Hidrológiai Közlöny 1969 (49. évfolyam)

7. szám - Szittner Antal: Hajómodellekre ható erők mérése a hajózsilipek kismintakísérleteinél

326 Hidrológiai Közlöny 1969. 7. sz. Szittner A.: Hajómodellekre ható erők mérés? nyoknak megfelelően a hajóra ható vízszintes erőnek három, egy hosszirányú és két keresztirányú, összetevőjét mértük. A külső statikai határozottság ilyen módon biztosítható és a mérési eredményekből a kötélerő síkbeli eredője egyértelműen reprodukálható. Ennek a vízszintes erőnek a magassági helyzete azonban a vízszinttől függően állandóan változik. A mérőberendezést tehát úgy kellett megtámasztani, hogy az a vízszint állásától függetlenül minden helyzetben tegye lehetővé a vízszintes kötélerő megállapítását. A hajóra ható erő, illetve a kötélerő nagysága és iránya a zsilipelés folyamán a vízmozgásnak megfelelően állandóan változik. A mérések során ezért a kötélerő három összetevőjének időbeni változását úgy kellett figyelemmel kísérni, hogy az összetartozó komponenseket, illetve azok eredőjét bármely időpontban meg lehessen állapítani. Ezen túlmenően a jelenség értékelésének megkönnyítésére a vízszint helyzetét és az indító-, illetve közbenső fázisok (töltés kezdés, kapunyitás stb.) rögzítése is kívánatos volt. A feladat technológiai szempontból tehát kétirányú : a) mérni kell a zsilipelés folyamán a kikötött hajóra, valamint a kötelekre a vízmozgás következtében ható erőket (mérőrendszer), b) a kötélerő komponenseinek időbeli változását folyamatosan figyelemmel kell kísérni (regisztrálórendszer). 3. A mérőrendszer A mérőrendszer kidolgozásánál elsőrendű kívánalom a kötélerő függőleges komponensének kiiktatása volt. Ez azt jelenti, hogy a mérés során egy olyan mérőárbocrendszert kell alkalmazni, amely az emelkedő vízszinttel együtt mozogva a kötélerő vízszintes összetevőjének mérését nem zavarja. 3.1. A mérőárboc kialakítása A modellkísérletnél alkalmazott mérőárboc elvi elrendezését az 1. ábra mutatja. A vázlaton, illetve a 2. ábrán látható, hogy a zsilipkamra oldalfalaihoz, függőleges állítási lehetőséggel, két I-tartót rögzítettünk. A két I-tartót egy szögacélpárral összeerősítve szintezőműszerrel történt beállítás után egy merev rendszert kaptunk. A merev tartórendszerhez rögzítettük azt a görgőrendszert, ameí/ezetőárboo Ellensúly Hajótest 1. ábra. A mérőberendezés elrendezési vázlata Puc. I. CxeMa pacnojioncenun u3MepumejibHoeo oöopydoeanuH Abb. 1. Anordnungsschema der Messeinrichtung 2. ábra. A mérőműszerrel felszerelt hajómodell a hajózsilipben Puc. 2. OőopydoeaHHbtü Modejibcydna c u3MepumejibHbiM obopydoeanueM e cydoxodnoM auiw3e Abb. 2. Das mit Messgerat ausgestattete Sehiffsmodell in der Schiffschleuse lyik a két mérőárboc gyakorlatilag súrlódásmentes, függőleges mozgását tette lehetővé. A görgőpárok által vezetett árbocokat a hajókra mereven felerősített dinamométerekhez kapcsoltuk. A csőből készült mérőárbocok önsúlyának kiegyenlítésére olyan ellensúlyrendszert alkalmaztunk, amely a két mérőárboc közé van felfüggesztve. A különböző áttételek révén a mérőárboc viszonylag nagy függőleges elmozdulását, ami a modell vízszintingadozásának megfelelően kb. 35 cm volt, ilyen módon kb. 10 cm-re csökkentettük. Ezzel az ellensúlyos megoldással elértük azt, hogy az árbocönsúlya a hajó súlyát és ezzel a merülését nem befolyásolja. A két árbocot a vezetőgörgők pontos beszabályozásával úgy állítottuk be, hogy azok mozgása a függőleges iránytól a legminimálisabb mértékben térjen el. A mérés szempontjából ennek hibátlan végrehajtására nincs szükség, hiszen a később ismertetendő dinamométerekkel mért három összetevő statikailag határozott jellege miatt a párhuzamosságban mutatkozó kis hiba a mérési eredményt nem befolyásolja. A mérőárbocok ilyen kialakítása Nagy Dezső oki. gépészmérnök újítása. 3.2. A kötélerő mérése Tekintettel arra, hogy a hajóra ható erőt, illetve annak komponenseit folyamatosan kellett mérni, csak elektromos elven működő műszert alkalmazhattunk. Mérőérzékelőként vagy induktív elmozdulásmérő vagy nyúlásmérő ellenállás kerülhetett szóba. Az induktív adó alkalmazását a mérőelemek viszonylag nagy értéke, nedvességre való érzékenysége, valamint a rugóállandónak megfelelő, viszonylag bonyolult rugókialakítás és végezetül az induktív elmozdulásmérők nagy mérete miatt el kellett vetnünk. Helyette a dinamométereket a 3. ábrán bemutatott vázlat szerint nyúlásmérő ellenállásokkal alakítottuk ki. A nyúlásmérő ellenállásokat a dinamó-