T e c h n i s c h e H o g e s c h o o l . S u b - A f d e l i n g d e r G che ep s b o u w'loin d e . D E L F T . H e t L a b o r a t o r i u m v o o r S c h e e p s b o u w k u n d e v a n de T e c h n i s c h e H o g e s c h o o l t e D e l f t . P u b l i k a t i e H r . 6 i r J . G E E R I T S i m . I n d i t a r t i k e l w o r d e n de i n r i c h t i n g , h e t i n s t r u m e n t a r i u m en de w e r t o i j z e v a n h e t n i e u w e L a b o r a t o r i u m v o o r S c h e e p s b o u w -l a i n d e v a n de T e c h n i s c h e H o g e s c h o o -l t e D e -l f t b e s p r o k e n . I I n l e i d i n g . S i n d s 1 9 3 7 b e s c h i k t e de S u b - A f d e l i n g d e r S c h e e p s b o u w l a i n d e i n h e t t o e n m a l i g e gebouw v o o r V e r k t u l g - en S c h e e p s b o u w k u n d e o v e r e e n l a b o r a t o r i u m w a a r i n men p r o b l e m e n op h e t g e b i e d v a n de s c h e e p s h y d r o d y n a m m c a k o n o n d e r z o e k e n . De b e s c h e i d e n u i t r u s t i n g v a n d i t l a b o r a t o r i u m b e s t o n d v o o r n a -m e l i j k u i t e e n s l e e p t a n k v a n 3 7 nio l e n g t e e n 2 , 7 b r e e d t e . Deze t a n k h a d e e n h a l f c i r k e l v o r m i g e d o o r s n e d e e n was g e c o n -s t r u e e r d v a n p l a a t -s t a a l . De s l e e p i n r i c h t i n g w e r d g e v o r m d d o o r een o n b e m a n d s l e e p w a g o o -t j e , g e l e i d d o o r een r a i l b o v e n de -t a n k . H e t s l o e p w a g e n t j e v e r v o e r d e de w e e r s t a n d s d y n a m o m e t e r , w a a r m e e de w e e r s t a n d v a n m o d e l l e n t o t + 1 , 5 m , , b e p a a l d k o n w o r d e n . De u i t r u s t i n g v a n h e t l a b o r a t o r i u m l i e t h e t u i t v o e r e n v a n v o o r t s t u v / i n g s p r o e v e n n i e t t o e ; de b e p e r l r f c e m o d e l l e n g t e z o u o v e r i g e n s e e n z ó k l e i n e m o d e l s c h r o e f i m p l i c e r e n , d a t men e r n -s t i g e m o e i l i j k h e d e n k o n v e n v a c h t e n b i j h e t i n t e r p r e t e r e n v a n de me e t r e s u l t a t e n . H e t v e r r i c h t e o n d e r z o e k i n g s w e r k en h e t p r a c t i c u m v / e r k v a n de s c h e e p s b o u w k u n d i g e s t u d e n t e n b e p a a l d e z i c h d a n o o k v o o r n a m e l i j k t o t v / e e r s t a n d s m e t i n g e n i n v l a k v / a t e r . De a n a l y s e v a n r e i s r a p p o r t e n v a n z e e s c h e p e n , i n v e r b a n d
m e t b e n o d i g d e v e r m o g e n s t o e s l a g e n en s n e l h e i d s v e r l i e s i n z e e -g a n -g d e e d a l s p o e d i -g de b e h o e f t e o n t s t a a n a a n m o n d e l o n d e r z o e k i n k u n s t m a t i g o p g e w e k t e g o l v e n . Om a l t h a n s e n i g i n z i c h t t e v e r k r i j g e n i n de m o g e l i j k h e d e n en m o e i l i j l c h e d e n v a n e e n d e r g e l i j k o n d e r z o e k , i s i n 1 9 5 5 een g o l f m a k e r v a n h e t f l a p t y p e g e ï n s t a l l e e r d , waarmee men r e g e l -m a t i g e g o l v e n t o t een l e n g t e v a n 5 -m. en een h o o g t e v a n 0 , 0 9 » k o n o p w e k k e n . Een a a n t a l o n d e r z o e k i n g e n w e r d m e t d e z e i n r i c h t i n g u i t g e v o e r d z o a l s : de g r o o t t e v a n s t a m p , d o m p , en s l i n g e r b e w e g i n -g e n i n -g o l v e n v a n v e r s c h i l l e n d e a f m e t i n -g e n , de v e r s t o r i n -g v a n h e t g o l f p r o f i e l d o o r e e n v e r t i k a l e c i l i n d e r ( i . v . m , de bouw v a n h e t z e e g a n g s l a b o r a t o r i u m v a n h e t N , S . P , t e \ a g e n i n g e n ) e , d . T e n b e h o e v e v a n h e t s t a t i s c h s t a b i l i t e i t s o n d e r z o e k v / e r d i n 1 9 5 1 een zogenaamde m o m e n t e n i n d i k a t o r a a n g e s c h a f t . D i t t o è s t e l m e e t de s t a t i s c h e s t a b i l i t e i t a a n e e n m o d e l v a n h e t t e o n d e r z o e k e n s c h i p ; i n e n k e l e u r e n i s de kromme v a n a r m e n v a n s t a t i s c h e s t a b i l i t e i t t o t h o e k e n v a n + 9 0 ° b e p a a l d , Ben n a d e r e b e s c h i i j v i n g v a n d e z e moment en i n d i k a t o r v o l g t i n d i t a r t i k e l . De bouw v a n e e n n i e u w gebouw v o o r V . e r l r t u i g , S e h e e p s b o u w -en V l i e g t u i g b o u w k u n d e m e t b i j b e h o r e n d e l a b o r a t o r i a v e r s c h a f t e de S u b - A f d e l i n g d e r S c l i e e p s b o u v / l r u n d e de m o g e l i j k h e i d om o . a . de f a c i l i t e i t e n op h e t g e b i e d v a n h e t e x p e r i m e n t e l e o n d e r z o e k o p o n g e k e n d e wijze u i t t e b r e i d e n , Tv/ee n i e u w e l a b o r a t o r i a z i j n h i e r t o e o p g e r i c h t n . l , : a ) h e t L a b o r a t o r i u m v o o r S c h e e p s b o u v / l c u n d e , v / a a r v a n d o e l , i n r i c h t i n g en w e r k w i j z e i n d i t a r t i k e l b e s p r o k e n w o r d e n - , b ) h e t L a b o r a t o r i u m v o o r S c h e e p s c o n s t r u c t i e s ( z i e S c h i p en V e r f n o , I 3 e n 2 0 , 1 9 5 6 ) I I D o e l v a n h e t l a b o r a t o r i u m . De w e r k z a a m h e d e n i n h e t l a b o r a t o r i u m k a n men i n d r i e g r o e p e n s a m e n v a t t e n ; d e z e v e r d e l i n g g e e f t dan t e v e n s e e n i n -z i c h t i n h e t d o e l v a n h e t l a b o r a t o r i u m .
3
-I n de e e r s t e p l a a t s d i e n t h e t a l s h u l p m i d d e l b i j h e t o n d e n / i j s i n de w e e r s t a n d en v o o r t s t u v / i n g v a n s c h e p e n . Van de s c h e e p s b o u w k u n d i g e s t u d e n t e n w o r d t v e r l a n g d , d a t z i j i n h u n d e r d e o f v i e r d e s t u d i e j a a r e e n e e n v o u d i g e p r o e f i n h e t l a b o r a t o r i u m u i t v o e r e n met de d a a r b i j b e h o r e n d e u i t w e r k i n g v a n de r e s u l t a t e n . .. _ D a a m a a s t b e s t a a t de m o g e l i j k h e i d v a n h e t s t u d e n t a s s i s -t e n -t s c h a p , w a a r b i j o n d e r l e i d i n g v a n de s -t a f , s p e u r v / e r k v e r ^ r i c h t k a n w o r d e n . V o o r h e n d i e de t h e o r e t i s c h e r i c h t i n g i n de S c h e e p s b o u w k u n d e h e b b e n g e k o z e n , i s e r g e l e g e n h e i d om op een o n d e r d e e l v a n de s c h e e p s h 7 d r o d 3 n a a m i c a a f t e s t u d e r e n , h e t g e e n z e l f -s t a n d i g -s p e u r w e r k m e t z i c h mee b r e n g t . I n de t w e e d e p l a a t s b e s t a a t een b e l a n g r i j k d e e l v a n de w e r k z a a m h e d e n u i t s p e u r w e r k o n d e r l e i d i n g v a n de s t a f v a n h e t l a b o r a t o r i u m , I n v e r b a n d h i e r m e e w o r d t gewezen op de s a m e n w e r k i n g m e t h e t N e d e r l a n d s S c h e e p s b o u w k u n d i g P r o e f s t a t i o n t e l a g e n i n g e n . H e t k o n t a k t t u s s e n b e i d e i n s t e l l i n g e n k o m t o n d e r m e e r t o t u i t i n g i n e e n m a a n d e l i j k s e v e r g a d e r i n g v a n de w e t e n s c h a p p e l i j k e w e r k e r s v a n b e i d e l a b o r a t o r i a , w a a r b i j g e d a c h t e n w i s s e -l i n g o v e r h e t o n d e r h a n d e n , en h e t a a n t e p a k k e n w e r k p -l a a t s v i n d t O Ook i s h e t L a b o r a t o r i u m v o o r Scheepsbouv>feunde v e r t e g e n w o o r -d i g -d i n -d e w e r k g r o e p " Z e e g a n g s o n -d e r z o e k " , w e l k e -d o o r h e t H . S , P o i n h e t l e v e n i s g e r o e p e n om de p r o b l e m e n , v / e l k e de z e e g a n g aan h e t g e d r a g v a n e e n s c h i p s t e l t , t e o n d e r z o e l c e n , Ten d e r d e k a n h e t l a b o r a t o r i u m o p d r a c h t e n v a n de i n d u -s t r i e a a n v a a r d e n . Om een o n g e w e n s t e c o m p e t i t i e t u s s e n h e t l a b o r a t o r i u m e n h e t H . S . P o t e v o o r k o m e n , z a l e e n b e p a a l d o n d e r z o e k , d a t op h e t t e r r e i n v a n de t v / e e i n s t e l l i n g e n l i g t , i n b e i d e g e v a l l e n d e z e l f d e k o s t e n m e t z i c h mee b r e n g e n , m De bouv; en i n d e l i n g v a n h e t l a b o r a t o r i u m . j ^ ' i g . 