BE554539A - - Google Patents

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BE554539A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/14Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude for indicating inclination or duration of roll

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description


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   La présente invention concerne un appareil destiné exercer des impulsions mécaniques alternées sur un bâtis, en vue de combattre des couples perturbateurs alternés agissant sur ce bâtis. 



   Cet appareil est plus particulièrement - mais non exclu- sivement - destiné à combattre le roulis des   navires.Il   peut aussi servir à combattre d'autres oscillations que le roulis des navires. 



   L'invention, dans le cas où il s'agit de réduire ou d'étouffer les oscillations de roulis d'un navire, concerne surtout   l'utilisation   des mouvements et des changements de direction d'une masse liquide fonctionnant en circuit fermé dans les conditions suivantes 1) Un mécanisme d'entraînement au moins entretient un mouvement continu d'une masse liquide et lui communique un mouvement de 

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 sens donné et généralement rapide, autour d'un axe parallèle à l'axe de roulis du navire;

   2) A des instants choisis et, de préférence, sous l'action de mécanismes d'asservissement, une partie au moins de cette masse liquide est contrainte de traverser des organes de réaction qui sont fixes par rapport à la coque du navire et disposés de ma- niera à forcer les filets liquides à changer de direction tout en conservant sensiblement constante la force vive du liquide. 



   Les filets liquides, pendant leur traversée des organes de réaction, exercent sur ces organes un couple qui est transmis à la coque et qui est le couple utile contre le roulis. 



  3) Le liquide, continuant son mouvement, passe, sans perdre sa force vive (à de légères pertes près) dans un second organe   d'entre.   tien analogue au premier, d'axe, de préférence, parallèle à celui du premier organe d'entretien et où les vitesses linéaires sont sensiblement égales, en valeur absolue, aux vitesses qu'il possédait dans le premier organe d'entretien mais de sens inverse. 



  4) A des instants choisis, et, de préférence, sous l'action de mécanismes d'asservissement, le liquide est contraint de passer dans de nouveaux organes de réaction solidaires de la coque qui forcent les filets liquides à changer une deuxième fois de direction, tout en conservant sensiblement constante la force vive du liquide. 



   Dans ce deuxième changement de direction, les filets liquides exercent sur les organes de réaction un couple de sens inverse à celui qui avait été exercé précédemment et qui est transmis à la coque. 



  5) Le liquide revient aussitôt, sans perte de force vive (à de faibles pertes près) dans le premier organe d'entraînement où il reprend, après les deux changements de direction qu'il a subis dans les organes de réaction, le mouvement qu'il avait précédem- ment. 



   Le même cycle d'opérations reprend, de préférence sous l'action d'organes d'asservissement, dans des conditions qui 

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 seront exposées plus loin. 



   C'est la même masse liquide qui intervient' au cours des cycles sucessifs, et la force vive étant maintenue cons- tante (à de faibles pertes près), la puissance nécessaire pour le mouvement des organes d'entretien est réduite au minimum. 



  (Les moteurs chargés de l'entretien des 'mouvements compensent (bailleurs les petites pertes,qui sont inévitables). 



   Comme il est précisé plus loin, les mouvements du 
 EMI3.1 
 liquide, sous l'action d5organpsd-lasservissement qui seront décrits ci-dessous, sont réglés de manière à obtenir les résultats suivants : 
Soit un vecteur M   représentant   le moment cinétique (ou moment de la quantité de mouvement) de la masse totale de liquide par rapport à un axe lié au navire et parallèle à son axe de roulis.

   a) -   A   chaque instant t ,la vitesse de l'extrémité du vecteur 
M changée de sens est sensiblement équipollente au couple qu'il faut exercer,sur la coque du navire pour s'opposer, à cet instant, au mouvement de roulis, dans les meilleures con-   ditions.'   b) - La force vive du liquide utilisé -qui fonctionne en circuit fermé- reste, en même temps, de préférence, sensiblement constante, de façon qu'il n'y ait pas lieu -à de faibles pertes près- de reconstituer continuellement cette force vive. 



   Dans certains modes de réalisation de   l'invention;   le liquide est entraîné dans le mouvement de rotation d'un premier carter qui tourne autour d'un axe 'parallèle à l'axe de roulis et est puisé dans ce carter par des organes de puisage. 



   Le liquide passe alors dans des canalisations solidaires de la coque du navire. 



   Ces canalisations modifient la direction du déplace- ment   du,liquide   et provoquent plansi, à chaque instant, sur la coque le   couple   utile contre le   roulis... Elles   conduisent, grâce à 

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 des organes d'injection, le liquide à un second carter tournant où il conserve sensiblement sa vitesse et où il continue à tourner avec ce carter jusqu'à ce que le couple qu'il faut exercer sur la coque pour combattre le roulis   ait 1 changé   de sens.

