzadu wedlug fig. 7 dzwigienki 56 sa przystosowane równo¬ czesnie do blokowania danego nadajnika i to w sposób nastepujacy: gdy dzwigienka 56 jest zwolniona, a dzwignia I znajduje sie w polo¬ zeniu zerowym, sa wtedy zablokowane tylko ruchy wychylne dzwigni I. W tym stanie wy¬ stepuje zatem moznosc przesuwania pompki 3.Gdy natomiast dzwignia I jest wyprowadzona z polozenia zerowego, to przy stanie zwolnie¬ nia dzwigienki 56 sa zablokowane tak ruchy dzwigni I, jak i ruchy postepowe pompki 3. 3. W rozwiazaniu wedlug fig. 1 kasowaniu podlegac moze tylko calosc danego zaczetego obliczenia. Natomiast w odmianie przyrzadu wedlug fig. 7 mozna indywidualnie kasowac poszczególne nastawienia przyrzadu na dana pare przyporzadkowanych sobie liczb PjOrazZj, przez zwykle cofniecie danego nadajnika do polozenia zerowego. Kasowanie calosci danego zaczetego obliczenia odbywa sie w rozwiaza¬ niu wedlug fig. 7 na drodze cofniecia do polo¬ zenia*zerowego wszystkich czynnych (ruszonych z zera) nadajników.W rozwiazaniu wedlug fig. 7 nie sa potrzebne wystepujace na fig. 1 urzadzenia specjalne do kasowania zaczetych obliczen, w szczególnosci odpadaja z tego rozwiazania: sprzeglo 17, po¬ kretlo 18, zawór spustowy 21, rurka przelewo¬ wa 28 oraz naczynie przelewowe 29.Gdy przyrzad budowany wedlug ukladu przedstawionego na fig. 7 ma byc indywidual¬ nie przystosowany do obliczeniowej obslugi okreslonego statku, liczba równoleglych nadaj¬ ników zostaje dobrana w sposób odpowiedni do liczby wystepujacych na tym statku od¬ dzielnych pomieszczen, ladowni i zbiorników.Nadto w przyrzadzie takim istniec powinien jeden dodatkowy nadajnik do nastawiania cha¬ rakterystyk Pj oraz 2., tj. ciezaru i wzniosu srodka ciezkosci danego statku pustego ale wy¬ posazonego. Przy tym, poszczególne nadajniki moga byc zróznicowane pod wzgledem swych podzialek nadawczych dla ciezarów, przez swe indywidualne dostosowanie do maksymalnych zakresów ciezarów mozliwych dla poszczegól¬ nych grup ladunkowych. W tym przypadku odpowiednio zróznicowane staja sie takze srednice pompek nadawczych 3 oraz liczby prze¬ lozenia n przekladni zebatych. — 6 —Dla zorientowania sie o rzedzie mozliwych wymiarów konstrukcyjnych oraz o rzedzie mo¬ zliwych podzialek przyrzadu, rozpatrzono poni¬ zej maly przykladowy przyrzad zbudowany we¬ dlug zasad fig. 7 o 3-ch równoleglych nadajni¬ kach, w stosunku do których zalozono, ze kazdy wykazywac powinien przystosowanie zakre¬ sowe do: zmax =5 m, p max = 50 ton oraz m max = zmax *P max = 250 to- Wymagania powyzsze moga byc zaspokojone przyrzadem o nastepujacych wymiarach i po- dzialkach nastawczo-wskaznikowych.Odleglosc nastawczej podzialki pionowej P od punktu obrotu 2 dzwigni 1 zostaje przyjeta na 100 mm, zatem na poziomej skali nastawczej Z 1 mm odpowiada 5 cm wzniosu.Maksymalne katowe wychylenie dzwigni na¬ dawczej z polozenia O