PL60626B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 13.VI,1964 i(P 104 890) 13.VI.1963 Stany Zj efdnoozone Ameryki 15.X.1970 60626 KI. 65 a, 43/06 MKP B 63 b, 43/06 UKD Twórca wynalazku: Sheldom B. Fieild Wlasciciel patentu: John J. McMuUen Associates, Inc., Nowy Jork (Stany Zjednoczone Ameryki) Urzadzenie tlumiace boczne wahania statku Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie tlumia¬ ce boczne wahania statku.Urzadzenie wedlug wynalazku znajduje zasto¬ sowanie do statków, okretów i innych jednostek plywajacych, w szczególnosci zas do zbiorników lub masowców. Dotyczy ono ulepszonego systemu stabilizacyjnego, którego zadaniem jest tlumienie wahan bocznych, czyli kolysania statku, bez wzgle¬ du na warunki wystepujace na morzu.Jak wiadomo, zabezpieczenie statku przed kolysa¬ niem mozna uzyskac przez zastosowanie urzadze¬ nia biernej stabilizacji, skladajacego sie ze zbior¬ ników cieczy, rozmieszczonych jak najdalej od siebie w plaszczyznie poprzecznej statku i polaczo¬ nych za pomoca przewodu z umieszczonymi w nim urzadzeniami przepustowymi.Dla uzyskania pozadanego efektu stabilizacyjne¬ go w celu przeciwdzialania kolysaniu sie statku dopelnia sie zbiorniki odpowiednia ciecza, zwykle woda morska, do okreslonego poziomu.Uzyskiwane efekty stabilizacyjne spotkaly sie z uznaniem wlascicieli i uzytkowników statków.Znane sposoby znalazly zastosowanie w róznych przepustowych, kanalowych systemach stabilizacyj¬ nych, stosowanych obecnie w praktyce...Zakres, w jakim statek podlega kolysaniu, zalezy w znacznym stopniu od charakterystyki kolysania okreslonego statku, od jego wlasciwosci tlumienia drgan oraz od czestotliwosci i amplitudy fal dziala¬ jacych na statek. 20 Jesli chodzi o konstrukcje statków pasazerskich, ksztalt, który nadaje sie kadlubowi, jest waznym elementem, gdyz od niego uzalezniona jest wy¬ godna podróz pasazerów. Jednakze uksztaltowanie kadluba statku, przewidzianego glównie do prze¬ wozu towarów, uzaleznione jest w bardzo duzym stopniu od przeslanek ekonomicznych, majacych na wzgledzie uzyskanie wewnatrz kadluba mozli¬ wie jak najwiecej przestrzeni ladunkowej, dlatego tez charakterystyka statecznosci takiego statku sta¬ je sie sprawa drugorzedna.Znalazlo to szczególnie swój wyraz w niektó¬ rych niedawno zbudowanych duzych zbiornikow¬ cach, których calkowita dlugosc wynosi np. oko¬ lo 300 m, szerokosc okolo 40 m, a wysokosc bocz¬ na okolo 20 m. Nosnosc takiego zbiornikowca wy¬ nosi ponad 100.000 ton przy mozliwosci rozwija¬ nia konkurencyjnych szybkosci.Gdyby w statku takim skonstruowac bierny sy¬ stem stabilizacji w oparciu o znane zasady, trzeba by zainstalowac przynajmniej dwa duze zbiorniki po bokach statku w miejscu, gdzie kadlub jest najszerszy, jak równiez niezbedny poprzeczny prze¬ wód do polaczenia ich oraz urzadzenie do tlumie¬ nia przeplywu wody przechodzacej poprzez ten prze¬ wód. Dla uzyskania tego typu instalacji wykonu¬ je sie na statku zbiorniki, umieszczajac je wy¬ soko pod wzgledem poziomu i pomiedzy sasied¬ nimi pokladami dla osiagniecia maksymalnego efektu stabilizacyjnego