   Alors, un second système de puisage reprend le liquide dans le second carter tournant, le fait passer dans des canalisations solidaires de la coque, où il exerce un couple utile et de sens inverse au couplé précédent, et le ramène, grâce   à,des   organes d'injection, dans le premier carter tournant,;en conservant sensiblement i sa vitesse. (La conservation de bette vitesse est importante pour l'économie d'énergie). 



   Un cas particulièrement intéressant est celui où le second carter tourne en sens inverse de celui du premier autour d'un axe parallèle à celui du premier-voire confondu géométriquement avec lui-. 



   Dans le circuit du liquide ci-dessus indiqué, sa force vive totale est restée sensiblement constante à de faibles pertes près (d'ailleurs compensées par les moteurs d'entretien des carters tournants), mais son moment cinétique a varié et ce sont les varia- tions de ce moment cinétique qui ont exercé sur le navire, par l'intermédiaire des canalisations solidaires de la coque, les couples utiles contre le roulis. 



   Les mouvements et les débits des organes de puisage et des organes d'injection sont déterminés par un système de servo- commande qui exécute les ordres qui lui sont transmis par un appa- reil de calcul automatique. 



   Cet appareil de calcul automatique est relié à divers organes de mesures (ou de "détection") qui mesurent les divers facteurs qui interviennent dans le phénomène du roulis. 



   Pour mesurer ces facteurs, on peut utiliser, à la manière connue, des appareils permettant de déterminer les divers paramètres liés à l'inclinaison du navire, et notamment l'angle de .roulis, et les variations de ces paramètres dans le temps (dérivées, 

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 intégrales, etc.....)-par exemple, de petits pendules, de petits gyroscopes (parfois appelés "gyro-pilotes"), des accéléromètres, etc....- 
On peut aussi utiliser des organes sensibles à la pression de la mer sur le navire, par exemple manomètres de types variés, organes piézo-électriques,   etc....   



   En définitive, en vue de combattre le roulis, inter- viennent   d'abora   les détecteurs. 



   Leurs indications aboutissent à un calculateur qui réalise la ou les fonctions nécessaires des facteurs utiles. 



   Le calculateur commande, grâce à un'système   d'asser-     vissement,   les organes de puisage et les organes d'injection du liquide, (dans des conditions exposées plus loin). 



   Les appareils selon l'invention diffèrent profondément des appareils anti-roulis connus et présentent notamment, les avantages suivants: 1)- La masse de liquide utilisé est faible. 



  2)- La construction est simple et plus simple, notamment, que celles des amortisseurs à gyroscopes, amortisseurs qui présentent, en parti- culier, l'inconvénient grave de nécessiter des paliers soumis en même temps à de grandes vitesses de rotation et à d'énormes efforts. 



  Inconvénients qui n'existent pas dans les appareils selon l'inven- tion où, notamment, les paliers des carters tournants peuvent être soumis à de grandes vitesses, mais ne supportent que des efforts beaucoup moindres et en particulier ne sont pas soumis aux forces anti-roulis, lesquelles s'appliquent aux canalisations fixes dont on a parlé ci-dessus. 



  3)- Ils sont moins volumineux et moins lourds que les amortisseurs de roulis   à   citernes lesquels nécessitent de grandes masses de liqui- de et de grands réservoirs. 



  4)- Ils consomment beaucoup moins d'énergie que les amortisseurs utilisant des pompes. 



  5)- Ils ne nécessitent pas les modifications importantes de coque 

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 qui sont inévitables dans divers autres systèmes, notamment dans les amortisseurs de roulis à ailerons (ou à safrans). 



  6)- Ils sont susceptibles d'obéir quasi-instantanément. 



  7)- Ils peuvent aisément se construire en grande série. 



   Diverses autres caractéristiques de l'invention appa-   raîtront   au cours de la description. 



   Les figures ci-annexées ont surtout pour but de bien faire comprendre l'invention et ne sont données qu'à titre d'exemplesnon limitatifs. 



   Elles concernent, à titre   d'exemples,   des appareils anti- roulis pour navires. 



   Il est bien entendu que   l'on   peut utiliser des formes très différentes sans sortir du cadre de   l'invention.   



   - La fig. 1 est une coupe par un plan vertical passant par   l'axe   de rotation d'un appareil dans lequel les deux carters tournants sont coaxiaux, en prolongement   l'un   de l'autre et tournant en sens inverses- - La fig. 2 est une coupe par le plan   AA   de la Fig. 1. 



   - La fig. 3 est une coupe par le plan BB de la Fig. 1. 



   - La fig.   4   est relative à un appareil analogue à celui de le. Fig.1, mais dans lequel l'un des carters tournants est à l'intérieur de l'autre. 



   En   fige   1, un moteur 1 entraîne dans sa rotation un arbre 2, porté par un palier 3. Ce palier 3 est relié au pont 4 du navire par le support 5, et le   roteur   1 est fixé sur une console 6 soli- daire du support 5. 



