DE ENGELSE SCHEEPSBOUW

Transcriptie

1 S c h i p e n W e r f 14-D A A G S T IJD SC H R IF T, G EW IJD A A N SCH EEPSBO UW, SCHEEPVAART EN HAVENBELANGEN ORGAAN VAN DE VEREENIGING VAN TECHNICI OP SCHEEPVAARTGEBIED DE CENTRALE BOND VAN SCHEEPSBOUWMEESTERS IN NEDERLAND HET IN STITUUT VOOR SCHEEPVAART EN LUCHTVAART HET NEDERLANDSCH SCHEEPSBOUWKUNDIG PROEFSTATION IN SCHIP EN W ERF IS OPGENOMEN HET MAANDBLAD DE TECHNISCHE KRONIEK REDACTIE: ir. J. W. HEIL w.i., prof. dr. ir. W. P. A. VAN LAMMEREN, ir. G. DE ROOIJ s.i., prof. ir. L. TROOST en G. 2ANEN Redaccie-adres: Heemraadssingel 194, Rocrerdam 3, Telefoon J2200 ERE-COM ITÉ: Ir. A. W. B A A R S, D irecteu r va n W erk sp o o r N.V., A m sterd am ; A. T. B R O N S1N G, O u d -D irecteu r der N.V. Stoom vaart- M aatschappij N e d e rla n d, A m sterd am ; ir. M. H. D A M M E, O u d -D irecteu r van W erksp oor N.V., A m sterdam ; ir. M. EIKELEN BO O M, O u d -D irecteu r V an N ievelt, G oudriaan c C o s Stoom vaart M ij., R o tte rd a m ; P. GOEDKOOP D zn., D irecteur N ederlandsche D o k - en Scheepsbouw -M aatschappij ( v.o.f.), A m sterd am ; M. C. K O N IN G, O u d -lid van de Raad van Bestuur der K o n. P a k etvaart M ij., A m ste rd a m ; W. H. DE M O N C H Y, V o o rz itte r van de K am er van K oophandel en Fabrieken te R o tte rd a m ; C. P O T, O u d -D irecteu r der N.V. E lectro tecb n. Industrie v/h W. Sm it & C o., S lik k e rv eer; F. G. ST O R K, D irecteur der N.V. K o n. M ach in efab riek G eb r. S to rk Sc C o., H engelo; ir. H. C. W E SSE L IN G, Com m issaris der N.V. Kon. M ij. De Schelde, Vlissingen ; S. VAN W EST, Oud-Directeur der N.V. Dok- en W erf-m aatschappij W ilton-fijenoord, Schiedam. Jaar-abonnem ent (bij vooruitbetaling ) ƒ 1 6,, buiten N ederland f 20,, losse num mers ƒ 1,, van oude jaargangen ƒ 1,25. UITGEVERS W YT-RO TTERD AM 6 Telefoon 54S00 (1 0 lijnen), Telex , Postrekening S 8458, Pieter de Hoochweg 111 M EDEW ERKERS: J. B AK K E R, ir. W. V A N BEELEN, p ro f. d r. ir. C. B. BIEZENO W. V A N DER B O R N. ir. B. E. C A N K R IE N, ir. C. A. P. DEL LAE R T, L. F. D ERT, J. P. D RIESSEN, G. F1GEE, ir. W. GERRIT SEN, TH. V A N DER G R A A F, J. F. G U G E LO T, F. C. H A A N E BRIN K, P. IN TVE LD, prof. ir. H. E. JA E G E R, ir. J. JAN SZE N ir. M. C. DE JO N G, ir. C. KAPSE N B E RG, J. V A N KERSEN p rof. dr. ir. J. J. K O C H, ir. H. J. K O O Y J r., ir. W. KROP HO LLER, ir. W. H. K R U Y F F, p ro f. ir. A. J. TER LIN D EN, d r. ir W. M. M EIJER, ir. J. C. M ILBO RN, J. J. M O E R K E R K, ir. A. J MOLLIN GER, A. A. N AGELKERKE, ir. J. S. PEL, J. C. PIEK ir. K. V A N DER PO LS, B. PO T, m r. d r. ir. A. W. Q U IN T, ir. W H. C. E. RÖSIN GH, ir. J. R O T G A N S, ir. D. T. R U Y S, C. J RIJN E KE, ir. W. P. G. S A R IS, ir. R. F. SCH ELTEM A DE HEERE ir. A. M. SCHIPPERS, dr. P. SC H O E N M AKER, ir. H. C. SN ETH LAGE, d r. J. SPU YM AN. p ro f. ir. E. J. F. T H IE RE N S. ir. J. W V A N DER V A L K, C. VE RM E Y, C. VERO LM E, ir. J. VERSC H O O R ing. E. V LIG, A. H. H. V O E T E L IN K, I J. L. DE V R IE S, J r W W ILLEM SEN, m r. J. W IT K O P, p ro f. ir. C. M. V A N W IJN G A AR D E N. ACHTENTWINTIGSTE JAARGANG Overnemen van artikelen enz. zonder toestemming van de uitgevers verboden 26 MEI 1961 No. 11 DE ENGELSE SCHEEPSBOUW Blijkens gegevens verstrekt door de Shipbuilding Conference, boekten de Engelse werven gedurende het eerste kwartaal 1961 in totaal opdrachten voor de bouw van 61 schepen metende brt, vergeleken met 53 schepen met een inhoud van brt in het eerste kwartaal Gedurende de tw aalf maanden eindigend 31 maart jl. werden bestellingen voor de bouw van 256 schepen met een inhoud van brt ontvangen, vergeleken met 198 schepen metende brt gedurende de tw aalf maanden eindigend 31 maart Contracten voor de bouw van een drietal schepen metende brt werden in het eerste kwartaal geannuleerd. Eind maart bedroeg het Orderbestand der Engelse werven 430 schepen met een inhoud van brt en een waarde van naar schatting 460 m iljoen vertegenwoordigend. In de nieuwe opdrachten zijn buitenlandse opdrachten voor de bouw van 5 2 schepen met een inhoud van brt geschatte waarde 75 miljoen begrepen. De Shipbuilding Conference wijst erop, dat maart een bijzondere maand voor de Engelse werven was. Het passagiersschip Empress of Canada en verschillende grote tankers waaronder één met een draagvermogen van circa brt, behoorden tot de 29 schepen met een inhoud van brt, waarvan de kiel in maart werd gelegd. Het beperkt aantal nieuwe bouwopdrachten accentueert eens te meer de lacune tussen vraag en produktie, een lacune die overigens reeds van 1957 dateert en die in een tijdvak van 3 /z jaar tot een vermindering der orderportefeuille met bijna 4 miljoen brt heeft geleid. Van de in bestelling zijnde tonnage moet voor schepen met een inhoud van iets meer dan 1,5 miljoen brt de kiel nog worden gelegd. Hierin zijn overigens opdrachten begrepen met welker uitvoering eerst een begin wordt gemaakt, wanneer naar het oordeel der opdrachtgevers de situatie in de scheepvaart duurzame verbetering toont. Uit de door de Shipbuilding Conference verstrekte gegevens blijkt, dat de dalende lijn in de Engelse scheepsbouwproduktie nog steeds voortgang heeft. De door Lloyd s Register gepubliceerde cijfers voor het eerste kwartaal 1961 bevestigen zulks. Eind maart waren volgens Lloyd s in Engeland en Noord-Ierland in totaal 249 schepen van 100 brt en groter, metende brt, in aanbouw. Dit is brt minder dan aan het einde van het vierde kwartaal 1960 en het laagste totaal sedert december Hierin waren 88 schepen met een inhoud van brt die reeds te water zijn gelaten en verder worden af gebouwd en 161 schepen metende brt die nog van stapel moeten lopen, begrepen. Met de bouw van 5 8 schepen metende brt werd in het eerste kwartaal een begin gemaakt, 65 schepen met een inhoud van brt werden te water gelaten en 67 schepen metende brt kwamen gereed. M.a.w. de tonnage met welker bouw werd begonnen was groter en de in aanbouw zijnde tonnage liep terug door het aantal opgeleverde schepen dat groter was dan het gemiddelde. Ook het aantal te water gelaten schepen was groter dan in de overeenkomstige periode het jaar tevoren. Schepen waarvan de tekeningen en bestekken zijn goedgekeurd resp. waarvoor het materiaal is besteld maar met welker bouw nog niet is begonnen, ver-