przy minimalnym uzyciu 6062660626 wewnetrznej przestrzeni statku. Instalowanie tego rodzaju systemu stabilizacji w duzym statku po¬ ciagneloby za soba wyeliminowanie znacznej ilosci przestrzeni ladunkowej.Poza tym zainstalowanie systemu stabilizacji w takim statku, jak duzy zbiornikowiec, moze rów¬ niez okazac sie bardzo kosztowne ze wzgledu na duza liczbe przedzialów kadluba i wynikajaca stad koniecznosc przeciecia wielu zeber usztywniaja¬ cych i grodzi w celu zmontowania dodatkowych nie¬ zbednych zbiorników pomocniczych i dodatkowe¬ go wzmocnienia, kompensujacego oslabienie spo¬ wodowane przez przeciecia.Z powodu charakterystycznej ruchliwosci plyn¬ nego ladunku, znajdujacego sie w zbiornikowcu, zmienia sie równiez charakterystyka kolysania statku w zaleznosci od przewozonego ladunku, moze to pociagnac za soba koniecznosc zainstalo¬ wania kilku urzadzen do regulowania systemu sta¬ bilizacji w celu dostrojenia go do wspomnianej charakterystyki statku.Znane jest stosowanie centralnych, wzdluznych grodzi z otworami, umieszczonych w poszczegól¬ nych zbiornikach tankowca, które sa szczelnie od siebie oddzielone. Otwory w tych grodziach wy¬ konane sa w tym celu, by tlumic przeplyw plyn¬ nego ladunku wystepujacy v na skutek przechylów statku, dzieki czemu zabezpiecza sie konstrukcje statku przed uszkodzeniem. Grodzie takie nie sluza jednak do oddzialywania na przechylanie sie stat¬ ku, poniewaz w celu uzyskania dobrego efektu sta¬ bilizacji konieczne jest sterowanie przeplywu plyn¬ nego ladunku wzdluz szerokosci statku.Z tego tez wzgledu zasadniczym celem niniej¬ szego wynalazku jest dostarczenie urzadzenia do stabilizowania duzego zbiornikowca, nie wyma¬ gajacego calkowitej modyfikacji grodzi i innych wsporników.Dalszym celem wynalazku jest zainstalowanie na statku urzadzenia biernej stabilizacji, przy mo¬ zliwie jak najdalej idacym wykorzystaniu istnie¬ jacej konstrukcji statku.Wynalazek ma nadto na celu dostarczenie urza¬ dzenia do stabilizacji zbiornikowca przy wyko¬ rzystaniu jego plynnego ladunku lub balastu, jako srodka stabilizacyjnego, bez potrzeby doprowadze¬ nia dodatkowego nieproduktywnego obciazenia.Cel ten osiagnieto dzieki temu, ze przynajmniej dwa boczne zbiorniki i przynajmniej jeden srod¬ kowy zbiornik przeplywowy, które sa umieszczo¬ ne wzdluz szerokosci statku, polaczone sa ze soba poprzez otwory, wykonane w przynajmniej dwóch wzdluznych grodziach umieszczonych pomiedzy ty¬ mi zbiornikami.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia boczny widok zbiornikowca z odcie¬ tymi czesciami ków stabilizacyjnych polaczonych przewodem, fig. 2 — przeterój wylkbnany wzdluz linii 2-2 na fig. 1, fig. 3 — przekrój wzdluz linii 3-3 na fig. 2, fig. 4 — przekrój wzdluz linii 4-4 na fig. 3, fig. 5 — przekrój poprzez poprzeczna grodz, przedstawiaja¬ cy jeden ze sposobów rozmieszczania otworów w systemie stabilizacyjnym oraz urzadzenia do regu- 10 1S 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 lowania wielkosci otworu, fig. 6 — przekrój wzdluz linii 6-6 na fig. 5, fig. 7 — odmiane grodzi w przekroju, podobna