1 g e e f t de p l a t t e g r o n d v a n h e t l a b o r a t o r i u m . De l e n g t e v a n h e t gebouv/ b e d r a a g t 1 1 7 m. en de b r e e d t e i G 1 3 > 5 m . ; d e l e n g t e as i s O o s t - ' e s t g e r i c h t .De f u n d e r i n g b e s t a a t u i t 88 F r a n k i p a l e n met e e n l e n g t e v a n 1 6 h 1 7 m, o n d e r h e t m a a i v e l d . Van d e z e 8 8 p a l e n z i j n e r 5 0 o n d e r de s l e e p t a n k g e p l a a t s t . V i a de g a n g d i e de v i e r v o o r b l o k k e n v a n h e t gebouv/ v o o r ü e r k t u i g - . S c h e e p s b o u w e n V l i e g t u i g b o u v / k u n d e v e r b i n d t , komt men i n de m o d e l l e n w e r k p l a a t s ( 1 ) met de a a n g r e n z e n d e t i m m e r -m a n s w e r k p l a a t s ( 5 ) , V e r d e r b e v i n d e n z i c h a a n de Z u i d z i j d e v a n h e t gebouw a c h t e r -e -e n v o l g -e n s : d-e i n s t r u m -e n t m a k -e r i j ( 5 ) , magazijn ( 7 ) , i n g a n g Z u i d g e v e l ( 8 ) , g a r d e r o b e e n t o i l e t t e n ( 9 ) , t e k e n k a m e r ( 1 0 ) , k a m e r v o o r de b e d i i j f s i n g e n i e u r ( 1 1 ) , k a m e r s v o o r a s s i s t e n t e n ( 1 0 ) , r u i m t e v o o r h e t s t a t i s c h s t a b i l i t e i t s o n d e r z o e k ( 1 2 ) , w e r k p l a a t s v o o r e l e c t r o n i c a , t e v e n s s c h a k e l k a m e r ( 1 3 ) , H i e r a c h t e r b e v i n d t z i c h h e t s t r o m i n g s k a n a a l ( 1 9 ) . Aan de N o o r d z i j d e v a n h e t g e b o u w i s d e g r o t e s l e e p t a n k ( 1 6 ) g e l e g e n , m e t a a n h e t e i n d e d e p l a a t s v o o r de c a v i t a t l e t u n n e l ( 2 2 ) , D ^ l i c h t k o m t i n h e t l a b o r a t o r i u m d o o r k l e i n e r a m e n i n de N o o r d g e v e l , De t w e e d e v e r d i e p i n g d i e n t g e d e e l t e l i j k a l s u i t s l a g z o l d e r ( S J ) wmx o p een v l o e r v a n 1 0 0 0 h e t o n d e r w i i s i n de t e c h n i e k v a n h e t u i t s l a a n g e g e v e n w o r d t e n g e d e e l t e l i j k a l s t e k e n z a a l ( 4 1 2 m ^ v o o r de s c h e e p s b o u w k u n d i g e s t u d e n t e n . Deze 2® v e r d i e p i n g b e h o o r t d u s n i e t t o t h e t e i g e n l i j k e l a b o r a t o r i u m , d o c h v o r m t e e n u i t s t e k e n d e i s o l a t i e t e g e n t e m p e r a t u u r s w i s s e l i n g e n , e v e n a l s de r i j k a m e r s aan de Z u i d z i j d e v a n h e t g e -b o u w « De a a n g e b r a c h t e v e r v / a r m i n g s e l e m e n t e n h e b b e n r u i m s c h o o t s c a p a -c i t e i t om ' s w i n t e r s een t e m p e r a t u u r v a n 1 5 ° C i n de h a l t e v e r z e k e r e n , ^ F i g , 2 g e e f t een o v e r z i c h t v a n h e t l a b o r a t o r i u m . I n s t r u m e n t a t i e en w e r k w i j z e o A , De M o d e l l e n v / e r k p l a a t s , I n d e z e r u i m t e v e r v a a r d i g t men de t e o n d e r z o e k e n s c h e e p s m o d e l l e n v a n p a r a f f i n e ( i n b i j z o n d e r e g e v a l l e n v a n h o u t ) . De p a r a f f i n e i s gemengd m e t 3 , 5 b i j e n w a s om een i e t s m i n d e r v r o s m a t e r i -a -a l t e v e r k r i j g e n ; h e t s m e l t p u n t v -a n h e t m e n g s e l b e d r -a -a g t ± 6 5 ° C ,
5
-H e t s m e l t e n v i n d t p l a a t s i n een e l e k f e r i s c h v e r w a r m d e o v e n ( f i g . 1 n o . 3) v a n 9 IC met 300 l i t e r i n h o u d ; een t h e r m o s t a a t h o u d t de t e m p e r a t u u r dan k o n s t a n t op 75° 0 . Be g i e t v o r m v a n h e t m o d e l w o r d t i n een k l e i b a k ( f i g . 1 n o . 4 ) g e m o d e l l e e r d , w a a r b i j een b e w e r k i n g s t o e s l a g v a n + 1 cm. n o d i g i s . Ben k e m v a n l a t w e r k , o v e r t r o k k e n met l i n n e n l a a t e e n w a n d -d i k t e v a n 2 - 4 cm, v r i j , a f h a n k e l i j k v a n -de m o -d e l g r o o t t e . De g i e t v o r m , v o o r z i e n v a n de n o d i g e o p k o m e r s , k a n men d a a r n a v u l l e n m e t v l o e i b a r e p a r a f f i n e u i t de o v e n , z o d a t n a s t o l l i n g v a n h e t m a t e r i a a l h e t m o d e l g e r e e d i s t e r v e r d e r e b e w e r k i n g . Deze g e s c h i e d t op de f r e e s m a c h i n e ( f i g . 1 n o . 2 ) ; de f r e e s -m a c h i n e f r e e s t w a t e r l i j n e n i n h e t g i e t s t u k , w a a r b i j -men g e b r u i k m a a k t v a n e e n w a t e r l i j n e n t e k e n i n g v a n h e t m o d e l . I n w e z e n i s d e z e m a c h i n e d u s een c o p i e e r b a n k , d i e een w a t e r l i j n v a n de t e k e n i n g d , m , v . t w e e f r e z e n ( é é n a a n b a k b o o r d e n é é n a a n s t u u r b o o r d ) op h e t m o d e l o v e r b r e n g t . H e t a a n t a l w a t e r l i j n e n i s z o d a n i g , d a t de v o r m v a n h e t m o d e l p r a k t i s c h v a s t l i g t . H e t m a t e r i a a l , d a t t u s s e n de g e f r e e s d e w a t e r l i j n e n i s b l i j v e n s t a a n , k a n n u met de h a n d b i j g e w e r k t w o r d e n t o t d a t e e n g l a d v l o e i e n d o p p e r v l a k v e r k r e g e n i s . H i e r b i j w o r d t op e n k e l e p l a a t s e n g e b r u i k g e m a a k t v a n d w a r s m a l -l e n om de j u i s t e v o r m aan t e g e v e n . De m a x i m a -l e m o d e -l -l e n g t e b e d r a a g t + 3 , 1 m . T e n e i n d e t u r b u l e n t e s t r o m i n g l a n g s h e t m o d e l t e s t i m u l e r e n , b r e n g t men op 5>S v a n de l e n g t e een z . g . t u r b u l e n t i e d r a a d v a n 1 mm. m i d e l l i j n a a n . Ha h e t b a l l a s t e n v a n h e t m o d e l t o t h e t v e r e i s t e d e p l a c e m e n t m e t b e h u l p v a n een w e e g b a l a n s ( b e r e i k t o t 250 k g . ) , i s h e t m o d é l g e r e e d v o o r h e t u i t v o e r e n v a n e e n w e e r s t a n d s p r o e f i n s t i l w ï f t e r . I n h e t g e v a l v a n p r o e v e n i n l o n g i t u d i n a l e g o l v e n , w a a r b i j h e t m o d e l o n d e r h e v i g i s aan s t a m p - , d o m p - en s c h r i k b e w e g i n g e n , m o e t e r v o o r g e z o r g d w o r d e n , d a t h e t l a n g s t r a a g h e i d s m o m e n t v a n h e t m o d e l de j u i s t e v e r h o u d i n g h e e f t t . o . v , h e t p r o t o t y p e , I s de s c h a a l v o o r l i n e a i r e a f m e t i n g e n > ' , dan i s d i e v o o r6 -de t r a a g h e i d s m o m e n t e n b l i j k b a a r c< I n h e t l a b o r a t o r i u m i s e e n a p p a r a a t o n t w i k k e l d , de z . g . t r a a g h e i d s t a f e l ( f i g . 