I.
schip en w e r O v e r n e m in g v a n a r t ik e le n e n z . z o n d e r toe ste m m in g van d e u it g e v e rs is v e rb o d e n J a a r a b o n n e m e n t ( b ij v o o r u it b e t a li n g ) ( 3 1 .2 0 , b u it e n N e d e r la n d f 5 2 , - , losse n u m m e r s ! 2 ,1 0 , v a n o u d e j a a r g a n g e n f 2 ,6 0 ( a lle p r ijz e n in c l. B . T . W . )
UITGEVERS W Y T - ROTTERDAM 6 T e l. 25 4 5 0 0 * . P ie te r d e H o o c h w e g 1 1 1 , T e le x 2 1 4 0 8 , P o s tr e k e n in g 5 8 4 5 8
f
I4-DAAGS TIJDSCHRIFT, GEWIJD AAN SCHEEPSBOUW, SCHEEPVAART EN HAVENBEUNGEN ORGAAN VAN : NEDERLANDSE VERENIGING V A N T E C H N IC I OP SCHEEPVAARTGEBIED CENTRALE B O N D V A N SCHEEPSBOUWMEESTERS IN NED ERLAND - N A T IO N A A L IN S T IT U U T VOO R SCHEEPVAART EN SCHEEPSBOUW - NEDERLANDSCH SC H EEPSBO U W KU N D IG PROEFSTATION REDACTIE : ir. J. N . Joustra, p ro f. ir. J. H. K rie le m e ije r, prof. d r. ir . W . P. A. van Lam m eren en J. G. F. W a rris — REDACTIE-ADRES : B urg. s'Jacobplein 10, Rotterdam -2, T elefoon 12 60 30
Z E V E N E N D E R T IG S T E J A A R G A N G
—
V E R S C H IL T U S S E N U N IV E R S IT E IT , H O G E S C H O O L
23 J A N U A R I 1970
—
NO
2
door
EN H O G E R E T E C H N IS C H E S C H O O L
Prof. ir. j .
h.
k rie te m e ije r
A ls v o o r z itte r van de C o m m is s ie to t V o o r lic h t in g aan A s p ira n t-s tu d e n te n van de T e c h n is c h e H o g e s c h o le n te D e lft, E in d h o v e n en E n s ch e d e h e e ft p ro fe s s o r ir. J. H . K r ie te m e ije r o p d o n d e rd a g 11 d e c e m b e r 1969 tijd en s de S c h o o ld e c a n e n C o n fe re n tie in het A u la g e b o u w te D e lf t een in le id in g g e h o u d e n o v e r het o n d e rw e rp ,,V e rs c h il tussen
U n iv e rs ite it,
H o g e s c h o o l en
H og e re
Tech
n isch e S c h o o l” . H e t w il on s v o o r k o m e n , dat een g r o o t aan tal leden van on ze v e re n ig in g kennis zal w illen n e m e n van deze in le id in g en w ij laten d ie dan o o k in haar g eh e el h ie r v o lg e n .
1.
In le id in g
H e t tijdsbestek w a arin w ij leven ken m erk t z ic h d o o r snelle en versn eld e o n t w ik k elin g e n o p a llerlei geb ied . V o o r a l tech nische successen spreken z e e r tot de verb eeld in g . O o k ro ep en zij w e l tw ijfe l o p m et b etrek k in g tot het geestelijk en lich a m elijk w e lz ijn van de m ensheid in de naaste o f v e rd e re to ek om st en soms leid e n z ij to t verzet. O n tz a g w e k k e n d e m en selijke prestaties vin d en w elh aast hun m eest spectaculaire v o rm in de fe illo z e n a u w k eu righ eid w a a r m ed e m en een bem and apparaat op de m aan kan laten landen op m in d er dan 200 m afstan d va n de plaats w a a r tw ee ja ren te v o re n een o n b em a n d toestel w erd n eerg ezet. E en la n d in g m et een bem and apparaat bin nen en k ele m aan den na een la n d in g m et een d e rg e lijk apparaat. En m et d e z e esca la tie van tech nische presta ties ve rg e te n w ij bijna dat n og geen ja a r g e led en d e h ele w ere ld d e a dem in h ield toe n een aa n ta l astronauten in verk en ningsbanen o m de m aan c irk e ld e en b e h ou den o p a arde teru gk eerd e. W ij gaan alles z o g e w o o n vin d en dat w ij ge en e r g m e e r hebben in d e versn ellin g d e r o n tw ik k e lin g e n en het sch a a lverg ro ten d e e ffe c t o p v rijw e l elk g e b ied va n de tech n iek in o n z e sam en levin g. M a a r n iet a lleen in het technisch ge b eu ren vin d en w ij d e z e d y n a m iek . O o k e c o n om isch en m aatsch appelijk treden d e r g e lijk e versch ijn selen op. Ja, zij zijn niet los van elk a n d er te zien , m aar in nig m et elk a a r v e rw e v e n . D e v r o e g e r v rij scherp a fg e b a k e n d e v a k g e b ied en w a arb in n en zich een ge leid elijk e v o o r tg a n g a ftek en d e, zijn u itg e g ro e id en e lk a a r d u id e lijk gaan o verla p p en . In te r d isc ip lin a ire aanpak van v r ijw e l alle g ro te
p ro b le m en is nu o n o n tk o o m b a a r en dit za l o n g e tw ijfe ld o o k in sterke m ate een stem pel drukken o f gaan dru kken o p de system en van o p leid in g . D e instellingen v o o r w eten sch ap p elijk en b ero e p so n d er w ijs zijn dan o o k niet aan de g e n o e m de stro o m versn ellin g on tk o m en en dat lag o o k niet v o o r de hand. H o o g sten s zou er sprake kunnen zijn van een fa se-v ersch u ivin g, w e llic h t v e ro o rz a a k t d o o rd a t d e z e instellingen van o n d e rw ijs zich n og in het m in d er turbulente g eb ied va n de stro o m versn ellin g bevon den . Z ij zou d en ech ter on w eerstaan baar, v r o e g o f laat, m e egetrok k en w o rd en en zich m oeten aanpassen aan de stijgcu rve van de a lg e m en e on tw ik k elin g. En het zijn ze k e r niet in de eerste plaats d e studenten d ie de aanzet tot de a lle r w e g e plaatshebben de vera n d e rin gen bij het w eten sch ap p elijk o n d e rw ijs m o gen claim en . B aan brek en d e in zich ten in de m aatsch appelijke betekenis van het w e ten sch ap pelijk on d erw ijs en o n d e rzo e k zijn z e k e r vanuit de in stellin gen z e lf v o o rtg e k o m e n en m en kan hoogstens z e g gen dat het élan van d e jeu gd een b ij d ra g e h e e ft g e leverd o m het g e n o em d e fa seversch il te verk lein en . Stru cturele vera n d erin gen zijn a lle rw e g e gaan de en m en kan zich a fvra g en o f het zin h e e ft o m o p een co n fe re n tie van z o een select gezelsch ap als h ier h eden b ij een is te spreken o v e r: „ V e r s c h il tussen universiteit, h o g esch o o l en H .T .S .” T o c h D . en H . m een ik dat dit w e l zin h eeft, zelfs al w eten w ij geen van allen h oe o p la n gere term ijn gezien d e v e r sch illen zu llen vera n d eren , o n d e r an d ere d o o r even tu ele structurele vera n d erin gen . Ik g e lo o f dat het versta n d ig is o m geen w issel te trek ken o p d e to ek om st en ons v o o r va n m o rg e n te bep alen bij bestaande
toestanden en daarvan een analyse te g e ven. D at is o p z ic h z e lf reeds een o p ga ve. Pas na de analyse zo u m en kunnen na denken o v e r even tu ele n o o d za k elijk e w ij zig in g e n in de situatie. D o ch dat zou ik dan w ille n o verla tcn aan een in leid er v o o r een v o lg e n d e co n feren tie, d ie dan b ijv o o rb e e ld zou kunnen spreken o v e r een o n d e rw erp : „ I s het w en selijk o f n o o d za k elijk om versch illen tussen u n iversi teit, h ogesch ool en H .T .S . te w ijz ig e n ? ” (Ik spreek m et nadru k niet van o p h e f fe n !!). Laten w ij nu eens trachten ons een beeld te vo rm en van het m o d el van het o n d e r w erp.
Inhoud van dit nummer: V ersch il tussen U n iv ersiteit, H o g e
school
en
Hogere
Technische
S chool d o o r p ro f. ir. J. H . K r ic tc m e ijer S om e causes of^ fa tig u e fa ilu res in service d o o r G . P. S m ed ley U n te r W asser L a b o ra to riu m gola n d
H e l
N u m e rie k e bestu ring va n bran dsnijm achines d o o r ir. A . W . R u ys D e p ro g a m m ee rta a l N A L S v o o r n u m eriek e bestu ring in de scheeps b ou w d o o r drs. H . Ie G ra n d N ieu w sberich ten T ijd s c h rifte n re v u e
E r w ord en 3 system en van o n d e rw ijs g e n oem d : a.
U n iv ersiteit
b.
H ogeschool
c.
H o g e r e T ech n isch e Schoof
3.
En het gaat om de versch illen daartussen. Ik zou een ra n d v o o rw a a rd e w illen in vo eren , n am elijk dat ik d it m o d el b e schouw vanuit m ijn positie als v o o r z it ter van de 3 g eza m en lijk e C o m m issies tot V o o r lic h tin g aan A spiran t-stu den ten aan de T ec h n isch e H o gesc h o len in N e d e r land. A ls g e v o lg daarvan zal het bij „ H o g e s c h o o l’ vo o rn a m elijk gaan o v e r d e 3 T ec h n isch e H ogesch olen . V o o r ts zal het bij U n iv ersiteit v o o rn a m e lijk gaan o v e r d ie fa cu lteiten d ie zich b ew egen o p aan verw a n te w eten sch appen van d ie d er T ech n isch e H ogesch olen . 2.
O m s c h rijv in g e n
A a n een d o o r d e S taatsdrukkerij u itge g even pu blikatie o v e r de w et van 22 d e cem b er 1960 tot regelin g va n het w e te n sch appelijk on d erw ijs (W .W . O . ) on tleen ik het v o lg e n d e : 28 april 1876 H oger O n d erw ijsw et kom t tot stand o n d e r m in ister H e e m s kerk. H e e ft b etrekkin g op U n iv ersiteiten en H o gesc h o len , op G y m n a sia en andere, b ijzo n d ere in stellingen van h o g e r o n d e r wijs. ■ƒ V a n de belan grijkste w ijz ig in g e n o p d eze w et zijn te verm eld en : 22 m ei 1905
on d er
m in ister
K u y p e r:
a.
o p rich tin g T ech n isch e H ogeschool D e lft (i.p .v. tot dat tijdstip bestaande poly-tech n isch c sch o ol)
b.
v o o rw a a rd e n stoelen
c.
voor
b ijzo n d e re
le e r
a a n w ijzin g b ijzo n d e re u n iversiteiten m et v e rm e ld in g van de d o c to ra le g r a den, w a arb ij g e lijk e rechten w ord en verk re g en als de rijks-u niversiteiten .
7 n o v e m b e r 1917 H .B .S. ein d exa m en g e e ft recht tot to e la tin g a fle g g e n u n iver sitaire exam ens. 11 ju n i 1921
on d er m in ister D e V isser:
R e g e lin g exam en s en d o cto ra te n o p g e dragen aan een A lg e m e n e M a a tre g e l van Bestuur in het A c a d e m is c h S ta tu u t 7 ju n i 1956
o n d e r m in ister C als: T ech n isch e
E r zijn dan in de w et 3 tech n isch e R ijk s h o g e sch ole n g e n o e m d , n.1. in a lfa b etisch e en c h ro n o lo g is c h e v o lg o r d e D e lft, E in d h o v e n , E n sched e.
a.
o p rich tin g E in d h o ve n
H ogeschool
b.
R ech tsp erso on lijk h eid aan T .H . D e lft en E in d h o ve n
23 n o ve m b er 1961 O p ric h tin g derd e T ec h n isch e H o g e s c h o o l, n.1. d ie te E n schede.
U n iv e rs ite ite n en H o g e s c h o le n
D e w et n oem t d e v o lg e n d e geheel o f ten dele uit d e o p en b a re kas bek ostigde U n i versiteiten en H o gesc h o len : a.
R ijksu n iversiteiten gen, U trech t
L eid e n ,
G r o n in
b.
technische rijk sh ogesch olen E in d h oven , Enschede
c.
R ijk sla n d b o u w h o gesch oo l gen
d.
g e m een telijk e universiteit A m sterd a m
e.
b ijzo n d e re universiteiten dam en N ijm e g e n
f.
b ijzo n d e re econ om isch e h ogesch olen te R o tte rd a m en T ilb u rg .
D e lft,
W a g en in -
te A m s te r
D e W .W .O . nu g e e ft het v e rs ch il aan en on d ersch eid t daarbij U n iversiteiten , tech nische rijkshogesch olen , la n d b o u w h o g e sch ool en eco n om isch e h ogesch olen. — E en u n iv e rs ite it kan o m va tten de fa cu lte ite n g o d g eleerd h e id , rech tsg eleerd heid, geneesku n de, w iskunde en n a tu u r w etenschappen, letteren, e c o n o m is c h e w etenschappen, so cia le w etenschappen, diergen eesku n d e. E r m oeten ten m inste 3 fa cu lteiten zijn w a a ro n d e r in elk geva l d ie d er geneesku n de ö f d ie der w iskunde en n atuurw etenschap p en. H et A c a d e m is c h Statuut regelt de cen trale in terfa cu lteit w elk e in elk g e va l d ie d er w ijsb eg eerte o m va t en bepaalt w elk e an d ere in terfa cu lteiten , su b-facu lteiten en stu dierich tin gen , die tot een a fz o n d e rlijk d o cto ra a l ex a m en o f baccalau reaatsexam en leiden, een u niversiteit l\an o m v a t ten — E en tech n isch e rijk s h o g e s c h o o l om va t ten m inste de v o lg e n d e a fd e lin g e n : a lgem en e w eten sch appen w erk tu ig b ou w k u n d e
g e w o o n lijk de w iskunde in een a fd elin g d er A lg e m e n e W eten sch app en is o n d e rg e bracht en de natu u rw eten sch appen in de a fd elin gen van technische fy sica en sch eiku n dige te c h n o lo g ie a a n w ezig zijn. A fg e z ie n van en kele details ligg en hier dus vragen : W a t zijn de versch illen tussen het w eten sch appelijk o n d e rw ijs in de fa cu lteiten en a fd elin g e n d er w iskunde en n a tu u rw eten scha ppen aan een u n iv e rs ite it en een te c h nisch e h o g e s c h o o l? (O p d e z e lfd e w ijz e zo u m en w ellich t de v ra a g kunnen stellen w a t het versch il is tussen het w eten sch ap p elijk o n d erw ijs in de eco n om isch e fa cu lteit van een e c o n o m ische h o g esch o o l en die in de e c o n o m ische fa cu lteit van een u niversiteit. D e z e vra a g kan h ier ech ter v e rd e r buiten b esch ou w in g b lijve n ). Bij de v o o rlic h tin g aan adspirant-studenten m et bela n gstellin g v o o r de technische w eten sch ap pen is het dus zaak de v e r schillen tussen de u n iversiteiten en de tech nische h ogesch olen o p d it punt d u i d elijk te m aken.