zostaje przyjete na <*mix = 30°. Zatem wysokosc calkowita pio¬ nowej skali nastawczej P (dla ciezarów p) wy¬ nosi 100 tg 30° = 58 mm z podzialka, w któ¬ rej 11,6 mm odpowiada 10 tonom ciezaru.Zaklada sie takze, ze 1 cm8 cieczy transmi¬ syjnej odwzorowywac ma soba 10 tm momentu.Z ostatniego zalozenia wynika, ze powierzchnia tloka S w nadajniku musi wynosic 4,31 cm2, a srednica tloka nadajnika wynosi: 22,3 mm.Odleglosc zebatki li od osi obrotu dzwigni 1 zostaje przyjeta na b = 107,5 mm. Z tego z kolei wynika, ze kazdemu przesunieciu dzwi¬ gni nadawczej o 10 t na podzialce P bedzie odpowiadac posuw zebatki U w dól o dlu¬ gosc 12,5 mm, a maks. przesuw tej zebatki moze wynosic 62,5 mm.Przekladnia transmisyjna pomiedzy zebatka¬ mi U i 16 zostaje przyjeta na 1:2. Z tego wy¬ nika, ze kazdemu przesunieciu pionowemu dzwigni nadawczej 1 o 10 t wedlug podzialki nadawczej P bedzie odpowiadac przesuw po¬ ziomy tloka 24 odbiornika o = 12,5 • 0,5 = = 6,25 mm. Natomiast przesuw najwiekszy wy¬ nikajacy z zakresowego przystosowania przy¬ rzadu wynosi 31,25 mm.Szerokosc zbiornika odbiorczo-pomiarowego 23 zostaje przyjeta na 10 mm. Z tego wynika, ze przy maks. nadanym momencie (250 tm e*? 25 cm3 cieczy), ciecz w zbiorniku odbiorczym usta¬ wiac sie bedzie na wysokosci: 2500 mm8 31,25 • 1 czyli, ze 10 mm podzialki pionowej skali H wskaznika wyników odpowiada 0,625 m wznio¬ su wypadkowego rzeczywistego KG.Na zwymiarowanym w powyzszy sposób przyrzadzie przykladowym zostaje, rozpatrzo¬ ny ponizej obliczeniowy przyklad dla nastepu¬ jacych 3-ch grup ladunkowych: z (m) P (t) m (tm) grupa 13 50 150 „II 4 30 120 III 5 20 100 Hp = 100 Hm = 370 Z m Zatem: KG = =¦-• 3,7 m. 2 p Laczna ilosc cieczy przepompowywanej przy obliczaniu powyzszego przykladu wynosi: 370 Vn = = 37 cm*, a suma poziomych 10 przesuwów tloka odbiornika wyniesie: Ln = 100 = • 0,625 = 6,25 Cm. 10 Czyli ciecz w odbiorniku ustali sie dla da¬ nego obliczenia na wysokosci od dna naczynia: V 37 Hn = = = 5,92 cm.LB 6,25 • 1 Przy ustalonej podzialce, 1 cm odpowiada 0,625 m, zwierciadlo cieczy wskaze, ze: KGn = 5,92 • 0,625 = 3,7 m. a wiec zgodnie z obliczeniem przeprowadzo¬ nym niezaleznie od przyrzadu.Jak bylo juz zaznaczone, do przeksztalce¬ nia na system wielonadajnikowy, przystosowa¬ ny do potrzeb okretowych, nadaje sie takze opisana poprzednio uproszczona odmiana przy¬ rzadu, ujeta schematem fig. 4, wedlug której wynikowe dane obliczenia uzyskiwane sa w drodze stosunkowego wazenia cieczy zebra¬ nych do dwu zbiorników niezaleznych.Dla przeksztalcenia systemu wedlug fig. 4 na urzadzenie wielonadajnikowe wystarczy wy¬ korzystac odpowiednio opisane wyzej róznice zachodzace pomiedzy przyrzadami wedlug fig. 7 a fig. 1.Przyrzad wedlug fig. 7 moze byc takze wy¬ korzystany do obliczen wzdluznej wspólrzednej Xn wypadkowego srodka ciezkosci statku, co w praktyce eksploatacyjnej