3 ) , waarmee o p s n e l l e w i j z e h e t t r a a g -h e i d s m o m e n t v a n een m o d e l t . o . v . z i j n z w a a r t e p u n t t e b e p a l e n i s . D o o r h e t v e r s c h u i v e n v a n b a l l a s t g e w i c h t e n i n l a n g s r i c h t i n g j t e n o p z i c h t e v a n h e t z w a a r t e p u n t , k a n men d u s e e n b e p a a l d t r a a g h e i d s m o m e n t i n s t e l l e n . ï ' i g » 4 g e e f t een p r i n c i p e s c h e t s v a n de t r a a g h e i d s t a f e l , I n de e e r s t e p l a a t s s t e l t men de s c h a r n i e r a s ( 1 ) t , o , v . d e t a f e l ( 2 ) o p e e n h o o g t e a , w e l k e g e l i j k i s a a n de h o o g t e v a n h e t z w a a r t e -p u n t v a n h e t m o d e l b o v e n d e k i e l . De t a f e l , w a a r o p h e t m o d e l z o d a n i g g e p l a a t s t m ^ r d t , d a t z i j n z w a a r t e p u n t i n de s c h a r n i e r a s l i g t , i s a a n é é n d e r e i n d e n d , m , v , l o s k o p p e l b a r e v e r e n ( 3 ) aan de f u n d a t i e ( 4 ) v e r b o n d e n . L a a t men n u de t a f e l o s c i l l e r e n t . o . v , d e s c h a r n i e r a s , d a n i s de p e r i o d e T v a n d e z e o s c i l l a t i e een maat v o o r h e t t r a a g -h e i d s m o m e n t v a n -h e t m o d e l . H e t v e r b a n d t u s s e n p e r i o d e en t r a a g h e i d s m o m e n t i s e x p e r i m e n -t e e l b e p a a l d d o o r b e k e n d e g e w i c h -t e n op de u i -t e i n d e n v a n d e t a f e l t e p l a a t s e n ; h e t t r a a g h e i d s m o m e n t v a n d e z e g e w i c h t e n en d e p e r i o d e v a n de o s c i l l a t i e z i j n g e m a k k e l i j k v a s t t e s t e l l e Deze i j k i n g i s v o o r v e r s c h i l l e n d e w a a r d e n v a n a u i t g e v o e r d . H e t i s d u i d e l i j k , d a t b i j h e t v e r s c h u i v e n v a n g e w i c h t e n , h e t z w a a r t e p u n t v a n h e t m o d e l , z o w e l i n l e n g t e a3^ i n h o o g t e o p d e z e l f d e p l a a t s m o e t b l i j v e n . D o o r de v e r e n ( 3 ) l o s t e k o p p e l e n , i s d i t t e c o n t r o l e r e n : de t r a a g h e i d s t a f e l i s d a n e e n b e l a n s g e w o r d e n , w a a r b i j e e n w a t e r p a s j e o p de t a f e l de h o r i z o n t a l e s t a n d a a n g e e f t , i n d i e n h e t z w a a r t e p u n t i n l e n g t e v a n h e t m o d e l o p de j u i s t e p l a a t s l i g t , I s d i t h e t g e v a l , dan z a l een g e w i c h t j e op é é n d e r e i n d e n v a n de t a f e l e e n h o e k v e r d r a a i ï n g t o t g e v o l g h e b b e n , d i e o n a f h a n -k e l i j -k i s v a n h e t f e i t o f h e t m o d e l a l o f n i e t a a n w e z i g t s a l s h e t g e w i c h t s z v / a a r t e p u n t v a n h e t m o d e l i n de s c h a r n i e r a s l i g t . U i t h e t b o v e n s t a a n d e b l i j k t , d a t de t r a a g h e i d s t a f e l h e t m o g e l i j k m a a k t om öip h e t " d r o g e " :
7
-1 ) h e t v e r e i s t e t r a a g h e i d s m o m e n t 2 ) de j u i s t e t r i m l i g g i n g 3) de h o o g t e v a n h e t m o d e l z w a a r t e p u n t l n t e s t e l l e n . Aan de m o d e l l e n w e r k p l a a t s g r e n s t de t i m m e r w e r k p l a a t s , w a a r i n e n k e l e h o u t b e w e r k i n g s m a c h i n e s z i j n o p g e s t e l d t e n d i e n s t e v a n h e t modelmaken ( b i j v , v o o r h o u t e n m o d e l l e n , k e r n e n e n z , ) B . De i n s t n i H ^ n t m a k e r i ) . Deze ü e n t q n m e e f c i n s t rumen t e n en m o d e l s c h r o e v e n i n e i g e n b e h e e r t e v e r v a a r d i g e n , w a a r t o e een a a n t a l m e t a a l b e w e r k i n g s m a c h i n e s a a n w e z i g z i j n . E e n g r o o t d e e l v a n de D K e t o p s t e l l i n g e n w o r d t h i e r v e r v a a r d i g d . De m o d e l s c h r o e v e n v o o r c a v i t a t l e t u n n e l en v o o r t s t u w i n g s p r o e ¬ v e n g i e t men e e r s t m e t een b e p a a l d e b e w e r k i n g s t o e s l a g i n e e n g i e t v o r m van. g i p s . H e t m a t e r i a a l i s een m e n g s e l v a n t i n a n t i -moon en b i s m u t h . D a a m a w o r d e n op de s c h r o e v e n b a n k i n e l k b l a d aan d r u k - en z u i g z i j d e e e n g r o o t a a n t a l g a a t j e s g e b o o r d , w a a r v a n h e t d i e p s t e p u n t r a a k t aan h e t t e v e r k r i j g e n s c h r o e f • e r v l a k . Met de h a n d w o r d t h e t o v e r t o l l i g e m a t e r i a a l w e g -g e v i j l d , z o d a t a l l e -g a a t j e s j u i s t v e r d w e n e n z i j n . De a f g e w e r i c t e s c h r o e f k a n men d a a m a i n de o p m e e t b a n k nameten, De i n s t r u m e n t m a k e r i j d i e n t t e v e n s a l s s e r v i c e w e r l c p l a a t s v o o r h e t L a b o r a t o r i u m v o o r S c h e e p s c o n s t r u c t i e s , Y o o r h e t v e r v a a r d i g e n v a n g r o t e r e w e r k s t u k l c e n s t a a n de f a c i l i -t e i -t e n v a n de C e n -t r a l e v . e r k p l a a -t s v a n de T e c h n i s c h e H o g e s c h o o l t e r b e s c h i l c k i n g , w a a r e e n u i t g e b r e i d e v e r z a m e l i n g g e r e e d s c h a p s w e r k t u i g e n a a n w e z i g i s , C . De s l e e p t a n k en s l e e n w a g e n . De a f m e t i n g e n v a n de s l e e p t a n k z i j n : l e n g t e 9 6 , 8 0 m , b r e e d t e 4 , 2 8 m, h o l t e 2,70 m . ; n o r m a l e w a t e r d i e p t e 2,50 m . De t a n k v / a a r v a n de d o o r s n e d e r e c h t h o e k i g i s , v / e r d i n 5 s e c t i e s g e b o u w d d i e l a t e r a a n e l k a a r v e r b o n d e n z i j n .H e t e e r s t e d e e l v a n de t a n k b e s t a a t u i t een h a v e n t j e , a f g e s l o t e n d o o r e e n wegneembaar h o u t e n s c h o t , om d e n i e t g e b r u i k -t e m o d e l l e n -t e g e n g o l f s l a g -t e b e s c h e r m e n . YóÓT h e t s c h o t b e v i n d t z i c h een s t r a n d , d a t de g o l v e n u i t d e m p i d i e aan de a n d e r e z i j d e v a n de t a n k o p g e w e k t k u n n e n w o r d e n , H e t s t r a n d b e s t a a t u i t een k o n s t r u k t i e v a n h o e k s t a a l , aan de b o v e n z i j d e a f g e d e k t d o o r h o u t w a a r o p g r i n d i s a a n g e b r a c h t . H e t g e h e l e s t r a n d k a n men d . m . v , v i e r s c h r o e f s p i n d e l s omhoog en o m l a a g d r a a i e n en o n d e r de g e w e n s t e h o e k i n l a n g s r i c h t i n g s t e l l e n ( n o r m a a l ^ 1 0 ° ) , De d o o r s n e d e i n l a n g s r i c h t i n g i s p a r a b o l i s c h m e t een c i r k e l -v o r m i g d e e l aan de b o -v e n z i j d e , d a t a a n h e t w a t e r o p p e r -v l a k r a a k t , O n g e v e e r op de h a l v e l e n g t e v a n de t a n k b e v i n d t z i c h de p o m p -k a m e r , v/aarmee men h e t w a t e r u i t de t a n -k i n h e t r i o o l o f i n h e t s t r o m i n g s k a n a a l k a n p o m p e n . De t a n k w o r d t g e v u l d met n o r m a a l l e i d i n g w a t e r , w a a r a a n g e e n c h e m i s c h e m i d d e l e n t o e g e v o e g d z i j n om a l g e n g r o e i t e g e n t e g a a n , T o t d u s v e r b l e e k a l g e n g r o e i n i e t o p t e t r e d e n , h e t g e e n w a a r -s c h i j n l i j k t e d a n k e n i -s a a n de g e r i n g e h o e v e e l h e i d d a g l i c h t , d i e v a n u i t h e t H o o r d e n de t a n k b i n n e n k o m t . Aan h e t e i n d e v a n de t a n k i s e e n g o l f m a k e r v a n h e t p n e u -m a t i s c h e t3rpe o p g e s t e l d , D r T o d d v a n h e t T a y l o r M o d e l B a s i n t e • . a s h i n g t o n s t e l d e o n s i n d e r t i j d h e t o n t w e r p v a n een d e i ^ e l i j k e g o l f o p w e k k e r v o o r e e n k l e i n e r e t a n k t e r b e s c h i k k i n g . Met b e h u l p v a n d e z e g e g e v e n s w e r d de i n s t a l l a t i e g e k o n s t r u e e r d , w e l k e i n f i g , 5 s c h e m a -t i s c h w e e r g e g e v e n i s . Een v e n t i l a t o r v e r o o r z a a k t v i a een k l e p p e n k a s t a f w i s s e l e n d o v e r d r u k en o n d e r d r u k i n een d o m , w e l k e b o v e n h e t w a t e r g e -p l a a t s t i s . De h i e r d o o r v e r o o r z a a k t e n i v e a u v e r a n d e r i n g e n v a n h e t w a t e r , p l a n t e n z i c h i n de t a n k v o o r t a l s g o l v e n . De dom i s aan de o n d e r z i j d e g e d e e l t e l i j k a f s l u i t b a a r d o o r e e n s t a l e n k l e p : v o o r z e e r k l e i n e g o l f l e n g t e n w o r d t de k l e i n e o p e n i n g g e b r u i k t e A c h t e r de g o l f m a k e r i s een z e e f van g a a s a a n g e b r a c h t , w a a r -d o o r k l e i n e v e r s t o r i n g e n v a n h e t g o l f o p p e r v l a k v e r -d w i j n e n .