2 tegenwoordigderl in totaal brt hetgeen brt minder is dan eind december jl. Het is het laagste totaal sedert De tonnage voor buitenlandse rekening in aanbouw vertegenwoordigde met brt (39 schepen) 22 pet. van de totale bij Engelse en Noordierse werven in bestelling zijnde tonnenmaat. Ofschoon de opdrachten voor buitenlandse rekening aanzienlijk tenachter blijven bij die van het derde kwartaal 1950, te weten brt d.w.z. 40,4 pet. van het totaal, overtreffen zij nochtans die per ulto december jl. namelijk brt d.w.z. 18,5 pet van het totaal. De voor Engeland en Noord-Ierland in het buitenland in aanbouw zijnde tonnage daalde gedurende het eerste kwartaal van brttot brt. Tankers vertegenwoordigden met 21 schepen metende brt 44,8 pet van de totale in Engeland en Noord-Ierland in aanbouw zijnde tonnage. Dit is overigens brt minder dan per ulto december jl. In de overige landen waren eind m aart in totaal 1223 schepen metende brt in bestelling resp. aanbouw, hetgeen vergeleken met het vorig kwartaal een stijging van brt betekent. Af gezien van een overigens weinig betekenende fluctuatie in 1959 was dit de eerste stijging van de in andere landen in aanbouw zijnde tonnage sedert september De voorzitter van de Noorse Kamer van Koophandel in Londen, de heer Haakon Christopherson heeft ter gelegenheid van de jaarlijkse lunchbijeenkomst openhartig kritiek op de Engelse scheepsbouw geoefend. Hij wees erop dat op het ogenblik slechts 23 schepen voor Noorse rekening in Engeland in aanbouw zijn. Van de gedurende de laatste maanden door Noorse reders geplaatste bestellingen, die een totaal van bijna 1 miljoen ton draagvermogen vertegenwoordigen, is er geen enkele in Engeland geplaatst. Generaties lang heeft Engeland s scheepsbouw, aldus spreker, een dominerende rol gespeeld en Noorse reders beschouwden de Engelse scheepsbouwers en doen dat trouwens nog, als oude vrienden. Thans echter, nu de concurrentie uiterst scherp is en reders met tal van problemen waaronder vlagdiscriminatie e.d. geconfronteerd worden, zijn zij genoodzaakt hun bouwopdrachten te plaatsen bij die werven die niet slechts w at hoedanigheid, geschiktheid en economische exploitatie de gunstigste mogelijkheden bieden maar die ook spoedige levering kunnen garanderen, concurrerende èn vaste prijzen noteren en aantrekkelijke betalingsfaciliteiten bieden. W at spoedige afleveringstermijnen en vaste p rijzen betreft kan helaas niet worden ontkend dat de werknemers in de Engelse scheepsbouw door de voortdurende arbeidsconflicten een onzeker element vormen. De moeilijkheden waarmede de werven bij het maken van offerten geconfronteerd worden, ondergaan hiervan de nadelige invloed. Het is overigens niet wel in te zien wat werkgevers in deze kunnen doen zolang de Confederation of Shipbuilding & Engineering Unions zich officieel op het standpunt stellen dat demarcatie kwesties onder de individuele vakbonden ressorteren en dat elke poging om hiervoor een oplossing te vinden een inbreuk betekent op hun soevereine rechten. Tot zover de heer Christopherson, die in zijn rede de vinger legde op een wel zeer wonde plek in de arbeidsverhoudingen in Engeland s scheepsbouw. In zijn op 31 januari jl. gehouden jaarrede wees de president van het American Bureau of Shipping, de heer David P. Brown, erop dat sedert het hoogtepunt dat midden 1957 in de wereldscheepsbouw werd bereikt, de orderportefeuille aanzienlijk is geslonken nl. van 2830 schepen met een inhoud van iets meer dan 3 5 miljoen brt en circa 5 5 miljoen ton draagvermogen tot minder dan 1530 schepen met minder dan 20 miljoen brt en circa 30 m iljoen ton draagvermogen aan het eind van het afgelopen jaar. Bij deze cijfers is uitsluitend rekening gehouden met schepen van 1000 brt en groter. Circa 60 pet van de sinds vorig jaar in bestelling zijnde schepen was voor de tankvaart bestemd! Van de thans in de vaart zijnde tonnage vertegenwoordigen tankers bijna een derde, terwijl de groei na de oorlog van de voor het vervoer van erts gebouwde schepen een nieuw hoogtepunt heeft bereikt. In feite bestaat de bulkcarriervloot uit meer dan 300 schepen met een totaal draagvermogen van meer dan 5,5 m iljoen ton. Circa 54 pet. dezer categorie is minder dan 3 */-> jaar oud; slechts 17 pet dateert van vóór het jaar U it deze gegevens blijkt hoeveel ongunstiger de situatie in de wereldscheepsbouw is sedert de jongste hausse. C. V e r m e y Het nieuwe nummer van het Philips Technisch T ijdschrift Het nieuwe nummer van het Philips Technisch Tijdschrift (jg. 23, 1961, no. 2) opent met een artikel Neutronendiffractie, door J. A. Goedkoop. De neutronendiffractie kan een aanvulling vormen op de röntgendiffractie, daar zij bepaalde interessante structuurdetails die met deze laatste moeilijk of in het geheel niet vastgesteld kunnen worden, aan het licht kan brengen. Met name wordt zij toegepast voor het lokaliseren van waterstofatomen, het onderscheiden tussen atomen met opeenvolgende atoomnummers en het bepalen van de oriëntatie van magnetische momenten. Het artikel behandelt de methodiek van de neutronendiffractie en toont, hoe van een drietal verbindingen, die met behulp van röntgendiffractie waren onderzocht, door middel van neutronendiffractie belangrijke aanvullende structuurgegevens in de genoemde zin zijn verkregen. Dosismeters voor röntgenstraling is de titel van de door J. Hesselink en K. Reinsma geschreven tweede bijdrage. Hierin wordt uitgegaan van de wenselijkheid de aan een patiënt toegediende dosis niet alleen te meten bij iedere therapeutische röntgenbestraling, maar ook bij het diagnostische onderzoek. Na een bespreking van dosismieters voor gebruik bij de röntgentherapie beschrijven de auteurs een gem akkelijk hanteerbare dosismeter voor het bepalen van de kleine bij de diagnostiek toegediende röntgendoses, waarmee de in totaal op de patiënt gevallen energie wordt gemeten en waarbij de meting gecompliceerd wordt door de invloed van de uiteenlopende hardheid der straling. Het instrument zal tevens de röntgenologen van dienst kunnen zijn bij het streven naar zuinigheid met röntgenstraling. C. J. M. van der Laan en K. Roozendaal bespreken in de derde en laatste bijdrage een sneeuwafscheider voor vloeibareluchtinstallaties. Behandeld wordt een nieuwe, van alle bekende systemen geheel afw ijkende, constructiewijze voor de afscheider bij de koudgaskoelmachine. Terwijl bij de oude vorm, de ijsafscheider, de luchtverontreinigingen koolzuur en waterdamp zich af zetten in de vorm van sneeuw en ijs geschiedt dit bij de nieuwe constructie, de sneeuwafscheider, in de vorm van een laag sneeuw, die als voor een geschikte temperatuurverdeling wordt gezorgd, merkwaardig genoeg tot zeer grote dikten poreus blijft. Het bij een afscheider periodiek noodzakelijke ontdooien is bij de sneeuwafscheider pas nodig na een produktie van 600 liter vloeibare lucht, zulks in tegenstelling tot na 120 liter vloeibare lucht bij de oude vorm van afscheider. Ook in luchtsplitsingsinstallaties wordt de sneeuwafscheider met succes gebruikt.

3 GRONDSLAGEN V A N HET GEDRAG VAN SCHEPEN SN GOLVEN Cursus gehouden voor de Vereeniging van Technici op Scheepvaartgebied, te Rotterdam en Amsterdam, resp. op \2 k januari en 6 /7-2 0 /2 1 februari 1958 door Ir. G. VOSSERS Hoofd van het Zeegangslaboratorium van het Nederlandsch Scheepsbouwkundig Proefstation, Wageningen Pubfikatie No. 151 van het N.S.P. V ervolg van pag M odelonderzoek o v er snelheidsverlies en ivccrstandstoen am e Hoewel betrekkelijk'kort na de eerste modelproeven in stil water van W. Froude modelproeven in golven werden uitgevoerd door R. E. Froude om de invloed van de golven op de weerstand en voortstuwing te onderzoeken (1905, zie [2 8 7 ]), zijn systematische proeven op dit gebied tot voor kort slechts in zeer geringe mate uitgevoerd. Bijzondere vermelding verdienen de proeven van Kent [311], [313], [316], Kent en Cutland [318], [319], [322], [324] en Kempf [305 ], [309], [308], waarmee praktisch alle publikaties op dit gebied vóór 1945 zijn genoemd. Veel van deze onderzoekingen zijn echter van te incidentele aard geweest en gericht op toepassing voor een specifiek schip dan dat zij tot algemene conclusies hebben kunnen leiden. Pas de laatste jaren doet zich een nieuwe opleving voor op het gebied van het modelonderzoek omtrent weerstand en voortstuwing in golven. In deze paragraaf zullen enkele resultaten van bovengenoemde onderzoekingen worden medegedeeld, waarbij een splitsing is gemaakt in weerstandsproeven in golven en voortstuwingsproeven in golven. De eerste proeven van R. E. Froude en Kent omvatten alleen weerstandsproeven; in 1931 voerde, voor zover bekend, Kent voor het eerst een voortstuwingsproef in golven uit [316], waarbij hij gebruik maakte van de gebruikelijke voortstuwingsdynamometers voor stil water. Het is duidelijk dat deze dynamometers geen ideale instrumenten zijn om metingen in een bewegend model uit te voeren, gezien het optreden van ongewenste traagheidseffecten. De ontwikkeling van de meettechniek na 1945 heeft het mogelijk gemaakt geschikte dynamometers te vervaardigen voor gebruik in bewegende modellen, terwijl ook door de ontwikkeling van de regeltechniek het aandrijfmechanisme geperfectioneerd kon worden. Hierdoor komt het onderzoek van zelf voortgestuwde modellen in zeegang weer in het middelpunt van de belangstelling te staan. Het correct uitvoeren van een weerstandsproef is in golven altijd enigszins moeilijk, omdat het aangrijpingspunt van de trekkracht zodanig gekozen moet worden, dat de bewegingen van het model niet beïnvloed worden; weerstandsproeven in schuine golven zijn dan ook in het geheel niet betrouwbaar uit te voeren. Daarom gaat men steeds meer over tot vrij varende modellen met interne voortstuwing; hierbij treden eveneens complicaties op, omdat modellen relatief een grotere wrijvingsweerstand ondervinden dan schepen en men aan een vrijvarend model in golven niet de in stil water gebruikelijke wrijvingscorrectie kan aanbrengen. Men moet dus bij de analyse van dergelijke proeven rekening houden met het feit dat zij onder een relatief veel grotere overbelasting zijn uitgevoerd dan voor het prototype onder overeenkomstige omstandigheden zou gelden. Voor een model van ca. 3 m lengte kan dat een overbelasting van ca % betekenen. De daarmee samenhangende problemen, zoals voorspelling van toerental, nuttig effect en vermogen voor het prototype uit een modelproef vormen nog een punt van nader onderzoek [3 58a]. Men doet goed zich te realiseren dat in veel proefnemingen, vooral in conventionele, lange, smalle tanks, de invloed van de zijwanden op de bewegingen en de weerstandsverhoging niet denkbeeldig is. Dit is een gevolg van de reflectie van de door het model opgewekte golven tegen de wanden van het bassin. Uit berekeningen van Hanaoka [122] en metingen [107], [246], volgt dat in de meeste gevallen voor snelheden groter dan Fr = 0,10-0,15 geen wandinvloed gevonden zal worden. Aangezien proefnemingen over het snelheidsverlies ook vaak bij lagere dan de bovengenoemde snelheden uitgevoerd zullen worden, zal men deze proeven, wanneer deze in een conventionele sleeptank zijn uitgevoerd, met voorzichtigheid moeten interpreteren. Voor een schatting van de snelheid, waarbij wandinvloed kan optreden, wordt verwezen naar [24 6]. W eerstandsproeven in golven Er zijn drie verschillende methoden van uitvoeren van weerstandsproeven in golven recht op de kop in de loop der jaren gebruikt (zie fig. 169): a. het model wordt voortgetrokken door een constant gewicht en de resulterende snelheid van het model wordt gemeten. Twee uitvoeringsvormen zijn bekend van deze methode: 1. Het gewicht hangt aan een rijdende sleep wagen, waarbij het model nog snelheidsvariaties ten opzichte van deze sleepwagen kan uitvoeren; 2. het gewicht hangt aan het eind van de sleeptank en met een licht frame dat onder een draad hangt wordt het model voortgetrokken; b. het model is door middel van een veer aan de normale stil water weerstandsdynamometer aan de met een gegeven snelheid rijdende sleepwagen verbonden en de weerstand wordt gemeten; c. het model is vast aan de normale stil water weerstandsdynamometer verbonden en kan geen snelheidsvariaties ten opzichte van de wagen maken. Hierbij wordt de weerstand van het model gemeten. Alleen in de eerste methode a. is het model geheel vrij de door de golven opgewekte schrikbeweging te maken en daarom verdient deze method'e verreweg de voorkeur bij het uit voeren van weerstandsproeven. Het verhinderen van de schrikbeweging van het model of het aanbrengen van een veer tussen model en sleepwagen heeft tot gevolg dat ook de andere bewegingen beïnvloed worden [3 56] en dus ook de weerstandsverhoging. In lichte mate geldt dit bezwaar ook voor de methode al., waar de lange draad tussen model en gewicht eveneens een elastisch effect teweeg brengt. In de methode a. moet echter het mechanisme dat de kracht op het model overbrengt zo licht mogelijk geconstrueerd worden, teneinde traagheidseffecten te vermijden; daarom werkt ook het gewicht niet regelrecht op het model, maar door middel van twee schijven op dezelfde as met verschillende diameters, hetgeen eveneens de traagheidseffecten van het bewegende gewicht vermindert [346]. Als voorbeeld van een op een dergelijke manier bepaalde serie weerstandskrommen wordt fig. 170 gegeven, waarin als functie van de snelheid voor een Series 60-model, blokcoëfficiënt 0,60

4 ,D. - n METHOD b METHOD c CARRIAGE ---A/VWVWVWv DYNAMO METER DYNAMO - METER T i ' - Fig Verschillende methoden voor het uitvoeren van iveerstandsproeven in golven TOTAL RESISTANCE IN KG 0.35 Fig Weerstand in stil tvater en in golven voor een 3 >n Series 60-model [348]

