Rulo

Rulo a, dönme hareketi uzunlamasına ekseni (silindir ekseni) etrafında hareket edebilen bir bölgesinin. Açısal hız , bu dönme olarak da adlandırılır rulo hızı .

Havacılık

Havacılıkta bu hareket, tutamak üzerindeki yanal bir hareketle kontrol edilir . Çubuk sırayla kanatta bulunan hareketli yüzeylerin, kanatçıkların sapmasını kontrol eder.

Bu yüzeylerin zıt yön değiştirmeleri aerodinamik kuvvetler ve yuvarlanma momenti oluşturur. Uçağın yeterli bir dihedrali varsa , dümen çalıştırılarak dönüş elde edilebilir.

Kanatçıklarla donatılmamış bazı uçaklar ("iki eksenli" paraşütler, " Pou-du-ciel  " tipi uçaklar olarak adlandırılır  ) bu şekilde dönüşü gerçekleştirir.

Deniz

Tanım

Silindir , bir dönme hareketine karşılık gelir gemi bu dönüşümlü bir yanal salınım oluşturur, bir uzunlamasına ekseni etrafında sancak ve iskele tarafına . Yamaç sürekli olduğunda, söz heeling .

Temelde eylem ile ilgilidir dalgalar ve rüzgar , onunla bir geminin üç olası akımlarından biridir Saha ve yaw .

Nedenleri

Denizin durumu bu olgunun kaynağını oluşturur. Gemi rulo şişer veya dalgalar götürün abeam. Aynı zamanda, bazı gemilerin yunuslama ve yuvarlanma arasındaki bağlantı nedeniyle yakın denizde ağır bir şekilde yuvarlandığı da olur.

Dalga periyotları doğal yuvarlanma periyoduna yaklaştığında, hareketlerin genliği bir rezonansla vurgulanır . Sistemin sertliği (geminin stabilitesi) yeterince düşük olduğunda, sistemdeki herhangi bir artış bu nedenle rulonun güçlenmesine yol açar.

Temiz dönem

Herhangi bir kararlı sistemde olduğu gibi, ruloya, ataletle artan ve sertlikle azalan doğal bir serbest salınım periyodu eklenir. Ataleti daha sonra bu atalet I ve I atalet ilave bir klasik an toplamıdır bir sıvı parçacıkların hızlandırılması karşılık gelir.

Dönme sertliği, metasentrik yükseklik, ağırlık merkezi G ile metasentre M arasındaki mesafe ile yer değiştirme P'nin ürününe eşittir. Periyot yazılır:

T=2πben+ben-dePGM¯{\ displaystyle T = 2 \ pi {\ sqrt {{I + I_ {a}} \ over {P \, {\ overline {GM}}}}}

Sonuçlar

Ani veya yavaş dönme hareketi gemide sorunlara neden olabilir: yükün kayması , araçların çözülmesi, pompaların devre dışı bırakılması, ekipmanın kırılması, insan kazaları. Bu hareket dengeyi bozar ve alışkın olmayan insanlarda deniz tutmasına neden olur .

Roll kontrolü

Şu anda çeşitli sistemler mevcuttur:

• Genel olarak, şekli ile ruloya uygunluk sağlayan bir gövde üzerine, " yuvarlanma omurgası  " adı verilen küçük yanal omurgalar  eklenir. Bunlar, yalnızca yuvarlanma hareketlerini yavaşlatan pasif dengeleyicilerdir . Durdurulmuş yelkenli teknelerde veya demirlemede, boma , yüzeyin hemen altına batırılmış esnek bir kova veya aynı şekilde bir devrilme freni rolünü oynayan mekanik bir sistem takmak mümkündür .
• Bazı gemiler, feribotlar , gemiler , konteyner gemileri , araştırma gemileri , askeri ( uçak gemileri , yakıt ikmalcileri , uçaksavarlar, anti-denizaltılar, kablo gemileri ) buna karşı koymak için aktif dengeleyici sistemlere (bir elektrik santrali stabilizasyonu tarafından yönlendirilen viraj kanatları) hareket. Yolcu konforu gibi bir astar için Queen Mary 2 , 70 ton gibi her biri ağırlıklarını önlemler halat 2.50 metre, kanat açıklığı 6.25 metre 15.63 arasında bir yüzey alanına sahiptir: 4 katlama stabilizatörler yer alır  m 2 , pozitif içerir ya da seyir hızında 1.070 kN (109 ton) negatif kaldırma,  yaklaşık 30 saniye içinde açılır veya geri çekilir. Bu sistem, yuvarlanmayı% 90 azaltabilir ancak minimum on knot hız gerektirir ve güç tüketir.
• Çok düşük su hattına sahip, yuvarlanma uyarılarına daha az duyarlı olan gemiler var: SWATH tipi (Küçük Su Düzlem Alanı İkiz Gövde). Düşük pasif stabiliteye (form stabilitesine) sahip bu tip tekneler, aktif stabilizatörler gerektirir.
• Bir jiroskobun konumunu değiştirerek yuvarlanmaya karşı koyan seakeeper gibi jiroskopik sistemler vardır.
• Ayrıca, enerjiyi geri kazanırken ve yakıt tüketimini azaltırken gövde yalpalamasını azaltan gemi dengeleyicileri de vardır. Bu, sıvı hareketi ile pasif bir dengeleyicidir.

