Loch Speed- Log

7/29/2019 Loch Speed- Log

1/24

Antohi Ionut DragosGr. TA 35

Proiect A.E.N.

LOCH-SPEED LOG


2/24

GENERALITI. CLASIFICAREALOCHURILOR

Alturi de determinarea direciilor pe mare,determinarea distanei parcurse ntr-un anumit intervalde timp reprezint o problem de o importan deosebit

n navigaie.

Mijloacele (aparatele, dispozitivele) utilizate la bordulnavei pentru determinarea continu a distanei

parcurse de nav i a vitezei instantanee a acesteia senumesc lochuri. Ca i celelalte mijloace tehnice

de navigaie, lochurile au cunoscut o dezvoltare de lasimplu la complex.


3/24

Primul tip de loch se numea loch ordinari a fostconstruit la nceputul secolului al XVII-lea.

Acesta echipa velierele, iar de principiul su defuncionare este legat nemijlocit denumirea unitii de

msur a vitezei navei, nodul.


4/24

Lochul ordinareste compus dintr-un lest de careeste legat o saul, pe care sunt practicatenoduri la interval constant. Pentru msurarea vitezeinavei, se arunc lestul la pupa navei n mar, iar

viteza navei este dat de umrul nodurilor de pe saulcare trec prin mna marinarului ce deservetelochul. Intervalul dintre noduri este astfel calculat, nctmarinarului s-i treac prin mna un singurnod n interval de 30 sec., presupunnd c nav s-ar

deplasa cu viteza de 1 Mm/h. n consecin, asacum deja s-a precizat, viteza navei este dat de numarulde noduri ce trec prin mna marinarului ntimp de 30 sec.


5/24

De-a lungul timpului au existat mai multe tipuri delochuri, dintre care se amintesc:

- lochul olandezului (dutchman's log);- lochul mecanic (mechanical log);

- lochul hidromecanic (bottom log). Aceste tipuri de lochuri nu se mai folosesc, cunoaterea

lor avnd doar importan istoric oripentru studiulcomparativ al principiilor de funcionare.


6/24

n prezent, la bordul navelor maritime sunt instalateurmtoarele tipuri de lochuri:

- lochul hidrodinamic (pressure type log);

- lochul electromagnetic (electromagnetic log);- lochul ultrason Doppler.

Alturi de aceste mijloace tehnice, la bord viteza poate fideterminat i fr aparate, bineneles nu cu aceeai

uurin i precizie, cu ajutorul numrului de rotaii aleelicei navei sau prin mijloace improvizate

.


7/24

LOCHUL HIDRODINAMIC.

PRINCIPIUL DE FUNCIONARE. Lochul hidrodinamic (Pitometer log, pressure-type logn limba

englez) funcioneaz pe principiul diferenei dintre presiuneastatic existent la fundul navei i presiunea dinamic a apei, creatde naintarea navei prin ap.

Principiul este identic cu cel folosit n aviaie, bazat pe folosireatubului Pitotpentru msurarea vitezei prin aer.Pentru a pune n eviden principiul de funcionare a acestui tip deloch, vom considera (Fig. 1) dou tuburi deschise la ambele capetecare pleac de la fundul apei ctre punte . Dupa cum se observa din

fig , tubul A pleaca exact din fundul navei si in el se gaseste ocoloana de apa egala cu distanta de la suprafata apei la fundulnavei .


8/24


9/24

Tubul B pleac dintr-o poziie situat sub nav pentru a nufi influenat de turbioanele de ap create de nav n

naintarea sa i are o deschidere spre partea din prova

navei. n acest fel, presiunea creat de naintarea navei vaface ca apa s urce n acest tub pn la o nlime careeste mai mare dectcea din tubul A. Acest tub se numetetubul de presiune total.

Pe timpul staionrii navei apa se ridic la aceeai nlimen ambele tuburi de presiune, nlime care este egal cunlimea de la chil la linia de plutire a navei, dat destarea de ncrcare a acesteia, nlime pe care o vom nota

cu litera h.