5 (afmetingen zie tabel 14, blz. 76, S. en W. 27, 1960) de weerstand voor stil water en voor 4 verschillende golflengten is uitgezet; de golfhoogte was voor alle proeven gelijk aan 0,063 m. Voor elke snelheid kan men uit deze figuur de weerstandsverhoging bepalen als functie van de golflengte. In fig. 171 is voor deze proef de weerstandsverhoging dimensieloos uitgezet door gebruik te maken van de in formule (278) geïntroduceerde coëfficiënt,o/(. De resultaten zoals in figuur 170 gegeven, gelden voor de weerstand van een model. Voor het bepalen van de weerstand van het prototype moet men op de bekende manier de stil water weerstand voor het schip bepalen en daar de weerstandsverhoging voor het schip bij optellen. Voor de weerstandsverhoging onder invloed van golven is het redelijk om aan te nemen dat deze uitsluitend door traagheids- en golfverschijnselen bepaald wordt, zodat de omrekening van model naar schip volgens de regels, die volgen uit toepassing van de wet van Froude, zal dienen te geschieden. De coëfficiënt Qu is Fig Snelheidsvermindering als functie van de golflengte/scheepslengte-verhouding bij constante weerstand voor 3 m Series 60-model _X/L Fig 'Dimensieloze coëfficiënt voor de weerstandsverhoging voor een 3 m Series 60-model als functie van )JL voor verschillende getallen van Froude [348] dus voor model en schip gelijk of de weerstandsverhoging voor het schip verkrijgt men door de weerstandsverhoging van het model te vermenigvuldigen met a3 (waarin a de modelschaal voorstelt). Het is soms de gewoonte om de informatie uit fig. 170 (voor het model) of uit een soortgelijke figuur, die men als bovengenoemd voor het prototype kan construeren, in een andere vorm te geven door op basis van de golflengte/scheepslengte-verhouding de snelheid uit te zetten voor een gegeven weerstand. Men snijdt dus voor een gegeven weerstand de verschillende krommen aan en vindt de bijbehorende snelheid. In fig. 172 is een dergelijke figuur gegeven, waaruit men een indruk verkrijgt over de snelheids vermindering van het model als functie van de golflengte. Men ziet hieruit dat voor een golflengte gelijk aan de scheepslengte of iets langer over het algemeen de grootste snelheidsvermindering gevonden wordt. Het komt ook voor dat men de informatie van fig. 170 niet in de vorm van weerstand en weerstandsverhoging geeft, maar als EPK of EPK-toename; zonder moeite kan men dan een kromme voor de snelheidsvermindering construeren bij constante EPK. Gezien de relatief grotere invloed van de wrijvingsweerstand bij het model dan bij het prototype, is het duidelijk dat de kromme van de snelheidsvermindering, zoals geconstrueerd voor een model, anders moet verlopen dan voor het prototype. Men moet daarom voor het bepalen van het snelheidsverlies voor het schip bovengenoemde omrekening voor de weerstandsverhoging van model naar schip toepassen. Dit verschil wordt geïllustreerd in fig. 173 waarin de snelheidsvermindering voor resp. constante weerstand en constante EPK is uitgezet voor een model van 122 m (400 ft) lengte [2 6 8]. De snelheidsvermindering voor een schip is groter dan voor een model. Resultaten, die uitsluitend voor het model gelden, zoals bijvoorbeeld [277], moet men dus met voorzichtigheid interpreteren voor voorspelling van het gedrag van het schip op zee. Voor andere proeven omtrent de weerstandsverhoging en het snelheidsverlies wordt onder meer verwezen naar Gerritsma [107], Motora [346], Vedeler [243], Kent [316], Kent en Cutland [318]. Ook is een aantal resultaten van weerstandsproeven besproken in 33, waar de invloed van de hoofdafmetingen, gewichtsverdeling en scheepsvorm op het snelheidsverlies wordt behandeld. Gezien de keuze van de dimensieloze coëfficiënt waarin het kwadraat van de golfamplitude voorkomt, is het noodzakelijk te onderzoeken in hoeverre de experimentele resultaten daarmede in overeenstemming zijn. Dienaangaande zijn onder meer proeven door Kent en Cutland [324], Bledsoe [277], Sibul en Reichert [3 57] en Sibul [213a] genomen. Volstaan wordt met het geven van fig. 174, waarin de coëfficiënt Qh voor verschillende getallen van Froude als functie van de golfhoogte/scheepslengte is uitgezet voor een Series 60-model, blokcoëfficiënt <5 = 0,60 [348]. Uit deze figuur blijkt dat er een geringe afhankelijkheid van de golfhoogte in de coëfficiënt 2 h Q h gevonden wordt voor dit model (over het gebied van Fig Snelheidsvermindering als functie van de golflengte/scheepslengte-verhouding bij constante weerstand en constante EPK voor resp. model (1,50 m lengte) en schip (132 m lengte) [268]: EHPm constant vermogen voor model EHPS constant vermogen voor schip Rm constante weerstand voor model Rs constante weerstand voor schip

6 h/x Fig Dimensielozc coëfficiënt voor de weerstand s- ver hoging Qh voor verschillende getallen van Ir oude als functie van de golfhoogte/schecpslengte-verhouding voor een Series 60-model: blokcoëfficiënt <5 = 0,60; L/B = 7,5; B/T = 2,5 [348] variërende van Vso tot V20 in de orde van grootte van 15 % % ), maar dat als eerste benadering een kwadratische a f hankelijkheid van de golfhoogte redelijk is. Voor relatief bredere schepen dan het Series 60-model uit [348] wordt de benadering beter, voor relatief smallere schepen slechter [2 1 3 a]. Afzonderlijke vermelding verdienen de proeven van Grim [117], die de weerstands verhoging van een model niet in voorinkomende golven, maar in achterinkomende golven heeft gemeten. In zijn proefopstelling was de snelheid van het model altijd gelijk aan de snelheid van de golf; het is duidelijk dat dan de weerstand van het model een functie is van de relatieve positie van het model ten opzichte van de golf. Dit wordt geïllustreerd met fig. 175, waarin als functie van de relatieve positie van het model ten opzichte van de golf de verhouding van de weerstandsverhoging in golven Rh tot de stil waterweerstand R is uitgezet voor X/L 1,02 en Fr = 0,42. Men ziet hieruit dat de weerstandsvermindering zelfs meer dan de stil water-weerstand kan bedragen, waarbij de golf dus het schip meeneemt, hetgeen aan het bekende verschijnsel van surf-riding herinnert. Voert men de proef met een vrij model uit, dat zijn eigen positie ten opzichte van de golf kan bepalen V\ Fig Verhouding van de weerstandsverhoging in golven Rh tot de stil water-weerstand R voor een model in achteropkomende golven m et een golf snelheid gelijk aan die van het model als functie van de relatieve positie van het model ten opzichte van de golf [117] (bijvoorbeeld met de op blz. 327 onder a. genoemde methode) of met een model met eigen voortstuwing, dan vindt men dat het model niet alle relatieve posities als in fig. 175 gegeven kan realiseren; er blijken labiele evenwichtstoestanden op te treden, die tot gevolg hebben dat men de stuwkracht (en daarmee samenhangend de weerstand) over een bepaald gebied kan variëren, zonder dat de scheepssnelheid verandert (deze blijft gelijk aan de golf sn elh eid); bovendien kan men andere snelheden van het schip, vlakbij de golfsnelheid niet verwezenlijken [117]. Grim voerde voor bovengenoemd model berekeningen uit omtrent de voorwaarden waarbij nog meelopen met de golven mogelijk is. Als resultaat wordt fig. 176 gegeven, waaruit men het getal van Froude kan aflezen, dat het schip vrijvarend in stil water minstens moet kunnen behalen om te zorgen datjhet in golven van bepaalde lengte (X/L) en bepaalde hoogte (2b/X) met de golven mee kan lopen. Bedraagt de stil water-snelheid minder dan uit deze figuur volgt, dan is geen meelopen mogelijk. Men ziet dat over het algemeen een stil water-snelheid groter dan Fr = 0,2 5 noodzakelijk is om meelopen van het schip met de golf te verkrijgen. Verschillende proefnemingen zijn uit gevoerd om de invloed Vl Fig Getal van Froude in vlak water vereist zodat een schip in achterinkomende golven- van bepaalde lengte (X/L) en bepaalde hoogte (2b/L) onder eigen voortstuwing, met een snelheid gelijk, aan de golfsnelheid mee kan varen [117] van de slingerbeweging van een schip op de weerstandsverhoging te bepalen; genoemd worden de proeven van Kempf en Petersen [306] en Yoshioka [366]. Ter illustratie wordt fig. 177 gegeven, ontleend aan [3 6 6], waarin de weerstandsverhoging als percentage van de totale weerstand en van de golf weerstand is gegeven als functie van de slingerhoek voor verschillende waarden van het getal van Froude. Deze gegevens werden verkregen met een model dat in slingerbeweging werd gebracht in stil w ater. Men ziet hieruit dat de weerstandsverhoging door het slingeren in de orde van grootte van 3-5 % van de totale weerstand kan zijn. De weerstandsverhoging in stil water door kimkielen berekent men in de regel door de wrijvingsweerstand van een plaat met dezelfde lengte en nat oppervlak te bepalen, hetgeen verantwoord is, wanneer men de kimkielen volgens het verloop van de stroomlijnen langs de scheepshuid heeft aangebracht. Men komt dan tot een weerstandsverhoging in stil water door de kimkielen, die in de orde van grootte van 1-3 % van de totale weerstand lig t. Proefnemingen over de weerstandsverhoging door kimkielen in stil water zijn weinig uitgevoerd; genoemd worden de publikaties van Schutte [354], Kempf en Petersen [306] voor modelproeven en W. Froude [288] voor proeven op ware grootte. Gezien het schaaleffect, dat bij deze kleine aanhangsels op kan treden, moet men de resultaten van modelproeven met voorzichtigheid hanteren. Over de w eerstandsverhoging door de kimkielen voor een schip varend in golven is niets bekend.

7 3.0 EXPERIMENTAL RESULTS FOR THRUST IF CREASE IN WAVES MODEL ( ) WAVE DIRECTION 170* o X / L = a X / l = c X / l = I-* O X/u = X /l= 1.6 / AMPLITUDE OF! ROlL Fig Weerstandsverhoging door slingeren in stil water [366] ^ y / -.'c p c z * * -o- O.^o y Voortstuiuingsproeven in golven Voortstuwingsproeven in golven worden in de regel met vrij varende modellen met interne aandrijving uitgevoerd. Van belang is hierbij de karakteristiek van de aandrijvingsmotor in het oog te houden, niet zozeer vanwege mogelijke invloed op de bewegingen van het model of op de gemiddelde waarde van de askoppel- of stuwkrachttoename (die blijkt binnen de bereikbare meetnauwkeurigheid niet gevonden te worden [2 4 6 ]), als wel vanwege het bepalen van de grootte van de stuwkracht-, askoppel- en toerental-variaties tijdens de bewegingen van het schip. D it vereist echter een nauwkeurige nabootsing van de eigenschappen van het voortstuwingsmechanisme (verschil in gedrag van een Diesel-en turbine-installatie), die in de regel op modelschaal niet te verwezenlijken is [361]. 0.1 Fr Fig Stuwkrachttoename voor een Series 60-model in golven recht op de kop als functie van de golflengte en de snelheid: L/B 7;L/T = 17,50; <5= 0,70 [246a] Men beperkt zich daarom tot het uitvoeren van voortstuwingsproeven in zeegang met een elektrische motor die onafhankelijk van de belastingsvariaties tijdens een periode van beweging een constant toerental blijft behouden. Het heeft dan alleen zin de. Fig Dimensieloze coëfficiënt voor de vermogenstoename in golven als ftmctie van de golfhoogte [246] I