De p e r i o d e v a n de k l e p p e n k a s t b e p a a l t de p e r i o d e e n dus de l e n g t e v a n de g o l v e n ; i m m e r s op e e n w a t e r d i e p t e v a n m i n s t e n s de h a l v e g o l f l e n g t e g e l d t m e t goede b e n a d e r i n g : T = ( w a a r i n T = p e r i o d e , = g o l f l e n g t e ^ en g = v e r s n e l l i n g v a n de z w a a r t e -k r a c h t ) De a a n d r i j v i n g v a n de k l e p p e n k a s t b e s t a a t u i t een e l e k t r o n i s c h g e r e g e l d e e l e k t r o m o t o r v a n 1 K77, waarmee p e r i o d e n v a n 0,7 s e c . t o t 2 s e c , z i j n i n t e s t e l l e n , met o v e r e e n k o m s t i g e g o l f l e n g t e n v a n r e s p , + 0 , 8 0 m, en 6,25 m . De g o l f h o o g t e r e g e l t men d o o r de l u c h t o p b r e n g s t v a n de v e n t i l a t o r op een b e p a a l d e w a a r d e i n t e s t e l l e n d , m . v , e e n v e r -s c h u i f b a r e bodem i n h e t v e n t i l a t o r h u i -s . B i j g e l ; i j k b l i j v e n d t o e r e n t a l m a a k t men de v e n t i l a t o r d a a r d o o r a l s h e t w a r e g r o t e r o f k l e i n e r , z o d a t op d e z e w i j z e de l u c h t -o p b r e n g s t g e v a r i e e r d k a n w -o r d e n . G -o l f h -o -o g t e n t -o t + 20 cm» h o o g t e z i j n b e r e i k b a a r . De v o o r n a a m s t e g e g e v e n s v a n de v e n t i l a t o r z i j n : l u c h t o p b r e n g s t m a x i m a a l
9000
m ^ / h m a x i m a a l d i n i k v e r s c h i l t u s s e n z u i g - en p e r s z i j d e : 60 cm, w a t e r , t o e r e n t a l 1500 o m w / m i n . m a x i m a a l b e n o d i g d v e r m o g e n 25 p k . De v o o r d e l e n v a n een p n e u m a t i s c h e g o l f o p w e k k e r z i j n : 1) de s n e l l e r e g e l b a a i i i e i d en h e t g e r i n g e r e g e l v e r m o g e n v o o r p e r i o d e en a m p l i t u d e , 2) de m o g e l i j k h e i d om e e r s t de p e r i o d e i n t e s t e l l e n en d a a m a de v e n t i l a t o r i n t e s c h a k e l e n , z o d a t d i r e c t g o l v e n v a n de j u i s t e l e n g t e g e p m d u c e e r d i v o r d e n , 3 ) de a f w e z i g h e i d v a n b e w e g e n d e d e l e n o n d e r w a t e r . De h i e r b e s p r o k e n i n s t a l l a t i e i s g e s c h i l c t v o o r h e t opwekken v a n e n k e l v o u d i g e g o l f s y s t e m e n . V a r i e e r t men de p e r i o d e v a n de k l e p p e n k a s t t i j d e n s h e t b e d r i j f d a n z e n d t de g o l f m a k e r , g o l v e n v a n v e r s c h i l l e n d e l e n g t e u i t w e l k e een o n d e r l i n g v e r s c h i l l e n d e s n e l h e i d h e b b e n .1 0 -D o o r s u p e r p o s i t i e v a n de e n k e l v o u d i g e k o m p o n e n t e n o n t s t a a t een o n r e g e l m a t i g g o l f b e e l d ; op d e z e w i j z e k a n men b e p a a l d e g o l f s p e c t r a o p w e k k e n , d i e o v e r e e n k o m e n met g o l f s p e c t r a op z e e . Om een d e r g e l i j k s p e c t r u m i n d è t a n k t e k u n n e n r e p r o d u c e r e n , i s de k l e p p e n k a s t v o o r z i e n v a n een e l e k t r o n i s c h e ' ^ p r o g r a m m a -r e g e l a a -r , w e l k e a c h t e -r e e n v o l g e n s 190 p e -r i o d e n kani i n s c h a k e l e n w a a r v a n de w a a r d e n i n een b e p a a l d e v o l g o r d e u ^ t de r e e k s 0 , 8 , 0 , 9 2,0 s e c , t e k i e z e n z i j n . Deze v o l g o r d e i s w i l l e -k e u r i g i n t e s t e l l e n , d o c h w o r d t d a a m a n a e l -k e 100 p e r i o d e n s t e e d s h e r h a a l d . De t i j d t u s s e n t w e e o p e e n v o l g e n d e p e r i o d e n i s t o t 10 s e c , i n s t e l b a a r . H e t z a l d u i d e l i j k z i j n , d a t deze g o l f m a k e r b e p e r k t i s t o t z , g . l a n g k a m m i g e g o l v e n , w a a r v a n de v o o r t p l a m t i n g s r i c h t i n g even-^^x m j d i g i s met de l e n g t e a s v a n de s l e e p t a n k . De s l e e p w a g e n * ( z i e f i g , 6 ) l o o p t met v i e r w i e l e n ( d i a m e t e r ' 6 0 c m , ) o p r a i l p m f i e l H P , d a t a a n de b o v e n z i j d e n a u w k e u r i g v l a k g e s c h a a f d i s . Twee s t e l l e n v a n v i e r h o r i z o n t a l e g e l e i d e ^ r o l l e n z o r g e n e r v o o r , d a t de wagen op de r a i l s b l i j f t . De v o o r n a a m s t e g e g e v e n s v a n de s l e e p w a g e n z i j n : 1 ) G e w i c h t i n c l u s i e f m e e t a p p a r a t u u r 5 t o n . 2) S n e l h e i d s b e r e i k I : 0 , 4 - 7,5 m / s e c I I : 0,035 - 0,75 m / s e c . 3) A s u i d r i j v i n g : b e r e i k I : op e l k d e r w i e l e n een g e -l i j k s t r o o m s h u n t m o t o r v a n 5 KK; 110 V , b e r e i k I I : em% m o t o r ^ a a n é | n d è r > 4 ) S t r o o m v o o r z i e n i n g : een • a r d L e o n a r d a g g r ^ a a ^ ® ' ' * ' v a n 25 IC g e p l a a t s t i n de t a n k h a l . De s t r o o m t o e v o e r n a a r de wagen g e s c h i e d t v i a s l e e p l e i d i n g e n ^ H e t v e l d v a n de v i e r w a g e n m o t o r e n w o r d t b e k r a c h t i g d d o o r een g e n e r a t o r , w e l k e op de s l e e p w a g e n i s g e p l a a t s t . V o o r h e t s n e l h e i d s b e r e i k I I z i j n de v o l g e n d e r e g e l i n g e n v a n de w a g e n s n e l h e i d m o g e l i j k : 1) de h a n d r e g e l i n g ; de b e k r a c h t i g i n g v a n h e t v e l d v a n M De s l e e p w a g e n s , f r e e s m a c h i n e , p r o p e l l e r d y n a m o m e t e r s en de s c h r o e v e n b a n k z i j n g e l e v e r d d o o r de f i r m a Kempf & RemmeBB .^^e H a m b u r g ,
11
-de V ; , L . g e n e r a t o r g e b e u r t d a n d o o r e e n k l e i n VJ,L, a g g r e g a a t , o p de v / a g e n . 2 ) de e l e k t r o n i s c h e r e g e l i n g ; h i e r b i j v e r z o r g t e e n e l e l r t r o n i s c h e s c h a k e l i n g d e b e k r a c h t i g i n g . Deze e l e k t r o n i s c h e s c h a k e l i n g v / o r d t g e s t u u r d d o o r e e n k o i a p e n s a t i e t r a p , v / a a r v a n de u i t -g a n -g s p a n n i n -g e v e n r e d i -g i s m e t de a f w i j k i n -g e n v a n de i n -g e s t e l d e s n e l h e i d , w a a r d o o r s t a b i l i s a t i e v a n d e w a g e n s n e l h e i d p l a a t s v i n d t O V o o r m e e t d o e l e i n d e n i s o p de s l e e p w a g e n 2 2 0 V g e l i j k - e n w i s s e l j s p a n n i n g e n 12 V . g e l i j k s p a n n i n g a a n w e z i g . I ï T a a s t de e l e k t r o m a g n e t i s c h e r e m i n r i c h t i n g , d i e a a n de e i n d e n v a n de t a n k a u t o m a t i s c h l n w e r k i n g t r e e d t , b e v i n d t z i c h a a n de z i j d e v a n de g o l f o p w e k k e r een o p v a n g i n r i c h t i n g , b e s t a a n d e u i t e e n s t a a l d r a a d , d i e d w a r s o v e r de t a n k g e s p a n n è n i s , L e o p t de w a g e n i n de d r a a d , d a n h e f t d e z e v i a l e i r o l l e n e e n z w a a r g e w i c h t o m h o o g , d a t i n e e n p u t aan h e t e i n d e v a n de t a n k h a n g t . V ó ó r a a n de wagen i s e e n o p h a a l b a r e p l a n k b e v e s t i g d v a n 4 , 2 X 0 , 7 m . Ha h e t b e ë i n d i g e n v a n e e a a t e t v a a r t w o r d t de p l a n k o p h e t w a t e r n e e r g e l a t e n , z o d a t d e z e b i j h e t t e r u g r i j d e n de t a n k a . h o W . g l a d s t r i j k t . De v / a c h t t i j d t u s s e n de m e e t v a a r t e n i s h i e r d o o r a a n z i e n l i j k g e r e d u c e e r d . V o o r a l b i j p r o e v e n i n g o l -v e n k u n n e n de d o o r h e t m o d e l o p g e w e k t e d w a r s g o l -v e n h e t w a t e r a n d e r s z e e r l a n g o n r u s t i g h o u d e n , D , M e e t o p s t e l l i n g v a n h e t m o d e l ( z i e f i g . 7 ) e n m e e t a n n a r a t a i . Op h e t m a d e l z i j n v ó ó r en a c h t e r h e t g r o o t s p a n t e e n s t e l l i d i -t e h o r i z o n -t a l e r o l l e n a a n g e b r a c h -t ( 1 ) , H i e r -t u s s e n p a s -t e e n s t e l v e r t i k a l e r o l l e n ( 2 ) d i e a a n de wagen b e v e s t i g d ziin-r D o o r h e t t o e p a s s e n v a n k o g e l l a g e r s i s de v / r i j v i n g t o t e e n m i n i m u m g e r e d u c e e r d , t e r w i j l h e t m o d e l v r i j i s om t e s t a m p e n , dompen e n s c h r i k k e n . Z i j d e l i n g s u i t w i j k e n v a n h e t m o d e l i s n i e t m o g e l i j k . Om h e t m o d e l met d e wagen op s n e l h e i d t e b r e n g e n , i s e e n k l e m -i n r -i c h t -i n g a a n g e b r a c h t , b e s t a a n d e u -i t 2 h o r -i z o n t a l e r o l l e n , d i e aah v / e e r s z i j d e n t e g e n e e n h o u t e n d o o s j e , d a t op h e t m o d e l b e v e s t i g d i s , g e d r u k t k u n n e n v / o r d e n ( 3 ) . I s de v/agen op s n e l -h e i d , d a n k a n d e b e s t u u r d e r v a n a f z i j n p l a a t s m e t een -h a n d w i é l12
-de b e i d e r o l l e n u i t e l k a a r b e w e g e n , z o d a t h e t m o d e l d a n v r i j t . o « v . d e wagen k a n b e w e g e n . V o o r h e t u i t v o e r e n v a n w e e r s t a n d s p r o e v e n i n v l a k en g o l v e n d w a t e r i s een a w a a r t e k r a c h t s d y n a n o m e t e r ( 4 ) o n t w i l d c e l d , d i e v i a een o v e r b r e n g i n g v a n 1 : 5 een k o n s t a n t e t r e k k r a c h t op h e t m o d e l u i t o e f e n t . De o v e r b r e n g i n g r e d u c e e r t de v e r s n e l -l i n g s k r a c h t e n v a n h e t g e w i c h t , d i e "WDor d e s c h r i k b e w e g i n g e a v a n h e t - m o d e l v e r o o r z a a k t w o r d e n , t o t een v e r \ 7 a a r l o o s h a r e g r o o t t e . De s l e e p k r a c h t w o r d t v i a een k r u i s (5) en een v e r t i k a l e s t a ^ g d i e l n h e t z w a a r t e p u n t v a n h e t m o d e l k a r d a n i s c h i s b e v e s t i g d , o p h e t m o d e l o v e r g e b r a c h t . De v e r t i k a l e s t a n g , g e l e i d d o o r k o g e l l a g e r s i n h e t k r u i s , i s v r i j em de d o m p ^ a M i C l i p i f t iran h e t m o d e l t e v o l g e n , i i e t k r u i s z e l f b M N M g t d . m . v , k o g e l l a g e r s v r i j e v e r een h o r i -z o n t a l e s t a n g . I n d i e n men de b e w e g i n g v a n h e t m o d e l Sn g o l v e n s p l i t s t i n e e n b e w e g i n g v a n h e t z w a a r t e p u n t ( d o n p e n v e r f e i k a a l e n s c h r i k -v e n - h o r i z o n t a a l ) e n een h o e l c -v e r d r a a i ï n g om h e t z w a a r t e p u n t(ataapan), dan i s h e t d u i d e l i j k d a t d e z e o p s t e l l i n g t e v e n s de
m o g e l i j k h e i d b i e d t om de b e w e g i n g e n t e m e t e n . D a a r t o e z i j n p r e c i s i e p o t e n t i o m e t e r s met k l e i n e w r i j v i n g i n g e -b r u i k , d i e d e v e r p l a a t s i n g e n en de h o e l c v e r d r a a i ï n g e n o m z e t t e r i n s p a n n i n g s v a r i a t i e s ; v i a een 3 k a n a a l s v e r s t e r k e r k u n n e n d e z e v a r i a t i e s t e g e l i j k e r t i j d o p een p e n r e c o r d e r o p g e t e k e n d De s t a m p b e w e g i n g i s 15 x v e r g r o o t d , m , v , een t a n d v / i e l o v e r -b r e n g i n g ; d e d o m p -b e w e g i n g w o r d t m e t h e u g e l e n t a n d w i e l i n een d r a a i e n d e b e w e g i n g o m g e z e t , t e r w i j l de p o t e n t i o m e t e r v o o r de s c h r i k b e w e g i n g b e v e s t i g d i s a a n é é n d e r v / i e l e n v a n de w e e r -s t a n d -s d y n a m o m e t e r .V o e r t men v o o r t s t u w i n g s p r o e v e n u i t , dan v e r v a n g t men de w e e r -c t a n d s d y n a m o m e t e r d o o r de e i g e n v o o r t s t u v ; i n g v a n h e t m o d e l . B e s c h i k b a a r z i j n t w e e p r o p e l l e r d y n a m o m e t e r s ( s y s t e e m Kempf u n d R e m r a e r s ) , waarmee k o p p e l en s t u w l c r a c h t t e m e t e n z i j n . De p r o p e l l e i x i y n a m o m e t e r s z i j n g e l i j k s t r o o m s h u n t m o t o r e n v a n 50 V , b i j 2000 o m w / s e c , ; z i j z i j n u i t g e v o e r d a l s p e n d e l m o t o r , z o d a t h e t u i t g e o e f e n d e k o p p e l e e n v o u d i g t e meten i s .