   L'arbre 2 qui est parallèle à l'axe longitudinal du navire   entraîne   en   rotation   un carter tournent 7 de jante extérieure 8. Ce carter est fermé par un flasque rapporté 9 qui est solidaire d'un   nanchon   10. Ce   ronchon   10 repose sur le contre-palier 11 solidaire du hêti 12 et son axe est en prolongement de celui, de   l'arbre:   2. Le nâti est fixé au pont 4 du navire. 



   Le carter 7 porte des aubes 13 et 14 et entraîne dans sa rotation, sans   glissement   (ou sensiblement sans glissement) 

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 une certaine partie L1 d'un liquide L. Sous l'action des forces centrifuges développées dans la rotation du carter 7, la surface interne du liquide prend la forme d'un cylindre de révolution de 
 EMI7.1 
 génératrices xl YI et x l y 1" 
L'appareil comporte (Fig. 1 à droite) un autre dispo- sitif tout à fait analogue à celui qui vient d'être décrit. 



   Un moteur la entraîne dans sa rotation un arbre 2a portépar un palier 3a.Le palier 3a est relié au   pont 4   par le support 5a' et le moteur la est fixésur une console 6a solidaire du support 5a. 



   L'arbre 2a est aussi parallèle à l'axe longitudinal du navire et, dans le cas représenté en Fig. 1, son axe est en pro- longement de celui de l'arbre 2. Il entraîne en rotation un carter tournant 7a de jante extérieure Sa et il est fermé par un flasque rapporté 9a qui est solidaire d'un manchon 10a. Le manchon 10a   @   est porté par le contre-palier 11a solidaire du bâti 12 et son axe est le même que celui du manchon 10 et des arbres 2 et 2a. 



   Le carter 7a porte des aubes 13a et 14a et entraîne dans sa rotation, sans glissement (ou sensiblement sans glissement)., une autre partie L2 du liquide L dont la surface intérieure est un cylindre de révolution de génératrices x2y2 et x2' y2' 
Dans l'appareil représenté en Fig. 1, 2 et 3, les carters tournants 7 et 7a sont entraînés en rotation en sens in- verses l'un de l'autre (conformément aux flèches F1 et F2 tracées sur les Fig. 2 et 3) et, de préférence, à des vitesses égales en valeur absolue et, par conséquent, les parties L1 et L2 du liquide L tournent en sens inverses l'une de l'autre, mais de préférence à des vitesses linéaires égales en valeur   absolue.   



   Un va décrire maintenant les dispositifs de réaction reliés au bâti de l'appareil (et, par suite, au navire) et qui contraignent une partie du liquide à passer du carter tournant 7 dans le carter tournant 7a et vice-versa. 



   En fig. 1 on ne voit, d'ailleurs, que les deux dispositifs qui permettent de puiser le liquide dans le carter tournant 7 

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 pour le faire passer dans le carter tournant 7a (et non ceux qui font passer le liquide du carter 7a au carter 7). 



   Ces deux dispositifs sont identiques et peuvent se déduire l'un de l'autre par une rotation de Ò autour de   l'axe   général de rotation. On va décrire l'un de ces dispositifs. 



   Il comprend essentiellement une canalisation fixe ménagée dans le bâti de l'appareil et qui a ses deux extrémités disposées, l'une, pour puiser le liquide (dispositif de puisage), l'autre, pour le renvoyer (dispositif d'injection). 



   Cette canalisation est formée par deux tubes 15 et 16 solidaires du bâti et reliés entre eux par un canal   17 logé   dans le bâti. 



   Sur le tube 15 peut coulisser un tube 18 qui se termine par une partie recourbée et aplatie formant écope 19 (fig. 1 et 2) et qui est destinée à puiser le liquide dans le carter tournant 7. 



   Autour du tube   coulissant,   18 se trouve un autre tube 20 solidaire du bâti, de façon à ménager entre le tube 18 et le tube 20 des chambres 21 et 22 limitées par ailleurs par le piston 23 solidaire du tube 18, le couvercle   24   et le fond 25 et destinées à régler par des moyens hydrauliques le déplacement du tube 18. 



   A cet effet, les chambres 21 et 22 sont reliées par des conduits 21' et 22' (visibles en Fig. 2) logés dans le bâti, à une boite de commande schématisée en 26 (Fig. 1). 



   Grâce à cette boîte 26 et aux conduits 21' et 22', on peut ainsi mettre sous pression, soit le liquide contenu dans la chambre 21, soit le liquide contenu dans la. chambre 22, ce qui permet de déplacer dans le sens désiré le piston 23 et le tube 18 qui en est solidaire. 



   Sur le tube 16 peut coulisser un tube 27 qui se termine par une partie recourbée formant injecteur 28 (Fig. 1 et 3) et qui est destinée à envoyer le liquide dans le carter tournant 

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Le tube 27 peut être déplacé en translation par des moyens hydrauliques analogues à. ceux qui viennent d'être décrits pour le déplacement du' tube 18. 



   Les écopes peuvent être déplacées entre les deux positions extrêmes suivantes: pénétration complète dans le liquide et sortie complète du liquide. Pour permettre la pénétration   complè-   te dans le liquide (afin de le puiser entièrement) des rigoles 29 et 29a sont prévues dans les jantes 18 et 18a pour loger les extré- mités des écopes. 