8 gemiddelde stuwkracht-, askoppel-, toerental- en vermogenstoename ten opzichte van stil water te meten. Voor het bepalen van deze toename s voor het prototype gelden weer dezelfde opmerkingen als voor de weerstandstoename gemaakt zijn; wanneer men aanneemt dat deze toename s alleen een gevolg zijn van traagheids- en golfverschijnselen, kan men de toename als gevonden uit de modelproef omrekenen naar het prototype door gebruik te maken van de regels, die volgen uit de toepassing van de wet van Froude (stuwkracht - toename, te vermenigvuldigen met a3, askoppeltoename met a4, toerentaltoename met a r L/- en vermogenstoename met a31/% waarin a de modelschaal voorstelt). Telt men dan deze aldus gevonden toenames voor het prototype op bij de stil w aterwaarden voor het prototype dan vindt men de stuwkracht, etc. voor het schip in golven. Hieruit kan men dan, evenals bij de weerstand in golven gedaan wordt, bij constante stuwkracht, etc. als functie van de golflengte de snelheid of het snelheidsverlies van het schip bepalen. Voor vergelijkingsdoeleinden is het gewenst de stuwkrachttoename, askoppeltoename, etc. in dimensieïoze vorm te geven. Voor de stuwkrachttoename is het logisch dezelfde vorm te kiezen als de weerstandstoename: t/i Th qglr E2/L (281) Met behulp van een gelineariseerd model van de werking van een propeller kan men de volgende keuze voor de dimensieloze coëfficiënten voor askoppeltoename, toerentaltoename en vermogenstoename plausibel maken: *'* = Q n n... (282) Qgh2 ~ Y - 5 t^ ~ (283) ** T sth... (284) Qgh2 V Hierin stellen t a, xh) vh en nh de dimensieloze coëfficiënten voor resp. de stuwkracht-, askoppel-, toerental- en vermogenstoename voor; Th, Qh, nh en Pa stellen de stuwkracht-, askoppel-, toerental- en vermogenstoename zelf voor; V is de voorwaartse snelheid van het schip en D de diameter van de propeller. De coëfficiënt th, die de stuwkrachttoename voorstelt, zal het meest bruikbaar zijn van de bovengenoemde coëfficiënten, omdat de rh niet afhankelijk is van de schroefbelasting. De rh zal dus voor model en prototype voor elke golfhoogte gelijk Fig Invloed van de golfrichting op de dimensieloze vermogenstoename in golven nh van een Victory-model [246]

9 zijn, waarmee men dus de T/, voor het prototype kan u itrekenen. U it de stil water-stuwkracht van het prototype en de stuwkrachttoename in golven T/, kan men met de open waterresultaten van de schroef het askoppel, toerental en vermogen voor het prototype uitrekenen (vergl. 25) [2 4 6 a]. Daarentegen zijn de coëfficiënten r-u, ) /, en er./, nog een functie van de schroefbelasting, zodat de schaal en de go lfhoogte hierin nog een rol spelen. Deze coëfficiënten zullen dus slechts een beperkte bruikbaarheid hebben. In de coëfficiënten (281 )-(2 8 4 ) komt in de noemer de golfhoogte in het kwadraat voor, omdat ook de weerstandsverhoging daarmede evenredig is. Proeven met zelf voortgestuwde modellen tonen aan dat deze evenredigheid in eerste benadering bruikbaar is, zoals men kan zien uit fig. 178 [246'J. Deze figu ur geeft de coëfficiënt als functie van de go lfhoogte/scheepslengte-verhouding voor verschillende getallen van Froude, zoals deze gemeten werd aan een model van een Victory-schip in golven recht op de kop. Men ziet in deze figuur dat deze coëfficiënt slechts in geringe mate afhankelijk is van de golfhoogte, zodat in eerste benadering de kw ad ratische afhankelijkheid te gebruiken is. Het merendeel van de proefnemingen met zelf voortgestuwde modellen in zeegang zijn uitgevoerd in golven recht op de kop. Genoemd worden proeven van Kent [3 1 6 ], Kent en Cutland [3 1 9 ], [3 2 2 ], [3 2 4 ], Kempf [3 0 8 ], [3 0 9 ], Taniguchi en Watanabe [3 59], Kan, Tsuchida, Yokoo en Ito [3 03], Van Manen, Vossers en Rijken [ 338 ], Taniguchi [3 6 0 ], Vossers en Swaan [2 4 6 ], Yokoyama, Kobayashi en Imanari [3 65a]. Als voorbeeld voor het verloop van de stuwkrachttoename als functie van het getal van Froude in golven van verschillende lengte wordt fig. 179 gegeven; hierin is de coëfficiënt rh uitgezet. Men ziet dat voor golven met een lengte tussen 0,9-1,2 L de grootste stuwkrachttoename op zal treden. Men heeft een analyse van de voortstuwingscomponenten in zeegang gemaakt op dezelfde wijze als men deze voor stil water maakt. Uitgaande van de schroefkarakteristiek in stil water in vrij varende toestand, kan men de effectieve gemiddelde volgstroom in golven vinden. Indien ook een weerstandsproef in golven bekend is, kan men het gemiddelde zoggetal vinden, waarna men het voortstuwingsrendement in stil water met dat in golven kan vergelijken [328 ], [336]. Verschillende van deze analyses werden reeds uitgevoerd en gepubliceerd; zie onder meer Kent [3 1 6 ], Taniguchi [3 6 0 ], Kent en Cutland [3 2 2 ], [3 2 4 ]. Op grond van deze analyses zijn echter nog geen algemene uitspraken te doen; het blijkt dat in bepaalde golven het volgstroom- en zoggetal hoger zijn dan in stil w ater; in andere golven zijn ze weer lager. Nadere analyses zijn op dit gebied zeker gewenst. Het volgstroom- en zoggetal, dat men op deze wijze kan uitrekenen, stelt de gemiddelde waarde voor. U iteraard flu c tueert tijdens een periode van beweging de instroomsnelheid ter plaatse van de propeller aanzienlijk, zoals reeds in 25 is aangeduid. Provisorische metingen van Abkow itz [2 6 7] hebben een indruk van deze fluctuaties gegeven. De invloed van de golfrichting op de voortstuwing in golven wordt in fig. 180 geïllustreerd. Hierin is voor een model van een V ictory-schip de dimensieloze vermogenstoename u itgezet als functie van de golfrichting «voor verschillende w aarden van de golf lengte/scheepslengte-verhouding A/L en het getal van Froude Fr [2 4 6 ], Alleen het gebied van a golven dwarsinkomend tot recht op de kop) is weergegeven; voor achterinkomende golven is de toename onbetekenend. Men ziet uit deze figuur dat lang niet altijd in golven recht op de kop de grootste vermogenstoename gevonden behoeft te worden. In het bijzonder voor kleine golflengte/ scheepslengte-verhoudingen geven schuin van voren inkomende golven een grotere vermogenstoename dan golven recht van voren inkomend. Tenslotte wordt het onderwerp van de voortstuwing van scheepsmodellen in golven afgesloten met te verwijzen naar proefnemingen om trent het gedrag van een straalbuis in golven. TOW ROPE FORCE TE5T5 IN STILL WATER AND IN HEA0 SEA WAVE DIRECTION 170* POWER CONSTANT 94 0 S HPmc r. SHIP'S SPEED CONSTANT 5 KNOTS WITHOUT WITH NOZZLE NOZZLE Fig Trekkracht, as koplui en toerental voor een trawler w et en zonder straalbuis in golven recht op de kop als ecu fu n ctie van de golflengte/scheepslengteverhouding [ ] Analyse van het gedrag van een straalbuis met diagrammen voor de vrij varende toestand in stil water ( 2 5) doet vermoeden dat de straalbuis uitnemend geschikt is voor het leveren van een grote stuwkracht. Proefnemingen met een trawlermodel in golven bevestigen over het algemeen deze conclusie [3 3 8]. Het blijkt echter dat in golven recht op de kop met een lengte gelijk aan de scheepslengte of langer, de straalbuis minder goed in staat is de benodigde stuwkracht in trekkende toestand te leveren dan een gewone propeller zonder straalbuis. Dit wordt geïllustreerd in fig. 181, w aarin de trekkracht, het askoppel en het toerental zijn uitgezet voor twee golfhoogte,7 golflengte-verhoudingen als functie van de golflengte/scheepslengte-verhouding bij een constant motorvermogen en een constante scheepssnelkeid. Men ziet uit deze figuur dat in stil water de straalbuis een aanzienlijk grotere trekkracht kan leveren dan de normale propeller; bij toenemende golflengte daalt echter de stuwkracht voor de straalbuis sneller dan voor de normale propeller. Vermoedelijk is een straalbuis gevoeliger voor variaties van de instroom richting dan een normale propeller; verdere onderzoekingen zijn nog in uitvoering [33 8]. Bij deze onderzoekingen bleek dat de invloed van de straalbuis op de bewegingen van het schip in het algemeen te verwaarlozen is, zodat niet van een dempende w erking van de straalbuis op het stampen of dompen gesproken kan worden. Wel wordt de fasehoek tussen stampen en dompen beïnvloed, zodanig dat de versnellingen op het achterschip kleiner worden. (W ordt vervolgd) 5 3