4.
W e te n s ch a p p e lijk on d erw ijs
V o o r w ij v e rd e r gaan m o et nu eerst du i d elijk w o rd e n gem a a k t w a t d e w et o n d e r w eten sch ap p elijk on d erw ijs verstaat. W a n t z o w e l U n iv e rs ite it als H o g e s c h o o l zijn in stellin gen van w eten sch ap p elijk o n derw ijs. T ite l I, artikel 1 van d e W .W .O . ze g t d a a ro ver: — W eten s ch a p p elijk on d erw ijs o m va t de v o rm in g tot zelfsta n d ige b e o e fe n in g der w eten sch ap en d e v o o rb e re id in g tot het bekleden van m aatsch appelijke b etrek k in gen, w a a r v o o r een w eten sch ap p elijk e o p leid in g vereist is o f dien stig kan zijn, en b ev o rd ert het in zicht in de sam enhang van de w eten sch appen . In artikel 2 v o lg t dan de o n d ersch eid in g U n iv ersiteiten en h ogesch olen en an d ere in stellingen , terw ijl in sub 2 van d it a r tikel staat:
elek trotech n iek sch eiku n dige tech n o lo gie. V o o r ts bepaalt het A c a d e m is c h Statuut de o v e rig e a fd elin g e n , tu ssen afdelin gen en o n d e ra fd e lin g e n alsm ede de stu dierich tin gen d ie tot een d o cto ra a l o f baccalaureaatsexam en leiden. — D e la n d b o u w h o g esch o o l laat ik hier buiten besch ou w in g. — D e eco n om isch e h o g esch o o l o m va t de fa cu lteit d e r econ om isch e w eten sch ap pen, Z ij kan b o ven d ien o m va tten d e f a cu lteit d er so cia le w eten sch appen en de fa cu lteit d er rech tsgeleerdh eid. (D e h oge sch ool R o tte rd a m h eeft nu een m edische fa cu lteit). H e t blijkt hieru it dat aan een u niversiteit een fa cu lteit w iskunde en n a tu u rw eten scha ppen ( o f gen eesk u n d e) is verb o n d en , terw ijl aan een technische rijk sh ogesch ool
— D e u n iversiteiten en h ogesch olen b e o gen in ied e r g e va l naast het g e ven van o n d erw ijs, de b e o e fe n in g van de w e te n schap; zij schenken m ed e aandach t aan de b e v o rd e rin g van m aatsch appelijk v e r a n tw o ord elijk h eid sb esef. H et is dus d u id elijk dat ten aanzien van de in het v o r ig e punt g e n o em d e w iskunde en n a tu u rw eten sch a ppen d eze o m sch rij v in g van w eten sch ap p elijk on d erw ijs en de d o elstellin g d er in stellin gen z o w e l v o o r u n iversiteiten als h ogesch olen geldt. D a n nu w e e r d e vraa g: W a t is dan het versch il?
5.
A c a d e m is c h S ta tu u t
In fe ite g e e ft in eerste instantie het A c a d em isch Statuut het versch il aan en spreekt o v e r:
a.
U n iv e rs ite ite n : d e fa c u lte it d er w isku n de en natuur w eten sch ap p en o n d e rverd eeld in: d e stu dierich tin g der w iskunde d e stu dierich tin g der n a tu u rk u n d e d e stu dierich tin g d er sch eik u n d e (+
de stu dierich tin gen d er sterren
kunde,
g e o lo g ie ,
g e o fy s ic a , b io lo g ie
en fa rm a c ie ). b.
T e c h n is c h e H o g e s c h o le n : d e te ch n isch e w etenschappen o n d e rverd eeld in: d e stu dierich tin g d e r w iskunde d e stu dierich tin g d er tech n isch e n a tuurkunde d e stu dierichtin g te c h n o lo g ie
d er
s ch e ik u n d ig e
(- j- de stu dierichtin gen d er w e g - en w a terb ou w k u n d e, geod esie, b o u w k u n de, w erk tu igb ou w k u n d e, ele k tro te c h niek, m ijn b ou w k u n d e, scheepsbou w kunde, vlieg tu ig b o u w k u n d e en m e taalk u n de). O ns p ro b le em spitst zich dus toe op de versch illen in d eze d rie stu dierich tin gen : U n iv e rs ite it w isku n de natuurkunde sch eiku n de
H ogeschool w isku n de technische natuurkunde sch eiku n dige
tech n o lo gie
D a a rb ij m o et dan n o g w o rd e n o p g em erk t dat aan de rijk su n iversiteit te G ro n in g e n d e stu dierich tin gen toegep a ste w isku n de, technische natuurkunde en technische sch eiku n de bestaan. D e z e leid en tot een d o c to ra a l exam en in de fa cu lteit d er w is ku n de en n atu u rw etenschappen. Z ij kunnen w o rd e n vergele k en m et de stu dierich tin gen w isku n de, technische n a tuurkunde en sch eiku n dige tech n o lo g ie aan een tech nische h ogesch oo l, d ie o p leiden tot een d o cto ra a l ex a m en in de b e tre ffe n d e stu dierich tin g m et h et daaraan v e rb o n d e n ge tu ig sch rift dat recht g e e ft op h et vo e re n van resp ectievelijk de titel w is ku n dig-, n atu u rku n dig- en sch eiku n dig in gen ieu r. E r is v e e l gesch reven en gesproken o v e r de plaats va n d e w isku n de in de fa cu lteit o f aan een tech nische h o g esch o o l en er zijn v e le tegen strijd ige op va ttin gen . In „ U n iv e r s ite it en H o g e s c h o o l” van sep te m b e r 1968 h eeft p r o f. dr. A . F . M o n n a , h o o g le r a a r in d e z u iv e re w isku n de aan de R .U . te U trech t, in fe ite ge p leit v o o r een isolem en tsp ositie va n b eo efen a a rs der z u iv e re w isku n de. Z u lks in tegen stellin g m et o p va ttin ge n dat d it m o et leid en tot een ze k e r va k -ch a u vin ism e (ik geb ru ik m et o p zet geen a n d er w o o r d ) w a a ro p o.a. p r o f. O ffe re in s va n d e T .H . T w e n te w ijst in een diesrede. Z o n d e r v e r d e r o p a llerle i p o lem ie k en in te gaan kan m e n v o o r ons d o e l h et beste d e v o lg e n d e e en vo u d ig e stellin gen p o n eren :
1. de studie d er w iskunde, natuurkunde en sch eiku n de aan een u niversiteit h eeft b etrek k in g o p d e b e o e fe n in g d er z u iv e re w eten sch ap pen . Z o n d e r elk d e z e r w e te n schappen in een isolem en t te w ille n p la a t sen zie ik e r en ige o vereen k om st in m et de a -w eten sch a p p en . 2. D e studie d er w isku n de aan een tech nische h o g esch o o l h e e ft d u id elijk h et ka rakter va n de b e o e fe n in g der w isku n de in het kad er van de prak tisch e toepassing erva n v o o r d e o v e rig e tech n isch e stu die rich tin gen , w a a ro n d e r o o k de technische natuurkunde en in ze k e re m ate o o k de sch eiku n dige tech n o lo gie. 3. D e stu dierich tin g d e r technische n a tuurkunde en d ie d er sch eiku n dige tech n o lo g ie aan een technische h o g esch oo l leid en o p tot technisch in gen ieu r, dat w il z e g g e n een w eten sch ap p elijk gesch oo ld en g e v o r m d technicus. K o p p e le n w ij daaraan d e o m sch rijv in g van tech n iek uit V a n D a le in enigszins g e w ijz ig d e versie, dan is d eze in gen ieu r een „w e te n s c h a p p e lijk gesch o o ld en g e v o rm d m ens d ie in staat is z e lfsta n d ig iets tot stand te bren gen in een bep aalde tak va n kunst, n ijverh eid o f toegepaste w e te n schap m et beh u lp van h em ter b esch ik kin g staande h u lp m id d elen en b e w e rk in gen dan w e l m e th o d en ” . M issch ien h e e ft M o n n a toch een b eetje g e lijk als d e b eo efen a a rs va n d e z u ivere w isku n de en natuurkunde so lita ir te w erk gaan. H e t zijn n aar m ijn m en in g o o k m e e r d e diep-den kers, de (e n ik b e d o e l dat in de g o e d e zin des w o o rd s ) „ k a m e rg e le e rd e n ” , d ie d a a rm ed e b a a n b re kend w erk verrich ten v o o r d e b e o e fe naars d er toegep a ste, tech nische w e te n schappen. D e z e laatsten zijn dan m e e r d e w e te n sch a p p elijk e scheppers d ie in tegen stel lin g to t de k a m e rg e leerd en m e er „a a n de w e g tim m e re n ” en d ie dat h eel v a a k in terd iscip lin a ir, dus in tea m verb a n d m o e ten doen . H e t h e e ft geen zin o m va n d a a g details d er versch illen in de p r o g ra m m a ’ s van de stu dierich tin gen aan U n iv e rs ite it en H o g e s c h o o l te bespreken. L a te n w ij ons nu eve n tot w at g ro te lijn en b ep a len. 6.
D e H o g e r e T e c h n is c h e S c h o o l
T o t nu to e is d e H o g e r e T ec h n isch e S c h o o l n o g n iet ter sprake ge k o m en . D a t is niet o m d a t de betekenis van dit h o g e r technisch o n d e rw ijs g e rin g z o u zijn, m aar o m d a t de versch illen tussen de b e h an d eld e in stellin gen va n w eten sch a p p e lijk o n d e rw ijs w ellich t w a t m o e ilijk e r te o n d ersch eid en zijn dan die tussen h et H o g e r T ec h n isch O n d e rw ijs en d e W e te n sch appelijk e o p le id in g aan U n iv e rs ite it o f H o g e s c h o o l. O v e r de plaats en de betekenis va n het H o g e r T ec h n isch o n d e rw ijs is v e e l g e dacht en gesch reven . W ij zu llen ons h ier trachten te beperken tot en ige b ela n grijk e zaken . E en d u id elijk versch il is d a t h et H o g e r e T ec h n isch e (b e ro e p s -) on d erw ijs n iet g e re geld is in d e W .W .O . H e t is als z o d a n ig dan o o k anders ge k a ra k teriseerd . E en ja a r g e led en versch en en in d e ru
b riek Institu utnieu w s in het P o ly te c h nisch T ijd s c h r ift een aantal interessante besch ou w in gen o v e r het H o g e r T ec h n isch o n d e rw ijs d o o r m r. ir. M . G o o t e , ou d in specteu r-gen eraal van het o n d e rw ijs en d o o r ir. A . G . va n den H o e k , ou d -in sp ecteur van het h o g e r tech nisch o n d erw ijs. D e h eer V a n den H o e k stelt d e v ra a g „ W a t eist het b e d rijfs le v e n ? ” en z e g t dan: „ H e t „ b e d r ijf” h e e ft in d erd aa d b eh o efte aan w eten sch apsm en sen , aan w eten sch ap p elijk g e v o r m d e in gen ieu rs (c a te g o rie a ), d ie zich m o eten bezin n en o p het opstellen va n w eten sch ap p elijk e m o d elle n . M a a r daarnaast h ebben d e b ed rijven , g ro te, m id d e lg ro te en k lein ere, in g r o te m a te b e h o e fte aan m e e r p rak tisch g e v o r m d e in gen ieu rs (c a te g o r ie b ), m ensen w ie r geest is in gesteld o p d e prak tijk , o p h et realiseren va n m o d e lle n o f d it nu een w e ten sch ap pelijk o f een uit prak tisch e g ro n den o p g e z e t m o d e l is. a.
C a te g o rie a m o et w o r d e n o p g e le id aan de T .H ., w a a rv a n het k a ra k ter in d e lo o p va n d e tijd en v o o r a l na de o o r lo g o o k sterk is g e w ijz ig d .
b.
D e tw eed e c a te g o rie va n ingenieu rs h e e ft altijd bestaan en is v o o r t g e k o m en uit d e a fgestu d eerd en van de H .T .S . en h aar v o o rg a n g s te r (d e o u d e M .T .S .).
D e H .T .S .-e n , g o e d gesp reid o v e r het land, kunnen zich thans g e h ee l c o n c e n treren o p de v o r m in g va n d e z e ca teg o rie va n ingenieurs. V a n d e z e in gen ieu rs w o r d t v e r la n g d dat zij d e taal va n d e w eten sch a p p elijk g e v o rm d e in gen ieu rs verstaan , hen bij hun plannen ter z ijd e kunnen staan en bij d e u itv o e rin g van de m o d e lle n en bij de realiserin g van o b je c te n even een s sch ep pen d w erk kunnen verrich ten .” H ij besluit m et een aantal stellin gen w aaraan ik het v o lg e n d e o n tleen o f d ie ik in hun geh eel citeer: „ I . E r zijn tw e e c a teg o rie ën nieurs n o d ig , te w eten :
van
in g e
a.
de w eten sch a p p elijk g e v o r m d e in g e nieu r;
b.
d e m eer op d e p rak tijk in gesteld e, de m e er praktisch g e v o r m d e in gen ieu r.