   D'autre part, des nervures   30,     30a   sont placées sur les jantes 8 et 8a pour renforcer leur solidité. 



   Comme il a été déjà dit ci-dessus, on voit en Fig.   1   2 et 3, un deuxième dispositif disposé à 180  du premier et destiné aussi à puiser le liquide dans le carter 7 pour l'envoyer dans le carter 7a. Ce dispositif est identique à celui qui vient d'être décrit. 



   La forme intérieure des écopes est détrermié de façon que le liquide y entre   tangentiellement   ou sensiblement tangentiel- lement afin d'éviter les pertes d'énergie. 



   La forme extérieure des écopes est déterminée de façon à éviter les phénomènes parasites et les turbulences. 



   La pénétration d'une écope dans le liquide se fait très graduellement au fur et à mesure que la quantité de liquide diminue dans le carter et généralement de façon que la bouche de   ].-'écope   soit à peu près entièrement plongée dans le liquide, mais avec le bord inférieur de la bouche tangent ou presque tangent à la surface interne du liquide. 



   Les deux écopes qui se trouvent dans un même carter tournant (par   exemple,   les deux écopes visibles en Fig. 1, et 2 dans le carter 7) ont, en   générale   des déplacements symétriques pour conserver un parfait équilibre. 



   La forme intérieure des tuyères d'injection est déterminée de façon que le liquide en sorte aussi tangentiellement que possible 

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 à la surface intérieure du liquide qui se trouve déjà dans le carter, et que la veine liquide soit exempte de turbulence. 



   Le déplacement des tuyères d'injection se fait gra- duellement en partant de la périphérie et au fur et à mesure de l'arrivée du liquide dans le carter. 



   Toutes les surfaces des canalisations, des écopes et des injecteurs en contact avec le liquide sont aussi lisses que possible. 



   On va maintenant décrire les deux dispositifs qui permettent de puiser le liquide du carter 7a pour le renvoyer dans le carter 7. 



   Ils sont visibles seulement en Fig. 2 et 3. Ils sont identiques entre eux et comme les précédents peuvent se déduire l'un de l'autre par une rotation de Ò autour de   l'axe   général de rota- tion. Ils sont, d'autre part, identiques aux dispositifs décrits ci- dessus, à la différence près que les tubes porte-écopes sont mainte- nant dans le carter 7a   (c'est-à-dire   visibles en Fig. 3, qui est la coupe du carter 7a) tandis que les tubes porte-injecteurs sont dans le carter 7   (c'est-à-dire   visibles en Fig. 2, qui est la coupe du carter   7).   



   Chacun de ces dispositifs comprend   un   tube 31 (Fig. 3) solidaire du bâti et un tube 32 (Fig. 2) également solidaire du bâti, ces deux tubes étant reliés entre eux par une canalisation 33 (Fig. 2 et 3) logée également dans le bâti et identique à la canalisation 17 de la fig. 1. 



   Sur le tube 31 (fig. 3) peut coulisser un tube 34 qui se termine par une partie recourbée et aplatie formant écope 35 destinée à puiser le liquide dans le carter tournant 7a. 



   Sur le tube 32 (fig. 2) peut coulisser un tube 36 qui se termine par une partie recourbée formant injecteur 37 destinée à renvoyer le liquide dans le carter 7. 



   Les déplacements des tubes 34 et 36 sont commandés hydrauliquement de la même façon que les déplacements des tubes 18 

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 et 27 et cela dans des conditions qui sont exposées plus loin. 



   La commande des organes de puisage et d'injection peut, d'une manière très générale, se faire par des moyens hydrauliques très variés, ou encore mécaniques ou électriques ou pneumatiques ou par diverses combinaisons de ces divers moyens. 1 
Dans les positions représentées en Fig. 1, 2 et 3, les deux écopes 19 (voir notamment la Fig. 2) sont plongées dans l'anneau liquide entraîné par le carter 7. 



   Au contraire, les injecteurs 37 (fig. 2) sont en position de retrait. Il en résulte que les positions représentées correspondent à un instant où 'le liquide entraîné par le carter 7 dans le sens de la flèche   F, est   puisé dans ce carter. 



   En même temps, les injecteurs 28 (Fig. 1 et 3) sont en position tangente à l'anneau liquide du carter 7a et injectent du liquide dans ce carter dans lé sens de rotation du carter (flèche F2). Quant aux écopes 35, elles sont alors en position de retrait dans le carter 7a; 
Le fonctionnement a lieu comme suit 
A chaque instant t, l'anneau liquide qui se trouve entraîné en rotation (avec une vitesse angulaire u1)par le carter 7, possède, relativement à l'axe de rotation un moment cinétique Ml, représenté par un vecteur parallèle à l'axe de rotation (axe qui est d'ailleurs parallèle à l'axe de roulis du navire). 