1 3 -I n o n t w i k k e l i n g z i j n : een e l e k t r o n i s che d y n a j a o m e t e r v o o r h e t • • « e n t a a n m e t e n v a n k o p p e l e n s t u w k r a c h t b i j v o o r t s t u w i n g s -p r o e v e n i n g o l v e n en een z o d a n i g e r e g e l i n g v a n de m o t o r , d a t ö f h e t k o p p e l i f h e t v e r m o g e n k o n s t a n t g e h o u d e n k a n w o r d e n . T e n s l o t t e i s h e t m o g e l i j k om de l i n e a i r e v e r s n e l l i n g e n t . p . v . v o o r - en a c h t e r s c h i p t e m e t e n ( f i ) . De h i e r v o o r b e n o d i g d e m e e t a p p a r a t u u r ( V i b r o m e t e r ) i s v o o r v e r s c h i l l e n d e d o e l e i n d e n b r u i k b a a r ( m e t e n v a n k r a c h t e n , v e r -p l a a t s i n g e n e n z . ) e n b e r u s t o-p h e t o m z e t t e n v a n d e t e m e t e n g r o o t h e d e n i n i n d u k t i v i t e i t s v e r a n d e r i n g e n , w e l k e g e r e g i s t r e e r i j k u n n e n w o r d e n . Samen m e t h e t l a b o r a t o r i u m v o o r S c h e e p s c o n s t r u i t i e s s t a a n i n t o t a a l v i e r m e s t v s r s t e r k e r s t e r b e s c h i k k i n g . Om de g o l f h o o g t e t e m e t e n , i s v o o r a a n de wagen e e n g o l f h o o g t e m e t e r b e v e s t i g d ( f i g . 8 ) . Deze m e e t de w e e r s t a n d s v e r a n -d e r i n g a l s g e v o l g v a n -de n i v e a u v e r a n -d e r i n g v a n h e t w a t e r t u s s e n t w a e g e l e i d e n d e d r a d e n ( 0 , 4 mm. d i a m . ) . Deze d r a d e n z i j n i n een g e s t r o o m l i j n d e b e u g e l b e v e s t i g d . De w e e r s t a n d s v e r -a n d e r i n g i s l i n e -a i r -a f h -a n k e l i j k v -a n d e g o l f h o o g t e . V i -a e e n n e e t v e r s t e r k e r k a n h e t g o l f p r o f i e l t e g e l i j k m e t de m o d e l b e w e -g i n -g e n -g e r e -g i s t r e e r d w o r d e n . N a a s t d e t?/ee -g e l e i d e n d e d r a d e n i s é e n r o n d l o p e n d e d r a a d v a n p o l y t h e e n a a a w a z i g , w a a r o p t w e e z i l v e r e n k o n t a k t p u n t e n z i j n b e v e s t i g d . P a s s e e r t h e t w a t e r -n i v e a u é é -n d e r k o -n t a k t p u -n t e -n , da-n v e r o o r z a a k t d i t ee-n " p i p " o p d e g o l f r e g i s t r a t i e . B i j b e k e n d e v e r t i l c a l e a f s t a n d v a n de k o n t a k t p u n t e n , v o l g t h i e r u i t een v o o r t d u r e n d e i j k i n g v a n d e m e t i n g , • Be s n e l h e i d s m e t i n g v a n de s l e e p w a g e n k a n op t w e e m a n i e r e r g e s c h i e d e n . 1 ) Een m e e t w i e l v a n p r e c i e s 1 m, o m t r e k , d a t o p een d e r r a i l s l o o p t , d r i j f t v i a een o v e r b r e n g i n g v a n 10 ; 1 e e n g e n e r a -t o r -t j e a a n , d a -t e e n z e e r l a a g k o p p e l v e r e i s -t . Deze g e n e r a -t o r l e v e r t b i j é é n o m w e n t e l i n g v a n h e t m e e t w i e l 1 0 0 0 i m p u l s e n , d i a d o o r e e n e l e k t r o n i s c h t e l a p p a r a a t g e t e l d w o r d e n p e r ( n a a r v e i k i e z i n g ) 0 , 0 0 1 , Oij^Ol, O , l , l o f 1 0 s e c o n d e n . De t e l l i n g i s a u t o m a t i s c h r e p e t e r e n d . De s n e l h e i d v a n h e t m o d e l v i n d t men d o o r de w a g e n s n e l h e i d a l -g e b r a i s e h t e v e r m e e r d e r e n m e t d é v e r p l a a t s i n -g p e r t i j d s e e n l i e i d
1 4 -v a n h e t m o d e l t . o . -v » de w a g e n . Deze l a a t s t e t s m e t de " s c h r i l r " p o t e n t i o m e t e r en e e n t i j d m a r k e r i n g t e m e t e n . H e t i s e c h t e r g e -b l e k e n , d a t -b i j een j u i s t e i n s t e l l i n g v a n de w a g e n s n e l h e i d de r e l a t i e v e s n e l h e i d t . o . v . d e s l e e p w a g e n t e v e r w a a r l o z e n i s . De t e l l i n g v a n de e l e k t r o n i s c h e t e l l e r k a n o o k g e r e g i s t r e e r d w o r d e n . 2) Ben e e n v o u d i g e r m e t h o d e om de m a p i n s n e l h e i d t e m e t e n b e s t a a t d a a r i n , d a t een m e e t w i e l i e d e r e a f g e l e g d e 0 , 1 , 0,5 o f 1,5 El» e e n e l e k t r i s c h e i m p u l s l e v e r t , w a a r d o o r een m a r k e -r i n g op de -r e k o -r d e -r o n t s t a a t . Tezamen m e t e e n t i j d m a -r k e -r i n g l e v e r t d i t de g e m i d d e l d e s n e l h e i d o v e r e e n b e p a a l d e a f s t a n d , E . H e t s t r o m i n g s k a n a a l . V o o r h e t u i t v o e r e n v a n m o d e l p r o e v e n op b e p e r k t e w a t e r d i e p t e , w a a r b i j h e t w a t e r k a n s t i l s t a a n o f s t r o m e n , b e s c h i k t h e t l a b o -r a t o -r i u m o v e -r een z , g , s t -r o m i n g s k a n a a l „ ( f i g . 9 ) De h o o f d a f m e t i n g e n v a n d e z e t a n k z i j n : 'i De bodem v a n h e t s t r o m i n g s k a n a a l i s h o r i z o n t a a l g e l e g d m e t een t o l e r a n t i e v a n 1 mm. V i a een k a n a a l , d a t o n d e r de bodem i s a a n g e b r a c h t , s t r o o m t h e t w a t e r t e ï u g n a a r h e t b e g i n v a n d e t a n k . De pomp b e s t a a t u i t een 4 b l a d i g e s c h r o e f met e e n d i a m e t e r v a n 0 , 8 m , , w e l k e w o r d t a a n g e d r e v e n d o o r e e n r e g e l b a r e d r a a i s t r o o m c o m m u t a t o i ^ m o t o r v a n 50 p k . H e t t o e r e n t a l v a n de m o t o r i s m e t e e n i n d u c -t i e r e g e l a a r k o n -t i w -t -t e , , r e g e l e n ; - i e -t o v e r e e n k o m s -t i g e -t o e r e n -t a l v a n d e pomp b e d r a a g t 1 5 - 4 0 0 o m w / m i n „ De o p b r e n g s t v a n de pomp b e d r a a g t 1,4 m ^ / s e c , z o d a t een g e m i d d e l d e w a t e r s n e l h e i d v a n 1 m / s b e r e i k b a a r i s . Aan h e t e i n d e v a n de t a n k , a a n h e t b e g i n v a n de s t r o m i n g , i s e e n g e l i j l c r i c h t e r i n g e b o u w d , d i e de g r o t e w e r v e l s v a n h e t a a n -komende w a t e r e l i m i n e e r t . A a n b e i d e e i n d e n v a n de t a n k z i j n w e e r s t a n d s e l e m e n t e n i n g e -b o u w d , a a n de -b e g i n z i j d e v a n de s t r o m i n g -b e s t a a n d e u i t g a a s , t e r v ' r i j l a a n de a n d e r e z i j d e e e n a a n t a l v e r t i k a l e s t i j l e n t o e g e -l e n g t e b r e e d t e h o l t e
p a s t i s . De b e d o e l i n g v a n d e z e v / e e r s t a n d e n i s l i e t u i t d e m p e n v a n o s c i l -l a t i e s v a n b e t w a t e r i n -l a n g s r i c h t i n g , z o a -l s d i e b i j v . b i j h e t a a n z e t t e n v a n de pomp o n t s t a a n , De s l e e p w a g e n v a n h e t s t r o m i n g s k a n a a l k a n e e n s n e l h e i d v a n 2,5 m / s - i n b e i d e r i c h t i n g e n o n t w i l d c e l e n . De a a n d r i j v i n g g e s c h i e d t d . m . v . een 2 D f g e l i j k s t r o o m m o t o r d i e o o k h i e r v o o r -z i e n i s v a n een e l e k t r o n i s c h e r e g e l i n g om de w a g e n s n e l h e i d t e s t a b i l i a e r e n . I n h e t a l g e m é é n z u l l a i de p r o e v e n , i n v e r b a n d met de b e p e r k t e a f m e t i n g e n v a n d e z e t a n k b e p e r k t b l i j v e n t o t w e e r s t a n d s m e t i n g e n h e t m e t e n v a n v e r s c h i j n s e l e n b i j h e t p a s s e r e n v a n t w e e s c h e p e n e n v a n v a a r w e g v e m a u w i n g e n e n » . De v / e e r s t a n d s d y n a m o u i e t e r i s v a n h e t z w a a r t e l a ? a c h t s p r i n c i p e , w a a r b i j een v e e r h e t r e s i d u v a n de t r e k i c r a c h t o p n e e m t . De u i t r e k k i n g v a n de v e e r w o r d t o p e e n r e g i s t r a t i e t r o m m e l a a n g e -t e k e n d , -t e z a m e n me-t d a m e r k -t e k e n s v a n w e g k o n -t a k -t e n , d i e o p 1 m, a f s t a n d a a n een d e r r a i l s b e v e s t i g d z i j n e n e e n t i j d b a s i s , z o d a t w e e r s t a n d e n s n e l h e i d t e b e p a l e n z i j n . V o o r h e t meten, v a n de s t r o o m s n e l h e i d , z i j n t w e e m e t h o d e n 1) een p i t o t b u i s met v l o e i s t o f m a n o m e t e r . De n a d e l e n h i e r v a n z i j n : de g r o t e t r a a g h e i d en de g e r i n g e n a u T ö c e u r i g h e i d v o o r l a g e s n e l h e d e n . 2) een s c h r o e f j e waarvsua h e t a a n t a l o m w e n t e l i n g e n , d a t e l e k t r o n i s c h k o n t a k t l o o s g e m e t e n k a n w o r d e n , een f u n c t i e i s v a n de w a t e r s n e l h h i d . Deze m e t i n g h e e f t een z e e r g r o t e r e a c t i e s n e l h e i d ( h e t s c h r o e f -j e i s v a n p l a s t i c g e m a a k t en h e e f t een d i a m e t e r v a n