do fig. o, przedstawiajacy spo¬ sób regulowania wielkosci otworów w systemie stabilizacyjnym, fig. 8 — przekrój wzdluz linii 8-8 na fig. 7, fig. 9 — widok zainstalowania otworu w systemie stabilizacyjnym w przypadku, gdy wzdluzna grodz sklada sie z podwójnej sciany, fig. 10 — przekrój wzdluz linii 10-10 na fig. 9, fig. 11 — widok, gdy grodz jest falista, a fig. 12 — prze¬ krój wzdluz linii 12-12 na fig. 11.Fig. 1 przedstawia profil duzego zbiornikowca z odcieta czescia dla uwidocznienia polozenia dwóch zbiorników ladunkowych 20 i 22, z których jeden znajduje sie blisko przedniej czesci statku, a drugi umieszczony* jest na rufie.W przypadku bardzo duzego- statku, którego nosnosc przekracza 100.000 ton, dwa zbiorniki la¬ dunkowe mozna dostosowac w ten sposób, by wykorzystac je jako urzadzenie stabilizujace. Rzecz zrozumiala, ze do tego cediu na mniejszych stat¬ kach wystarczy uzyc tylko jeden zbiornik lub czesc zbiornika, umieszczonego w sródokreciu, na¬ tomiast statki wieksze wymagaja zastosowania do stabilizacji wiekszej liczby zbiorników. Zalezy to od konstrukcji statku, wymogów odnosnie podzialu ladunków oraz od wlasciwosci stabilizacyjnych statku.Jedno z poprzecznych zeber 28 z duzymi otwo¬ rami 30, wycietymi dla celów odciazenia, oraz z zebrami 32, pozostawionymi w celu wzmocnienia, jest uwidocznione na fig. 2. Te otwory i zebra stanowia czesc konstrukcji statku i nie przeszka¬ dzaja w zainstalowaniu urzadzenia stabilizujacego wedlug wynalazku. Na fig. 2 pokazano równiez poklad 34, burte 36 statku oraz dno 38. Na fig. 2 pokazana jest takze srodkowa grodz wzdluzna 40 i równolegla do niej grodz wzdluzna 42 oraz roz¬ mieszczone wzdluz powyzszych grodzi usztywnienia 44, sluzace do wzmocnienia konstrukcji kadluba.W zaleznosci od konstrukcji statek ma lub tez moze nie miec grodzi, biegnacej wzdluz jego linii srodkowej. Wzdluzne grodzie 40 i 42 zwykle sa wykonane z jednolitego materialu. Dziela one kaz¬ dy zbiornik ladunkowy na cztery oddzielne zbior¬ niki, z których dwa uwidocznione sa na rysunku.Poprzeczne srodniki 29 (fig. 5) maja duze otwo¬ ry i podobne sa do zebra 28.Chociaz na rysunku pokazana jest tylko jedna strona poprzecznego zebra 28, jest rzecza zrozu¬ miala, ze druga jego czesc jest identyczna i w podobny sposób podzielona na dwa przedzialy zbiornikowe.Jak to widac wyrazniej na rysunku (fig. 3), we¬ wnatrz przedzialów zbiornikowych sa rozmiesz¬ czone w odstepach pionowych zebra 46.Przy instalowaniu w zbiornikowcu urzadzenia stabilizujacego wedlug wynalazku w normalnie szczelnych grodziach 40 i 42 wycina sie otwory 48 by umozliwic cieczy zmagazynowanej w przyleg¬ lych zbiornikach poprzecznych przeplyw w obu kierunkach w poprzek statku w chwili, gdy sta¬ tek przechyla sie na boki. Otwory te sluza jako ograniczenia miedzy najbardziej zewnetrznymi przedzialami, które spelniaja funkcje zbiorników60626 bocznych urzadzenia stabilizacyjnego, a srodkowy¬ mi zbiornikami ladunkowymi, spelniajacymi w urzadzeniu stabilizacyjnym role sekcji przejscio¬ wych.Kiedy statek sie kolysze, ciecz, która moze byc olej lub woda, plynac