   On a, d'ailleurs, pour valeur de ce moment cinétique (ou moment de la quantité de mouvement du liquide): 
M1 =m1 R21 ul ml étant la masse de cet anneau liquide du carter 7, R1 son rayon de gyration et ul sa vitesse angulaire. 



   Au même moment, l'anneau liquide qui se trouve dans le carter 7a est entraîné par ce carter à la vitesse angulaire - u1 et son moment cinétique relativement à l'axe.de rotation est de même : 

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M2= m2 R22 ul   ' eu   étant la masse de cet anneau liquide et R2 son rayon de gyra- tion. 



   Le moment cinétique total M est donné par l'équation algébrique : 
 EMI12.1 
 M = Nl + H2 = ul (ml Rl - mzR2) 
Le couple exercé à chaque instant sur la coque est égal à la dérivée : 
 EMI12.2 
 dM - d - ul (ni, mzR2 )¯f Pcrr faire varier le facteur rzl Ri - m R il suffit      d'envoyer du liquide du carter 7 au carter 7a ou inversement. 



     Autrement   dit, il faut transvaser du liquide du carter 7 au carter 7a ou inversement, selon le moment. 



   De plus, ce transvasement doit être fait plus ou moins vite selon les cas et les moments de façon à donner à la dérivée exprimée ci-dessus la valeur opportune à chaque instant t . 



  Au cours de ce transvasement, le liquide exerce sur   '?les   organes de réaction" constitués par les conduits, les couples utiles contre le roulis. 



   Conne on l'a dit les organes de trans-   vasement   obéissent à chaque   instant    *.'ne   boite de commande 26 qui, dans le cas des fig. 1, 2 en 3 agit par des moyens hydrau- liques sur les tubes porte-écopes etsur les tubes d'injection de façon à puiser, à chaque instant, dans le sens voulu (c'est-à-dire 
 EMI12.3 
 do gauche à droite ou de droite à ['"&1.1,'11(; selon le moment) et avec un débit voulu. 



   La boîte 26 comprend, par exemple, un ensemble de servo- moteurs (non représentés) et généralement électriques qui entraînent des pompes. Ce sont ces pompes qui commandent   hydrauliquement   les pistons tels que les pistons 23 des organes de puisage (fig. 1) et aussi les pistons analogues des organes d'injection. 



   Les servo-moteurs sont sous la dépendance d'un appareil de calcul automatique qui réalise la ou les fonctions nécessaires 

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 des paramètres qui lui sont transmis par les divers organes de détection. 



   Ces organes de détection eux-mêmes mesurent, à chaque   instant, les divers facteurs qui interviennent dans le phénomène de roulis. Ce sont, en particulier, les divers paramètres qui   sont liés à l'inclinaison du navire et, notamment, l'angle de roulis, et leurs variations dans;le temps   (dérivées,   intégrales, etc.....). Ce sont aussi les divers paramètres qui sont liés aux      pressions exercées par la   mersu   la coque. 



   Quant aux organes demesures (ou de   "détection")   on peut utiliser, notamment, de petits pendules, de petits. gyroscopes (gyro-pilotes), des !accéléromètres, des manomètres de types variés,   et,     notamment,   piézo-électriques. 



   Un des avantages de l'invention est la possibilité de modifier, selon les circonstances et les moments,.certaines       caractéristiques de l'appareil. ' 
On peut, en particulier, selon l'importance de la houle,- faire varier les vitesses des carters 7 et 7a, en agissant sur les vitesses des moteurs 1 et la, qui pourront être notamment des moteurs électriques à collecteurs (à courant continu ou à courant alternatif). 



   On peut aussi faire varier la quantité totale du liquide utilisé en limitant la course des écopes, tout en conservant la même masse totale de liqu:Lde. Mais on peut aussi faire varier cette masse totale. 



   Dans ce but, on peut utiliser des réservoirs auxiliaires fixes non représentés dans les fig. 1, 2 et 3. 



   La fig. 4 en montre un. Le liquide passe, grâce à des pompes appropriées, de ce réservoir fixe à l'un des carters tournants 7 et 7a, quant on veut augmenter la masse du liquide. 



   Au contraire, si l'on veut réduire cette masse, il suffit d'établir une dérivation sur les canaux 17 et 17' pour renvoyer la quantité voulue de liquide dans le réservoir fixe. 



   Il faut également noter qu'en fig. 1, il n'a pas été 

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 représenté de vanne sur les canalisations telles que 17, mais que, bien entendu, il est généralement avantageux d'en disposer. Ce qui donne notamment un moyen supplémentaire de réglage. 



   Un autre moyen de réglage (non représenté), éventuel- lement très important, peut être constitué par des aiguilles analogues à celles qu'on utilise pour la régulation des turbines hydrauliques (notamment des turbines   Pelton) .   Ces aiguilles pourront notamment être placées dans les tuyères des injecteurs. 



   L'appareil représenté en Fig. 4 montre un dispositif analogue à celui de la Fig. 1 qui a notamment l'avantagé d'être moins encombrant dans le sens longitudinal. 