statku jest po¬ trzebne dla okreslenia wzdluznego polozenia plywania statku, czyli tzw. przeglebienia, mie- — 7. —mansgo tafcze fiózfffca zmunen dziobowego i lujewego. W tyra oczywiscie wypadku za- miast «lsmentsrnych wsadasów (z) poszcze¬ gólnych grup ladunkowych, w równaniu typu (1) nalezy uwzglednic elementarne wzdluzne wspólrzedne x, mierzone od plonu rufowego PR statku. latotna cecha wynalazku jest dzwigniowy na* dajnik rozwiazujacy szereg zagadnien kon¬ strukcyjnych, natomiast do sumowania i dzie¬ lenia moga byc zastosowane takze inne urza¬ dzenia niz pokazane na fig. 1—7. Sumowanie moze sie np. odbywac na drodze czysto me¬ chanicznej przez przesuwanie wskazników wzgledem podzialek o skoki odpowiadajace wartosciom poszczególnych nadawanych wyra¬ zów licznika i mianownika, oraz odpowiednie mechaniczne sprzezenie tych elementów. Tego TOdzafr *dm£am przyrzadu jest pokazana na fig. 8, która podobnie jak fig. 7 dotyczy przy¬ rzadu parooadajnikowego przystosowanego do potrzeb okretowych.W tym przykladnie zamiast przesuwnych pompek nadawczych 3 (fig. 7) z odpowiednimi przewodami, stosuje sie przesuwne tuleje 60 (fig. 8X w których sa zamocowane przesuwnie drazki 61. Dolne konce drazków 61 sa zamo¬ cowane do elastycznych ciegiel Bowden'a 62, których drugie konce sa zamocowane do zeba¬ tek 63 poruszajacych kólka zebate 64 osadzone na osi 65 za pomoca sprzegiel 66 wlaczanych recznie operowanymi dzwigniami 5? tylko na czas ruchu nastawczego danej dzwigni nadaw¬ czej 2. Beszta ukladu blokujaco zabezpieczaja¬ cego jest taka sama jak w. przykladzie uwi¬ docznionym na fig. 7.Pizy ruchach nastawczych poszczególnych dzwigni 1 nastepuje odpowiednio obrót osi 65, na koncu której jest zamocowane kólko zeba¬ te 68 przesuwajace zebatke 69, która odpo¬ wiednio wychyla dzwignie sumujaca 70 zamo¬ cowana uchylnie w punkcie 71. Wielkosc wy¬ chylenia dzwigni 70 jest proporcjonalna do przesuwu danego drazka 61, a wiec i do ilo¬ czynu PfZ{, a ich suma do Z (p. z.).Z dzwignia 70 jest sprzezona druga dzwignia 72 osadzona uchylnie w punkcie 73, której wychylenia zaleza od posuwu zebatki 16, a wiec sa proporcjonalne do p. Odleglosc mie¬ dzy zebatkami 69 i 16 ora2 punktami obrotu dzwigni 70 i 72 jest stala i wynosi e.Przez szczeliny wodzaoe dzwigni 70 i 72 jest przewleczony czop 74 sprzegajacy obydwie dzwignie s* soba oraz z pionowo przesuwnym smrekiem 7S podajacym wynik dzielenia na podzialo* 76 -S p.z KG = Z = 2V Podzialka 76 jest podzialka nierównomierna, czemu mozna w razie potrzeby zaradzic przez wstawienie np. miedzy suwak 75 i podzialke 76 odpowiedniej wskazówki na krzywce. Jak z powyzszego widac, urzadzenie sumujac© dzie¬ lace ma w tym przykladzie postac „nazyc pro¬ porcjonalnych1'.Ten mechaniczny sposób przekazywania mo¬ ze byc oczywiscie zastapiony takze ukladem elektromagnetycznym lub powtarzaczem wir¬ nikowym. PL