ze zbiornika znajdujacego sie wyzej przechodzi przez otwory 48.Wytlumienie energii nastepuje w chwili, gdy ciecz zostaje przeniesiona do srodkowych zbiorni¬ ków, spelniajacych funkcje sekcji przejsciowych i stamtad do zbiorników zewnetrznych, które pel¬ nia funkcje bocznych zbiorników w systemie sta¬ bilizacyjnym.Wielkosc otworów 48 róznic sie bedzie znacznie w miare zmian wystepujacych w zalozonych pa¬ rametrach, takich jak lepkosc i gestosc cieczy przewozonej w zbiornikach, okres normalnego przechylenia bocznego statku i stopien jego tlumie¬ nia, który pragniemy uzyskac przy zbiorniku o danej wielkosci.W zbiornikowcu opisanym powyzej otwory ma¬ ja okolo 2,8 m szerokosci i 0,75 m wysokosci.Otwory te (fig. 4) sa rozmieszczone w ten spo¬ sób, by nie dopuscic do oslabienia konstrukcyjnej sztywnosci statku, przy czym otwór 48 znajduje sie miedzy dwoma usztywnieniami 44, dzieki cze¬ mu nie zachodzi na ogól potrzeba uzycia dodatko¬ wego materialu konstrukcyjnego.Kiedy grodz (fig. 9 i 10) ma podwójne sciany, wykonane z gladkich plyt 43 i 45 z usztywniaja¬ cymi zebrami pionowymi 47 i poziomymi 49, umieszczonymi w formie kraty pomiedzy plytami, wówczas otwór wykonany w grodzi wymaga za¬ bezpieczenia w postaci wkladki 50, wmontowanej wewnatrz otworu droga spawania. Wkladka ta nie tylko sluzy jako usztywnienie konstrukcyjne, lecz zapobiega tworzeniu sie jam osadowych. W usztywniajacych zebrach grodzi wykonuje sie od¬ ciazajace otwory 51.Tego rodzaju typ grodzi, o gladkiej scianie, mo¬ ze znalezc zastosowanie w zbiornikowcach, gdzie latwosc czyszczenia jest waznym czynnikiem, szczególnie gdy przewozi sie wina lub oleje jadal¬ ne.Kiedy sciany grodzi 57 sa faliste (fig. 11 i 12), wówczas wewnetrzna krawedz otworu 55 mozna — w razie potrzeby — wylozyc wkladka 52, która wystaje po kazdej stronie pofaldowania, by zrów¬ nowazyc strate sztywnosci, spowodowana przez otwór.Wszystkie te wkladki zabezpiecza sie spoina cia¬ gla, wykonana wokól ich zewnetrznego obrzeza.Jak juz podano poprzednio, kazda instalacja urzadzenia stabilizacyjnego wymaga indywidualne¬ go zaprojektowania dla danego statku, na którym ma byc uzyta. Otwory musza byc tak rozmieszczo¬ ne, by w miare mozliwosci nie powodowaly za¬ klócenia w konstrukcji statku. W tym celu moze zajsc koniecznosc zmiany polozenia niektórych otworów, na przyklad otworów 54 i 56 (fig. 3), któ¬ re sie wykonuje tak, by nie doszlo do ujemnego oddzialywania na zebro 46. Wiele innych elemen¬ tów konstrukcyjnych wywiera wplyw na usytuowa¬ nie w grodzi otworów urzadzenia stabilizacyjnego i chociaz, jak to widac na fig. 3, otwory wykona¬ lo 15 20 ne sa na przestrzeni rozciagajacej sie w góre od dna zbiornika ladunkowego, to w innych przypad¬ kach moze zajsc potrzeba rozmieszczenia wiek¬ szosci otworów w taki sposób, by znajdowaly sie 5 znacznie blizej dna kadluba.W innych przypadkach obszar otworów tak sie przesuwa, by otwory biegly w dól niedaleko od góry kadluba, w zaleznosci od rodzaju przewozo¬ nego ladunku oraz normalnej wysokosci poziomu cieczy. W innych zas instalacjach konieczne jest rozmieszczenie otworów w odstepach nieregular¬ nych lub wykonanie ich w grodzi w kazdym mo¬ zliwym miejscu od dna kadluba do jego góry.Jak juz wspomniano poprzednio, moze równiez zaijlsc potrzeba zimiainy wielkosci otworów, w za¬ leznosci od rodzaju cieczy przewozonej statkiem.W tym celu stosuje sie rózne rodzaje mechaniz¬ mów zaworowych 62, 82, jak to uwidoczniono na rysumltou (tfiig. 