   Le carter 7a est ici disposé autour du carter 7, et, dans le cas de la Fig. 4, il est entraîné en rotation dans le sens inverse de celui du carter 7. 



   Le carter 7 est entraîné en rotation par l'arbre moteur 38 grâce à des cannelures 39.L'arbre 38 passe dans des paliers   40   et   41   portés respectivement par le support 5 et par le canon 42 relié au support 5 par les bras   43.   



   Le support 5 est solidaire du pont 4 du navire. 



   L'arbre 38 est entraîné directement en rotation par le moteur 1 qui repose sur la console 6 solidaire du support 5. 



   Un manchon   44   (à gauche de la figure 4) est solidaire du carter 7a et permet de le centrer sur le canon 42 qui lui sert de palier. 



   Le carter 7a porte en outre une couronne   45   qui porte une denture intérieure   46.   



   Sur l'arbre moteur 38 est monté, d'autre part, par canne- lures 47, un pignon 48 qui porte une denture   49.   



   Sur des axes 50 qui sont portés par le support 5, sont montées folles des roues 51 qui portent deux dentures de dia- mètres différents 52 et 53. 



   La denture 52 de petit diamètre, engrène avec la denture   49   du pignon moteur   48.   La denture 53 engrène avec la denture intérieure   46   solidaire du carter 7a. 

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   Le carter 7a est, de cette façon, entraîné en rotation par le moteur 1 en sens inverse de celui du carter 7, et le rapport voulu des vitesses angulaires des deux carters est obtenu par un choix convenable des diamètres des quatre dentures 49, 52, 53, 46. En général, il est avantageux d'obtenir ainsi que les vitesses linéaires des anneaux liquides des carters 7 et 7a soient égales ou sensiblement égales en valeur absolue, mais de sens contraires. 



   Les carters 7 et 7a reposent, d'autre part, grâce aux manchons 10, 10a, sur des portées 54 et 55 solidaires du bâti 12. 



   Les dispositifs de transvasement sont analogues à ceux qui ont été décrits pour la Fig. 1 et fonctionnent de la même manière. 



   Mais en Fig. 4, on a représenté en outre un réservoir auxiliaire 56, qui'n'est pas rotatif, mais fixe. Ce réservoir repose sur le bâti 12. De.ce réservoir partent quatre conduits qui viennent rejoindre les quatre conduits de transvasement logés dans le bâti. Deux de ces conduits, les .conduits 37 et 57' seulement sont visibles en fig.   4.   Ils sont reliés aux conduits 17 et 17' qui servent à transvaser le liquide du carter 7 vers le carter 7a. 



  Une vanne 58 permet de mettre en communication le conduit 17 avec le conduit 57 et d'interrompre la communication entre le conduit 17 et le conduit 16. Une vanne 58' joue le même rôle sur les con- duits 17' et 57'. 



   Si on met en communication, pendant un certain temps, les conduits 17 et 57, d'une part, 17' et 57', d'autre part, le liquide qui se trouve dans le carter 7 est renvoyé pendant ce temps dans la cuve fixe 56 au lieu d'être envoyé dans le carter 7a. Cela permet de diminuer la quantité totale de liquide en travail dans l'appareil, si cela est possible, c'est-à- dire si l'état de la mer ne peut occasionner qu'un faible ou assez faible roulis. 



   Si, au contraire, on veut augmenter la quantité de 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 liquide en travail-quand il s'agit de combattre un roulis plus important- on met en communication au moment opportun les deux autres conduits sortant de la cuve 56 (non représentés en Fig. 1) avec les conduits d'injection situés dans le carter 7 et, grâce à des pompes appropriées (non représentées en Fig.   4)   la quantité voulue de liquide passe de la cuve 56 dans le carter 7. 



   On'peut se servir aussi du réservoir auxiliaire fixe 56, si on estime nécessaire de vider les deux carters tournants 7 et 7a, soit avant de mettre en marche l'appareil, soit avant de l'arrêter et cela, dans le bat, d'une part, d'éviter les balourds eu moment du démarrage ou de l'arrêt, d'autre part, de diminuer l'inertie entraînée à ces moments. 



   Pour vidanger le liquide avant l'arrêt, on peut se servir des écopes et procéder comme exposé ci-dessus pour une vidange   partielle.   Si on n'a pas procédé à la vidange avant   l'arrêt   et qu'on veuille vidanger avant une nouvelle mise en marche, on utilisera des pompes (non représentées sur la figure). 



   Le fluide utilisé dans les conditions exposées ci-dessus sera, en général, un liquide; ses caractéristiques peuvent être diverses selon les cas d'applications. En particulier, on peut utiliser des liquides des densités et des viscosités les plus diverses (par exemple, de l'eau, des huiles, des silicones, etc....). On pourrait aussi, éventuellement, utiliser des liquides de grandes densités (par exemple, du mercure) voire même des poudres (par exemple, des poudres de graphite, poudre de bisulfure de molybdène, etc....).Dans de nombreux cas, il semble qu'il faille accorder la préférence à un liquide très fluide. 



