风浪中船内稳定舱.pdf

一种能在风浪中摇摆的船体中保持基本水平位的舱室，并且不受舱室内人员移动产生的自身的重量差的干扰，其方法是以重锤和万向轮保持半球体在支架的重直稳定和用“杵臼关节”连接舱室和半球体使舱内人员重量的移动变为小力矩远底于重锤产生大力矩，而保持舱内和半球体的基本水平稳定，消除自身重差引起的单谐振动现象。

1、  一种“风浪中船内稳定舱”，其特征是：舱室底部下方正中位置有杵球柱，杵球体与固定于半球体，中心垂直部的重锤柱上端的臼体相接触引成“杵臼关节”，而舱底部又与近杵球中心的固定索盘以放射状固定索作牢固的线性连接，半球体35°处被托于万向轮环上，固定于船体平台的支架支持万向轮环，重锤柱下端连重锤。

2、  根据权利要求1所述的“风浪中船内稳定舱”其特征是：臼体四周通过放射状半球幅条的与半球体固定，其半球幅条下沿高于杵球体中心水平，固定索盘上沿仅距杵球体中心下几厘米。

3、  根据权利要求所述的“风浪中船内稳定舱”其特征是托住半球体的万向轮环是固定于支架上，支架与船体某处平台有固定螺丝。

风浪中船内稳定舱
1、技术领域：
本发明涉及一种船内有若干舱室能在风浪中保持接近水平位稳定的状态，属船舶的安全技术领域。
2、背景技术：
在风浪中船舶会产生横摇、纵摇、首摇、垂荡、横荡，纵荡等多种颠坡情况，给旅客和工作人员造成种种不适反应还能影响军舰在战斗中射击命中率在目前船舶的减摇各种措施中，都着眼于船体的整体减摇，如舭龙骨，主动或被动减摇水舱，减摇鳍，舵减摇等等，尚没有人注意到设计出一种有效的方法使船体在风浪中摇摆而却有若干船内舱室(或平台)不会随之摇晃的平稳舒适的特殊地方。
本发明的目的就是提供一种安置在船体内的特殊舱位，它能不随船体在风浪中摇摆而始终保持接近水平位的平稳状态。
3、发明内容：
本发明的目的是这样实现的；稳定舱是一个独立的其上方和四周均与其他无接触的舱室(或平台)它底下是经“杵臼关节”形式和一个半球体上中部连接，形式是舱底中心下伸出杵球柱和杵球体，杵球体插进半球体中部的重锤柱上端的臼体中，臼体四周有放射状半球幅条与之固定，幅条下沿平臼体内杵球体中心的水平，幅条下臼体外周又有固定索盘，其上沿是相当杵球体中心下2-5cm，固定索盘上有园周状排列的孔发出放射状众多固定索与舱底下面园周状排列的扣圈连结，使包含一个“杵臼关节”内的舱底和固定索盘形成一个固定的整体，臼体下重锤柱向下穿出半球体中心点后下端又与重锤结合，半球体外面上沿下35°以下处被环形布置的许多万向轮托住即是万向轮环。万向轮由四个以上支架撑住，支架底部由固定镙丝固定于船体的某处平面上。如此，在重锤的垂直重力作用下，被万向轮托住的半球体不论船体在风浪中如何摇摆于35°范围内，它都能近水平平衡态不变。但是舱体内是不断有人物移动的，为了最大限度的防止舱底平台自发倾斜，杵臼关节和固定索，固定索盘的结构就起了很好的作用。
可以用举例计算说明这个作用：设重锤为1000kg，那未要它摆动1°(也是半球体和舱室摇摆出1°)其切线力F₁＝Tan1°×1000＝17.5kg，设舱室底面平台面积为15m²，边缘处有重物100kg，其同侧固定索是相对松位的，对侧固定索是相对紧张的，设固定索与舱底面成角15°，则重物通过对则固定索作用于固定索盘产生的水平拉力F₂＝Cot15°×100kg＝373.2kg，而杵球心至固定索盘中心设距离为0.02m，力矩M₂＝373.2×0.02＝7.46kgm，设重锤柱和垂锤心长1m，重锤转动1°所需力矩M₁＝17.5kg×1m＝17.5kgm，可见M₁远比M₂要小很多，连半度都转动不了，基本上仍属近水平平衡状态，由此证明杵球关节能大大增加舱室内对移动物重量差的容量度。在一定范围内很好地保持稳定平衡。
这里必须指出的是：①先要布置好舱内固定物体的质轻而对称平衡使人进入前水平仪已指示在水平位上。②此种舱室只供人物特殊需要的安适而用，不作大型件运作用。③在可能产生活动范围内的重量差，必须控制在重锤移动1°-2°的力矩之内的重量差范围，否则过大则失去平衡效用。④只要适当增加重锤柱长度和重锤重量就可以对舱室(或平台)内移动重差容量加大能达到足够应付的目的。
4、附图说明：
下面结合附图进一步说明。
图1：是本发明的纵剖面示意图；
图2：是半球支架俯视示意图；
图3：是半球自上面俯视结构示意图；
图4：是万向轮纵剖结构示意图；
图中：1稳定舱室，2舱底平台，3加强脊，4固定索，5半球幅条，6固定索盘，7臼体，8万向轮，9半球体，10重锤，11船体平台，12支加底，13固定螺丝，14支架，15加强架，16万向轮环，17重锤柱，18杵球体，19限摇沿，20扣圈，21水平仪，22抱球瓣，23杵球柱，24盘孔，25轮柱，26轮珠，27轮壳，28柱突，29轮轴，30轮夹。
5、具体实施方式：
从图1看到稳定舱室1内有轻便沙发等物件陈设，布置重量对称均衡，使水平仪21指示在水平正中位上，然后可以供乘客进入内自由活动，舱底平台2中央向下有杵球柱23和杵体18，其上有加强脊3，以加强舱底连结杵球体18安置于重锤17上端的臼体7和抱球瓣22内，臼体7和抱球瓣22固定于半球幅条5内，半球幅条下沿水平在杵球体18的球心水平以上，其下方有固定索盘6，上沿水平在杵球体18的球心下约0.02m至0.05m之间选择，其下连体的重锤柱17又为半球内的加强架15固定并垂直穿透半球体9下中心部后连接重锤10，固定索盘6上四周盘孔25发出放射状固定索4穿过放射状的半球幅条5之间与舱底平台2下的固定扣圈20对应结合，使舱底平台2与固定索盘6平行均匀牢固连结，这样舱内多人活动产生各点重量差，因为“杵臼关节”式的中间接合而使简谐运动力变为大小力矩之对抗，从而使对舱内有限移动重差达到尽可能大容量，可以始终保持基本水平位不变，关键是增加重锤柱17的长度和重锤10的重量即可。
半球面9自上向下35°处有万向轮环16，上有众多万向轮8灵活托住半球面9，限摇沿19是表明稳定舱1的稳定作用是在船摇35°范围以内有效果。万向轮环16其下又有支架14撑信，支架底12有固定螺丝13与船体平台11相固定。这样，当船体11在风浪中各方向摇摆时由于重锤10保持向地心力不动，而万向轮8随船体晃动可在球面35°范围内移动，船内人物活动因“杵臼关节”的力矩差作用而使舱底平台2变动在1°范围之内。
万向轮8结构有多种形式，本附图4的是出的是一种参考形式。