1,5 c u i , ) ,
t e r w i j l h e t r e s u l t a a t t e r e g i s t r e r e n i s . Z o w e l p i t o t b u i s a l s s c h r o e f j e k u n n e n i n de s l e e p t a n k g e i j l r t w o r d e n , P , De c a v i t a t l e t u n n e l . Y o o r h e t o n d e r z o e k n a a r c a v i t a t i e v e r s c h i j n s e l e n i s e e n k l e i n e c a v i t a t l e t u n n e l a a n r / e z i g ( f i g , 1 0 ) . . De v o o r n a a m s t e g e g e v e n s v a n d e z e t u n n e l z i j n s1 6 -l e n g t e t u s s e n de v e r t i k a -l e p o t e n 5,05 m« a f s t a n d t a s s e n de h o r i z o n t a l e p o t e n 1,70 m« d o o r s n e d e v a n de m e e t p l a a t s 0 , 3 x 0 j 3 m , v e r m o g e n v a n de s c h r o e f p o m p 20 p k m a x i m a l e w a t e r s n e l h e i d t . p . v , m e e t d o o r s n e d e + 9 m / s e c maXi k o p p e l v a n de s c h r o e f d y n a m o m e t e r 31 k g m . maxs s t u w l c r a c h t v a n d e s c h r o e f dynamo me t e r 40 k g . max.- a a n t a l o m w e n t e l i n g e n v a n de m o d e l s c h r o e f 5000°™%2ii maXo v e r m o g e n v a n de s c h r o e f m o t o r 4 , 3 pl^ De s c h r o e f p o m p i s k o n t i n u r e g e l b a a r v a n O -
700 ^^^/mln
d . m . v , e e n h y d r a u l i s c h e v a r i a t o r . Deze c a v i t a t l e t u n n e l m a a k t de v o l g e n d e o n d e r z o e k i n g e n m o g e l i j k : 1) de a n a l y s e v a n e e n s c h r o e f i n een homogeen s n e l h e i d s -v e l d . I n d a t g e -v a l g e b r u i k t men h e t b o c h t s t u k ( 1 ) ; d i t i s de n o r m a l e u i t v o e r i n g . 2) m e t b o c h t s t u k (2) i s e e n b e p a a l d e s n e l l i e i d s v e r d e l i n g o v e r d é s c h r o e f s c h i j f i n t e s t e l l e n , a n a l o o g aan d i e , w e l k e a c l i t e r eeu s c h i p v o o r k o m t . H e t i n h o m o g e n e v e l d w o r d t g e p r o d u c e e r d d o o r een s n e l h e i d s -r e g u l a t o -r , w e l k e 1 4 6 e l e m e n t e n b e v a t . D o o -r m i d d e l v a n e e n s o o i t a f s l u i t e r t j e s , k a n men e l k v a n d é z e e l e m e n t e n m i n d e r o f m e e r a f s l u i t e n ^ w a a r d o o r s n e l h e i d s b e i n v l o e d i n g v a n h e t w a t e r , d a t d o o r de e l e m e n t e n s t r o o m t , p l a a t s v i n d t . H e t s n e l h e i d s v e l d t , p , v , d e s c h r o e f , i s met e e n z . g , p i t o t -h a r k op t e m e t e n . D a a r t o e z i j n 13 p i t o t b u i z e n op een d r a a i b a r e a r m a a n g e b r a c h t , v/aarmee h e t s n e l h e i d s v e l d r a d i a a l en p e r i p h e r i a a l a f t e t a s -t e n i s . Een u i t g e b r e i d e b e s c h r i j v i n g v a n d e z e c a v i t a t l e t u n n e l m e t s t r o m i n g s r e g a l a a r i s g e g e v e n d o o r P r o f . d r i r ü , P . A i - v . L a m m e r a n i n I n t e m a t i o n a l S h i p b u i l d i n g P r o g r e s s no 1 5 , 1955. Om de c a v i t a t i e v e r s c h i j n s e l e n i n e a n t v j e e d i m e n s i o n a l e s t r o m i " t e l a m n e n b e s t u d e r e n , i s een n i e u w m e e t g e d e e l t e g e b o u w d , w a a r -b i j h e t p r o f i e l , d a t eeti k o o r d e v a n + 15 cm. h e e f t , t e v e n s e e n t r a n s v e r s a l e b e w e g i n g k a n u i t v o e r e n . D i t i n a n a l o g i e m e t een s c h r o e f b l a d p r o f i e l , d a t i n een p e r i p h e r i a a l o n g e l i j k m a t i g17
-s n e l h e i d -s v e l d d r a a i t : h e t -s c h r o e f b l a d o -s c i l l e e r t d a n a l -s h e t w a r e t e n o p z i c h t e v a n de r i c h t i n g v a n de i n s t r o o m s n e l h e i d . G , De m o m e n t e n i n d i k a t o r . D i t r e e d s e e r d e r genoemde i n s t r u m e n t m e e t de s t a t i s c h e s t a b i -l i t e i t v a n een s c h e e p s m o d e -l b i j h e -l -l i n g s h o e k e n v a n O t o t 90° ( z i e f i g .1 1 ) .
I n p r i n c i p e i s de m o m e n t e n i n d i k a t o r een b a l a n s v o o r momenten ( z i e f i g .1 2 ) .
H e t k o p p e l , d a t n o d i g i s om een m o d e l b y e e n h e l l i n g s h o e k i n e v e n w i c h t t e h o u d e n , h e e f t de g r o o t t e : p . n g s i n <p = p ( a g + m n ) s i n y> ? / a a r i n p = d e p l a c e m e n t m = h e t w a r e m e t a c e n t e r n = h e t v a l s e m e t a c e n t e r De m o m e n t e n i n d i k a t o r i s o n b e l a s t i n i n d i f f e r e n t e v e n w i c h t t . o . v , de a s A . D o o r m i d d e l v a n de g e w i c h t e n Q e n q e e f e n t h e t a p p a r a a t op h e t m o d e l e e n k o p p e l u i t , d a t e v e n g r o o t en t e g e n g e s t e l d i s a a n h e t s t a b i l i t e i t s k o p p e i v a n h e t m o d e l . Dooi" de momenten v o o r e e n o p k l i m m e n d e r e e k s v a n h o e k e n u i t t e w e g e n , k a n men de s t a t i s c h e s t a b i l i t e i t v a n h e t m o d e l s n e l b e p a l e n » De m e t a c e n t e r h o o g t e mg v a n h e t m o d e l i s op t w e e m a n i e r e n t e b e p a l e n : 1 ) de ; e u r i g s t e m e t h o d e i s een h e l l i n g p r o e f , w a a r b i j de h e l l i n g s h o e k m e t e e n o p t i s c h e m e t h o d e z e e r n a u w -k e u r i g g e m e t e n w o r d t . 2 ) z e t men de g e m e t e n w a a r d e n (mg + mn) u i t op b a s i s dan l e v e r t d o o r s t r o k e n v a n d e z e l i j n n a a r = O de w a a r d e v a n m g ; i m m e r s v o o r = O v a l l e n m é n n samen O B i j b e k e n d e mg i s n u d u s mn t e v i n d e n . De arrjien v a n s t a t i s c h e s t a b i l i t e i t v o o r h e t s d i i p v o l g e n dan u i t ( : + I f ? 4 ) s i n f = (MG + m n ) s i n ^ t r e i a r i n oC = m o d e l s c h a a l MG = m e t a c e n t e r h o o g t e v a n h e t s c h i p18 -De v o o r d e l e n v a n e e n d e r g e l i i k e met i n ; ; , b o v e n een b e r e k e n i n g z i j n de v o l g e n d e : 1 ) H e t m o d e l i s v r i j om t e t r i m m e n , z o d a t t r i m v e r a n d e r i n -g e n t y d e n s h e t h e l l e n a u t o m a t i s c h i n r e k e n i n -g -g e b r a c h t w o r d e n , 2 ) H e t i n r e k e n i n g b r e n g e n v a n de i n v l o e d v a n b a k , b r u g k a m p a n j e en e v e n t u e l e a n d e r e mee t e r e k e n e n d e l e r -v a n de b o -v e n b o u w i s e e n -v o u d i g , 5 ) B i j e e n e e n m a a l a a n w e z i g i n o d e l l o i n n e n i n k o r t e t i j d v e r -s c h i l l e n d e t o e -s t a n d e n o n d e r z o c h t w o r d e n . 4 ) De n a u w k e u r i g h e i d v a n de m e t i n g i s g r o o t ; i j k i n g v a n h e t a p p a r a a t m e t e e n r e c h t h o e k i g e b a k , v / a a r v a n de s t a b i l i t e i t g e m a k k e l i j k t e b e r e k e n e n i s , t o o n d e a a n , d a t de m a x i m a l e f o u t v a n h e t g e m e t e n s t a b i l i t e i t s k o p p e l Z. 1% i a , Y , B e s l u i t , U i t h e t b o v e n s t a a n d e moge b l i j k e n , d a t de S u b - A f d e l i n g d e r S c h e e p s b o u w k u n d e v a n de T e c h n i s c h e H o g e s c h o o l v e r r i j k t i s m e t e e n i n a l l e o p z i c h t e n v o o r t r e f f e l i j k g e o u t i l l e e r d l a b o r a t o r i u m v o o r o n d e r z o e k i n g e n o p h e t g e b i e d v a n de s c h e e p s -h j ^ i r o d y n a m i c a O De s c l i r i j v e r i s o r v a n o v e r t u i g d , d a t d i t l a b o r a t o r i u m g o e d e d i e n s t e n z a l bevij^.on b i j o n d e r w i j s en s p e u r w e r k . De r e s u l t a t e n v a n d e z e w e r k z a a m h e d e n komen i n b e i d e g e v a l -l e n u i t e i n d e -l i j k t e n goede aan de s c h e eps b o u w i n d u s t r i e v a n o n s l a n d .