O f iem an d de m e er w eten sch a p p elijk e dan w e l de m e er o p de p ra k tijk gerich te v o rm in g kiest h an gt a f va n z ijn in stelling, a a n leg en karakter. 1L A a n c a te g o rie b. w o r d e n beslist niet m in dere eisen gesteld t.a.v. in te llig en tie , a lgem en e kennis en a lg e m e n e o n tw ik k e lin g dan aan c a te g o rie a. V o o r b eid e ca te g o rie ë n van in gen ieu rs m o e t d a a ro m als v o o r o p le id in g h et V .W .O . (th an s n o g H .B .S .-b o f G y m n a s iu m b èta ) w o r d e n geëist. I I I . V a st staat d a t d e m aatsch appij g ro te b e h o e fte h e e ft aan o p d e p ra k tijk in g e stelde in gen ieu rs en dat d e H .T .S . en h aa r v o o rg a n g s te r in d e z e b e h o e fte h eb b en v o o r z ie n . N u d e M .T .S . is in g e v o e r d als U .T .S . kan de H .T .S . zich n o g b eter dan v o o rh e e n va n d e z e taak, a a n gep a st aan
d e n ieu w e o m sta n d igh ed en , kw ijten en is z ij het a a n g ew ezen instituut v o o r het v e r zo rg e n van d e o p le id in g van de o n d e r b. b e d o e ld e c a te g o rie van in gen ieu rs. Ik m een dat h ie rm e d e hel versch il tussen H .T .S . en d e in stellin gen van w eten sch a p p elijk o n d e rw ijs het d u id elijk st is w e e r g e g e v e n . R o n d o m d e z e versch illen spelen e n k ele b e la n g rijk e p rob lem en , w e lk e ku n nen w o rd e n sa m e n g eva t in de kw estie c o ö r d in a tie T .W .O .- H .T .O . V o o r de bestu derin g van d e z e p ro b le m a tiek is in sep tem b er 1966 d o o r d e m in ister van O . en W . een „S tu d ie c o m m is s ie C o ö rd in a tie T .W .O .- H .T .S .” in gesteld om hem te a d viseren o v e r d ive rse o n d e rd ele n van d e verh o u d in g tussen het T e c h n isch W ete n s c h a p p e lijk O n d e rw ijs en het H o g e r T ec h n isch O n d erw ijs. In 1967 is d e z e c o m m issie o n d e r v o o r z it tersch ap van p r o f. dr. ir. W . M . J. S chlös-
H e t eerste L A S H (L ig h te r - A b o a r d - S h ip ) schip ter w ere ld is o p h a a r m a id e n trip in E u ro p a a a n g ek o m en . H ie r m e e w o r d t een va n de meest ra d ic a le v ern ie u w in g en op het g e b ie d va n v r a c h tv e r v o e r in p ra k tijk geb ra ch t sinds d e w in d als k ra ch tb ron d o o r stoom w e rd v e rva n g en .
ser ge ïn sta lleerd . O v e r d e b ela n g rijk e kw estie van d e titu la tuur van d e H .T .S .-e r is d o o r d e z e c o m m issie a d vies u itgebrach t w e lk e sp o e d ig zal leid en tot een w egn em en van het „ h e te h a n g ijz e r” dat d e z e za a k ja ren la n g is gew eest. W e l speelt d a a rb ij n o g het p ro b le em van de titulatu u r van d e zgn . register-in g en ieu rs; dat zijn H .T .S .-e rs d ie na een aantal p ra k tijk ja ren op g ro n d van een p r o e v e van b ek w a a m h eid in een register w e rd e n in gesch reven en g e re c h tigd w a ren de titel ing. ach ter de naam te vo ere n . A fg e s tu d e e rd e n van H .T .S .-e n hebben thans z o n d e r en ig o n d e rz o e k to e g a n g tot d e exa m en s van de tech nische h o g esch olen , in een ru im aantal stu die rich tin gen . W e l m o eten zij dan a lle e x a m ens a fle g g e n m et dien versta n d e dat v o o r en k ele p rak tisch e o e fe n in g e n v r ij stellin g kan w o rd e n verleen d . D e e rv a rin g leert, dat d e v o o r tg e z e tte o p
le id in g van H .T .S .-e rs aan een T ec h n is c h e H o g e s c h o o l en de resultaten d a a rb ij d u i d e lijk het versch il a a n geven tussen de eisen w e lk e aan b eid e o p le id in g e n w o rd e n gesteld . D it w o r d t versterk t d o o r d e m o g e lijk h e id d ie op en staat v o o r „ e x c e lle re n d e ” H .T .S .-e rs tot een v ersn eld e o p le id in g in de p rop a d eu se bij d e a fd e lin g d er W erk tu ig b o u w k u n d e aan de T .H . D e lft, w a a rb ij in fe ite alleen d e p r o p a deu se in 1 ja a r i.p.v. 2 ja ren kan w o rd e n b eh aald. D . en H . Ik ben m ij erva n bew ust d a t d e z e in le id in g het o n d e rw e rp la n g niet u itpu t ten d h e e ft b eh an d eld. E r zu llen o n g e tw ij fe ld v e le v ra g e n b lijve n bestaan. H o p e lijk is toch ech ter het g e h ele m o d e l en ig e rm a te v o o r u d u id elijk g e w o rd e n en kan m en bij vra g en d ie u w en st te stellen in d it m o d e l o p h erken n in gspu n ten te ru g va llen .
EERSTE „ L A S H ”-S C H !P T E R O T T E R D A M
A a n b o o r d va n h et re v o lu tio n a ire n ieu w e schip, dat A c a d ia F o r e s l h eet zijn 73 lic h ters, d ie elk een 370 ton In tern a tio n a l P a p e r p rod u k ten aan b o o rd hebben, die in een A m e r ik a a n s e b in n en h a ven n abij een fa b r ie k w e rd e n in g ela d en . Z ij zijn d o o r sleep b o ten uit d e R o tte rd a m s e h aven o v e r d e E u ro p es e w a te rw e g e n versleep t. H e t is nu m o g e lijk g e w o r d e n o m in de d r in ge n d e b e h o e fte aan h ou tslijp en lin e rb o a rd te v o o r z ie n d o o r m id d e l van „h u is-a a n h u is" b es te llin g van het A m e rik a a n s e b in n enlan d tot in het h a rtje van E u ro p a . D e A c a d ia F o r e s t kostte 10 m iljo e n d o l lar; m e t zijn 43.000 ton , 860 v o e t len gte en 107 v o e t b re e d te is h et het g ro o tste v ra c h t schip ter w ere ld . H e t v a a rt o n d e r d irectie va n C e n tra l G u it' S team sh ip C o rp o r a tio n en v o e rt d e N o o r s e v la g . L A S H is het resultaat va n la n g d u rig e stu dies o m tot een b e te r re n d e m en t te k o m en va n de vrach tsch ep en , d o o r h et laden en lossen van het va a rsch em a te scheiden. D e n o rm a le tijd n o d ig v o o r laden en lossen z a l d o o r de A c a d ia F o r e s t en het L A S H c o n c e p t m instens g e h a lv e e rd w o rd en . E en tot d e sch eepsu itru sting b e h o re n d e 500 tons lo o p k ra a n tilt d e lich ters één v o o r één op, d ra a g t ze n aar het ach tersch ip en laat z e n eer in h et w a ter. D e z e h an d elin g n eem t o n g e v e e r 15 m in u ten in beslag p er lich ter, z o d a t d e A c a d ia F o r e s t binnen een d a g w e e r kan vertre k k e n . M e n v e r w a c h t dat z ij in 30 d a g e n heen en teru g va n A m e r ik a n aar E u ro p a kan varen. In te rn a tio n a l P a p e r , d a t ja a rlijk s m e e r dan een m iljo e n ton h ou tslijp en pap ierp ro d u k ten n aar E u ro p a versch eep t, b eg o n in 1968, m e t C e n tra l G u lf, aan het L A S H p r o je c t sam en te w erk en . E en ch a r te r o p la n g e term ijn w e rd getek en d , w a a r bij d e A c a d ia F o r e s t o p h aar reizen n aa r E u ro p a In te rn a tio n a l P a p e r la d in gen za l
2A
H et eerste L A S H -s ch ip ter wereld, de Acadia Forest vaart naar Lond en en R otterdam op haar m aidentrip. ve rv o e re n , en o p d e teru greis la d in g v o o r an d ere versch ep ers aan b o o rd z a l n em en . T e r w ijl de 73 lich ters d ie o p de m a id e n trip naar E u ro p a w erd en v e r v o e r d hun la d in g aan d e kla n ten van In te rn a tio n a l P a p e r in E u ro p a a fle v e re n , va a rt h et m o e d e r schip teru g n aar de V e r e n ig d e Staten, w a a r 73 lich ters m et h ou tslijp en lin e r b o a rd lig g e n te w a ch ten o m aan b o o r d te w o r d e n ge la d en . Intussen lig g e n 73 a n d ere lichters k la a r in fa b riek sh a ven s, h o n d er den m ijlen stro o m o p w a a rts o p de M ississipp i o m n aar N e w O rlean s te w o rd en versleep t, w a a r zij o p hun beu rt o p de A c a d ia F o r e s t zu llen w ach ten . W a n n e e r de d rie stellen L A S H lich ters sp o ed ig in g e b ru ik zu llen zijn, zu llen er a ltijd 73 lich ters g e la d en o f gelost w o rd e n , z o w e l in de V e r e n ig d e S taten als in E u r o pa, te rw ijl een a n d er stel aan b o o r d van de A c a d ia F o r e s t o v e r de A tla n tis c h e O cea a n va a rt m et een sn elh eid van o n g e v e e r 20
kn op en p e r uur. In c lu s ie f d e 14 reservelich ters zijn e r in totaal 233. S am en h e b ben z ij $ 5.200.000 gekost. D e A c a d ia F o r e s t, d ie o n d e r b e v e l staat va n K a p ite in E . C o lin A n d e rs o n van C e n tra l G u lf, is het eerste v a n 13 L A S H sch epen, d ie nu w o rd e n g e b o u w d . Z ij zijn b es icm d o m a lle rle i so orten s ta p elg o ed eren o f v lo e is t o ffe n te v e rv o e re n . „ W i j zijn er trots o p dat w ij m e d e d e h and h eb b en ku nnen le g g e n aan h et p io n ie ren va n het L A S H s y s te e m " zei G o r d o n S. Riess, v o o r z itte r va n de bestuursraad van In tern a tio n a l P a p e r C o m p a n y (E u r o p e ) tijden s een ce re m o n ie ter ere va n de a a n kom st va n het schip in R o tte rd a m . „ H e t o n d e rlijn t o n z e verp lic h tin g e n te g e n o v e r o n ze E u ro p es e p a rtn ers en klan ten o m o n z e s e rvice te verb eteren . N u zijn w e in staat o m z e lf versch ep in g en va n o n z e h ou tp la n ta ges in A m e r ik a tot aan de E u r o pese fa b rie k e n te c o n tro le re n .”
S O M E C A U S E S O F F A T IG U E FA IL U R E S IN S E R V IC E G . P. S M E D L E Y T h e g re a te r p r o p o r tio n o f fra ctu re s o f e n g in e e rin g c o m p o n e n ts
in
se rvice
display
e v id e n ce
of
fa tig u e
cra ck
*
p ro p a g a tio n .
A lth o u g h the fra ctu re s are re fe rre d to as fa tig u e fa ilu re s, it is show n by ex a m p le that the tru e causes a re: ( ! ) n e g le c t o f c y c lic service lo a d in g ; (2 ) resonant vib ra tion s ; (3 ) increase in service c y c lic load ings due to wear o r m a l o p e rat io n s ; (4 } m a te ria ! d e fe c t; <5) sharp n o tc h e s ; ( 6 ) welds and u nsoun d su rfa ce d ep osits; and (7 ) c o rro s io n o r fr e ttin g fa tigu e. M a n y breakdow ns caused by fa ilu re s in v o lv in g o n e o r m o re o f these causes c o u ld have been a v o id e d at the design stage o r d u rin g m a n u fa c tu re , o p e ra tio n , o r re p a ir o f the a ffe c te d parts.
In tr o d u c tio n
S ig n ific a n t c y c lic loa d in g
A unit or plant m a y be a fa ilu re in itia lly o r d u rin g service fo r a v a rie ty o f reasons. S om e o f these reasons are: (1 ) it does not p e rfo rm the requ ired fu n ction s; (2 ) it does n ot g iv e the sp ecified ou tpu t; (3 ) it costs to o m uch o r is ex p en sive to ru n ; (4 ) it is costly and d iffic u lt to h an dle and to transport to site; (5 ) it w ears out b e fo r e its designed w o rk in g life ; (6 ) it breaks d o w n du rin g service.
It is re co g n ized in design that, p ro v id in g the m a terial o f c o n struction has an adequ ate fractu re toughness, a lo w e r standard o f constru ction is a ccep ta b le fo r service in v o lv in g static lo a d in g than fo r c y c lic load in g. In this con text, lo w e r standard m eans the accep tan ce o f fa irly severe stress co n cen tra tio n s; ro u gh or a s-fo rm ed su rfaces; as-w eld ed p artial p en etra tio n butt and fille t w elds; m ild ly c o rro s iv e atm o sp h eres- etc. I f , th e re fo re , a stru c ture designed essentially to resist static lo a d in g is subjected to sign ifican t cy c lic lo a d in g d u rin g service, fa tig u e fa ilu re m a y be expected . Structures subjected to w in d lo a d in g , w a ves, and unbalanced fo rce s o f m a ch in ery are pron e to fa tig u e fa ilu re unless accou nt is taken o f such fo rce s in the design. It is esp ecia l ly im p orta n t to assess the sign ifican ce o f such lo ad in gs on struc tures w h ere h igh er n om inal design stresses are a d o p ted because o f the use o f h igh er tensile structural steels.