Özet tablosu

Bir geminin uzaydaki hareketleri ve hareketleri

Dönme ekseni veya yer değiştirme	Değişen	Dönme hareketi		Açı	Diyagram
x: Boyuna	Ride (3): İleri ve geri yatay hareket	Roll (6): İskeleden sancağa yanal salınım (dalgalar, rüzgar vb.)	Teknenin en uzun uzunluğundaki dönüş ekseni.	Topuk / Roll açısı
y: Çapraz	Sapma (2): Yatay yatay yer değiştirme	Pitch (5): İleri geri salınım, yay yükselir ve alçalır (dalgalar ...)	Teknenin genişliğinde dönme ekseni	Tabak (donanmada anlam yok)
z: Dikey	Heave (1): Teknenin yüksekliğinin dikey olarak yer değiştirmesi	Sapma (4): Salınım yatay düzlem üzerinde, modifiye ders (dümenin hareketi, akıntıya bağlı sürüklenme, rüzgar, dalgalar ...)	Direk ile eş eksenli dönme ekseni	Kep

Demiryolu

Yuvarlanma, karmaşık trenin ilerleme ekseni etrafındaki hareketidir, yolcular için tatsızdır ve yol üzerindeki hataların sonucudur. Bu, “x” ekseni üzerinde dönen yatay bir düzlem olarak adlandırılır ki burada referans ortonormal çerçevenin üç eksende modellenebilir hareketleri ile karakterize edilir devirme , dikey düzlem , “x” ekseni. Z “ sapma ve adım "y" eksenindeki yatay düzlem . Bu veriler test trenleri tarafından toplanır ve düzenli olarak odometre kontrolünü takip eder. Euler açılarının küresel koordinatlarının bir varyasyonudur .

Otomotiv

Yuvarlanma, aracın uzunlamasına ekseni etrafında yol deformasyonlarından veya viraj alırken merkezkaç kuvvetinin etkisinden kaynaklanan hareketidir . Anti-roll bu olguyu azaltmaya yardımcı olur.

Notlar ve referanslar

1. Aviron club d'aiguebelette, "  Fizik ve kürek 1  " ,Temmuz 29, 2016( 7 Ocak 2020'de erişildi )
2. "  The 6 swimmer's unbalances  " ( 7 Ocak 2020'de erişildi )
3. Frédéric Le Pivert, "  Yakalama Olasılıklarının Hesaplanması için Analitik Yöntemlerin İncelenmesi ve Geliştirilmesi  " , https://www.researchgate.net ,Nisan 2016( 7 Ocak 2020'de erişildi )
4. 24 metreden fazla birimlerde, genellikle gövdenin altında kanat şeklindeki uzantılar bulunur ve bunun amacı, ağır denizlerde yalpalama hareketlerini azaltmaktır. Bunlar Dengeleyicilerdir. , Mécanique-Bateau web sitesinde
5. "Rock 'n Roll Tekne Stabilizatörünün Sunumu
6. Seakeeper'ın video sunumu
7. GSIRE
8. Sunum video Hoppe Deniz Savak pasif anti-roll stabilizatör (Wenex)

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

• Uzayda bir mobilin üç dönüşü: yuvarlanma, eğim , sapma .
• Uzayda bir cep telefonunun üç hareketi: acele etme , savrulma , yükselme .
• Euler  açıları: yuvarlanma, θ açısının bir varyasyonudur
• Uçak dönüş eksenleri
• Sıvı gövde
• Geminin dengesi
• Oryantasyon (coğrafya)
• Bir uçak uçurmak
• Rezonans
• İndüklenmiş rulo
• Çözgü

Dış bağlantılar

• Bir teknenin hareketlerinin ve hareketlerinin sunumu (burada bir kürek)