10 door GEBREKEN V A N SCHEEPSMACHINEINSTALLATIE! H. N. PEMBERTON Chief Engineer Surveyor to Lloyd s Register of Shipping De kennis van in de vaart opgedane ervaring, speciaal met betrekking tot brekages in machineinstallaties, is zowel voor de machinebouwers als voor de scheepseigenaren van niet te onderschatten waarde, in het bijzonder wanneer deze kennis ten nutte kan worden gemaakt tot verbetering van het ontwerp of van de materialen of om een slechte werking] van de machine-installatie te voorkomen. Lloyd s Register of Shipping met zijn over de gehele wereld verspreid netwerk van surveyors, welke toezicht houden op meer dan zeeschepen, verkeert in een uitzonderlijke positie om te weten, wat er met de scheepsmachineinstallaties in de vaart plaats vindt en hoe met de meer belangrijke ongevallen moet worden gehandeld. Het is wel goed, dat een en ander van deze informatie ter beschikking van de industrie komt en een van de manieren waarop dit kan geschieden bestaat daarin, dat de Chief Engineer Surveyor van tijd tot tijd een lezing houdt, waarbij sommige van de ernstige gevallen, welke onder zijn aandacht kwamen, worden beschreven. Deze onderhavige voordracht, welke hoegenaamd niet allesomvattend is, houdt zich hoofdzakelijk bezig met gevallen, welke betrekking hebben op ontwerp, constructie en materialen. Sommige van de daarin genoemde breuken waren een gevolg van oorzaken, welke zich voordien niet voordeden. Andere zijn van een betrekkelijk welbekende soort, doch welke niettemin herhaaldelijk voorkomen, hetzij dat hun belangrijkheid wordt onderschat of dat de geleerde lessen niet voldoende in praktijk worden gebracht. Explosies en branden in de m achinekam er In december 1951 stelde Lloyd s Register of Shipping de eerste voorschriften vast betreffende het aanbrengen van met veren belaste kleppen of andere inrichtingen, om de drukken in de krukkast in geval van een inwendige explosie op te heffen. Vóór genoemde datum hadden verscheidene explosies plaatsgehad, waarbij mensenlevens waren te betreuren. Deze voorschriften werden alleen toegepast op schepen, welke na genoemde datum werden gebouwd en tegen 1954 zouden dergelijke inrichtingen zijn aangebracht bij alle nieuwe constructies onder klasse van Lloyd s Register uitgevoerd. Gedurende de laatste zes jaar hadden er echter 30 explosies in krukkasten van hoofdmotoren plaats, welke de dood van 12 personen tengevolge hadden en waarbij 13 anderen ernstig werden gewond. Gedurende dezelfde periode hadden 22 explosies plaats in hulpmotoren en in één geval werd de machinekamer geheel door brand verwoest. Onderzoekingen in deze gevallen deden zien, dat waar ernstige schade en verlies aan mensenlevens plaatsvond er drie daartoe bijdragende factoren waren nl.: 1. Er waren geen explosie-ontlastingsinrichtingen aanwezig, daar de schepen werden gebouwd voordat de eisen daaromtrent in de Rules waren vastgelegd, of 2. er waren wel dergelijke inrichtingen aangebracht, doch deze waren niet doeltreffend, hetzij als gevolg van ondoelmatig ontwerp of onjuiste wijze van aanbrenging, of 3. de inrichtingen waren niet tegen uitslaande vlammen afgeschermd. Bij de grote langzaam lopende scheepsdieselmotor bestaat de normale atmosfeer in de krukkast in dagelijks bedrijf uit lucht en oliebolletjes, welke niet explosief zijn. Explosieve condities ontstaan, wanneer de olie door hitte uit enige bron verdampt, zodat zich een witte mist of smook van voldoende hoeveelheid verzamelt om een explosief mengsel te vormen en wanneer deze mist wordt ontstoken, hebben explosies plaats, in het algemeen op dezelfde hete plaats waar de olie werd verdampt. In de meeste gevallen ontstaat de hete plaats in de bewegende delen lagers, zuigers, stuwblokken, enz. doch er zijn andere gevallen waar de vlam de krukkast uit andere bron bereikt, zoals een verbrande zuiger en er is één geval, waarbij een brand in de uitlaat, tesamen met defecte diafragmaglands, gevolgd werd door een krukkastexplosie. W aar motoren zijn voorzien van explosie-ontlastingskleppen van doelmatige afmeting en de krukkastdeuren deugdelijk zijn vastgezet, kan door een explosie geen ernstige schade aan de motor worden teweeggebracht alhoewel aanzienlijke plaatselijke schade kan ontstaan door de oververhitte delen van de motor, welke de oorzaak daarvan waren. Het aanbrengen van een smookverklikker maakt het mogelijk zowel de plaatselijke beschadiging als de explosie te vermijden. Smookverklikkers geven niet alleen aanwijzing dat de temperatuur van enig gedeelte van de bewegende delen van de motor boven de normale bedrijfstemperatuur uitgaat en daardoor in staat stelt doeltreffende maatregelen te nemen, voordat ernstige schade aan het oververhitte onderdeel het gevolg kan zijn, doch tegelijkertijd vestigen zij de aandacht van het machin'ekamerpersoneel op het bestaan van abnormale condities in de krukkast, lang voordat deze het stadium bereiken, waarbij explosie kan plaatshebben, waardoor dus een ernstig ongeval, hetwelk het personeel kan overkomen, hetwelk zich in tegenovergestelde omstandigheden bij een krukkastexplosie door vlamuitslag uit de ontlastkleppen zou kunnen voordoen, kan worden uitgeschakeld. Ongelukkigerwijze is er tot nog toe geen praktische vlamafsluiter voor deze grote motoren disponibel en vlambeveiligers of deflectoren, hoewel aangebracht, zijn niet steeds effectief, wanneer het om grote vlam volumen gaat. Waar doden te betreuren waren of schade werd aangericht als gevolg van krukkastexplosies, zijn deze onveranderlijk aan branden toe te schrijven. Een recent geval van explosie en brand had een geheel andere oorzaak. In dit geval, alhoewel de stoom- en uitlaatleidingen voor het verwarmen van de ladingolie waren aangebracht om naar de ladingtanks te voeren, waren de verwarmingsspiralen zelf opzettelijk wegelaten. Omdat deze leidingen aan het einde open waren, kon door het openen van bepaalde afsluiters in de leidingen toevallig of anderzins explosief gas vanuit de tanks in de observatietank in de machinekamer stromen. Dit gebeurde inderdaad bij meer dan een gelegenheid en hevige explosies, gepaard gaande met verlies aan mensenlevens, waren het gevolg. Als gevolg van een en ander eist Lloyd s Register thans, dat op nieuwe schepen, waar de verwarmingsspiralen zijn weggelaten, de stoom- en uitlaat - leidingen vóór het machinekamerschot door blinde flenzen moeten worden afgedicht. Met betrekking tot de kwestie van branden in de machinekamer in het algemeen, kan niet vaak genoeg worden herhaald, dat elke voorzorg dient te worden genomen om lekkage van olie in en rond zulke plaatsen waar verhitting of vonken (b.v. elektromotoren) een brand of explosie kunnen veroorzaken, te voorkomen.

11 T h rbinerotoren Een probleem dat, te oordelen naar recente aanwijzingen voortgaat angst te veroorzaken, is dat van ontzette turbinerotoren. Terwijl thans veel aandacht wordt besteed aan het aanbrengen van doelmatige glands en het toepassen van adequate smering, hebben zich sinds achttien gevallen van ontzette rotoren in de hoofdturbine-installatie op bij Lloyd s geclassificeerde schepen voorgedaan. Zestien van deze vonden plaats in turbines van Brits fabrikaat. In dezelfde periode hadden vijf breuken in rotoren van hulpturbines plaats. Redenen, welke de vroegere moeilijkheden van deze soort verhaastten omvatten onnauwkeurige start- en stopcondities, waardoor snelle temperatuurveranderingen in het metaal van de rotor worden veroorzaakt en in sommige gevallen ernstige thermische schok als gevolg van ondoelmatig aftappen vóór het starten. W rijving in de pakkingbussen, tijdens manoeuvreren veroorzaakt door onvoldoende axiale speling, verklaart ook enige van de ondervonden moeilijkheden. Bij het merendeel van de meer recente breuken schijnt het buigen van de rotoren het gevolg te zijn van andere oorzaken, welke met onvoldoende vakmanschap en onklaar raking tijdens het draaien van de machine samenhangen, zoals b.v. gebrek aan smeerolie. Gebreken van het smeersysteem waren verantwoordelijk voor andere ernstige beschadigingen van turbinerotoren. In fig. 1 is een HD rotor afgebeeld, welke tijdens de eerste reis van het schip ernstig werd gegroefd, waarbij dit groeven was veroorzaakt door vreemde stoffen, welke in het smeersysteem waren achtergebleven. Staalkrullen, lasspatten, bouten en zelfs een stalen spie, werden in de oliedoorgangen aangetroffen. Een ernstiger geval is afgebeeld in fig. 2, waar de rotoras van een HD turbine vrijwel geheel werd afgesneden door de slijpende werking van een opeenhoping van koolstof in de olie-labyrint pakkingbus. De verkoling had in het begin de aftapopeningen in de labyrintbus aangekorst en jdientengevolge werd de opeenhoping van koolstof gestadig groter. De maximum bedrijfstem peratuur van de oliegland werd gemeten als zijnde ca. 375 C. Laboratoriumproeven met de smeerolie voor de turbine deden zien, dat deze bij kleine hoeveelheden zeer snel verkoolde bij een temperatuur van ca. 230 C. De primaire oorzaak van de bovengenoemde afsnijding van de rotoras bleek een gebrek aan de oliecirculatie door de gland te zijn. Kleine hoeveelheden door de aftapopeningen passerende olie zouden bij 275 C snel verkolen en Fig. 2. Uitgeslepen HD rotoras, door verkoling in labyrintbus het doorstromen van de olie beletten, waarbij dan het opeenhopen van koolstofachtige stoffen onvermijdelijk was. Het vergroten van de openingen en het gebruik van olie, welke minder snel verkoolde bij hoge temperatuur heeft het optreden van deze moeilijkheid verder voorkomen. Een soortgelijk geval deed zich bij een zusterschip voor, waar het stuwlagereinde van d'e as met zijn beide lagers geheel van het rotorlichaam van de turbine werd afgesneden en toen de installatie was gestopt, werd bevonden, dat de as roodheet was. Het is bekend, dat ten minste twee andere gevallen met deze moeilijkheid te kampen hadden. Van tijd tot tijd worden gedurende proeftochten of in dienstvaart ongewenste werkingscondities ontdekt, welke in het ontwerpstadium hadden kunnen worden vermeden. Een voorbeeld betreft de hevige trilling van een HD turbine als gevolg van de kritische warreling van de vooruit- en achteruit rotoren (fig. 3). Latere berekeningen wezen uit, dat de kritische draaifrequenties van de vooruit- en de vrijhangende achteruit-turbinerotoren praktisch identiek waren en zich nabij de dienstsnelheid voordeden. Opmerkelijke verbetering werd verkregen door het verminderen van de lengte van het lager dat de achteruit-rotor (lager C) droeg en verlaging van de frequentie van het overhangend systeem, welke frequentie nu werd verstemd ten opzichte van de vooruit-rotor. De lagerbelastingen bleven binnen de toelaatbare grenzen en de demping in het systeem teweeggebracht door het rondsel en de lagers was voldoende om het warrelen van de achteruitrotor tot onbetekende proporties te limiteren. Een spectaculaire breuk had plaats in een turbogeneratoraggregaat van een tanker. Tijdens een proef in het dok, waarbij de snelheid geleidelijk werd opgevoerd om de over- 1 Fig. 1. G egroefde HD rotoras Fig. 3. Warrelen van een HD rotorsamenstel

12 Fig. 4. Breuk van een turbo-generator speed trips van de turbine te controleren, werd een toenemende trilling waargenomen nabij het voorste draagstoellager. Bij een toerental van het aggregaat van ca per minuut werden door dit lager vonken uitgestoten en de turbine en de generator werden volkomen van elkaar gebroken (fig. 4 ). De assen van de turbine en de generator waren gebroken en er ontstond daarmede gepaard gaande aanzienlijke schade in de machinekamer. Een onderzoek van de beschadigde delen deed zien, dat de assen door buiging waren gebroken. De bouten in de koppeling tussen de assen waren ook bezweken, zowel onder een gecombineerde trek- en buigspanning als door afschuiving. Het bleek, dat buiging ter plaatse van de koppeling verantwoordedelijk was voor het breken van sommige van deze bouten, waarbij de overblijvende werden af gesneden als gevolg van torsionale overbelasting. Wanneer een as met een grote hoeksnelheid begint te buigen, vermeerdert de afwijking wanneer de as voortgaat te draaien en behoudt dan zijn stand en richting. Hoewel bevestigd door metallurgisch onderzoek, was de deformatie van de assen en de koppeling voordat breuk optrad een bewijs van de bevredigende hoedanigheid van dit materiaal voor deze delen. Er was geen bewijs, dat het aggregaat in gebreke bleef als gevolg van grote overspeeding. Het merendeel van de componenten van het stuwlager en de aandrijving van de regulateur werden uit de overblijfselen weder aaneengevoegd. Bevonden werd, dat het borgen van het druksamenstel had afgehangen van een ring met lip, welke de moer moest borgen (fig. 5). De condities van de draad van deze moer en van de as waren zodanig, dat de moer was losgewerkt voordat de as werd beschadigd (fig. 6). Men dacht dat dit de allereerste oorzaak van de breuk was. Daar deze ring, ondanks een zorgvuldig zoeken in de brokstukken, niet werd teruggeonden, kon niet worden vastgesteld of deze ring in het ed rijf had gefaald. H et is van belang op te merken, dat Presumed location of tab washer Fig. 5 Beschadigde aandrijving van de regulateur van turbogenerator ^ig. Aandrijving van de regulateur van turbo-generator