T h e design er and fa b ric a to r must m ake sure, th e refo re , that item s o f plant m eet all the sp ecified requ irem en ts and h ave a h igh level o f relia b ility . In ad d ition , they must m eet agreed d e liv e ry and installation dates, o th e iw is e the cu stom er m a y miss a m a rk et fo r the p rod u ct he is to m ake o r the expen se in cu rred b y d ela y m a y dam a ge his business. Because o f in creasin g c o m p etitio n and dem ands fo r grea ter p rofits, the design and fa b r i ca tion o f plant are u nder constant review . T h e p rin cip a l objects are to im p ro v e the eco n om ics and fu n ction s o f plant and to redu ce the tim e o f m an u facture w h ile m ain tain in g a high level o f service re liab ility. T o d a y , the eco n om ics o f m an y processes fa v o u r la rg er plants o p era tin g at h igh er speeds and h igh er tem p eratu res o r pressures, w ith a m a xim u m o f au tom atic or c en tra lized controls. In practice, progress is m ade in a series o f steps w hich m a y d ep en d on advan ces in areas such as m aterials o f constru ction , a llo w a b le design param eters, fa b rica tio n tech niqu es, and the in gen u ity o f designers and process engineers. It is essential that w ith each a dvan ce, h o w eve r, the typ e o f plant retains a high le v e l o f sa fety and re lia b ility . B reakdow n s that m a y en dan ger life and p ro p e rty, or put the plant out o f a ction , must be a vo id ed . E x p e rie n c e in dicates that w h e re a brea k d ow n o r a shutdow n is due to the cra c k in g o r b reakin g o f an im p orta n t part, the fra ctu re in va ria b ly displays fa tigu e crack p rop a g a tio n . H o w e v e r, such e vid en c e in dicates s o lely the m o d e o f lo a d in g that the d a m a g ed part has been subjected to du rin g service. T h e cause o f fa ilu re is usually on e o r a co m b in a tion o f certain featu res that in crease the c y c lic lo a d in g o r redu ce the en du ran ce o f the part to a level at w h ich service fa ilu re is in evitable. Th ese fea tu res h ave been id en tified b y in vestigation s o f service failu res and b y la b o ra to ry tests. U n fo rtu n a te ly , ign o ra n ce o f past e x p erien ce, o r n eglect to put the lessons in to p ractice, has o ften resulted in repetition s o f b rea k d ow n s fr o m w ell-establish ed causes. M a n y fa ilu res stem fr o m tw o p rin cip al faults: n eglect to take accou n t o f sign ifican t cy c lic lo a d in g in the design, and featu res that redu ce ra d ic a lly the fa tig u e strength o f parts. M o st faults, h o w e v e r, are caused by: (1 ) n eglect o f c y c lic service lo a d in g ; (2 ) resonant vib ra tio n s; (3 ) in crease o f service c y c lic loadings d u e to w ea r o r m a lo p era tio n ; (4 ) m aterial d e fe c t; (5 ) sharp n otch es; (6 ) u nsatisfactory w eld s and su rface dep osits; and (7 ) co rro sio n and frettin g. E x a m p les o f service fa ilu re arisin g fr o m such fau lts are c o n sidered in this paper.
The M.S. o f this paper was received at the Institution on 28th A pril 1969 and accepted fo r publication on 23rd M a y 1969. 3 * Senior Principal Surveyor, L lo y d ’s Register o f Shipping, Research Laboratory, M anor R oyal, Crawley, Sussex.
Fig. 1. Broken 2-in thick tie-bar lug recovered fro m wreck o f Sea Gem
F ig s 1 and 2 show a b rok en lu g re co v ered fr o m the w rec k o f the o ffs h o r e s e lf-eleva tin g b a rg e Sea G e m , w h ic h co lla p sed , capsized, and sank in the N o rth Sea in D e c e m b e r 1965 [ I ] * . T h is barge had been su pported b y 10 c y lin d ric a l steel legs. T h e suspension at each leg consisted o f fo u r v e rtic a l steel tie-bars lin k in g the grip p e r rin g to pairs o f lu gs w h ic h fo rm e d part o f the hull structure and w ere fille t w eld ed , fo r pu rposes o f lo c a tio n and sealing, to the top o f a ja ck in g pedestal c o n n ected to the deck. * References are given in Appendix 22.1.
Fig. 2. Surface o f fracture o f the broken lug
T h e su rface o f the fra c tu re o f the broken lug contain ed a m a jo r fa tigu e cra c k (F ig . 2). It o rigin a ted a lon g the top ed ge o f the fille t w eld that had attached the lug to the pedestal top plate. F a tigu e cracks w e r e also d iscovered in parts o f tw o tie-bars re c o v e re d fr o m the w reck. It is evid en t, th e refo re , that the supports o f the barge had been subjected to sig n ific a n t cy c lic lo a d in g du rin g service. Such lo a d in g m ost p ro b a b ly arose fr o m w a ve action and vib ra tio n s associated w ith the d rillin g operation . F ig . 3 show s a fra c tu re that o ccu rred du rin g service to the steel sole p iec e o f the stern -fra m e o f a h igh er p o w ered sin gle screw bulk ca rrier o f about 21,000 gross tons. T h e fra ctu re had fo rm e d b y the p ro p a g a tio n o f fa tigu e cracks w h ich had in itiated fr o m the toes o f the fille t w elds betw een the side plates and the sole pieces, and had pen etrated its section, 470 m m w id e X 375 m m deep. T h e p rin cip a l cause o f the fa ilu re was excessive cy clic ben din g stresses in du ced in the sole p iece b y h igh c y c lic lo a d in g on the ru dder, and arising fr o m va ria tio n o f w a k e at the stern o f the ship. S ince it was im p ra ctica l to redu ce the c y c lic lo a d in g on the ru dder, the section o f the sole p iec e had to be increased to e ffe c t a solu tion to the prob lem . In m a n y cases c y c lic lo ad in gs that cou ld be tolera ted under n orm al circu m stances are m a g n ifie d because th ey are in phase w ith a natural m o d e o f v ib ra tio n o f a structure o r a co m p o n en t
Fig. 3. Fractured sole piece o f the stern-fram e o f a bulk carrier
part o f a unit. T h e re h a ve been so m an y cases o f fa tigu e failu res attribu table to resonant vib ra tio n s that it is o n ly possible to deal w ith a fe w o f the prob lem s and cures. A b o u t 30 years a g o num erous torsional fa tig u e fa ilu res occu rred in shafts o f m ach in ery in co rp o ra tin g re cip ro ca tin g engines (diesels, steam re cip ro ca tin g engines, re cip ro ca tin g pumps, and com pressors). M o s t o f these shafts fa iled becau se plant had been run at speeds close to a critical vib ra tio n o f the mass-elastic system, reson ance bein g ex cited by a phased h a rm o n ic o f the sum m ated c y c lic torqu es o f the c y lin d e r units. It is standard p ractice to determ in e the releva n t natural freq u en cies o f to r sional v ib ra tio n o f the m ass-elastic system o f each plant, and to elim in a te fr o m the ran ge o f ru nning speed any critic a l vib ra tio n g iv in g rise to vib ra tio n stress in the sh afting that cou ld result in fa tigu e failu re. T h e techniques o f p reven tin g torsional fa tigu e fa ilu re are: (1 ) R e m o v e m a jo r critical vibration s fr o m the ru n nin g range by a lterin g the releva n t natural freq u en cies o f vib ra tio n , e.g. by adjusting masses o r stiffnesses. (2 ) R ed u c e the in tensity o f vib ra tio n stress arising fr o m a critical vib ra tio n b y red u cin g the ex citin g to rq u e (e.g . redu cing the p o w e r o f the en gin e, a lterin g the fir in g o rd e r ) o r b y in creasing the d a m p in g (e.g. fittin g a da m p er). (3 ) A lt e r the fre q u e n c y o f excita tion , e.g. fit an en gin e h avin g a d iffe re n t num ber o f cy lin d e rs; fit a fle x ib le co u p lin g the s t iff ness o f w h ich varies w ith am plitude. A s th ere h ave been su ffic ien t m easurem ents o f v ib ra tio n a m p li tudes o r stresses in service to p ro v id e reason a b ly accurate d a m p in g constants, torsion al fa tig u e failu res o f sh afting can be p reven ted at the design stage. A t present, h o w eve r, d am p in g constants are n ot s u ffic ie n tly reliab le to p erm it accu rate p re d ictio n o f vib ra to ry torqu es o f re la tive ly lo w level. In conse qu ence, it is n ot alw ays possible to establish at the design stage o f a va ria b le-sp eed plant, h avin g a g ea red d rive, that serious torq u e reversal w ill n ot occu r w ith in the ru nning range. W h e re the v ib ra to ry torq u e exceed s a p p recia b ly the m ean transm ission torqu e, gea r h am m er can g iv e rise to severe fla k in g and b reakage o f gear teeth. F ig . 4 show s the co n d itio n a fter a fe w days o f service o f a n itrided p in ion o f the b ev el gears o f a diesel fe r r y d riven b y a V o ith -S ch n eid e r p rop eller. G e a r h am m er arising fr o m severe v ib ra to ry to rq u e at lo w rev/m in w as responsible fo r gross fla k in g o f the p in ion teeth and fo r teeth broken b y tooth ro o t b en d in g fa tigu e. A lth o u g h d am age to g e a r teeth b y repeated to rq u e reversal can n ot be a vo id ed en tirely at the design stage, it is possible to d eterm in e b y calcu lation the installations in w h ic h there is a p ro b a b ility o f g e a r h am m er du rin g service. A c t io n can then be taken to m o d ify the d y n a m ic system, o r arran gem en ts can be m ade to m easure the m ean and v ib ra to ry torqu es du rin g p re lim in a ry trials o f the plant. T h e latter course o f a ction is alw ays advisable in b o rd erlin e cases. It p rovid es a ch eck fo r any un a ccou nted source o f ex cita tio n that m igh t h ave caused fa ilu re
bars, w e re m ade at th e R esea rch L a b o r a to r y o f L lo y d ’ s R eg ister. T h e tests consisted o f re vers ed b en d in g fa tig u e tests on test pieces h a v in g a section o f 38 m m X 125 m m . and ro ta tin g b en d in g fa tig u e tests o n test p ieces 75 m m d ia m e te r. T h e results o f the tests a re as fo llo w s : (1 ) T h e en du ran ce lim its in a ir o f the h igh ten sile cast a lu m in iu m b ron zes a re a b ou t ± 8.5 k g / m m - f o r 100 m illio n cycles. T h is is less than o n e-sixth o f the actu al ten sile strength o f each a llo y . (2 ) T h e m in im u m en du ran ces o f test p ie c e s m a d e fr o m the special q u a lity sep ara tely cast test bars sh o w ed n o s ig n ific a n t im p ro vem e n t. (3 ) A fe w tests m a d e to date in flo w in g salt w a te r in d ica te that the c o rro s io n fa tig u e strength m a y be so m ew h a t lo w e r, p ro b a b ly abou t ± 7 k g / m m 2. (4 ) C o m p a riso n s o f the fra c tu re su rfaces o f b ro k e n blades w ith those o f fa ile d test p ieces in d ica te that the s e rvice fa ilu res m ost p ro b a b ly o ccu rred at levels o f c y c lic stress in excess o f the en du ran ce lim its q u o te d a b o ve.
Fig. 4. B evel p in ion showing flaking and fra cture o f teeth due to gear ham m er fr o m g e a r h a m m er d u rin g service, e.g. a re c ip ro c a tin g sca ven ge pu m p o f a d iesel en gin e. T h e p rin cip les o u tlin ed fo r the a v o id a n c e o f fa tig u e fa ilu res a risin g fr o m torsio n a l v ib ra tio n o f sh a ftin g a p p ly to the p re v e n tio n o f fa tig u e fa ilu res a risin g fr o m the e x cita tio n o f m od es o f v ib ra tio n o f structures and o f c o m p o n e n t parts o f plants. In m a n y cases, h o w e v e r, it is im p ossib le to ca lcu la te a ccu ra tely the n atu ral freq u e n cie s o f vib ra tio n . F o r ex a m p le, in the hull stru ctu re o f a ship, lo c a l vib ra tio n s m a y cause stru ctu ral d a m a g e o r d is c o m fo r t to c re w and passengers. O fte n it is im p ra c tic a l to s tiffe n the stru ctu re s u ffic ie n tly to raise the n atu ral fr e q u e n c y o f v ib r a tio n w e ll a b o v e that o f the e x c itin g fo rc e . T h e r e fo r e to e ffe c t a cu re it is usual to r e m o v e o r co u n teract the ex citin g fo r c e , o r to a lter its fre q u e n c y . E x a m p le s are: the re p la cem e n t o f re c ip ro c a tin g m a ch in ery b y ro ta ry m a ch in ery ; the bala n cin g o f u n b ala n ced fo rc e s and cou p les o f re c ip ro c a tin g en gin es; in the case o f p r o p e lle r-e x c ite d vib ra tio n s at the stern o f a ship, the tips o f the blades m a y be cro p p e d to in crease the clearan ces in the stern fra m e, re d u c in g th e re b y th e e x c itin g fo rc e s , o r the p r o p e lle r m a y be rep la ced b y o n e h a v in g a d iffe r e n t n u m ber o f blades. W ith in the last fiv e ye a rs there has been a m arked in crease in in cid en ces o f fa tig u e fa ilu res o f blades o f ships’ p ro p e lle rs in service. T h e s e fa ilu res a re c o n fin e d to la rg e -d ia m e te r p ro p e llers cast in h igh -stren gth alu m in iu m bron zes and fitte d to high p o w e r e d sin gle-screw ships. F ig . 5 show s a typ ic a l fa ilu re in v o lv in g the fr a c tu r e o f a b la d e at the ro o t, th e o rig in b ein g in the thrust fa c e at a b o u t m a x im u m section thickness. E x a m in a tion s m a d e on a n u m b er o f the b ro k e n p ro p e llers sh ow ed that the fa tig u e cracks h ad o rig in a ted fr o m sm all in clu sion s in the fille t ra d ii o f the thrust fa ces o f the blades. T h e s e d efects ap p ea red to be t o o sm all to a ccou n t fo r the fa ilu res. T o re so lv e the m atter, th e re fo re , fa tig u e tests on p ieces cu t fr o m the blade ro o ts o f d a m a g ed p ro p e llers, and fr o m sp e cia lly cast h igh -q u a lity test
W h ile the results o f the fa tig u e tests sh o w ed that the cast b ron zes had lo w endu rances, this a lo n e did not a p p ea r to a cco u n t fo r the service fa ilu res, as d es ig n stresses a re c o n s e rv a tiv e . It w as suggested that as the g re a te r p r o p o rtio n o f the fa ilu res in v o lv e d p ro p e llers h a v in g fiv e blades, reson an ce o f the fu n d a m en ta l m o d e o f v ib ra tio n in s e rv ic e m igh t be resp on sib le fo r the b la d e ro o t fractu res. It w as a p p a ren t that fo r these la rg e p ro p e llers, the fu n d a m en ta l fr e q u e n c y in w a te r w as a b ou t ten tim es the p r o p e lle r rev/m in. P r e lim in a ry v ib ra tio n tests w e r e m a d e, th e re fo r e , b y L lo y d ’ s R eg ister on m o d el p ro p e lle rs in the la b o ra to ry , and on la rg e fiv e -b la d e d p ro p e lle rs in the w o rk s h o p and d ry d o ck . T h e results o f the tests sh ow that at the fu n d a m en ta l b la d e fr e q u e n c y the boss acts as a n o d e , a n d e x c ita tio n o f o n e b la d e in du ces reson a n ce o f a ll fi v e blades. In a d d itio n , th e phase o f th e v ib r a to ry blades is such that a te n th -o rd e r e x c ita tio n is possible in service, ea ch b la d e re c e iv in g tw o im pulses/rev as it passes the stern-post at the top and b o tto m p osition s. A lth o u g h this e v id e n c e is e n c o u ra g in g and ju stifies a tte n tio n to the fu n d a m en ta l b la d e fr e q u e n c y at the design stage o f a p ro p e lle r, th ere rem ain s a serious n eed fo r stresses to b e m easu red in the b la d e ro o ts o f p ro p e lle rs at sea. T h e fa tig u e fa ilu res o f blades o n the eigh th , ninth and tenth stage w h eels o f the p o rt and starboard h.p. tu rbin es du rin g trials Q u e e n E liz a b e th 2 h ave fo c u s e d atten tion on p rob lem s o f resonant v ib ra tio n s o f tu rb in e blades and b la d e segm ents. T h e n otes (2 ) o f the P re s id e n t’s rep ort on the d a m a g e p o in t to re c o g n iz e d types o f fa ilu re s arisin g p re d o m in a n tly fr o m ta n gen tial m odes o f v ib ra tio n o f packets o f blades. T h e p rop o sed cures o f in crea sin g the batch freq u en cies, and p o ssib ly re d u cin g the steam e x c itin g fo rce s, are also re c o g n iz e d . T h e s e and the m od es o f v ib ra tio n h ave been describ ed in co n n ectio n w ith e a rlie r tu rbin e in vestiga tio n s (3 )- (5 ). T h e fa ilu re s o f the tu rbines o f this ship th e re fo re em p h a size the seriousness o f delays caused by a fa u lt at the design stage. In so m e cases, h o w eve r. fa ilu res fr o m such cause h a v e o ccu rred d u rin g service, and h ave also raised seriou s problem s.