   Comme il   a   été dit ci-dessus, l'invention ne se limite pas aux appareils anti- roulis. Elle peut notamment s'appliquer pour com- battre des oscillations dans les diverses branches de l'industrie, qu'il s'agisse de véhicules, de navires, d'aéronefs, de machines fixes. 



   En ce qui concerne le tangage des navires -dans les cas où l'on pourrait sans inconvénient envisager de le réduire- 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 les dispositifs à utiliser selon la présente invention seraient tout à fait analogues à ceux qui ont été décrits pour combattre le roulis; mais les axes de rotation des carters, au lieu d'être parallèles à l'axe de roulis du navire, seraient perpendiculaires au plan longitudinal médian. 



   On peut largement varier le nombre et la disposition des appareils tels que ceux qui ont été décrits. Par exemple, les,carters tournants tels que 7 et   7a peuvent   être disposés autre- ment qu'il a été indiqué: ils peuvent notamment être disposés côté à côte. 



   On peut grouper en les disposant symétriquement (soit près du maître-couple, soit ailleurs) deux paires de carters 7 et   7a.   On peut encore   répartir   plusieurs paires de carters tels que 7 et 7a en divers points du navire. 



   Dans un même carter, le nombre des organes de puisage et d'injection peut être supérieur à deux. 



   Les canalisations sur lesquelles s'exercent les couples opposés aux perturbations sont rigidement liées à la coque en Fig.l, 2, 3, 4. A titre de variante, elles peuvent être reliées élastique- ment à la coque, notamment avec interposition de ressorts, ou interposition d'organes hydrauliques ou pneumatiques. 



   Il peut y avoir lieu de refroidir les canalisations de transvasement, notamment à l'aide de circulations de liquide. 



   En ce qui concerne l'entretien du mouvement des carters tournants, il peut, comme on l'a vu ci-dessus, être réalisé 'par un seul moteur, avec interposition d'engrenages (cas de la fig. 4). Il peut aussi être réalisé par moteurs indépendants (cas de la   fig.l).   



  Dans ce cas, il peut y avoir intérêt à coupler ces deux moteurs (électriquement, s'ils sont électriques). 



   Les appareils selon l'invention peuvent, en particulier, être installés dans la ou les stations génératrices du navire. 



  En particulier, on peut, en divers cas, faire entraîner (par exemple mécaniquement) les carters tournants tels que 7 et 7a de la fig. 1 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 
 EMI18.1 
 Dar les T1[-).chines thermiques des stations génératrices ell es=LêY::cs (par exemple, par les turbines des tu1'bo-ènlos ou des turbo-   alternateurs) .    



     Par.:'!   les avantages d'une telle disposition, on doit citer, en. particulier, le suivant: on obtient ainsi- l'entrsinement des caraters sans intermédiaire électrique et on évite donc les pertes inévitablesqui résulteraient d'un tel intermédiaire. 



   Eventuellement, on peut interposer des conjoncteurs méca- niques ou des embrayages dans les transmissions qui relient les   moteurs   thermiques et les carters tournants, ce qui permet   ...   volonté d'entraîner l'appareil   anti-roulis   ou au contraire   de   le   séparer.   On po/urrait aussi   interposer,   sur cette   transmission,   un convertisseur de couple. 
 EMI18.2 
 



  Il est tr.'5S iaport3''Lb de aoter que, '[rossa oiodo, l'ansemble de   tuyères   constitué  par   les   canalisations  tellesque 19 et   35   des Fig. 1,2 et   #,   constitue   l'analogue     ('?un   rotor de turbine 
 EMI18.3 
 -n.::Jt'-'¯,1:1ent de turbine hydraulique- supposé bloqué solidaire:.lent avec la cocue du navire. 



   Des lors, on peut, sans sortif du   cadrq   de l'invention, 
 EMI18.4 
 trr.''1.f' los'r ici tout dispositif con'TU  ai.1.s la teclinique des tur- nec. 



  L' ::l.:ly:r8il conforr:J.e D. la présente invention diffère cf.::cntieJ.J s 1(::.1.t des dispositif CO:1.1lUS, dans lesquels ces volants solides sont 1'Lti7.l.^ S, "vce c'cc moyens hydrauliques pour retarder ,-S J.ccl"!r(r D'r-i.O(lir:'1P'l.e{lt la vitesse de rotation de ces volants. 