10/24

Putem trage o prim concluzie: la vitez zero nlimeacoloanelor de ap n cele dou tuburi de presiune esteegal. Dac nava se afl n deplasare, nlimea coloaneide ap din tubulA va rmne aceeai ca n cazul n care

nava este n staionare, n timp ce coloana de ap dintubul B se va ridica la un anumit nivel, deasupra celui dintubulA, proporional cu presiunea apei creat de

naintarea navei, deci proporional cu viteza navei .

Vom nota nlimea coloanei de ap cu Hiar cretereanivelului coloanei de ap din tubul B peste linia de plutirecu litera u. Dup cum se observ din figur, nlimeacoloanei de ap din tubul de presiune dinamic (H) esteegal cu nlimea coloanei de ap din tubul de presiune

static (h) la care se adaug creterea de presiunedinamic u.


11/24

[Fig. 2] Loch hidrodinamic


12/24

Lochurile hidrodinamice prezint anumite particulariticare le fac competitive n navigaie.

Dintre acestea putem enumera urmtoarele:

indicaiile de vitez sunt furnizate continuu i nu n treptefapt care permite transmiterea informaiilor lor la instalaiicare integreaz viteza n vederea efecturii unordeterminri cinematice ;

partea imers nu are piese n rotaie care pot fi avariate petimpul deplasrii iar nlocuirea tubului Pitot, dac estenecesar, se poate face cu uurin chiar n mar ;

instalarea la bord nu impune structuri aparte n dublul fund

al navei; erorile de indicare pot fi corectate cu uurin;

precizia de indicare pleac de la viteza de un nod.


13/24

LOCHUL ELECTROMAGNETIC.

PRINCIPIUL DE FUNCIONARE. Principiul de funcionare al acestui loch este mprumutat

din electrodinamic. El poate fi explicat foarte simpluplecnd de la faptul c ntr-un conductor aflat n micare

ntr-un cmp magnetic variabil, dup cum este cunoscut,

se induce o tensiune electromotoare a crei mrime estedirect proporional cu viteza de deplasareaconductorului i cu intensitatea cmpului magneticinductor.Constructiv, lochul electromagnetic se prezint sub

forma unei carcase hidrodinamice plasat naxul navei sub tablele fundului, astfel nct elementulsensibil s vin n contact cu apa (Fig. 3).


14/24

n interiorul acestei carcase se gsete sursacmpului electromagnetic variabil care este obobinnfurat pe un miez feromagnetic i care este

alimentat cu o tensiune alternativ de 60Hz. Aceastbobin creeaz un cmp electromagnetic a cruiintensitate o vom nota cu litera B. Drept conductor aflat

n micare a fost aleas apa de mare, aflat n micare

aparent fa de senzorii carcasei care sunt doubutoane dintr-un material cu proprieti conductiveelectrice ridicate.


15/24

[Fig. 3] Principiul lochuluielectromagnetic


16/24

Viteza cu care se deplaseaz conductorul nchipuit de apva fi notat cu litera v, astfel c putem scrie relaia cu carepoate fi determinat tensiunea electromotoare care se

culege la nivelul celor doi senzori .E= kv B

Din relaie se observ c tensiunea electromotoare indusva depinde de doi factori i anume: viteza de curgere a apei

pe lng cei doi senzori i coeficientul de conductibilitate alapei. Aadar tensiunea electromotoare indus care setransmite apoi la sistemu l de indicare va fi cu att mai mare

cu ct viteza navei va fi mai mare i cu ct salinitatea apei

deci implicit capacitile sale conductive vor fi mai mari.


17/24

LOCHUL ULTRASON DOPPLER.

PRINCIPIUL DE FUNCIONARE. Lochul ultrason Dopplerfolosete principiul reflexiei undelor

ultrason la msurarea vitezei navei i se bazeaz pe principiulDoppler potrivit cruia frecvena semnalului ultrasonor reflectat estediferit de cea a semnalului ultrasonor emis. Aceast diferen de

frecven este proporional cu spaiul parcurs de nav n intervalulde timp scurs ntre momentul emisiei i cel al recepiei i care estefuncie de viteza navei .

Ca o prim problem care apare n folosirea unui astfel de loch estefaptul c precizia de indicare este condiionat de viteza de

propagare a sunetului prin ap care este influenat de mai mulifactori i de distana pn la fundul mrii .