13 b..ffrosl8!iif. Fig. 7. V erschoven tand krans w/cl tandwiel redu ctie doende passing tijdens het construeren van de tandwielen was. Opmetingen van de krans en van het wiel deden echter zien, dat de passing correct was. Bij onderzoek werd opgemerkt dat, terw ijl de boring van de tandkransen zeer zuiver was, de oppervlakken van de gietijzeren wielen zeer ruw waren afgewerkt. De aard van het materiaal en de oppervlaktefinish kan niet als leidraad gelden voor een effectief krimpen, daar de wielen van een zachter m ateriaal zijn vervaardigd en het is alleszins waarschijnlijk, dat aanzienlijke gedeelten van de oppervlakken geen contact met elkaar hadden. In dit geval w erd een verbetering bereikt door het vastpennen van een plaat zowel op het wiel als op de tandkrans en deze oplossing bleek een bevredigend resultaat te geven. De doeltreffendheid van krimpverbindingen wordt beheerst door verscheidene factoren. Oppervlaktefinish en montagecondities zijn belangrijk, daar de wrijvingscoëfficiënt tussen geoliede oppervlakken 20 pet. beneden die voor werkplaatsdroge oppervlakken ligt en /3 daarvan voor chemisch droge oppervlakken. Passingen van 1/1200 van de diameter worden algemeen bij werkplaats-droge oppervlakken toegepast en blijken ook bevredigend te zijn, waarbij een adequate veiligheidsmarge wordt gegeven. De passing van 1/5 00 tot 1/700, zoals deze door Lloyd s voor krukaskrim p verbindingen is vastgesteld, zou natuurlijk in deze gevallen te ernstig zijn m et het oog op de betrekkelijke geringe dikte van de tandkrans en het feit, dat de tanden worden gesneden, wanneer de krans op het wiel is gekrompen. Het is nodig, dat indien de op te krimpen krans een uniforme ringspanning moet hebben, de op elkaar passende oppervlakken zowel van de krans als van het wiel ononderbroken zijn. H et onderzoek van een gebroken tandkrans, welke minder dan 900 uren in bedrijf was geweest, vertoonde geen materiaalfouten, doch een verkleuring in de boring van de krans gaf de plaats van het gat voor een halve douwel in het wiel aan (fig. 8). Een rand van deze verkleuring lag in lijn met het begin van de scheur in de grond van de tand bij enige soortgelijke aggregaten voor deze moer verschillende borgmethoden werden toegepast. Ais resultaat van dit ongeval werden stappen ondernomen om de veiligheid van de stuwdruksamenstellen van alle aggregaten van dit type te controleren. Ongeacht het type machine is het noodzakelijk zeker te zijn dat borginrichtingen voor van schroefdraad voorziene componenten doeltreffend zijn. Borgringen, splitpennen en borgmoeren en -draden dienen te worden vervangen nadat de schroefverbindingen zijn losgenomen geweest. De moer mag zich niet vrij kunnen bewegen en op die wijze de borginrichting beschadigen. Te dunne splitpennen of rond een moer kringelende draden, zodat loswerken niet w ordt voorkomen, kan rampspoedige gevolgen hebben. T andwielreducties Gedurende de laatste paar jaren werd een aantal gevallen gerapporteerd, waarbij tandkransen zich axiaal en somtijds aan de omtrek in de draairichting verschoven. In een speciaal geval bewogen zich tijdens een proeftocht op zee twee van de vier primaire tandkransen 1 fz" in axiale richting en te oordelen naar de merkcenters aan de oppervlakte, hadden zij verscheidene omwentelingen gemaakt om daar te komen (fig. 7 ). Er was geen sprake van olietekort naar de lagers of naar de tanden, daar de temperaturen normaal waren gebleven en de tandwielen nauwkeurig waren ingelopen. De ontworpen toepassing was ca. 0,8/1000 inch per inch diameter (1/1200 van de diam eter), hetgeen een theoretisch normale veiligheidsfactor van meer dan 10 gaf. Het scheen dat de meest w aarschijnlijke oorzaak van dit verschuiven een onvol Fig. 8. V erkleuring in de boring van een tandkrans door onopgevuld douw el gat

14 No. 2 (fig. 9), welk punt het beginpunt van de breuk was. Het is duidelijk, dat het onopgevulde halve gat voor een douwel aan de wielomtrek plaatselijke buiging van de kranstoeliet en dit kon breuk door vermoeidheid tot gevolg hebben bij een spanningconcentratie, verband houdende met de straal van de grond van de tand. Nieuwe tandwielen met zorgvuldig afgewerkte pasvlakken hebben aan boord van een schip verder geen moeilijkheden opgeleverd.. Origir of cracks Fig' 9- Voortplantingsrichting Direci/ort of propagaiion VCM- een scheu\ Hoewel ongeveer 54 pet. van de gerapporteerde gevallen van tandwielbeschadiging het invreten en slepen van de tanden betreft, is er nog een verdere 24 pet. van de gevallen, waarbij volkomen breuk van de tand is betrokken, een aantal samengaand met ondeugdelijk materiaal. Een recent onderzoek van een gedeelte van een gebroken tand van een rondsel bracht aan het licht, dat alhoewel de geharde en getemperde staallegering bevredigende trekeigenschappen bezat, het materiaal een grof dendrietische structuur had. Deze structuur toonde een lage weerstand tegen schokken, sommige van de grootste dendrieten strekten zich over de volle hoogte van de tand uit (fig. 10). In dit geval werden door het fragment, afgebroken van de voorste helix van het LD rondsel van de tweede reductie, de tanden ernstig beschadigd. Terwijl de aard van het staal niet de primaire oorzaak van de breuk kan zijn geweest, was de structuur ongewenst voor het materiaal van een rondsel met hoge sterkte voor hoge belasting. Gelukkig was het mogelijk A/z" van de rondsels en het hoofdwiel af te draaien, zodat het schip in staat was zijn reis met verminderde snelheid te vervolgen. Onmiddellijk na de oorlog kwamen in Duitsland herhaaldelijk gescheurde tandkransen voor. Op acht schepen van tot ton werden gescheurde tandkransen van de grootste tandwielen gerapporteerd, nadat deze slechts van 6 maanden tot 2 jaar in dienst waren geweest. In sommige gevallen bezweken ook de reservekransen van hetzelfde fabrikaat. Het staal was van een soort, dat niet algemeen wordt toegepast voor de vervaardiging van tandkransen van scheepstandwielen. Het was een medium koolstofstaal met 1 pet. mangaan en 1 pet. silicium in de taaie conditie. Onderzoek van deze _Mg-Si-stalen tandkransen deed zien, dat er zich fijne insluitsels aan de machinaal bewerkte buitenoppervlakken bevonden en supersonische proeven bevestigden de aanwezigheid van meerdere insluitingen in het stalen lichaam. Er werden uitgebreide proeven genomen met twee van Fig. 10. Tand van tandwiel, welke een dendrietische structuur vertoont deze tandkransen. Zij toonden aan, dat het staal een treksterkte bezat van ton/o" in omtreksrichting met een trekgrens van ton/ét'. Buigproeven gaven 30 pet. breuk te zien. Fig. 11 geeft een afbeelding van een magnetische proef, genomen met een gedeelte van een tandkrans, tesamen met een etsing, waarbij ter plaatse van de scheuren omvangrijke segregaties te zien zijn. Fig. 12 toont een m agnetische proef met een voorbewerkt proef staaf je. Grote ingots van dit Mg-Si-basisch openhaardstaal zijn vatbaar voor segregaties, welke schadelijk zijn voor daaruit vervaardigde gesmede tandkransen. Teneinde verdere narigheid te vermijden, heeft Lloyd s Register de eis van etsen gesteld voor de tandkransen van de tandwielen zowel als voor die van de rondsels. In twijfelachtige gevallen worden na het fresen ook nog magnafluxproeven genomen. Fig. 11. Segregatie in materiaal van tandkrans

15 Fig. 12. M agnetische scheur proef m et stukjes van ecu tandkrans Lassen Het lassen van drukvaten m aakt een hoge graad van controle op de kw aliteit noodzakelijk, hetwelk voor het eerst werd vastgesteld, toen Lloyd s R egister in 1934 voorschriften voor gelaste drukvaten introduceerde. Vóór die datum werden er geen voorschriften of regels door enige autoriteit in het Verenigd K oninkrijk uitgegeven, welke de kwaliteit van de lassen van drukvaten regelden en er bestaat geen twijfel aan, dat de door L lo yd s gestelde standaardeiscn hebben voorkomen, dat ernstige ongelukken als gevolg van ondeugdelijk lassen plaatsvonden. Dienovereenkomstig kan Lloyds Register erop bogen, dat zich bij in bedrijf zijnde keteldrums geen gebreken aan lasnaden voordeden, wanneer de lasnaden onder de condities van L loyd s werden uitgevoerd. De stand van zaken is in geen enkel opzicht zo bevredigend, waar het lassen betreft, welke als toevallig of zelfs in den blinde toegepast kunnen worden bestempeld. H et maar lu k raak lassen ter bevestiging aan ketelrompplaten is afschrikwekkend en de afdichting van geklonken verbindingen door een lichte hoeklasrups kan tot ernstige moeilijkheden leiden. In één geval werd een afdichtingslasrups gelegd tussen de geklonken dubbele stripverbinding en de rompplaat, in plaats van koken toegepast. Toen deze ketel onder waterdruk werd geperst, oefende de plaatshebbende omtrekspanning een aanzienlijke belasting u it op de dunne lasrups en dit, in combinatie met inleidende scheuren in de smeltzone, was oorzaak dat de ketel op catastrofale wijze bezweek. De rompplaat scheurde langs de onderkant van een van de geklonken langsstrippen over de gehele lengte van de ketel af. Een gedeelte van de dunne lasrups langs de kant van de strip is afgebeeld in de figuren 13 en 14. Deze breuk demonstreert op duidelijke wijze, dat de toepassing van afdichtingslassen bij geklonken verbindingen dienen te worden vermeden, waar deze ongewenste dw ang opleggen. Het probleem van scheuren in bedplaten van dieselmotoren van gelaste constructie is er een, dat Lloyd s reeds enige tijd bezighoudt en in werden voorschriften geformuleerd bij een poging om deze moeilijkheid te overwinnen. Bij de meeste gerapporteerde gevallen hadden de scheuren zich bepaald tot lasnaden in dwarsbalken van de bedplaten. De fout was een gewoon verschijnsel bij een groot aantal motortypen, gebouwd door vele verschillende machinebouwers en het was duidelijk, dat deze moeilijkheid wijd verspreid was. De nieuwe voorschriften van Lloyd s Register introduceerden een zekere mate van controle bij de fabricage van bedplaten, zonder te veel beperking aan de diverse ontwerpen op te leggen. Van lasnaden in componenten waarbij hoge gasdrukken zijn betrokken w ordt thans geëist, dat deze ononderbroken volsterke LH 'h-fl M Fig. 13. Scheuren van een ketel romp als gevo lg van lassen Fig. 14, D oorsnede klinkverbinding waarin de hocklasrupsen zijn te zien