L i j s t o n d e r a c h r i f t e n v a p f i g u r e n F i g , 1 : P l a t t e g r o n d v a n h e t L a b o r a t o r i u m v o o r S c h e e p s -b o u w k u n d e ( T ) F l g i 2 : H a l m e t s l e e p t a n k en s t r o m i n g s k a n a a l ( F ) F i g , 3 : T r a a g h e i d s t a f e l ( F ) F l g È 4 : P r i n c i p e s c h e t s v a n de t r a a g h e i d s t a f e l ( T ) F i g . 5 s P r i n c i p e s c h e t s v a n de p n e u m a t i s c h e g o l f o p w e k k e r ( T ) F i g * 6 : S l e e p v / a g e n ( T ) F i g , 7 J ï ï e e t o p s t e l l i n g v a n h o t m o d e l ( T ) F i g , 8 : G o l f h o o g t e m e t e r ( T ) F i g i 9 : S t r o m i n g s k a n a a l ( T ) P i g , l ö : C a v i t a t l e t u n n e l ( T ) F i g . 1 1 : M o m e n t e n i n d i k a t o r ( F ) F i g , 12 : P r i n c i p e v a n de moment en i n d i l c a t o r ( T ) T = t e k e n i n g F = f o t o
HET LABORATORIUM VOOR SCHEEPSBOUWKUNDE VAN DE TECHNISCHE HOGESCHOOL T E DELFT
Publikatie Nr. 6
d o o r
ir J . G E R R I T S M A *)
Samenvatting.
I n dit artikel worden de inricliting, het instrumentarium en de werkwijze van het nieuwe Laboratorium voor Scheepsbouwkunde van de Technische Hogeschool te D e l f t besproken.
I . Inleiding
Sinds 1937 beschikte de S u b - A f d e l i n g der Scheepsbouw-k u n d e i n het toenmalige gebouw voor W e r Scheepsbouw-k t u i g - en Scheeps-b o u w k u n d e over een l a Scheeps-b o r a t o r i u m w a a r i n m e n p r o Scheeps-b l e m e n op het gebied v a n de scheepshydrodynahiica k o n onderzoeken.
D e bescheiden u i t r u s t i n g v a n d i t l a b o r a t o r i u m bestond v o o r n a m e l i j k u i t een sleeptank v a n 37 m lengte en 2,7 m breedte. Deze t a n k had een h a l f c i r k e l v o r m i g e doorsnede en was geconstrueerd v a n plaatstaal.
D e s l e e p i n r i c h t i n g w e r d g e v o r m d door een o n b e m a n d sleep-w a g e n t j e , geleid door een r a i l boven de t a n k .
H e t sleepwagentje vervoerde de weerstandsdynamometer, waarmee de weerstand v a n modellen t o t ± 1,5 m bepaald k o n w o r d e n . D e u i t r u s t i n g v a n het l a b o r a t o r i u m liet het u i t v o e r e n v a n v o o r t s t u w i n g s p r o e v e n n i e t toe; de beperkte m o d e l l e n g t e zou overigens een z ó kleine modelschroef i m p l i c e r e n , dat m e n ernstige m o e i l i j k h e d e n k o n v e r w a c h t e n b i j het i n t e r p r e t e r e n van de meetresultaten.
H e t v e r r i c h t e o n d e r z o e k i n g s w e r k en het p r a c t i c u m w e r k
v a n de scheepsbouwkundige studenten bepaalde z i c h dan o o k v o o r n a m e l i j k t o t weerstandsmetingen i n v l a k w a t e r .
D e analyse v a n reisrapporten v a n zeeschepen, i n v e r b a n d m e t benodigde vermogenstoeslagen en snelheidsverlies i n zee-gang, deed al spoedig de behoefte ontstaan aan m o d e l o n d e r z o e k i n k u n s t m a t i g opgewekte g o l v e n .
O m althans e n i g i n z i c h t te v e r k r i j g e n i n de m o g e l i j k h e d e n en m o e i l i j k h e d e n v a n een d e r g e l i j k onderzoek, is i n 1953 een g o l f m a k e r v a n het f l a p t y p e g e ï n s t a l l e e r d , waarmee m e n regel-matige g o l v e n t o t een lengte v a n 3 m en een hoogte v a n 0,09 m k o n o p w e k k e n .
Een aantal o n d e r z o e k i n g e n w e r d m e t deze i n r i c h t i n g u i t g e v o e r d zoals: de g r o o t t e v a n s t a m p , d o m p en s l i n g e r b e w e g i n -gen i n g o l v e n v a n verschillende a f m e t i n g e n , de v e r s t o r i n g v a n het g o l f p r o f i e l door een v e r t i k a l e c i l i n d e r ( i . v . m . de b o u w v a n het zeegangslaboratorium v a n het N . S . P . te W a g e n i n g e n ) e.d.
T e n behoeve v a n het statisch stabiliteitsonderzoek w e r d i n 1951 een zogenaamde m o m e n t e n i n d i c a t o r aangeschaft. D i t toe¬ * ) B e d r i j f s i n g e n i c L i r c o n s e r v a t o r
Fig. 2. Hal wet stccpfank eu stromiugskanaal
daarna v u l l e n m e t vloeibare p a r a f f i n e u i t de oven, zodat na s t o l l i n g v a n het m a t e r i a a l het m o d e l gereed is ter verdere be-w e r k i n g . Deze geschiedt op de freesmachine ( f i g . 1 n o . 2 ) ; de freesmachine freest w a t e r l i j n e n i n het g i e t s t u k , w a a r b i j m e n g e b r u i k m a a k t v a n een w a t e r l i j n e n t e k e n i n g v a n het m o d e l . I n wezen is deze machine dus een copieerbank, die een w a t e r l i j n v a n de t e k e n i n g d . m . v . twee f r e z e n ( é é n aan b a k b o o r d en é é n aan s t u u r b o o r d ) op het m o d e l o v e r b r e n g t .
H e t aantal w a t e r l i j n e n is z o d a n i g , dat de v o r m v a n het m o d e l p r a k t i s c h vastUgt.
H e t materiaal, dat tussen de gefreesde w a t e r l i j n e n is b l i j v e n staan, k a n n u met de h a n d b i j g e w e r k t w o r d e n t o t d a t een glad vloeiend o p p e r v l a k v e r k r e g e n is. H i e r b i j w o r d t op enkele p l a a t -sen g e b r u i k gemaakt v a n d w a r s m a l l e n o m de juiste v o r m aan te geven. D c m a x i m a l e modellengte bedraagt ± 3,1 m . T e n -einde t u r b u l e n t e s t r o m i n g langs het m o d e l te s t i m u l e r e n , b r e n g t m e n op 5 % v a n de lengte een z g . t u r b u l e n t i e d r a a d v a n 1 m m m i d d e l l i j n aan.
N a het ballasten v a n het m o d e l t o t het vereiste deplacement m e t b e h u l p v a n een weegbalans ( b e r e i k t o t 2 50 k g ) , is het m o d e l gereed voor het u i t v o e r e n v a n een weerstandsproef i n s t i l w a t e r .
I n het geval v a n proeven i n l o n g i t u d i n a l e g o l v e n , w a a r b i j het m o d e l o n d e r h e v i g is aan stamp, d o m p en s c h r i k b e w e g i n -gen, m o e t er voor gezorgd w o r d e n , dat het langstraagheids-m o langstraagheids-m e n t v a n het langstraagheids-m o d e l de juiste v e r h o u d i n g h e e f t t . o . v . het p r o t o t y p e . Is de schaal v o o r lineaire a f m e t i n g e n a, dan is die v o o r de traagheidsmomenten b l i j k b a a r a".
I n het l a b o r a t o r i u m is een apparaat o n t w i k k e l d , de z g .
traagheidstafel ( f i g . 3 ) , waarmee op snelle w i j z e h e t t r a a g
-heidsmoment v a n een m o d e l t . o . v . z i j n z w a a r t e p u n t te bepalen is. D o o r h e t v e r s c h u i v e n v a n b a l l a s t g e w i c h t e n i n l a n g s r i c h t i n g t e n opzichte v a n het z w a a r t e p u n t , k a n m e n dus een bepaald traagheidsmoment i n s t e l l e n .
F i g . 4 g e e f t een principeschets v a n de t r a a g h e i d s t a f e l . I n de eerste plaats stelt m e n de scharnieras ( 1 ) t . o . v . de t a f e l ( 2 ) op een hoogte a, w e l k e g e l i j k is aan de hoogte v a n het z w a a r t e -p u n t v a n het m o d e l b o v e n de k i e l .
D e t a f e l , w a a r o p het m o d e l z o d a n i g geplaatst w o r d t , d a t
Fig. 3. Traagheidstaf cl
Fig. 4. Principe schets van de traaghcidstajel
gebracht. H e t gehele s t r a n d k a n m e n d . m . v . vier schroef-spindels o m h o o g en omlaag draaien en onder de gewenste hoek i n l a n g s r i c h t i n g stellen ( n o r m a a l ^ 1 0 ° ) .
D e doorsnede i n l a n g s r i c h t i n g is parabolisch m e t een c i r k e l -v o r m i g deel aan de b o -v e n z i j d e , dat aan het w a t e r o p p e r -v l a k r a a k t .
Ongeveer op de halve lengte v a n de t a n k b e v i n d t z i c h de p o m p k a m e r , waarmee m e n het w a t e r u i t de t a n k i n het riool o f i n h e t stromingskanaal k a n p o m p e n . D e t a n k w o r d t g e v u l d m e t n o r m a a l l e i d i n g w a t e r , waaraan geen chemische m i d d e l e n toegevoegd z i j n o m algengroei tegen te gaan. T o t dusver bleek algengroei n i e t op te t r e d e n , hetgeen w a a r s c h i j n l i j k te d a n k e n is aan de geringe hoeveelheid d a g l i c h t , die v a n u i t h e t n o o r d e n de t a n k b i n n e n k o m t .