5 i «6) oraz '(fig. 7 i 8).Suwakowy typ mechanizmu 62 (fig. 5 i 6) jest szczególnie odpowiedni do otworów rozmieszczo¬ nych w duzych odstepach ze wzgledu na kon¬ strukcyjne wymogi statku. Drazek sterujacy 60 przesuwa sie w góre lub w dól z punktu stero¬ wniczego, znajdujacego sie na pokladzie statku.Drazek ten jest zamocowany do kazdej klapy za¬ worowej 62 za pomoca ustalacza 64 i osadzony przesuwnie przed otworem 65, przy czym utrzy¬ mywany jest w swyim polozeniu przez krawedz 30 grodzi 40 oraz ustalacze 66 i 68. Tak wiec drazek przesuwa sie w góre i w dól, przy czym wiek¬ szosc klap zaworowych 62 otwiera sie lub czescio¬ wo zamyka, regulujac w ten sposób wielkosci otworów 65. 35 Jest mozliwosc zespolenia niektórych otworów, znajdujacych sie w poblizu wierzchu lub tez dna zbiornika ladunkowego, w ten sposób, by mozna je otwierac lub zamykac oddzielnie i niezaleznie 40 od otworów pozostalych.Jezeli z jakiegos powodu trzeba przez jakis czas przestac korzystac z kanalowego, przepustowego sy¬ stemu stabilizacyjnego, jak to ma miejsce przy przewozie róznych cieczy w sasiednich ladow- 45 niach, wówczas wszystkie zasuwy zamyka sie szczelnie, by udaremnic przeplyw cieczy.Inny typ mechanizmu zaworowego 82 (fig. 7 i 8) stosuje sie wówczas, kiedy otwory urzadzenia sta¬ bilizacyjnego sa rozmieszczone stosunkowo blisko 5o siebie. Jak opisano powyzej, drazek 80 sterujacy, zamocowany do zasuwy zaworowej 82 za pomoca ustalacza 84, przesuwa sie poosiowe w góre i w dól.W chwili, gdy drazek jest podniesiony, zasuwa obraca sie na zawiasie 70, otwierajac lub zamykajac 55 otwór 86 w grodzi 90.Tego rodzaju konstrukcja ma te dodatkowa za¬ lete, ze zmienia kierunek przeplywu cieczy w chwi¬ li, gdy ciecz przechodzi przez otwór i uderza o czes¬ ciowo zamknieta zasuwe 82. Zmiana kierunku prze- 60 plywu moze okazac sie dodatkowym czynnikiem tlumiacym, potrzebnym do rozproszenia energii po¬ ruszajacej sie cieczy.Omawiane otwory systemu stabilizacyjnego sa równiez wyposazone w róznego rodzaju dysze, 65 ewenitiualnie rury rozstawione pionowo poprzez60626 7 otwór w celu uzyskania dodatkowego rozproszenia energii.W niektórych typach masowca moze okazac sie wskazane zainstalowanie poziomej plyty w ladow¬ ni lub w zbiorniku, a to w celu odizolowania czesci 5 przewidzianej do celów stabilizacji. Moze to miec miejsce wówczas, gdy zajdzie potrzeba uzycia jako srodka stabilizacyjnego — ciezszej cieczy, jak na przyklad wody morskiej — luib kiedy w dolnej czes¬ ci ladowni przewozi sie sypki ladunek jak na 10 przyklad zboze. iW innych przypadkach sposób ten moze okazac sie bardziej korzystny, poniewaz przez umieszczenie kanalowej przepustowej stabilizacji powyzej srod¬ ka obrotu statku uzyskac mozna