Fig. 5. Fatigue fa ilure o f the blade o f a ship’s propeller
Fig. 6. Connecting rod that failed by fatigue fro m the o il hole in the eye end In 1958 a n u m ber o f fractu res o ccu rred o v e r a p erio d o f m onths to co n n ectin g rods o f cy lin d rica l section fitted to a particu lar diesel engine. T h e fractures w ere typ ical fa tigu e fa ilu res o rigin a tin g at the lip o f the oil h o le in the eye end. P ro p a g a tio n o f the fa tig u e cracks in service split the rod, seriou sly d a m a g in g the en gin e. A t the tim e it w as reported that sim ilar typ e fa ilu res had o ccu rred in engines h a vin g I section rods. T h e cause o f the failu res was in su fficien t support at the sides o f the e y e end o f the rod to resist c y c lic b en d in g p rod u ced b y distortion o f the e y e under the fir in g lo a d on the gu d geon pin (6 ). In creasin g the thickness around the cheeks at the eye en d e ffe c te d a co m p lete cure. A fe w m onths ago, h o w eve r, a sim ilar fa ilu re occu rred to the co n n ectin g rod o f a high-speed diesel a fte r about 32 000 h service in a tug. Part o f the broken con n ectin g rod is show n in F ig . 6. T h e cure was k n ow n fr o m p reviou s ex p erien c e; m o d ifie d co n n ecting rods w ere ord ered as replacem ents fo r the origin al
Fig. 7. Bending fatigue failure at the fille t radius o f a crankpin
rods fitted to engines o f the sam e type in o th er vessels o f the flee t. T h e ru nning tim es o f these engines va ried con siderably, som e bein g much less and others m o re than the tim e to fra ctu re the rod o f the d a m aged engine. It w as recom m en d ed , th erefo re, that the rods o f engines a p p roa ch in g 32 000 running hours should be rep la ced first. U n fo rtu n a te ly , b e fo re replacem ents w ere a va ila b le a rod fa ile d on a second en gin e; the ru nning tim e o f this en gin e was w ith in a fe w hours o f the assessed critical tim e. C y c lic loadings can also be increased in service b y w ea r and m a lop eration . M any service ben din g fa tig u e failu res o f crankshafts stem fr o m m a la lign m en t arising fr o m on e o r oth er o f these causes. Fig. 7 shows a ben din g fa tig u e fra ctu re o f an eigh t-th row cran ksh aft h a v in g a centre cou plin g. T h e fa tigu e crack origin a ted at the toe o f the fille t radius b etw een N o . 4 cran kpin and its aft w eb, w h ich fo rm e d one fla n g e o f the cou plin g. T h e design is unusual and the fo r m o f the cen tre co u p lin g is co n d u c ive to m alalign m en t o f the cran ksh aft unless con siderable care is taken d u rin g assem bly. T h e present tren d in crankshaft m a n u factu re is to m ake sin gle-p iece crankshafts up to at least 14 in d ia m eter; la rg er crankshafts are sem i-built w ith cast o f fo r g e d steel com b in ed w e b and pin units. T o redu ce the lengths o f engines, designers are redu cin g the length o f the m ain journals. T h is, in con ju n ction w ith o verla p , produ ces a s tiff shaft w h ich necessitates, in gen eral, the m aintenance o f a grea ter accu racy o f align m en t. W ith the lo n g e r journals, fa tigu e fa ilu re arising fr o m m ala lign m en t usually in itiated in one fille t on ly and p rop a gated throu gh the adjacent w eb. W ith the shorter and s tifle r shaft, h ow eve r, m alalign m en t has led in several instances to tw o o r m o re fa tig u e fractu res in adjacent fillets. In som e recen t fa ilu res o f such crankshafts, fa tig u e cracks had p ro p a g a ted throu gh the webs fr o m fillets at o p p o site ends o f a crankpin, b reakin g the shaft in to three pieces. Boilers, superheaters, and steam pipes are designed essentially fo r steady service loadings. In service, slight flu ctu ation s o f pressure and tem p eratu re occu r, but these h ave only le d to fa tigu e crack in g as an extension o f an existin g fla w , o r fr o m a sharp notch. F lo w e v e r, the author has o b served a case o f fre ttin g fa tigu e at the butt strap o f a riv eted b o ile r o f a tra w ler, but in this case the flu ctu ation s o f lo a d in service are con sid ered to be unusually severe. T h is is an isolated case. W ith m odern m a n fa ctu rin g tech niqu es and g o o d design and w orkm an sh ip, therm al fa tigu e arising fr o m severe repeated tem p eratu re transients is responsible fo r the m a jo rity o f fa tigu e failu res. Such fractures are attributable t o m a lo p eratio n o r the fa ilu re o f protection , such as re fra c to ry shields. F ig . 8 show s the su rface o f part o f a h o llo w fo r g e d and m ach in ed b o ile r d ru m that had been exposed to the fla m e in service. T h erm a l fa tig u e cracks initiated in the circu m feren tia l d irection and w e re in flu en ced b y sh allow m ach in in g marks. F ig . 9 show s co rrosio n therm al fa tigu e cracks arou nd the ed ge o f a branch in a supertheater m a n ifo ld . T h ese cracks w ere caused b y repeated ca rry-
Fig. 8. T herm a l fatigue cracks in the surface o f a boiler drum
o v e r o f b o iler w a ter that was slightly acid. It is on e o f a num ber o f exam ples o f fa tigu e fa ilu re o f m an ifolds, pipes, and valves associated w ith p rim in g o f the boilers o f the plants. U p to about fiv e years ago. fatigu e fa ilu res w ere fa ir ly frequ en t o f bottom end bolts, m ain bearin g bolts, and crosshead bolts o f large slow -speed and m edium -speed m arine diesels. T h e failu res in volved fra ctu re at eith er the fille t to the head o f the bolt, or the first thread w ithin the nut, the consequential dam age bein g serious in m ost engines. Fig. 10 shows an exa m p le o f the latter type o f failu re o f b ottom end bolts o f a m edium -speed diesel. T h is typ e o f failu re, and that in v o lv in g fra ctu re at the head fille t (althou gh this o ften had a p o o r shape and fin ish ), stem m ed fr o m slackness o f the bolts on on e side o f the unit. T h is induced c y c lic ben din g and u ltim ately fa tigu e failu res at the point o f peak stress in the tight bolts on the op p osite side o f the unit. Such failu res have been o ve rc o m e la rg ely b y p r o file co ld ro llin g o r root ro llin g o f the threads to im p ro ve fa tigu e strength, g o o d fo r m and finish o f the shanks and head fillets, and p rop er tigh ten in g and lo ck in g o f the nuts. T h ese breakages o f bolts are exam ples o f failu res that arose because the c y c lic stress in service was increased by bad w o r k manship du rin g assem bly o f the units. T h e y m ay appear less interesting than m any m ore spectacular fa tigu e failures. Neverth eless, they had serious consequences and m ay recu r un less vigilan ce is m aintained in the future. M a te ria l d e fe ct and sharp notches
Fig. 9. C orrosion thermal fatigue cracks at a branch connectioi to a superheater m anifold
Fig. 10. Fatigue failures o f bottom end bolts o f a diesel engine S. en W . — 37e ja a r g a n g no. 2 — 1970
W ith m odern m ethods o f non-destructive testing, parts c o n taining large defects, such as internal clinks and h arden ing cracks in forg in g s, and tears and gross p orosity in castings, can now be elim in ated b efo re g iv in g rise to service failu res. H o w e v e r, the application o f non-destructive testing as a rou tine has brought w ith it the p rob lem o f d ecid in g the sig n ifica n ce o f small fla w s and im p erfection s revealed in fin ish m achined surfaces. T h e trend is to sp ecify acceptable lim itin g sizes and types o f defects, h avin g regard to service experien ce, the levels o f cy clic service stresses, and the im portan ce o f the part. F o r exam ple, several builders o f diesel engines n ow h ave purchase specification s fo r fo rg e d steel crankshafts that d efin e lim itin g types and sizes o f defects in pin and journal surfaces, in fillets and at oil holes, and on w eb surfaces. In these specification s no cracks are a llo w ed in the surfaces. M o re o v e r , no typ e o f line d efect is p erm itted in the fillets on the undersides o f crankpins and journals. W elds contin u e to be serious sources o f fatigu e failures. T h is is p roved by the m any designs o f bedplates and crankcases that have been fa b rica te d by w eld in g and h ave p a rticu la rly p o o r service records. In the case o f large, slow -speed m arine diesels the trend is to m ake the transverse girders and b earin g pockets as sin gle-piece castings that are w elded to base and side plates to fo rm the bedplate. T h is practice elim inates gird er-to -b ea rin g pocket welds, and rib fille t w elds that have p roved u nreliable. F o r m edium - and high-speed diesels, som e builders a re g iv in g serious consideration to a return to cast-iron crankcases w h ere numbers on o rd e r m ake it an eco n o m ic p roposition . O n the oth er hand, several engine builders have designed and fa b rica te d w elded bedplates that h ave been reliab le in service. W h e r e b e d plates h ave given unsatisfactory service, the cause has usually been the lo ca tio n in critical areas o f types o f w eld s that h ave p o o r fa tigu e strengths. Such w elds inclu de single-sided butt welds the roots o f w hich are subjected to tensile c y c lic stress; loaded fille t w elds often o f inadequate size and p o o r shape; partial pen etration butt w elds h avin g bad fo rm s and finishes. Selection o f w e ld typ e should be m ade, th erefo re, on the basis o f B.S. 153: S tee l g ird e r bridges, Parts 3b and 4, 1958, „S tress, design, and con stru ction ", w hich defines perm issible leve ls o f cy c lic stress fo r d ifferen t types o f w elds, w eld qu alities, and finishes. A s w eld ed bedplates are stress re lie f heat-treated on c o m pletion o f all w eld in g, there is a reluctance to e m p lo y shot blasting as a means o f im p ro vin g the fa tig u e strengths o f the welds subsequent to the heat-treatm ent opera tion . T h e reason is that the bedplate m ay distort if re lie f o f stress occu rs in the shot-peened areas. H o w e v e r, the im p ro vem e n t in fa tig u e strength is substantial, and in areas w h ere the assem bly is s tiff, local peen in g cou ld be applied w ith advantage.
D esp ite the e v id e n c e o f the q u oted exam ples, designers are n ow p a y in g grea ter atten tion to the shape o f com p o n en ts that w ill be subjected to c y c lic lo ad s in service. T h e usual p ra c tic e in design is to a p p ly a fa c to r o f s a fety to the u n n otch ed fa tig u e strength o f the m aterial o f con stru ction , d ivid ed b y the elastic stress co n cen tratio n fa c to r o b ta in ed fr o m data sheets o r b y e x p erim en t f o r the p a rticu la r n otch es. T h e u n n otch ed fa tig u e strength used in the ca lcu la tion s is u su ally that a p p ro p ria te to push-pull lo a d in g , a vo id in g , th ereb y, size effects. W h e r e p ossible, stress co n c en tra tio n fa c to rs are k ep t to 3 o r less. F r e ttin g fa tig u e and c o r r o s io n fa tig u e F re ttin g occu rs at the in te rfa c e b e tw e e n m atin g su rfaces w h ic h are su bjected to re la tiv e sm all v ib r a to ry m ovem en ts. I n en g in e e rin g a p p lica tio n s the m ost serious aspect o f fr e ttin g is the m arked red u ction that it can h a v e on th e en d u ra n ce o f a co m p o n en t part. F o r ex a m p le, F ie ld and W a te r s (8 ) o b ta in ed fr e ttin g fa tig u e at a le v e l o f c y c lic stress eq u a l t o 3 p e r cen t o f the tensile strength o f E n 30B steel, q u en ch ed and tem p ered to a tensile strength in excess o f 100 ton /in 2. I t is n o w establish ed that fr e ttin g causes m in u te cracks in the a ffe c te d m etal su rface, and the en du ran ce is then g o v e rn e d b y the le v e l o f c y c lic stress necessary to p ro p a g a te such cracks (9 ).