A a n het einde v a n de t a n k is een golfmaker v a n het p n e u -matische t y p e opgesteld. D r . T o d d v a n het T a y l o r M o d e l Basin te W a s h i n g t o n stelde ons i n d e r t i j d het o n t w e r p v a n een d e r g e l i j k e g o l f o p w e k k e r v o o r een k l e i n e r e t a n k ter beschik-k i n g . M e t behulp v a n deze gegevens w e r d de installatie ge-construeerd, w e l k e i n f i g . 5 schematisch weergegeven is.
E e n v e n t i l a t o r v e r o o r z a a k t via een kleppenkast afwisselend o v e r d r u k en o n d e r d r u k i n een d o m , w e l k e boven het w a t e r geplaatst is. D e hierdoor veroorzaakte n i v e a u v e r a n d e r i n g e n v a n het w a t e r , p l a n t e n z i c h i n de t a n k v o o r t als g o l v e n . D e d o m is aan de o n d e r z i j d e gedeeltelijk afsluitbaar door een stalen k l e p ; v o o r zeer kleine g o l f l e n g t e n w o r d t de kleine ope-n i ope-n g g e b r u i k t .
A c h t e r de g o l f m a k e r is een zeef v a n gaas aangebracht, waar-door kleine v e r s t o r i n g e n v a n het g o l f o p p e r v l a k v e r d w i j n e n .
D e periode v a n de kleppenkast bepaalt de periode en dus de lengte v a n de g o l v e n ; i m m e r s op een w a t e r d i e p t e v a n minstens de halve g o l f l e n g t e geldt m e t goede b e n a d e r i n g ;
„ _^ • 12 n X ( w a a r i n T = periode, l = g o l f l e n g t e en ~ ' g g = versneUing v a n de z w a a r t e k r a c h t )
D e a a n d r i j v i n g v a n de kleppenkast bestaat u i t een e l e k t r o -n i s c h geregelde e l e k t r o m o t o r v a -n 1 k W , waarmee periode-n v a -n 0. 7 sec. t o t 2 sec. z i j n i n te stellen, m e t overeenkomstige g o l f -l e n g t e n v a n resp. ± 0,80 m en 6,25 m .
D e g o l f h o o g t e regelt m e n door de l u c h t o p b r e n g s t v a n de v e n t i l a t o r op een bepaalde waarde i n te stellen d . m . v . een v e r -s c h u i f b a r e bodem i n het v e n t i l a t o r h u i -s . B i j g e l i j k b l i j v e n d t o e r e n t a l m a a k t m e n de v e n t i l a t o r daardoor als het w a r e groter o f k l e i n e r , zodat op deze w i j z e de l u c h t o p b r e n g s t gevarieerd k a n w o r d e n . G o l f h o o g t e n t o t ± 20 c m hoogte z i j n bereikbaar. D e voornaamste gegevens v a n de v e n t i l a t o r z i j n : l u c h t o p b r e n g s t m a x i m a a l 9000 m ^ / h ; m a x i m a a l d r u k v e r s c h i l tussen z u i g - en perszijde: 60 c m w a t e r ; toerental 15 00 o m w / m i n ; m a x i m a a l b e n o d i g d v e r m o g e n 2 5 p k . D e v o o r d e l e n v a n een pneumatische g o l f o p w e k k e r z i j n : 1. de snelle regelbaarheid en het geringe regelvermogen voor
periode en a m p l i t u d e ;
2. de m o g e l i j k h e i d o m eerst de periode i n te stellen en daarna de v e n t i l a t o r i n te schakelen, zodat d i r e c t g o l v e n v a n de juiste lengte geproduceerd w o r d e n ;
3. de a f w e z i g h e i d v a n bewegende delen onder w a t e r . D e hier besproken installatie is geschikt voor het o p w e k k e n v a n e n k e l v o u d i g e golfsystemen.
V a r i e e r t m e n de periode v a n de k l e p p e n k a s t t i j d e n s het be-d r i j f , be-d a n z e n be-d t be-de g o l f m a k e r g o l v e n v a n verschillenbe-de lengte u i t , w e l k e een o n d e r l i n g verschillende snelheid hebben.
D o o r superpositie v a n de e n k e l v o u d i g e c o m p o n e n t e n o n t -staat een o n r e g e l m a t i g g o l f b e e l d ; op deze w i j z e k a n m e n bepaalde g o l f s p e c t r a o p w e k k e n , die overeenkomen m e t g o l f -spectra op zee.
O m een d e r g e l i j k s p e c t r u m i n de t a n k te k u n n e n r e p r o d u ceren, is de kleppenkast v o o r z i e n v a n een elektronische p r o grammaregelaar, welke achtereenvolgens 100 perioden k a n i n -schakelen, w a a r v a n de w a a r d e n i n een bepaalde v o l g o r d e u i t
de reeks 0,8, 0,9—2,0 sec. te kiezen z i j n . Deze v o l g o r d e is w i l l e k e u r i g i n te stellen, d o c h w o r d t daarna na elke 100 p e r i o
den steeds herhaald. D e t i j d tussen twee opeenvolgende p e r i o -den is t o t 10 sec. instelbaar.
H e t zal d u i d e l i j k z i j n , dat deze g o l f m a k e r b e p e r k t is t o t zg. l a n g k a m m i g e g o l v e n , w a a r v a n de v o o r t p l a n t i n g s r i c h t i n g e v e n w i j d i g is m e t de lengteas v a n de sleeptank.
D e sleepto'iigeir') (zie f i g . 6) l o o p t m e t vier w i e l e n ( d i a m e t e r 60 c m ) op r a i l p r o f i e l , dat aan de b o v e n z i j d e n a u w k e u r i g v l a k geschaafd is. T w e e stellen v a n vier h o r i z o n t a l e geleide r o l l e n zorgen er v o o r , dat de w a g e n op de rails b l i j f t .
D e voornaamste gegevens v a n de sleepwagen z i j n : 1. G e w i c h t inclusief m e e t a p p a r a t u u r 5 t o n . 2. Snelheidsbereik I : 0,4—7,5 m / s e c .
I I : 0,03 5—0,75 m / s e c .
3. A a n d r i j v i n g : bereik I : op elk der w i e l e n een g e l i j k s t r o o m -s h u n t m o t o r v a n 5 k W , 110 V ; bereik I I : een 1 k W m o t o r aan é é n der w i e l e n .
4. S t r o o m v o o r z i e n i n g : een W a r d L e o n a r d aggregaat v a n 2 5 k W geplaatst i n de t a n k h a l .
D e stroomtoevoer naar de w a g e n geschiedt v i a sleepleidin-gen. H e t v e l d v a n de v i e r w a g e n m o t o r e n w o r d t b e k r a c h t i g d door een generator, w e l k e op de sleepwagen is geplaatst.
V o o r het snelheidsbereik I I z i j n de volgende regelingen v a n de wagensnelheid m o g e l i j k :
1. de h a n d r e g e l i n g ; de b e k r a c h t i g i n g v a n het v e l d v a n de W . L . g e n e r a t o r g e b e u r t d a n door een k l e i n W . L . a g g r e -gaat op de w a g e n ;
2. .de elektronische r e g e l i n g ; h i e r b i j v e r z o r g t een elektronische schakehng de b e k r a c h t i g i n g . Deze elektronische schakeUng w o r d t g e s t u u r d door een compensatietrap, w a a r v a n de u i t gangsspanning evenredig is m e t de a f w i j k i n g e n v a n de i n -gestelde snelheid, w a a r d o o r stabilisatie v a n de wagensnelheid
p l a a t s v i n d t .
V o o r meetdoeleinden is op de sleepwagen 220 V g e l i j k - en wisselspanning en 12 V g e l i j k s p a n n i n g aanwezig.
N a a s t de elektromagnetische r e m i n r i c h t i n g , die aan de e i n -den v a n de t a n k a u t o m a t i s c h i n w e r k i n g treedt, b e v i n d t z i c h aan de z i j d e v a n de g o l f o p w e k k e r een o p v a n g i n r i c h t i n g , be-staande u i t een staaldraad, die dwars over de t a n k gespannen is. L o o p t de w a g e n i n de draad, d a n h e f t deze v i a l e i r o l l e n een zwaar g e w i c h t o m h o o g , dat i n een p u t aan het einde v a n de t a n k h a n g t .
V ó ó r aan de w a g e n is een ophaalbare p l a n k bevestigd v a n 4,2 X 0,7 m . N a het b e ë i n d i g e n v a n een m e e t v a a r t w o r d t de p l a n k op h e t w a t e r neergelaten, zodat deze b i j h e t t e r u g r i j d e n de t a n k a.h.w. g l a d s t r i j k t . D e w a c h t t i j d tussen de m e e t v a a r t e n is hierdoor a a n z i e n l i j k gereduceerd. V o o r a l b i j proeven i n g o l -v e n k u n n e n de door het m o d e l opgewekte d w a r s g o l -v e n h e t w a t e r anders zeer l a n g o n r u s t i g h o u d e n .
D . Meefopstelliiig van hef model (zie fig. 7) en
meet-apparaten
O p het m o d e l z i j n v ó ó r en achter het g r o o t s p a n t een stel l i c h t e h o r i z o n t a l e r o l l e n aangebracht ( 1 ) . H i e r t u s s e n past een stel verticale r o l l e n ( 2 ) die aan de w a g e n bevestigd z i j n . D o o r het toepassen v a n kogellagers is de w r i j v i n g t o t een m i n i m u m gereduceerd, t e r w i j l het m o d e l v r i j is o m te stampen, d o m p e n en s c h r i k k e n . Z i j d e l i n g s u i t w i j k e n v a n het m o d e l is n i e t m o g e l i j k .
O m het m o d e l m e t de wagen op snelheid te b r e n g e n , is een k l e m i n r i c h t i n g aangebracht, bestaande u i t 2 h o r i z o n t a l e r o l -len, die aan weerszijden tegen een h o u t e n doosje, dat op het m o d e l bevestigd is, g e d r u k t k u n n e n w o r d e n ( 3 ) . Is de w a g e n op snelheid, d a n k a n de bestuurder v a n a f z i j n plaats m e t een h a n d w i e l de beide r o l l e n u i t elkaar bewegen, z o d a t het m o d e l dan v r i j t . o . v . de w a g e n k a n bewegen.
* ) D e sleepwagens, freesmachine, propellerdynamometers en de schroevenbank zijn geleverd door de f i r m a K e m p f & Remmers te H a m b u r g .
!["Delfskiye manumissii kak istochnik po istorii rabstva v Gretzii = The Delphic Manumissions as Sources on the History of Slavery in Greece", Κ. Κ. Zel'in, [w:] "The Conference on the Study of the Problems of Antiquity, 9-14 April 1964, Leningrad, The Thes](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)