wiekszy stopien i5 stabilizacji.We wszystkich tego rodzaju przypadkach prze¬ widuje sie wykorzystanie istniejacych grodzi do ukladu stabilizacyjmego.Jak wynika z powyzszego, przez odpowiednie 20 skonstruowanie i rozmieszczenie otworów miedzy zwykle szczelnymi dla cieczy grodziami, umieszczo¬ nymi pomiedzy przyleglymi zbiornikami wewnatrz zbiornikowca, mozna uzyskac tlumienie wahan bocznych statku dzieki temu, ze ciecz z podniesio- 25 nej burty statku moze plynac w dól poprzez odpo¬ wiednio skonstruowane przejscie, rozpraszajac swa energie i dotrzec do obnizonej burty statku w od¬ powiednim momencie, to jest w chwili, gdy burta zaczyna sie podnosic, utrudniajac tym samym jej 30 podniesienie. PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie tlumiace boczne wahania statku, 35 zwlaszcza tankowca, w którym przeplyw cieczy po¬ miedzy zbiornikaimi jest tlumiony w celu uzyska¬ nia stabilizacji, znamienny tym, ze przynajmniej dwa boczne zbiorniki i przynajmniej jeden srodko¬ wy zbiornik przeplywowy, które sa usytuowane wzdluz szerokosci statku, sa polaczone ze soba za pomoca otworów (48), wykonanych w przynajmniej dwóch wzdluznych grodziach (40) i (42), umieszczo¬ nych pomiedzy tymi zbiornikami.

2. Urzadzenie, wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze otwory (48) sa rozmieszczone wzdluz wysokosci grodzi wzdluznej (40) lub (42) tak, ze otwór (48) po¬ lozony najwyzej znajduje isie ponad poziomem cie¬ czy w stanie 'statycznym, a otwór (48) polozony najnizej znajduje sie powyzej spodu.

3. Urzadzenie, wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze zawiera drazki sterujace (60, 80) do uru¬ chamiania mechanizmów zaworowych (62, 82), slu¬ zacych do przeslaniania otworów w grodzi.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zawiera usztywnienia (44) zmontowane i roz¬ mieszczone poziomo na grodziach wzdluznych (40), przy czym kazdy otwór (48) w grodzi wzdluznej (40) znajduje sie miedzy para usztywnien (44).

5. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 1, znamien¬ na tym, ze otwory (55) w falistej grodzi (57) sa wy¬ posazone we wkladki (52) zamocowane w scianie grodzi (57). 6. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 1, znamien¬ na tym, ze kazda grodz wzdluzna sklada sie z pary równoleglych plyt (43, 45), miedzy którymi znajduje sie okreslona ilosc komór utworzonych przy uzyciu zeber pionowych (47) i poziomych (49), ustawionych prostopadle do siebie i prostopadle do pary plyt (43, 45) przy czym otwory (53) przechodza przez obie plyty (43, 45). 7. Odmiana urzadzenia, wedlug zastrz. 1, znamien¬ na tym, ze poziomo wydluzone otwory (53) roz¬ mieszczone sa w ukladzie pionowym w przynaj¬ mniej jednej grodzi wzdluznej. 66 40 2^24 60 62 68 i Vi\ tt^—t—Prn -29 ff2 28 65 60 29 65 1 1\\\ /I ~~^flT62 4Q 66 62 64 68 65 Fig.

6. Fiq.5KI. 65 a, 43/06 60626 MKP„ B 63 b, 43/06 Fiq.2 30 42 28 34 Fi q-KI. 65 a, 43/06 60626 MKP B 63 b, 43/06 Fiq.

7. Fig.8 28 90 Q 80 84 70 29 44 90 Fiq.9 10, 45 53 50 49 47 Fi910 J —h— / / / I / 47 Eh51 W|- 49 -57 .55 Fi S LZGraf. Zam. 1317. 30.IV.70. 250 PL PL