Fig. 11. Fatigue fa ilu re originating fro m a sharp recess in the flange face o f a ship’s interm ediate shaft
A fille t w e ld is a stress c o n c en tra tio n the sev erity o f w hich in crease w ith redu ction in size o f the w eld , p o o r shape, and in crease in size and thickness o f the parts that it join s. M o s t stress co n cen tratio n s in e n g in eerin g parts are m ach in ed notches. In 1933, in a p a p er to the In stitu tion , Schuster (7 ) d r e w atten tion to n u m erou s fa tig u e fa ilu res that started at sharp fillets and g ro o ves . U n fo rtu n a te ly , fa tig u e fa ilu res still persist fr o m such causes. O fte n w h e n a fa ilu re has o ccu rred and the notch w as u n d u ly sharp o r b a d ly fo rm e d , the argu m en t is ad va n ced that the design stress w as v e r y lo w . T h is is n o t a ju stifia b le argu m en t, as a la rg er fille t w o u ld h ave given a g re a te r fa c to r o f s a fe ty against fa ilu re. In ad d ition , s e rv ic e stresses that appear to be lo w b y sim ple ca lcu la tio n o fte n h a v e h igh er tru e values. H o w e v e r , the w ork sh op s are n o t a lw ays so lely to b la m e f o r u n d u ly sharp o r b a d ly fo r m e d fille ts o r g roo ves. T h e r e h a ve been several exa m p les in w h ic h p o o r design ren d ered it d iffic u lt to re p ro d u ce and to ch eck the requ ired fo r m . A ty p ic a l e x a m p le is a sm all fille t at the r o o t o f a v e r y d eep g ro o v e . I t is a dvisable to ex a m in e a fin a l design to ensure that a sharp n o tch has not been in c o rp o ra te d a ccid e n ta lly to serve a m in o r p u rp ose. F ig . 11 show s a ship’ s in term ed ia te shaft, 483 m m o.d., that fra c tu red at the a ft c o u p lin g d u rin g service. T h e co n e en d o f the sh aft is, in fa c t, a fa tig u e crack that o rig in a te d arou n d the sharp ro o t o f a sp ig o t recess in the fa c e o f the fla n g e . T h is fla n g e has been su b jected to severe ro ta tin g b en d in g con sequ en t u p o n gross w e a r o f the stern-bush. U n d e r this lo a d in g the fa tig u e cra c k had fo r m e d and had p ro p a g a ted as a con e o f in crea sin g d ia m e te r u n til it had u n d ercu t the fille t at the b a ck o f the fla n ge. T h e section w as so w ea k en ed at this p o sitio n that fa tig u e fa ilu re then o c c u rre d at the fla n g e fille t and spread to jo in the c o n ic a l fra c tu re . T h is is a case w h e re a sm all fille t radiu s at the r o o t o f the recess c o u ld h ave p reven ted fa ilu re d u rin g a p e rio d o f a b n o rm a l op era tio n .
Fig. 12. Scavenge pum p piston that fa iled by frettin g fatigue at the centre
E n g in e e rin g parts that are p ro n e to fr e ttin g fa tig u e a re th e m ale m em b ers o f push o r in te rfe re n c e fits, and m em b ers o f cla m p ed assem blies that a re su bjected to c y c lic stress. A classic e x a m p le w h ic h o c c u rre d abou t 12 years a g o in v o lv e d the sca ven g e p u m p pistons o f a la rg e slo w -sp eed m a rin e diesel. T h ese pistons w e re abou t 1700 m m d ia m e te r X 40 m m th ick and w e re m a ch in ed fr o m steel plate. T h e y w ere b o lte d b etw een fla n ges o f u p p e r and lo w e r piston rods. A f t e r abou t six years in
Fig. 13. T y p ica l fre ttin g fatigue cracks in the surface o f the piston
Fig. 14. The cone end o f a crankshaft that had form ed part o f a coned and keyed connection and had failed by fretting fatigue.
Fig. 15.
service a p o rtio n b rok e fr o m the scavenge pu m p piston o f an engine. T h e dam aged piston is shown in F ig . 12. T h e surfaces o f the fra ctu re show ed clear evid ence o f fatigu e crack p rop a ga tion , w ith origin s in the upper surface n ear the ou ter ed ge o f con tact w ith the fla n g e o f the piston rod. F ig . 13 shows typ ical fre ttin g fa tigu e cracks in this surface. It is interesting to note that the cracks origin ated in the surface betw een b o lt holes. E n q u iries revea led that a num ber o f o th er pistons had been w ith d ra w n fr o m service fo r sim ilar cracks. F u rth er failu res w ere a vo id ed b y increasing the diam eter o f the fla n ge and in creasin g the thickness at the centre o f the piston. Th ese m ea sures redu ced the cy c lic ben din g stress at the centre o f the piston to a leve l at w h ich frettin g cracks w ou ld not propagate. M o s t fre ttin g fa tig u e failu res occu r in shafts just inside the bosses o f push, shrink, and press fits. It is thought lik ely that m o re fractu res occu r w hen splines and keys are also fitted, because o f a ten den cy to rely on them rather than a p rop er in terferen ce betw een boss and shaft surfaces. In adequ ate in terferen ce fre q u e n tly perm its relative m ovem en ts to increase to a critical level (7 tot 14 X 10-3 m m ), corresp on d in g to m in im u m fre ttin g fa tigu e strength. F ig . 14 shows the cone en d o f a cran ksh aft that had retained a loose type cou plin g fla n ge. F a ilu re w as due to torsional frettin g fatigu e, the origin o f a fa ilu re b ein g on the surface o f the cone som e distance fr o m the k ey w a y . It is probable that the pull-up w as inadequate. F re ttin g cracks in the con e ends o f screw shafts o f ships have caused num erous rejection s at routine survey periods. Th ese cracks arose fr o m eith er c y c lic torsional lo a d in g o r cy clic bending. W h e re the fo r m e r lo a d in g had predom in ated cracks had ge n era lly o ccu rred adjacent to the k ey w a y o r at its roots. W h en c y c lic b en d in g had predom in ated , h ow ever, circu m feren tia l cracks had usually fo rm ed just inside the fit at the top o f the cone. M o s t cracks o f these types occu rred in shafts h a v in g diam eters in excess o f 500 m m and w ere aggravated b y in ad equ ate in te rferen ce betw een the boss and the cone. T h is stem m ed fr o m d iffic u ltie s o f obtaining su fficien t axial thrust on the p ro p e lle r boss, d u rin g assembly, to d rive the boss up the co n e f o r a distance su fficien t to g iv e the necessary interferen ce. T h e p ro b le m has n o w been o verc o m e b y the in trod u ction o f ja ck in g types o f p ro p e lle r nuts. T h e trend, h ow eve r, is to elim in a te keys and to rely en tirely on p ro p e r in terferen ce to take the d riv in g torqu e. Such arrangem ents elim inate keyw a ys that h ave been m a jo r sources o f trouble. Based on exp erien ce o f ra ilw a y axles, ben din g fa tigu e failu res cou ld still o ccu r to the tailshafts because o f fre ttin g at the in ner end o f the fit. T o a vo id such failu re, attem pts h ave been m ade to redu ce the “ hard sp o t" at this position b y m eans o f a sleeve b etw een the boss and cone, o r deep re lievin g gro o ves in the end fa c e o f the p ro p e lle r boss. H o w e v e r, it is suggested that deep co ld -ro llin g o f the con e end is p referab le, a practice used in A m e r ic a f o r about 10 years and suited to a keyless arrangem ent. Because the leve l o f c y c lic stress necessary to p ropagate frettin g cracks con trols the fa tig u e strength o f parts subjected to this ph en om en on , th ere is n o advantage in using steel o f h igh er tensile strength to replace a shaft o f the same diam eter. It is,
o f course, dangerou s to redu ce the diam eter o f the shaft. T h ese are facts dem onstrated in the la b o ra to ry and p ro ve n in practice. Im p ro v e d strength can on ly b e e ffe c te d by in du cin g co m p res sive stress in the surface b y co ld -ro llin g, n itridin g. o r in du ction hardening. F o r large shafts, h ow ever, the last tw o o f these techniques are eith er im p ractical o r expen sive. F o r carb on and lo w -a llo y steels, sea-w ater co rrosio n reduces the fa tigu e strength o f com pon en ts to about the sam e leve l as frettin g. T h e co rrosio n pits fr o m sites o f c re v ic e cracks that p rop a gate u nder the applied c y c lic stress. F ig . 15 show s a portion o f a fra ctu red ca rb on steel screw shaft about 140 mm diam eter, re m o ved fr o m a tra w ler. T h e shaft had run in an oil-lu b ricated bearin g; the dam age show n in the ph otograp h was located at the position o f the fo rw a rd stern-gland. Sea w a ter had gained access to the su rface o f the shaft du rin g service and had caused severe pittin g and fractu re b y co rrosion fa tigu e. W h e re such shafts are exposed to salt w a te r and are subjected to c y c lic torsional stress, deep g r o o v in g occurs in the surface as crosses at 4 5 ° to the axis o f the shaft (see F ig . 16). C o rro s io n fa tigu e fa ilu re takes place fr o m these grooves. A lth o u gh a carb on steel shaft fo r a small ship cou ld be p r o tected by a gunm etal sleeve retained b y shrink fittin g o r by in jecting A ra ld ite under pressure, the assem bly is expen sive. T o prevent corrosion fa tigu e fa ilu re o f carb on steel ru dd er stocks, the surfaces are o ften clad w eld ed w ith austenitic stainless steel.
Bending corrosion fatigue fracture in the screwshaft o f a trawler.
Fig. 16. Torsional corrosion fatigue o f a shaft
S o m e tim e a go it w as proposed to cla d w eld sim ila rly the su rfaces o f carbon steel tailshafts, som e service ex p erien c e h avin g a lrea d y been gain ed by the Italian navy. B en din g fa tigu e tests w ere m ade, th e refo re , by L lo y d ’s R egister on ca rb on steel shafts cla d w eld ed w ith austenitic stainless steel. D u rin g the tests, salt w a te r flo w e d o v e r the su rface o f the w eld deposit, the ends o f the w eld ed sections b ein g protected fr o m con ta ct with the flu id . T h e results w ere unsatisfactory. F a tigu e fa ilu res o c cu rred at lo w levels o f stress at the ends o f the w eld ed sections. B e fo re w eld in g, the length o f each shaft to be clad w eld ed had been tu rned d o w n , ra d ii b ein g fo rm e d at the ends o f the m ach in ed length. B y alterin g the fo r m at the ends to a sh allow taper, in a cco rd a n ce w ith re com m en d a tion s m ade ea rlier b y the W e ld in g Institute (1 0 ), a b en d in g fa tigu e strength o f about =fc 7 kg/ m m - was o btain ed. It is considered, th e refo re , that this m ethod o f su rface p ro tectio n is satisfactory fo r shafts that w ill be su bjected to lo w levels o f c y c lic stress in service.
C o n c lu s io n s A fe w exa m p les o f a num ber o f types o f service fa ilu res in v o lv in g fa tigu e crack p rop a g a tio n h ave been presented to in dicate the true causes. M o st o f these failu res stem m ed fr o m faults in design, constru ction , o r o p era tio n , and cou ld
h ave
been a vo id ed . It is hoped that the pu blication o f the exa m p les m ay serve to p reven t fu rth er service sim ilar causes.
fa ilu re
fr o m
these or
A c know le d fie m erits T h e author wishes to thank M r. B. H ild re w , the C h ie f E n gin eer S u rveyor, and the C o m m itte e o f L lo y d 's R eg ister o f S hipping fo r perm ission to publish this paper.
References 1.
Report o f the inquiry into the causes o f the accident to the drilling rig Sea G em , 1967 (September) (H .M .S.O .).
6.
2.
‘The Q .E. 2 turbine failure’ , Chart. Mech. Engr 1969 (A p ril), 161.
3.
Luck, G . A . : ‘ Role o f blade vibration failures in improving steam turbine reliability’ , Engineer 1963 (25th O ctober), 674.
4.
S m illi, D . M . : ‘Vibration o f turbine blades in packets’ , Proc. Seventh Int. Congress Applied Mechanics 1948 (September).
■ Schuster, L . W . : ‘ Investigation o f the mechanical breakdown o f prime movers and boiler plant’ , Proc. Instn. mech. Engrs 1933 124, 337. g. Field, J. E. and IVoters, D . M . : ‘Th e fretting-fatigue strength o f a 100 ton/in- En 30B steel’ , N .E .L . Rept. N o . 340 1968 (January).
5.
K a n torow icz, O. P. T. : ‘O f steam turbine wheel, batch and blade vibrations’ , Trans. N E . Coast Instn Engrs Shipbldrs 1962 79, 52.
N IE U W
'Redesign stops connecting rod failures', Engineering 1959 ((25th Decem ber), 685.
Field, J. E. and Waters, D . M . : ‘Fretting-fatigue strength o f En 26 steel— effect o f mean stress, slip, range and clamping conditions’, N .E .L. Rept N o . 275 1967 (February). 10.
Gurney, T . R . : Fatigue o f welded structures 1968, 178 (C a m bridge University Press).
