De momenten-indicator van het Laboratorium voor Scheepsbouwkunde der Technische Hogeschool Delft

R a p p o r t -8

DE MOfiENT£N-IHDIGATOR VAri HET LABORATORIUM TOQR SGIIEEPSBOU.i

DER T E C m n S C H E HOGESCHOOL - DELFT,

D

10 I n l e i d i n g .

De m o m e n t e n - i n d i c a t o r i s i n p r i n c i p e een b a l a n s v o o r momenten<. Het onbekende s t a b i l i t e i t s m o m e n t , d a t w e r k t op een s c h e e p s m o d e l a a n de ene z i j d e van de b a l a n s wordt g e n e u t r a l i s e e r d door a a n de a n d e r a z i j d e met g e i j k t e g e w i c h t e n een bekend moment a a n t e brengen»

F i g . 1 g e e f t h e t i n s t r u m e n t s c h e m a t i s c h weer»

t r

m a

Het i n s t r u m e n t v a l t u i t e e n i n twee d e l e n ; t e n e e r s t e de f e i t e -l i j k e b a -l a n s on t e n tweede de b e v e s t i g i n g van de b a -l a n s aan h e t m o d e -l , de z . g . modelkop. De s c h e i d i n g wordt a a n g e g e v e n door de s t r e e p - s t i p l i j n i n f i g . Io

2

-2 O De b a l a n s .

De b a l a n s b e s t a a t u i t een s t a n g e n m e o h a n i s m e waarvan de s c h a r n i e r e n d e b e v e s t i g i n g e n een z e e r g e r i n g e w r i j v i n g hebben. De h o o f d a s van de b a l a n s i s de a s H. Ten o p z i c h t e v a n de a s H i s h e t i n s t r u ment u i t g e b a l a n c e e r d . De s t a n g e n ABC en DEF z i j n d o o r l o p e n d en h o r i -z o n t a a l ; de s t a n g GBEH i s d o o r l o p e n d en b l i j f t s t e e d s v e r t i c a a l door twee a a n s l a g e n met s l e c h t s w e i n i g s p e l i n g b i j G. Aan GBEH i s s t a r en onder een r e c h t e hoek verbonden de arm H l , d i e de g e i j k t e g e w i c h t e n P d r a a g t * Het s t a t i s c h u i t g e b a l a n c e e r d e p a r a l l e l l o g r a m ABED z o r g t e r v o o r d a t h e t model v r i j kan i n z i n k e n o f u i t t r e d e n om h e t j u i s t e d e -p l a c e m e n t t e behouden. Door h e t t e g e n g e w i c h t ( f i g . 5 ) w o r d t de s t a a f AD met t r i a u i s u i t g e b a l a n c e e r d om D; (.^^ en b a l a n c e r e n AD en DEF tezamen ora E ; ' l ^ ^ en de e n k e l e s t a a f ABC om B. T e n s l o t t e i s de g e h e l e b a l a a s met C^g en u i t g e b a l a n c e e r d om de h o o f d a s H» De door s c h a r n i e r e n i n g e s l o t e n s t a v e n kunnen a l l e e n normaa].- e n d w a r s k r a c h t e n «verbrengen. Het momentenevenwicht om H i s dan e e n v o u d i g op t e s t e l -l e n door de b a -l a n s i n z i j n o n d e r d e -l e n t e s p -l i t s e n , f i g . 2 ,

4

B

T

j

i

^^stab ~ ^ ° °^ ^ K O BE c o s ot = P l . Het maximale moment d a t k a n worden gemeten b e d r a a g t 6 7 5 kg.cm.

3

-3o De modelkopo

De modelkop b e h o o r t wat z i j n g e w i c h t b e t r e f t t o t h e t model. Om de t r i a a s i s h e t model v r i j t e v e r t r i m m e n . De t r i m h o e k i s a f t e l e z e n met b e h u l p van een w a t e r p a s j e op de modelkop. Met een worm-wormwiel o v e r b r e n g i n g i s e l k e h e l l i n g s h o e k t u s s e n O en 9 0 g r a d e n i n t e s t e l l e n . De modelkop i s e v e n e e n s u i t g e b a l a n c e e r d om de a s R

( f i g . 5 ) , z o d a t h e t z w a a r t e p u n t van h e t model ( + k o p ) t i j d e n s de u i t v o e r i n g van dé p r o e f h i e t v e r s c h u i f t .

De metingo

Het model wordt tezamen a e t de modelkop gewogen t o t h e t j u i s t e ésplacement i s b e r e i k t . Dan wordt h e t g e h e e l onder de i n d i c a t o r ge-b r a c h t en door v e r s c h u i v i n g van ge-b a l l a s t wordt de gewenste t r i m h o e k i n g e s t e l d b i j h e t model i n de r e c h t e s t a n d . Het z w a a r t e p u n t van mo-d e l + kop l i g t mo-dan i n l e n g t e r i c h t i n g op mo-de j u i s t e p l a a t s , maar h e t i s n i o t n o d i g hot door v e r s c h u i v e n van b a l l a s t ook nog n a a r h e t l a a f M -s c h e e p -s -s y m m e t r i e v l a k t e b r e n g e n . Het -s t a b i l i t e i t -s m o m e n t wordt n d o gevonden op de v o l g e n d e manier ( f i g . 3 ) .

F I G : 3.

-^ ':• M =

y 7

= ^ V

f =

?

Y

wordt gevonden u i t de b e g i n a a n w i j z i n g van h e t i n s t r u m e n t met hot model i n do r e c h t e s t a n d , t e r w i j l M b i j e l k e gewenste ^ wordt gemeten.

De gemeten waarden van NG' worden v e r v o l g e n s u i t g e s t r o o k t en go-e x t r a p o l o go-e r d t o t ^= O5 f i g , k

•

NM

MG

F I G : 4.

Het r e s u l t a a t van de m e t i n g w o r d t gegeven i n de vorm van een krom mo Voor de arm van toegevoegde s t a b i l i t e i t NM s i n ^ op b a s i s Y>o

Hot s t a b i l i t e i t s m o m e n t van h e t s c h i p wordt daarmee voor a l l e b e l a d i n g s t o e s t a n d e n b i j h e t b e t r e f f e n d e d e p l a c e m e n t e e n v o u d i g b e p a a l d . M =

^ V

NM^

{ f ) = oC .

NM^(y) ,