16 Fig. 15. Verstijving van geconstrueerde balken: a. niet aan te bevelen; b. te prefereren lassen zijn. Onderbreken van lasnaden en plotselinge verandering van plaatdikten dient te worden vermeden, doch misschien de drie meest belangrijke eisen zijn: zorgvuldige voorbewerking van de plaatkanten vóór het lassen; het u itgloeien van de bedplaten na voltooiing van het lassen; de kwaliteit van de te lassen platen, secties en smeed- en gietstukken voor gelaste constructies. Ondervinding heeft het voordeel van een aantal karakteristieken van gelaste machineconstructies aangetoond, welke ' echter niet algemeen worden aanvaard. De afmeting en sterkte van lagerstoelen van gietstaal hebben' aanzienlijke invloed op de structurele efficiëntie van de bedplaat en waar een dergelijk gietstuk werd ontworpen als een integrerend deel van de dwarsbalk, is de mogelijkheid van breuk aanzienlijk verminderd. Der gelijke gietstukken dienen te worden gevormd met uitstekende wangen, welke door middel van stomplassen aan de flens en de verticale lijf platen van de dwarsbalk worden gelast. Tweezijdige naden van het stomplastype dienen waar dit mogelijk is te worden toegepast, met het oog op een betere vermoeiïngssterkte. Bij grote fundatieplaten hebben dwarsbalken met dubbele platen een voordeel boven die met een enkele plaat, speciaal ter plaatse van de lagerstoelen, omdat daardoor een stijvere balk wordt verkregen, welke een betere ondersteuning aan het lager biedt. Wanneer lange doorgaande trekbouten worden gebezigd, welke door het gietstalen lagerhuis lopen en het bovenste machinegestei met de bedplaat verbinden, wordt een meer gelijkmatige distributie van statische en gasbeiastingen bereikt. Toegangsopeningen dienen zo klein mogelijk te zijn, teneinde verlies aan materiaal te vermijden, dat anderszins medehelpt de belasting op te nemen. Indien de toegangsopeningen met de snijbrander zijn uitgesneden, dienen de kanten van de platen te worden afgewerkt, opdat er geen ruwe plaatsen aanwezig zullen zijn, waar een scheur zou kunnen ontstaan. Fig. 15 (a en b) illustreert een principe betreffende de bevestiging van verstijvingsplaten aan geconstrueerde balken, welke de lagerdrukken dienen op (*) (*) t r /,/ I te nemen. In fig. 15 (a) zijn gebogen verstij vingsplaten afgebeeld, welke aan de lijf platen van dwarsbalken worden gelast. Deze verstijvers zijn niet alleen aan de lijfplaat gelast, doch ook aan de boven- en onderflenzen van de balk en daarom dienen zij behalve als verstijvers ook om een gedeelte van de directe belasting op te nemen. Wanneer verstijvers uitsluitend bestemd zijn om de lijfplaten van de balk te versterken, behoeven zij niet precies tussen de flenzen te passen, doch zij kunnen dan worden uitgevoerd als in fig. 15 (b) is aangegeven. Bij alle bedplaat-ontwerpen en constructies, waar het de bedoeling is de gietstukken te vervangen door gelaste constructies, teneinde gewicht te besparen, is het noodzakelijk dat de besparing niet ten koste van de sterkte en de stijfheid gaat. Alhoewel de standaardeisen voor het lassen van nieuwe constructies zeer hoog zijn, kan hetzelfde niet steeds worden gezegd van de reparatie van laswerk. Al te vaak wordt maar luk-raak gelast om beschadigingen, fundamenteel veroorzaakt door slechte constructie, te repareren, waar het effect van het lassen het gevaar van herhaalde breuk vergroot. Bij het beschouwen van elke lasreparatie dient met de lage vermoeidheidssterkte rekening te worden gehouden. Lassen mogen alleen worden aangebracht in regionen waar dynamische spanningen van geringe betekenis zijn. Wanneer aan een grote component wordt gelast, is voorverwarming noodzakelijk, teneinde scheuren te vermijden als gevolg van een te snelle afkoeling van de las. Dit is in het bijzonder het geval, wanneer lage koolstof-mangaan staallegeringen worden gelast, en tenzij een voor verhitting van ca. 200 C wordt toegepast, kunnen in de verhitte zone scheuren worden verwacht. Een voorbeeld van onbevredigend lassen, in dit geval een nieuwe constructie, betreft langssteunen in de hulpketels van een tons tanker- Deze steunen waren in de stoomruimte aan de binnen- en buitenzijde van de voor- en achterfronten gelast. Alle steunen in de BB ketel en vier in de SB ketel bezweken ter plaatse van deze lassen. Mechanische proëven en etsen van het moedermateriaal deed zien, dat dit van goede kwaliteit was. In fig. 16 is te zien, dat de speling van de steun Fig. 16. Gelaste ketelsteun Fig. 17. Inkarteling bij een hoeklas van een ketelsteun

17 in het gat van de rompplaat zich vrijwel geheel aan één zijde van het gat bevond. In alle gevallen toonden de hoeklassen een aanzienlijke mate van inkarteling en grondlaagscheuren (fig. 17). Er bestaat geen tw ijfel aan, dat de onbevredigende kw aliteit van de lassen voor de gebreken v erantw oordelijk was. Hechtlassen voor consoles, nokken, enz. en verschillende verspreide lasnaden zijn een potentiële bron van breuken en er dient voor te worden gezorgd, dat deze op plaatsen van normaal hoge spanning niet voorkomen. Verscheidene grote breuken werden gerapporteerd als van deze lassen te zijn uitgegaan. Wanneer voor steldoeleinden hechtlassen worden toegepast, dienen deze zodanig te worden aangebracht, dat zij in de uiteindelijke lasnaad worden op genomen of zij dienen zorgvuldig weggeschaafd of geslepen te worden, nadat zij hun dienst hebben gedaan. H et werd tot nu toe niet raadzaam geacht gietstukken door lassen te herstellen, speciaal wanneer zij worden onderworpen aan dynamische spanningen, zoals deze in krukwangen en der gelijke kunnen optreden. Bij de recente verbeteringen van de lasmaterialen en de lastechnieken, bestaat er grotere mogelijkheid om herstellingen op bevredigende wijze uit te voeren en Lloyd s Register neemt momenteel proeven, w aardoor de condities voor het aanvaarden van dergelijke herstellingen kunnen worden vastgesteld. H et behoeft geen betoog, dat de beste laskwialiteit onder strenge controlecondities zal worden verlangd. SNIJBRANDEN H et grootste gevaar van het snij branden van platen vóór het lassen is, dat insnijdingen en scheurtjes dikwijls in de verhitte zone achterblijven. Fig. 18 geeft een afbeelding van een gedeelte van l" dikke plaat, welke met de snijbrander werd afgesneden en welke langs zijn vrije kant scheurde, terwijl hij langs de tegenoverliggende kant aan een andere plaat werd gelast. Men kan zien, dat twee scheuren hun oorsprong vonden in onregelm atigheden in de af gebrande plaatkant. Soortgelijke scheuren vonden plaats bij het buigen van platen met door de vlam gesneden kanten. H et effect van het proces bestaat daarin, dat de oppervlaktehardheid wordt vergroot en extra spanningen teweegbrengt, welke de mogelijkheid van scheuren vergroten als gevolg van spanningconcentraties aan de inkervingen in de met met de snijbrander bewerkte plaatkanten. Voor platen met een lage kerf taaiheid bij de om gevingstem peratuur wordt de neiging tot het uitbreiden van kleine scheurtjes aanmerkelijk verhoogd. Het is nodig, dat platen en strippen, welke met de vlam op maat werden gesneden, noch koud worden vervormd, noch in gebruik worden genomen voor de beschadiging is hersteld. Ditzelfde geldt ook voor m et de vlam in platen uitgesneden gaten. Onvoldoende aandacht, geschonken aan de herstellingen, heeft de breuk van krukwangen, dwarsbalken van dieselmotoren en ketelrompen ten gevolge gehad. De om vang van de schade door snij branden hangt af van de dikte van het stuk en de soort staal. Voor dunne zacht stalen platen is het verwijderen van Vs" van de afgebrande plaatkant, hetzij door afschaven of afslijpen, gewoonlijk voldoende. Voor dikke platen dient ten minste door machinale bewerking te worden verw ijderd. Om evenwel scheuren tussen het afbranden en de m a chinale bewerkingen te verwijderen, moeten dikke slabben en gelegeerd stalen platen een warmtebehandeling ondergaan en w el onmidd'ellijk na het snij branden. De beste methode is om de m et de vlam gesneden component in de oven te brengen te rw ijl deze nog heet is van het branden. KRUKASSEN In bedrijf ontstaan krukasbreuken gewoonlijk nabij mechanische insnijdingen, hoeken en oliegaten. De breuken zijn Fig. 18. Scheuren van een m et de snijbrander af gesneden plaat in hoofdzaak van het vermoeidheidstype en ontstaan als gevolg van plaatselijke verhoging van de wisselende spanning tot aan de weerstandsgrens van het materiaal. H et effect van mechanische insnijdingen op de vermoeidheidssterkte van staal werd reeds door vele auteurs behandeld en onderzocht en verbeteringen in ontwerp en fabricage hebben deze moeilijkheid m et betrekking tot deze insnijdingen aanzienlijk verminderd. Ondoelmatige stralen van afgeronde hoeken en oliegaten bleken de oorzaak te zijn van vele vermoeidheidsscheuren in krukassen en L loyd s eist tegenwoordig, dat bij massieve gesmede krukken de straal van de overgang van krukwangen en krukpennen niet minder dan 5 pet. van de asdiameter zal bedragen. D it getal werd afgeleid u it door Lloyd s u itgevoerde vermoeiingsproeven, waarbij tevens de straal nabij de rand van een oliegat werd onderzocht. Alhoewel dit geen vereiste van Lloyd s is, wordt een straal van de rand van zulk een gat van niet minder dan % van de gatdiameter aanbevolen. Normaliter zal de veiligheidsfactor in het ontwerp van een krukas met de vorm en met de aangenomen extra belastingen, welke zich in bedrijf kunnen voordoen, rekening houden. Er hebben zich echter gevallen voorgedaan, waarbij de vorm van de krukas redelijk scheen te zijn, doch het bleek dat de as in dienst onnodig gevoelig was. Zulk een gevoeligheid kan plaatsvinden wanneer de afmeting en het vermogen van een standaardmotor-ontwerp worden verhoogd en de motorcomponenten in afmeting volkomen gelijk zijn aan die, welke hebben bewezen succesvol te zijn bij de kleinere machines. Zo kan het profiel van de krukwangen b.v. volgens de voorschriften geschikt zijn en kan door een bepaald item in het ontwerp, zoals b.v. een verzonken afronding tussen krukwang en krukpen of tussen krukwang en ashals, de effectieve vermoeidheidssterkte van de krukwang worden verm inderd en onvoldoende blijken te zijn. Tegenwoordig is het merendeel van de krukasbreuken en fouten een gevolg van de combinatie van de bedrijfscondities (in sommige gevallen met materiaaldefecten), waarvan vele zouden kunnen worden vermeden. De factoren welke de prestatie van krukassen of krukascomponenten, behalve bij spanningen, geïnduceerd door de heen en weer gaande krachten en de koppel variatie, zijn de gevolgen van uit de lijn liggen, de w erking van de bedplaat en de scheepsromp (speciaal bij hoge zee), buitensporige trillingsspanningen, opper-