S M E E R V E T G E ÏN T R O D U C E E R D
T ijd e n s een p ersco n feren tie d o o r A v ia N e d e rla n d C .V . te Soest w e rd een nieuw, in A m e r ik a o n tw ik k eld v e t besproken. D it vet is gepaten teerd o n d e r het U S pa ten tn u m m cr 3.211.650. H et w ord t on d er de b en a m in g M Y S T I K JT-6 v e r kocht. M Y S T I K IT - 6 is een m u lti-pu rpose vet met ,,lo n g lif e " eigenschappen . E en v e r g e lijkbare k w a liteit o p de N ed erla n d se m arkt is het M o ly k o te vet, typ e L o n g te rm . H et is duur in de aanschaf, m aar k w a li ta tie f is het b ijzo n d e r goed. A ls regel kan men stellen dat de sm eerin tervallen en ige m alen verlen g d kunnen w ord en en dit co m p en seert in de m eeste g e va llen de h ogere aanschafprijs. H et kan in gezet w o rd en v o o r de sm erin g van m o to rvo ertu ig en , industrie-, land bou w -, b o u w - en w egen bou w ap paratu u r. In D u itsla n d zijn versch illen d e u itgebreide p ro ev en m et d it vet gen o m en , w a a rv o o r b ijzo n d ere m o eilijk e ob jecten zijn u itge kozen. In een steen groeve, w a a r een K ru p p b reek m ach in e in geb ru ik is. w erd een vet gebru ikt m et u itgesp roken E P -eigen sch a p pen, en een go ed e m echanisch, d yn a m i sche w eerstand. Bij dit vet b e d ro e g het verb ru ik in 64 bed rijfsu ren 40 kg. Bij gebru ik van M Y S T I K JT-6 liep het verb ru ik in d e z e lf de b ed rijfstijd teru g tot 5 kg. terw ijl de lagers b e te r gesm eerd w erd en dan v o o r heen. Bij een ander b ed rijf, w a a r m en een gran u la tor sm eerd e m et een m ulti-purpose
vet, was het verbru ik 5 kg p er dag. Bij sm erin g m et M Y S T I K J T-6 liep het v e r bruik teru g tot 5 k g in 7 dagen. G o e d e resultaten die b ereik t w erd en bij breekm achin es, gran u latoren e.d., v e r va a rd ig d d o o r de O osten rijkse A lp in e M o n ta n -G esellsch a ft. hebben erto e ge leid dat d eze fa b rik a n t alle breekm achin es en m olen s d irect a fleve rt met M Y S T I K J T-6 vet en dit v o o r de verd e re sm erin g v o o r schrijft. In een k iezel- en za n d g ro e v e had m en vo o rtd u ren d m oeilijk h ed en , die v e r o o r za ak t w erd en d o o r het u itvallen va n de w a ie rp o m p e n en alle tot nu toe gebru ikte vetten hadden een o n vo ld o en d e w a te r bestendigheid. N a d a t men M Y S T I K JT -6 in voerd c, w a ren de m oeilijk h ed en o p g e lost. In m id dels w erk en deze p om p en reeds 5 m aan den zo n d e r storin g en zo n d e r nasm erin g. In h etzelfd e b e d rijf w erd en a u to m atische A tla s steenpersen gesm eerd m et een n orm aal k a lk zeep vet. H e t v e rb ru ik b e d ro e g 5 k g p er dag. N a o m stellin g op M Y S T I K J T -6 liep het verb ru ik teru g tot 5 k g per 6 dagen. Z o zijn er n o g een aantal v o o rb e e ld e n aan te vo eren , d ie alle aandu iden dat M Y S T I K J T 6 in derdaad een vet van b ijzo n d ere k w a liteit is. Tech n isch e en gebruikstechnische vens v o o r M Y S T I K JT-6 zijn: I.
gege
O m s c h rijv in g
E en co m b in a tie van h o o g w a a rd ig e g r o n d sto ffe n en een b ijzo n d er fa b ric a g e p ro c é d é
hebben geleid tot een „ lo n g life ” vet m et b u iten gew on e eigenschappen. M Y S T I K J T-6 is een h elder, n agen oeg doorsch ijn en d vet m et b u iten gew o on g o e de adh esieve eigenschappen. M Y S T I K J T-6 is b o ven d ien een v e t v o o r ze e r hoge drukken en v o o r k o m t o o k o n d er ex trem e om stan d igh eden slijtage aan lagers. H e t is absoluut w a terb esten d ig en w o rd t zelfs d o o r koken d zo u tw a te r niet aangetast. 2.
T oep a ssin gsm og elijk heden
Een „ lo n g l i f e ” vet v o o r de sm erin g van au tom obielen , industrie-, bou w - en la n d bou w m achines. D e sm eerin tervallen kunnen en ige m alen (m eestal 2 a 3 x ) verlen gd w ord en . 3.
G e b ru ik s te m p e ra tu re n
G ebru ikstem p oratu ren : — 30 to t + 110 ° C. T o e la a tb a re m a xim u m tem p eratu u r 125 ° C . 4.
T e c h n is c h e gegevens
P en etra tie 1/10 m m (o n g ek n eed ): 265/ 295. P en etra tie 1/10 m m (ge k n e ed ): 265/ 295. C on sisten tie N L G I 2. P en etra tied a lin g na 100.000 slagen 1/10 m m : be neden 30. 4 uur du rende p r o e f in Shell ro lle r 1/10 m m : ben eden 30. P en etra tie (o n g e k n e e d ) bij — 20 ° C 1/10 m m : 180/ 200. W aterb esten d igh eid : v o lle d ig besten dig. T im k en -la st test: 55 lbs (24,95 k g ). O xyd a tieb esten d igh eid (d ru k verlies na 500 uur): beneden 0,35 kg/cm 2. K o g e llagertest: v o lle d ig doorstaan.
U N T E R W A S S E R L A B O R A T O R IU M
H ELG O LAN D
Figuur 1.
Figuur 2.
E n ig e m aanden geled en is op de zeeb od em bij H elg ola n d een interessant ex p erim en t begonnen. H e t b etreft een in opdracht van het B iologisch Instituut te H a m b u rg en het D uitse Instituut v o o r Lu ch t- en R u im tevaa rt geb ou w d on derw aterlaboratoriu m . D e installatie is d o o r D ra g erw erk Lüheck gebou w d en d o o r het W estdu itse M in isterie v o o r W etenschap en Speurw erk gefin a n cierd.
toriu m is een on bem an d e boei verankerd. H ierin zijn tw ee c o m pressoren v o o r de perslu ch tvoorzien in g van de U W L en een bijna geheel autom atisch w erk en d dieselaggregaat v o o r de to e v o e r van en erg ie geïnstalleerd. Z u u rstof, stikstof en helium zijn in de boei in vo ld o en d e m ate opgeslagen. D e kop van de boei bevat een zend- en on tvan gin staliatie v o o r radio en televisie.
D e U W L H e lg o la n d w erd op een diepte van 23 m op de zee b o d em gezet. V o o r het ex p erim en t is geen gem a k k eiijk w ater u itgezóch t: de zee ter plaatse, bekend o m haar on o verzich telijk e strom ingen, lage tem peratu ren en uiterm ate slecht zicht on der w ater, w ord t niet v o o r niets w el eens de „ M o o r d z e e ” genoem d. D e b o u w van het b ijzo n d e r in gew ik k eld e laboratoriu m is in slechts v ijf m aanden vo lto o id . Eisen die z o w el aan het casco als aan het in terieu r w erd en gesteld waren zeer hoog. B egrijp elijk w a n n eer m en bed enk t dat de U W L v o o r la n gd u rig v e rb lijf van v ie r m an in gerich t is. V eilig h eid , lu ch tvoorzien in g, sanitair, g e rie f en ontspanning kregen uiteraard veel aandacht. V o o ra l de v e ilig h e id van de aquanauten is van belang. W an n eer bij vo o rb e e ld , de verb in d in g m et het w a terop p ervla k zou w orden verb ro k en is er n o g vo ld o en d e elektriciteit, lucht, drinkw ater en v o e d in g v o o r veertien dagen in voorra a d . B oven het labora
D e aquanauten die de U W L H elg o la n d bem anden zijn drie weken o p de zeeb o d em gew eest. V o o r de u itw erk in g van de ge gevens die zij verza m eld en , technische z o w el als w eten sch appe lijke, zuilen n og v ele m aanden n od ig zijn. N u staat echter reeds vast dat er geen p sych ologisch e problem en w aren : alle aqua nauten bleken na een v e r b lijf van 22 dagen in uitstekende m en tale co n d itie te zijn. E r w aren o o k geen m oeilijkh eden op m e disch gebied en de technische installaties w erkten tot v o lle tevreden heid. D e p r o e f w ordt daarom o n ve rd ee ld gunstig b e o ord eeld en alle betrokkenen menen dat aan het o n d erzoek van de N o o rd z e e b o d e m een dim ensie is to egevo eg d . D e U W L H elg ola n d h eeft een lengte van 9 m; de m id d ellijn van het druklichaam is 2,5 m. D e installatie is bestand tegen een in w en dige druk van 10 kg/cm; de d ecom p ressiek a m er tegen een u itw en dige druk van d e z e lfd e grootte. D e tew aterlatin g gesch iedde zo n d er assistentie van een kraan en in v ijf m inuten was de U W L o p zijn diep te van 23 m geplaatst. D ank zij het vu llen van de zijtanks was in en kele m inuten een bodem dru k van 16 ton bereikt. D e installatie b lijft na de gen oem d e drie w ek en van bem and o n d erzoek een ja a r onbem and op de bodem . E r zal ech ter op gezette tijden gecon tro leerd w ord en o f w erk en in het in terieu r ook in de w interm aanden o p veilig e w ijze kan geschieden. N u de aandacht v o o r al w at zich on d er de zeesp iegel b evin d t snel t o e neem t — v o o ra l in de V e re n ig d e Staten is het o n d e rzo e k z e e r in tensief — m oet het w erk van de U W L H e lg o la n d als een w a a rd evo lle Europese b ijd ra ge w ord en beschou w d.
Figuur 3
O v e r en ige tijd verschijnt een brochu re van D ra g e rw e rk L ü b eck w aarin de technische, b io log isch e en andere b evin d in gen v o lle d ig w ord en opgesom d. M en verw ach t o n d e r andere vee l van de uitkom sten die de bestu dering van de voed selh u ish ou d in g in de N o o rd z e e (k reeften , vissen, mosselen en p la n k ton ) h e e ft o p gcleverd. V e r d e r zal de b roch u re u iteraard b ijzo n d erh ed en o v e r stroom snelheden ter plaatse, troeb elh eid bij versch illen d e g e tij den, lich tm etin gen enz. bevatten.
N U M E R IE K E
B E S T U R IN G V A N
B R A N D S N IJ M A C H IN E S
ALS O N D ER D EEL V A N
EEN G E ÏN T E G R E E R D E
Ir. A. W. R U Y S *)
P R O D U K T IE B E S T U R IN G 1.
door
In le id in g
In h e t h ie rn a v o lg e n d e w ord t a a n g e to o n d h o e het p ro g ra m m a p a k k e t ten b e h o e v e van de n u m e rie k e b e s tu rin g van m a ch in e s een o n d e rd e e l b e h o o r t te zijn van een g e ïn te g re e rd p ro g ra m m a p a k k e t ten b e h o e v e van de w e rf in d u strie.
b ra n d sn ij-
E e n b e la n g rijk o n d e rd e e l van z o 'n g e ïn te g re e rd p ro g ra m m a p a k k e t is een „ d a ta b a n k ", w aarin a lle g eg eve n s w ord en op g esla gen d ie in de lo o p van het o n tw e rp e n en het b ou w en van een b ep a a ld sch ip v e rk reg en w ord en . G e g e v e n s , d ie ó f a fg e le id w ord en uit ee rd e r v e rk reg en gegeven s, ó f het resultaa t zijn van h e t p ro d u k tie p ro c e s .
Z o een cen tra le o p b e rg in g w o rd t o o k w e l , d a ta b a n k ” ge n o e m d . N a a s t de ge geve n s d ie de g e o m e trie van de sch eep srom p va st legt, (span tenlijst, v o rm van b o e g en hek, e.d .) d ien en a lle ru im ten binnen in h et schip é é n d u id ig o m sch reven te zijn. B o v e n d ie n m o e t elk co n s tru ctied eel d a t in het schip v o o r k o m t o o k b esch reven w o rd e n : ^
.,
C R E A TIE VAN GEGEVENS (.b e w e rk in g)
r a p p o r ta g e / u ittr e k s e ls (v e rw e rk in g van g e g eve n s)
Fig. 1. 2.
In form atiecreatie in een produktieproces.
H e t in fo rm a tie c re ë re n d p ro c e s
B ezien w e de stro o m van g e g eve n s in een p ro d u k tie b c d rijf, b ij v o o r b e e ld een w e rf, dan kan d eze ge sch em a tiseerd w e e r g e g e v e n w o rd e n d o o r fig u u r 1. B oven a a n in de to p van de b o ven ste d rie h o e k ontstaat het eerste co n c e p t van het n ieu w te b o u w en schip. D it kan dan n o g m et e n k ele g e ta llen o m sch reven w o rd e n (sn elh eid , va a rb e reik , d r a a g v e rm o g e n ). N a a rm a te de tijd v o rd e rt, v o e g e n o n tw erp ers, teken aars en c o n structeurs er n ieu w e ge geve n s aan toe. M a teria a lb es te llijs te n en v o o rc a lc u la tie -g e g e v e n s k o m en e rb ij en als een m a a l het p ro d u k tiep ro ces (h et b o u w e n ) aan de g a n g is, w o r d e n o o k de v e rw e rk te h o ev eelh ed en staal, m e ld in g en va n g e b ru ik te m a n u ren en van verb ru ik te m aterialen , ge geve n s die alle b etrek k in g hebben o p dit p ro je c t en w a a rva n bij d e n acalcu la tie gebru ik zal m o eten w o r d e n gem aakt. T e g e lijk e r tijd ech ter gaan ra p p orten , d a t zijn u ittreksels o f b e w e rk in g e n van gegeven s, naar d e v e rsch illen d e niveaus. D it w o rd t v o o r g e s te ld d o o r d e naar b en ed en g e rich te d rie h o e k in d a tz e lfd e figu u r. V e e l van w a t h ier beschreven is, bestaat n atu u rlijk al la n g op de w erv en , m eest ech ter in de v o rm van k o rte ra p p o rte n o f z e lfs m o n d e lin g e b erich ten , in ie d e r g e v a l z o n d e r een o n d e rlin ge sam enhang. B eden ken w e v e r d e r hoe va a k g e d u ren d e de b o u w de v o o r naam ste m aten va n d e sch eep srom p g e ra a d p le e g d w o rd en . D e z e m aten zijn a ch te reen vo lgen s va stgetegd in de o n tw erp lijn en teken in g, d o o r het ge stro o k te lijn en p lan en u itein d elijk o p de span ten vloer. E lk e m aat die m eer dan één m a a l o p g em eten w o rd t, kan een m o g e lijk h e id van vergissin gen o f m e etfo u ten in z ic h bergen . A l d e z e ge geve n s d ien en d a a ro m e ig e n lijk eens en v o o r a l c e n traal v a stg e leg d te w o r d e n en dan z o d a n ig dat ze v o o r iedereen en o p elk gew en st m o m en t to e g a n k e lijk zijn . (F ig u u r 2.) * ) Nederlandsch Scheepsbouwkundig Proefstation, Wageningen.
—
n aar aard
(k n ie, vran g, b o r d je );
—
n aar soort
(staal, d ik te );
—
naar b eg ren zin g
(tussen huid en tanktop, tegen s ch o t);
—
naar plaats
(span tn o., w a te rlijn h o o g te , v e rtic a a l).