P i i i di iil t d 0 25% di it ti 1% di


18/24

Precizia indicaiilor este de 0.25% din vitez, respectiv 1% dinspaiul parcurs. Un important dezavantaj al acestui tip de loch lrezint limita sczut a adncimilor apei (cca 150m) pn la careacesta este operativ, ca urmare a absorbiei accentuate a energieiultrasunetelor de ctre apa de mare. Partea pozitiv const n aceea

c acest tip de loch d viteza real a navei deasupra fundului mrii(indic viteza deasupra fundului) i nu viteza prin ap aa cum estecazul celor dou lochuri prezentate mai sus .

Principiul de funcionare este prezentat n Fig. 4. Dup

cum se observ din figur pe fundul navei este montatun emitor-receptor (E/R) de impulsuri ultrasonore.Orientarea fascicolului emis este ctre prova, sub ununghi fa de suprafaa apei. Proiecia vectoruluivitezei navei Vpe direcia de propagare are mrimeaV*cos .


19/24


20/24

ELICEA NAVEI CA LOCH

Dup construcie, n cadrul probelor de mare, sedetermin viteza navei funcie de numrul de rotaii laelice, parametru evolutiv deosebit de important al navei.Probele se execut n baza de viteze cu mile jalonate.

Dispunerea jaloanelor este reprezentat n Fig.6;perechile de jaloane formeaz aliniamente paralele,aflate la distana de 1 Mm unul de cellalt.

[Fi 6] D t i it i d


21/24

[Fig. 6] Determinarea vitezei dupnumrul de rotaii la elice n baza

de viteze.


22/24

Probele se execut progresiv pentru toate treptele de vitezale navei, iar pentru navele de transport maritim acestea seexecut separat pentru cele dou stri de ncrcare (balast i

ncrcat). Algoritmul determinrii vitezei este urmtorul:- se ia drum perpendicular pe aliniamentele bazei de viteze;

guvernarea navei se asigur de ctre cel mai experimentattimonier de la bord, iar manevrele se vor face cu unghiuri de

crm ct mai mici; distana de la care se ia drum de intraren baz se alege astfel ca aceasta s se parcurg n 8 min(pentru VN=12 Nd, d=1.6 Mm);

- se instaleaz doi observatori cu binoclu pe comand, care vordetermina momentul tieriiprimului aliniament al bazei; cndnava se apropie de acest moment se strig "ateniune",iar n momentul tierii aliniamentului se strig "stop". n acestmoment, un al treilea observator va porni secundometrul,care va msura intervalele de timp la o precizie de 0.1 sec.


23/24

- la al doilea aliniament se procedeaz identic, stopndu-secronometrul i notnd valoarea timpului msurat. Navacontinu marul n acelai drum aproximativ acelai timp(8 min), dup care ncepe manevra de ntoarcere la drumopus pentru cea de-a dou trecere prin baz, utilizndunghi de crm mai mic de 15 puncte .Dup cea de-a dou trecere, proba se va relua pentru

urmtoarea treapt de vitez, utiliznd tot dou treceri .

Lungimea ntre aliniamente poate fi de 1 Mm sau 2 Mm (ncazul analizat n Fig. 6, aceasta are valoarea de 1 Mm).

Bazele de viteze sunt instalate n poriuni decoast a cror configuraie este lin i urmeaz n

general direcia meridianului, astfel caaliniamentele sale s fie paralele cu paralelelegeografice.


24/24

De asemenea este de preferat ca n zon s nu existecureni marini ori de maree, iar fora vntului nu trebuie sdepeasc fora 4 (se consider c pn la aceast

valoare a forei vntului, acesta nu acioneaz semnificativasupra parametrilor de micare -drum i vitez- ai navei).

n final, viteza real funcie de numrul de rotaii secalculeaz ca medie aritmetic a valorilor determinate

pentru fiecare trecere. Aceast valoare, determinat pentru fiecare regim de

vitez n parte, se va nscrie ntr-un tabel ce se va afia n

camera hrilor.

Trebuie reinut c valoarea vitezei navei funcie de numrulde rotaii ale elicii reprezint viteza prin ap, deci vitezareal a navei fa de masa de ap prin care se navig.

Documents

Loch Speed- Log