  ::1:". la rr'-:,e.lt8 Ü1ve'1t10rl all contraire, ta masse li<1:JÎr18 forne par ellr;-'ê 1 la ruasse efficiente contre le couple je olu.^., 1a vitesse de rotation des organes rotatifs 7'r,;str!:f¯='.M du !l0UVC""'llt rie ]rI. niasse liquide est sensiblement CD.,str,.11p 101.11' un C0Uf}l'. o(rl:llrl1at\?'lll' z0=2ilf'.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS.
    1.- Appareil destiné à exercer des impulsions mécanisu alternées sur un bâti en vue de combattre des oscillations et plus particulièrement destiné à combattre les oscillations de? navires, spécialement le roulis, caractérise par le fait qu'il utilise les Mouvements et les changements de direction EMI19.1 <:îunû niasse liquide cui constitue par elle,-lême la. nasse dont l'inertie est utilisée fonctionnant en circuit fermé et comprenant EMI19.2 un pr3.:ir organe (l'entraînement 7 oui entretient le T.l0UverrJ.ent de rotation à vitesse sensiblement constante d'une partie L1 de cette 'nasse liquide autour d'un axe sensiblement parallèle à EMI19.3 l'a::
    e de l'oscillation, un second organe rl'entraîl1.8ment 7a qui entretient le mouvement de rotation à vitesse sensiblement constante de l'autre partie L2 de cette masse'liquide autour d'un axe de préférence parallèle à celui du premier organe d'entraîne- ment mais, de préférence, avec sens de rotation inverse de celui du premier organe d'entretien et des organes de réaction reliés au bâti oui sont destinas à faire passer du liquide, à des instants convenablement choisis, d'un organe d'entraînement dans l'autre EMI19.4 organe d* entraînement, après avoir farce les filets licuides à cl1Pt' ser de direction dans les dits organes de réaction et dans lequel, de préférence,
    les particules liquides conservent sensiblement len vitesse en valeur absolue.
    2. - Appareil suivant la revendication 1, caractérise eo ce oue les organes d'entretien du mouvement sont deÇ carters tournants 7 et 7a entraînas en rotation par un ou plusieurs EMI19.5 >;1r)t.?urs (thermiques, ^1G'CtT'lnLIC's, hydrauliques ......) autour (Ï':11:>:;S :.'C'Y1,..'J¯F.'.rtirIlt O-1.Tw).¯n¯r f l'1}'0 do l'opeillation 5 cO"111:::: t tr?;.
    ',-. Aojareil suivant 7.r revendication .t., part:Lcu7.?¯:rencnt rlE::',l.ri: >1 CO1battr'cJ les oscillations dor navires3, ".t)ri.Pi.i?r'.1C''nt le l'l)ulLsj) présentant les caractéristiques suivantes : a)- Un )T' ml.e.C organe (l'entralnfr<k11t 7, entretient le mouvement de <Desc/Clms Page number 20> rotation d'une masse liquidé L1 autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de l'oscillation du navire; b) - A des instants convenablement choisis, une partie au moins de cette masse liquide L1 est puisée dans le premier organe d'entraî- nement 7 et conduite dans un second organe d'entraînement 7a par- le moyen d'un premier groupe d'organes de réaction reliés à la coque du' navire qui forcent les filets liquides à changer de direction avant que le liquide soit injecté dans le second organe d'entraîne- ment 7a.
    Ce second organe d'entraînement 7a est analogue au premier organe 7, son axe est de préférence parallèle à celui du premier organe, mais avec sens de rotation inverse de celui du premier. c) - A d'autres instants. convenablement choisis, une partie au moins du liquide L2 contenu dans le second organe d'entraînement 7a est puisée dans ledit second organe 7a et est reconduite dans le premier organe d'entraînement 7 par le moyen d'un second groupe d'organes de réaction reliés à la coque du navire qui forcent les filets liquides à changer à nouveau de direction avant que le liquide soit, réinjecté dans le premier organe d'entraînement 7, où il reprend son mouvement primitif.
    4.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de ,réaction comprennent notamment des organes de puisage 18 fixes en rotation mais mobiles en translation et pouvant comporter des écopes 19 à. leur extrémité de puisage et des conduits, fixes par rapport au bâti, qui font communiquer les deux organes d'entraînement.
    5. - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de réaction comprennent notamment des organes d'injection 27, fixes en rotation, mais mobiles en translation et pouvant comporter des tuyères munies d'injecteurs 28.
    6. - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des dispositifs de réglage des débits sont prévus sur les organes de réaction et, en particulier, à leurs extrémités.
    7. - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les mouvements et les débits des organes de réaction sont <Desc/Clms Page number 21> déterminés par un. système de serve-commande qui exécute les ordres qui lui sont transmis par un appareil de calcul automatique relié à divers organes de mesures qui mesurent les divers facteurs qui interviennent dans le phénomène de l'oscillation à combattre.' 8.- Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que des moyens hydrauliques sont utilisés pour commander les parties mobiles des organes de réaction.
    9. - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir fixe qui peut contenir une certaine masse de liquide, pouvant être mise en communication avec l'appareil, ce qui permet de modifier à volonté selon les circonstances, la quantité de liquide entraînée en rotation.
    10. - Appareil suivant les revendications 1 et 2, carac- térisé en ce que les carters tournants sont entraînés par des licteurs thermiques ou des turbines des turbo-machines 'faisant partie d'une station génératrice du navire.
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