18 Fig. 19/20. Gebroken krukpen welke de kristallijne aard van het hart laat zien Fig. 21. Geëtst gedeelte van een krukpen vlakte-corrosie, inwendige metallurgische gebreken en residu-spanningen als gevolg van het smeden of gieten en welke om de een of andere reden niet door uitgloeien werden verwijderd. Een plotseling geval doet zich voor, wanneer een breuk geheel en al het gevolg is van gebrekkig materiaal, hetgeen door normale inspectie van de afgewerkte krukas niet kon worden ontdekt. Een defect van deze soort vond plaats bij een krukas van een 8500 pk dieselmotor. De as brak over een krukpen tijdens de eerste reis van het schip en de breuk (fig. 19) gaf verscheidene oorspronkelijke vermoeidheidsscheuren te zien met een diepte van ca. 2". Fïet grootste gedeelte van de breuk was grof kristallijn, met uitgesproken gerichte kenmerken (fig. 20). Fïet etsen van een doorsnede van de krukpen (fig. 21) gaf ernstige af scheidingsstrepen te zien, welke doorliepen tot aan het oppervlak van de krukpen. Proefnemingen wezen ook uit, dat de krukpen slechte mechanische eigenschappen bezat. Het staal was over het algemeen vuil en bevatte talrijke bolvormige oxiden, slakinsluitingen en zwaveldeeltjes. Deze ongewenste eigenschappen waren de voornaamste oorzaak van het breken van deze krukas. Ongelukkigerwijze is dit geen op zichzelf staand geval en Lloyd s Register heeft andere krukassen onderzocht, w aarbij gebleken is, dat smeedstukken van slechte kwaliteit de oorzaak van de breuk waren. Slecht materiaal kan in een dergelijke component niet worden toegestaan en ultrasonische beproeving wordt ten sterkste aanbevolen, om zeker te zijn, dat smeedstukken met ernstige inwendige gebreken niet in bedrijf komen. Sedert enige tijd werd gevoeld, dat bij dieselmotoren, welke met detuners en dempers aan de voorzijde werken, een reëel gevaar voor schade ontstaat, indien de detuner of de demper om de een of andere reden ophoudt zijn functie te verrichten, voornamelijk wanneer zulk een ongeval gedurende enige tijd onopgemerkt blijft. Fïet vorige jaar ontwikkelde de SB hoofdmotor op één reis buitensporige trilling en hevig kloppen en hoewel dit door de gehele machine werd gevoeld, scheen het meer geprononceerd te zijn in de nabijheid van de detuner. De uitwendige oorzaak van de moeilijkheid was gebrek aan olie in de detuner door plotseling losgeraken van een klein smeerpijpje. De olietoevoer werd weder hersteld en de motor liep verder weer bevredigend. Korte tijd hierna werd besloten torsiogrammen te nemen op twee zusterschepen met gelijksoortige machineinstallaties, teneinde de oorzaak vast te stellen van de klop, welke in de detuner werd ontwikkeld. Gedurende de loop van deze proeven werd voorgesteld de beweging van de bewegende massa ten opzichte van het vliegwiel te meten. Deze proef werd uitgevoerd met afgesloten smeertoevoer naar de detuner. Bij 50 omw/min ontwikkelde zich een hevige klop van de eerste orde, welke klaarblijkelijk zijn oorsprong in de detuner vond. De hevigheid van deze klop werd met de snelheid van de machine zodanig verhoogd, dat bij 7 5 omw/min de proef moest worden gestaakt. Na het herstellen van de olietoevoer gedroeg de motor zich weder bevredigend tot vol vermogen toe. De torsiogrammen deden zien, dat de tweeknoops frequentie van dezelfde grootte was als bij proeven met de detuner in bedrijf en met verwijderde detunermassa,, doch in het laatste geval was er een aanzienlijke vergroting van amplitude. In het licht van deze resultaten bleek, dat de detuner als trillingsdemper werkte. Dit bleek ook duidelijk uit het omgekeerde effect op de trillingskarakteristieken van het oliegebrek welke theoretisch weinig invloed zouden hebben op de detuner, anders dan vermindering van slijtage. De aanwezigheid van olie had klaarblijkelijk een dempingseffect op de trilling. Bovendien was op een zusterschip, waar een meer visceuse smeerolie werd gebezigd, de klop in de machine aanmerkelijk minder ernstig. Verdere proeven werden u itgevoerd, waarbij de demper door de zwaartekracht werd gevoed met een veel zwaardere olie. De resultaten van deze proeven deden zien, dat niet alleen de klop en de trilling van de nokasketting werden uitgeschakeld, doch dat de torsietrillingsspanningen waren verminderd, waardoor een tevoren toegepaste verminderde snelheid kon worden opgeheven. DRIJFSTANGEN Er deden zich verscheidene gevallen voor, waarbij de d rijfstangen van sommige dieselmotoren overlangs braken vanaf de randen van oliegaten, zowel in de bovenste als in de onderste gevorkte einden. Onderzoekingen hebben aangetoond, dat deze breuken een gevolg waren van vermoeidheid en met materiaalfouten niets uitstaande hadden. Fig. 22 laat schetsmatig een breuk aan het boveneinde van de drijfstang zien. In dit en in andere gevallen vinden de vermoeidheidsbreuken hun oorsprong bij scherpe insnijdingen, zoals niet afgeronde hoeken van oliegaten en/of door een het zich in de nabijheid bevindend, van schroefdraad voorzien gat op de dwarsas van de vork.

19 De wortels van de vorken zijn aan vrij hoge wisselende spanningen onderhevig. Scherpe insnijdingen en oliegaten van grote diameter zijn op deze plaatsen ongewenst. Indien mogelijk dienen oliegaten dicht bij de vork aan de onderzijde van de drijfstang te eindigen. Hierdoor worden spanningsconcentraties voorkomen. Wanneer het noodzakelijk is het oliegat tot in de wortel van de vork door te boren en wel zowel aan dé boven- als aan de onderzijde dient de diameter van het gat zo klein mogelijk te worden gehouden, waarbij de rand een behoorlijke afrondingsstraal moet hebben. Deze straal moet groter zijn dan de helft van de diameter van de boringen waar mogelijk zelfs gelijk daaraan zijn. De boring van het smeergat moet tot een diepte van ten minste 3" beneden het oppervlak van de vork zuiver glad afgewerkt worden. Fig. 22. Typische drijfstangbrenk.cn (Wordt vervolgd) NIEUWE UITVOERING VAN HET PLATH GYROKOMPAS Onderzoekingen van de firma C. Plath te Hamburg om hun gyrokompas qua constructie nog meer te vereenvoudigen en bovendien te voldoen aan de vraag naar nauwkeuriger instrumenten op zeer snelle schepen, hebben geleid tot een nieuwe uitvoering van het huidige type. Vanzelfsprekend is het beproefde twee-tol systeem ongewijzigd gebleven waarbij bewezen werd dat de bol met centreerstift door haar ongevoeligheid voor tem peratuurswisselingen de enige oplossing is voor vrijwel ongewijzigde koersaanw ijzing bij eventueel wegvallen van de elektrische stroom. De nieuwe uitvoering heeft een gewijzigd ophangsysteem van de kompasketel, terwijl bovendien het nadraai-systeem alsmede het overbrengingssysteem in het kompashuis zijn gebouwd waarmede de aparte kast komt te vervallen. Tevens is de constructie van de ketel vereenvoudigd. Een en ander zal hieronder in het kort worden uiteengezet. Een der belangrijkste onderdelen van het gyrokompas is de ophanging van de ketel waarvoor tot nu toe steeds cardanusringen werden gebruikt. Bovendien werden de trillingen van het schip zoveel mogelijk opgevangen door een veersysteem gecombineerd met dempings-gewichten. D it gehele systeem van cardanusring en trillingsdemping heeft men in het nieuwe Plath-gyrokom pas als volgt veranderd. De kompasketel wordt nu, in analogie met de ophanging van de tollen in de bol, in één punt opgehangen aan een draad, terwijl de azimuthale beweging van de ketel^ wordt geëlimineerd door een torsie-vrije flexibele verbinding. Dank zij dit nieuwe ophang-systeem wordt de door het gyrokompas aangegeven koers onafhankelijk gemaakt van enige inclinatie van de ketel t.o.v. de horizon. Of anders gezegd: de precessie welke optreedt bij ophanging in cardanusringen door wrijving in de tappen is bij het nieuwe systeem onmogelijk. Teneinde de fouten op te heffen welke kunnen ontstaan door het slingeren van de ketel, worden de bewegingen van de ketel gedempt door een eveneens nieuw systeem. Zoals uit nevenstaande foto blijkt is aan het ophangpunt van de ketel een holle ring bevestigd welke in open verbinding staat met vier elastische balgen.'balgen en ring zijn met vloeistof gevuld. Het aldus gevormde aperiodische dempingssysteem, onderdrukt bijna geheel de eigen bewegingen van de ketel. De hierboven omschreven één-punts ophanging is uitgevoerd met een dunne nylon-kabel welke tevens de op de ketel werkende horizontale scheepstrillingen absorbeert. De verticale trillingen ( worden opgevangen door een combinatie van het ophangingssysteem met een verenstelsel met een zeer lage eigen frequentie ( ± 3 H z.). Hierdoor wordt voorkomen dat resonatie ontstaat tussen de trillingen van het schip en die van het gyrokompas. Het gehele nadraaisysteem (nadraai-motor met aandrijving, gevermotor en versterker), zowel als de controle en zekeringselementen zijn in het bovenste deel van het kompashuis overzichtelijk aangebracht op een draagplaat (zie figuur 2). H et geheel, incl. de roos, wordt afgesloten met een gem akkelijk wegneembare stofvrije kap. De kompasroos is dubbel d.w.z. een 3 60 roos met een doorsnede van 240 mm en een concentrische binnenroos met een 10 verdeling. H et kompas is bij uitstek geschikt voor opstelling op de brug

20 Fig. 2 aangezien de roos direct door de roerganger kan worden afgelezen. Doordat de cardanische ophanging is komen te vervallen slingert de roos nu niet meer zoals bij vroegere systemen, maar staat vast, zoals de roos bij een dochterkompas. Het behoeft geen betoog dat dit bij de besturing grote voordelen biedt. In verband met het feit dat alle nadraai-, controle- en zekeringselementen in het kompashuis zelf zijn ondergebracht komt de anders voor deze elementen gebruikte kast te vervallen. De gyrokompas-installatie bestaat nu dus uitsluitend uit een kompashuis en een omvormer. Dit vermindert het aantal aan te brengen kabels hetgeen inhoudt dat de aanleg niet alleen eenvoudiger maar tevens economischer wordt. Aan de nieuwe installatie kunnen zonder meer 12 dochterkompassen worden aangesloten. Uit de praktijk is gebleken dat het nadraaisysteem van het Pl ath-gyrokomp as dermate bedrijf szeker is, dat men bij de nieuwe uitvoering het controle-venster in de kompasketel (voor controle van de bolaanwijzing) heeft weggelaten. De ketel is nu hermetisch gesloten zodat verdampen van de draagvloeistof (speciaal in de tropen) niet meer mogelijk is. In de ketel zijn luchtkamers aangebracht om de volumeveranderingen van de vloeistof te compenseren. De gehele luchtdichte ketel wordt d.m.v. een bajonetsluiting bevestigd aan het ophangsysteem en gegrendeld met de sluiting zu - auf (zie fig. 1). Het insteken van twee stekkers voltooit de aansluiting van de elektrische toevoer. De pennen van de bajonetsluiting zowel als de stekkers zijn zodanig geconstrueerd dat de ketel maar op één manier kan worden opgehangen zodat vergissingen zijn uitgesloten. De luchtkoeling is onveranderd gebleven. De nieuwe vorm van de ketel is bijzonder gunstig voor deze manier van koelen zodat het aantal omwentelingen van de ventilator in feite verminderd kan worden. De ventilator loop praktisch geruisloos en is permanent in bedrijf. De richting van de luchtstroom is wederom van boven naar beneden zodat het aanzuigen van stof van dek af vermeden wordt. De bedrijfstemperatuur wordt door deze koeling ca. 10 verlaagd. De lage bedrijfstemperatuur waarborgt minder slijtage aan de lageringen van de tollen. Zoals reeds aan het begin van dit artikel werd vermeld, wordt de bol van het Plath-gyrokompas horizontaal gecentreerd door een centreerstift welke van bovenaf wordt ingevoerd door een kegelvormig gedeelte tot aan het centrum van de bol. Het uiteinde van deze stift komt te rusten in kwik hetwelk weer de verbinding vormt met het contact voor de le fase van de drie-fasen stroom. De 2e fase wordt ingevoerd via een kwiklaagje onder in de ketel waarop de bol rust. De 3 e fase komt binnen op de equatorband van de bol via een korte weg door de draagvloeistof. Door dit systeem wordt verkregen dat de draagvloeistof geen hoge tem peratuur krijgt, waarbij tevens het s.g. van de vloeistof vrij constant blijft. Waar bij andere systemen de bedrijfstemperatuur van de vloeistof (39 C) binnen nauwe grenzen moet worden gehouden, is het Plath-gyrokompas ongevoelig voor temperatuurswisselingen tussen 5 C en -{-60 C. Valt bij het Plath-gyrokompas de stroom uit dan behoudt de bol zijn stand (verticale lagering door kwik en horizontaal door centreerstift). De vrijwel ongeremde draaiing van de tollen zorgt dan ook dat de koersaanwijzing niet noemenswaard verandert voor de tijd van ongeveer een kwartier, terwijl na het weer inschakelen van de stroom de correcte koersaanwijzing zeer spoedig is bereikt. Bij andere methoden zal, na het wegvallen van de stroom, de bol onmiddellijk scheef zakken, terwijl het geruime tijd zal duren alvorens, na het weer inschakelen van de stroom, de bol de goede koers aanwijst. De centreerstift, welke bij het,,plath kompas wordt gebruikt zou in theorie bij een sterk slingerend schip in aanraking kunnen komen met de zijkant van de kegelvormige uitsparing. In de praktijk is dit nooit voorgekomen, terwijl de nieuwe uitvoering van het kompas door de speciale ophanging dit aanraken volkomen uitsluit. De schematische voorstelling in figuur 3 geeft hieromtrent nog de nodige opheldering. De wijdte van de conische opening in de bol is thans 50. Het nieuwe model van het Plath gyrokompas munt uit door compactheid en afwerking (fig. 4). De grootste middel- Fig. 3