U ite ra a rd v in d t een d e rg e lijk e o n tw ik k e lin g o o k in het b u iten land plaats. D e u itgangspu n ten kunnen w ellich t w a t anders hebben ge le g e n en er kan in m e e r o f m in d e re m ate g e d a c h t zijn a a i* een g e ïn te g re e rd systeem , m a a r h et u itein d elijk e d o el w a a rn a a r g e s tre e fd w o r d t is h ierm ed e w e l o n g e v e e r aan ged u id . E n k e le van de m eest bek en d e system en zijn : —
A u to k o n (o n tw ik k e ld in N o o r w e g e n ),
—
S teerb ea r (Z w e e d s ),
—
Britships (E n g e ls ),
—
F o ra n (E n gels / S p a a n s),
—
N a ls (N e d e rla n d s ).
E n ig e h iervan ben aderen het in te g ra tie -p ro b le e m m e e r van u it de p rod u k tie-k an t, a n d ere b egin n en bij het sch eep son tw erp .
TEKENKAM ERS
O NTW ERPBUREAU
A D M I N I S T R A T IE
Fig. 2.
E en centrale „databank” op de werf.
3.
H e t N A L S -p a k k e t
EERDER
Een o n tw ik k elin g d ie in de gron d van de zaak d e z e lfd e ken m erk en vertoo n t, h eeft zich op het R ekencen tru m van het N ed erla n d sch S cheepsbou w ku ndig Proefstatio n a fgespeeld .
STROOK PROGR.
D e eerste co m p u ter d ie daar geplaatst w erd in 1961, w erd geb ru ik t v o o r het u itw erken van het g ro te aantal m eetgegeven s a fk o m s tig van de tankproeven met m o d ellen in regelm atige en o n regelm a tig e zeegan g. Daarnaast w erd in de lo o p der jaren een aantal co m p u terp ro gra m m a ’ s o n tw ik k eld d ie het routine h an dreken w erk op de w erven en ontw erpbu reau s zo u kunnen verva n g en . H ie rb ij w erd in de eerste instantie gedacht aan carèn ed iagra m m en , stabiliteitsberekeningen, enz.
CARÈNE BO N JE AN
\\
S T A B IL IT . LEKSTAB
E lk p rog ra m m a was een op z ic h z e lf staand w erkstuk m et eigen in voergegeven s, d ie vaak op z eer versch illen d e w ijzen w erd en o p gem eten uit de d o o r de o p d ra ch tgever ter beschikking g e stelde teken in gen . D e z e m anier van w erk en was n o o d za k elijk d o o r de beperkte o m va n g van de com pu ter en lag b oven dien o o k m in o f m eer in de toen m alige gedach ten gan g opgesloten. T o e n het aantal progra m m a's en o o k het gebru ik erva n toenam , rees bij het N .S .P . de b eh o efte aan een geïn tegreerd p ro g ra m m a pakket.
TANK INH. P EILSC H . '—
BO UW SPT L IJ S T
1 I
GESTROOKT . — . -----------
TABEL VAN LANG S S P I
-7
//
NORM EN
■—
AFLOOP b O LFÖ U lG
D e kom st van de nieuw e, veel snellere en grotere C D C 3300 co m p u ter h eeft dit m o gelijk gem aakt, tem eer w a a r toch een o m c o d e rin g van alle bestaande p ro g ra m m a ’s n o o d za k elijk w erd , d a a r d eze a lle in de m achinetaal van de oude X - l com pu ter gesch reven w aren. N E STEN
O m dit g ro te „m a m m o e t” -pakket te kunnen hanteren w erd een C A L S taal gem aakt waarin de scheepsbouwer de hem v e r tro u w d e term en uit de scheepsbouw terug vindt. (C A L S is C o m p u te r A d a p te d L a n gu a ge fo r Shipcalculations.)
ESSI TEKEN
P A R TS TERM
PROGR
Fig. 3.
H et geïntegreerde N A LS -program m a pakket.
H e t resultaat w a a r het Rekencentrum van het N .S .P . nu op k o rte term ijn naar streeft is in figu u r 3 geschetst. N a het opm eten van een ruw gestrook t on tw erp lijn en plan w o rd e n de m aten in de com pu ter in gevo erd en d o o r het strookp ro g ra m m a (b o ven a an ) gestrookt; de bouwspanten w ord en d o o r in terp ola tie bereken d en de resultaten w o rd en als een bou w spantenlijst aan de opd ra ch tgever o p geleverd , o f er w o rd t o p diens v e rz o e k een spantenraam van getekend. M a a r te g e lij k ertijd w o rd t d eze z e lfd e spantenlijst o p geb o rgen in de da ta bank die in het m id den van de figu u r is aan gegeven . D e z e databank kan, b ijvo o rb ee ld , een m agnetische sch ijf zijn o f een m agn etisch e band. D e h ier op geslagen gegeven s gaan nu v o o r elk v o lg e n d p r o gra m m a de basis-in voergegeven s w ord en , aangevu ld m et re le v a n te u itvo e rge geve n s van andere p rog ra m m a ’ s en z o n o d ig aan gevu ld m et o p gem eten maten.
In de fig u u r zijn en kele belangrijke groepen van p ro g ra m m a ’ s te ondersch eiden: — —
de hydrostatische p rog ra m m a ’s, het
NALS
pakket
om
brandsnijm achines
n um eriek
te
besturen, —
de adm in istratieve verbin ding,
—
de verb in d in g m et p lan n in gprogram m a’ s,
—
het E S S I-tek en p rogra m m a .
4.
C o n tro le s , service en o p le id in g
T ijd e n s de produ ktie op de w erf, in de tekenkam ers en op de sp a n ten vloer is een voortd u ren d e visu ele co n tro le aanw ezig, in geb o u w d als het w are in de erva rin g van de m ensen d ie bij het w erk betrokk en zijn. G een en kele afsch rijver, b ijvo o rb ee ld , za l eraan denken een vran g gro ter te m aken dan de grootste b reed te va n het schip. Z u lk e evid en te fo u ten zal een com pu ter ech ter w e l accepteren als een in vo e rg e g eve n d o o r een fo u tie v e in terpretatie van de o p m eter een fa c to r tw ee m is is. H e t is d a a ro m van het a llergro otste belang dat v o ld o e n d e controles in de p ro g ra m m a ’ s in gebou w d zijn om zu lke fo u te n op te sporen.
E v e n z o is het van het grootste b ela n g dat die w erk za a m h ed en die op de w erven gedaan kunnen w o rd en n og eens een aantal con troles passeren v o o r d a t de o p gem eten w a ard en in de c o m puter in gevo erd w ord en . T e v e n s m o et de structuur van de op te m eten gegeven s zo d a n ig zijn d a t het niveau van d eze mensen niet absurd h o o g b e h o e ft te zijn. H et R ek en cen tru m h e e ft de g e b ru ik er van d e p ro g ra m m a ’ s altijd vrijgela ten in de keu ze z e lf de in vo e rg e g eve n s v o o r elk p rogra m m a te verz o rg e n o f dit aan het R ek en cen tru m o v e r te laten. V o o r elk van d eze tw ee m o ge lijk h e d en valt w at te zeggen . V o o r die w erv en w a ar d e produ ktie g r o o t g e n o e g is o m één o f m eer m ensen re gelm a tig van dit w e rk te vo o rzie n , zal het z e lf o p m eten zeer w el m o g e lijk zijn, d aar de a a n g eleerd e kennis dan niet snel zal verva gen . A n d e re n ech ter zu llen uit ge b rek aan tijd en aan mensen en aan co n tin u ïteit, juist dit w e rk uit handen w illen geven. S peciaal d o o r de a a n w ezigh eid van een g ro e p g o e d in gew erk te specialisten m et een kijk o p w at m o g e lijk is en w at beslist n o o d za k elijk is, h eeft het R ek en cen tru m van het N .S .P . de w erven steeds van dienst kunnen zijn. D o o r de veel sterkere geb on d en h eid m et het o n tw erp p ro ces en d e sp ecifiek e eisen van elke w e rf, is het te verw a c h ten d a t het progra m m eren van d e in v o e rg e g e v e n s v o o r het n u m eriek sturen van brandsnijm achines m et behulp van het N A L S -s y s te e m op en d o o r de w erv en zal gebeu ren. B eh alve d o o r lezin gen zoals d eze serie, w aarin de scheepsbou w w ereld van nieu w e o n tw ik k elin gen op de h oo gte w e rd gebracht, hebben w e altijd m et gen o egen aan v e rzo e k e n o m cursussen ter o p leid in g van op m eters en p rogra m m eu rs kunnen vo ld o en .
5.
C o n clu sie
In het hier beschreven systeem is getrach t het ra a m w erk te schetsen w aarbin nen de n u m erieke besturing van brandsnij m achines m o et gaan passen. M e t d e p ro g ra m m e rin g van deze brandsnijm achines w o rd t niet alleen een b etere brandsnijtechniek g eïn tro d u ceerd , m aar w o rd t o o k de m o ge lijk h e id v e rk re gen tot een betere in tegra tie van de a d m in istra tieve g egeven s v erw erk in g m et d e technische produ ktie, w a a r d o o r een betere p ro d u k tie -b e s tu rin g kan w o rd en geschapen.
D E P R O G R A M M E E R T A A L N A L S V O O R N U M E R IE K E
door
B E S T U R IN G IN DE S C H E E P S B O U W
D rs . H . LE G R A N D
*)
In le id in g H e t N e d e rla n d s ch S ch e ep s b ou w k u n d ig P ro e fs ta tio n b etra d het te rre in d er n u m e rie k e b es tu rin g in 1964, toen een d o o r ponsband b estuurde E s s i-A ris to te k e n m a ch in e g eïn sta lleerd werd. Dez.e re k e n m a ch in e bestaat u it een b estu rin g seen h eid m et daar aan ge k o p p e ld eett tek en ta fe l. A a n deze b estu rin g seen h eid kan even z o g o e d een b ra n d sn ijm a ch in e g e k o p p e ld w orden. D e ve rs ch ille n in n u m e rie k tekenen en n u m e rie k snijden, zijn dan o o k g e rin g . Z e bestaan uit en k ele o p de te c h n o lo g ie b e tre k k in g hebben d e h u lp fu n cties , die o p de te k e n m a ch in e een and ere u itw e rk in g h eb b en dan o p de sn ijm a ch in e .
O p de v o o r de bestu ring b en o d igd e pons band kunnen d iverse codes vereist zijn. D e o p het N .S .P . geïn sta lleerd e m ach in e eist de in de scheepsbou w ga n gb a re Essicode. D e z e bestaat uit een aantal sim p ele in structies, die de baan beschrijven en een aantal hulpfuncties, d ie aangeven w a t er o p die baan gebeu ren m oet, zoals B R A N D E R A A N , P E N O M H O O G e.d. D e baaninstructies delen ö f een te v o lg e n stuk rechte lijn ó f een stuk cirkel aan de besturingseenheid m ee. Bij elk e instru ctie w o rd t aangenom en, dat de b ran der (pen ) in het beginpun t van de te vo lg e n w e g is. Bij een rech te lijn w o r d e n dan de ve ra n deringen in x- en y -rich tin g g e g eve n ( A x , A y ) , bij een cirk e l b o ven d ien n og de plaats van het m id d elp u n t t.o .v. het startpunt ( A x . , A y ,.) en een o m lo op szin . (F ig . 1 en 2).
va a rd ig in g van een ponsband is een v e r lengstuk van een b ep aald re k e n p ro g ra m ma, zoals bij huidplaten het geva l is, o f het b etreft w ille k e u rig e fig u ren , w a a r v o o r een ponsband v e rv a a rd ig d m oet w ord en . D it treedt v o o ra l o p bij platen u it het in w en d ig e van het schip. T e n ein d e van deze platen o p e e n v o u d ig e w ijze een p o n s band te ve rk rijg e n kan m et vrucht gebru ik gem aakt w o rd en van een taal, w a arin de v o rm van de plaat ge m a k k elijk b esch re ven kan w ord en . D o o r een co m p u ter w o rd t deze b esch rijvin g geïn terp retee rd en in een ponsband o m gezet. H et N .S .P . o n tw ik k eld e z o ’ n taal (A u to code gen a a m d ), d ie m et behulp van de X I- c o m p u t e r de p rod u k tie van pon sban den m o ge lijk m aakte. D e kom st va n de veel k ra ch tiger C D C 3300 co m p u ter en de d a a rd o o r vereiste o m c o d e rin g van
— A a n punten, rechte lijnen, cirk els en w ille k e u rig e krom m es kunnen n am en to e gek en d w o rd en . Z o 'n punt, lijn, cirk el o f k ro m m e b e h o e ft dus m aar een k eer g e d e fin ie e rd te w ord en . D a a rn a kan de toegek en d e n aam steeds geb ru ik t w ord en . — D e e lfig u re n , die m eerd ere keren v o o r kom en kunnen in een apart stukje p r o g ra m m a o p g en o m en w ord en (su brou tine). D e plaats w a a r d eze d e e lfig u u r m oet kom en , de rota tie en andere groo th ed en kunnen va ria b el gehou den w o rd en . E lk e k eer w a n n eer de d e e lfig u u r u itgevo erd m oet w o rd en , kan volstaan w o rd e n met het g e ven van zijn naam en de o p en gela ten param eters. — U itsp a rin gen en gaten zo a ls ze zijn o p g en o m en in de lijst van de n orm alisatieco m m issie v o o r de sch eepsbou w kunnen z o n d e r m e er als subrou tine a an geroepen w o rd en . D e d e fin itie is dus reeds in de co m p u ter a a n w ezig. — W an n eer door het reken cen tru m reeds eerd er een b erek en in g va n het schip is u itg e v o e rd en het schip dus in de c o m pu ter a a n w e z ig is, kan h iern aar v e rw e ze n w ord en . Een spant h o e ft dan n iet m eer met beh u lp van een aantal co örd in aten g e g e v e n te w ord en , m aar e r kan n aar het span tn u m m er v e rw e z e n w o rd en .
D e v e rv a a rd ig in g van ponsbanden kan o f d o o r h a n d p ro g ra m m erin g o f m et behulp van een co m p u ter geschieden. Bij de h a n d p ro g ra m m erin g w o r d t een fig u u r d irect in de E ssicod e gecod eerd . D e z e co d e w o rd t dan o p een ponsband geponst, d ie aan de bestu ringseen heid to e g e v o e rd kan w ord en . Bij ze e r een vo u d ige fig u ren is d eze m a n ier d oen lijk , m aar zo gau w een fig u u r g e c o m p lic e e rd e r w o rd t en b.v. a fron din gsstralen en w ille k e u rig e k rom m es zoa ls spanten, o p tred en w o rd t de b en o d ig d e h o e v e e lh e id h an dreken w erk te gro o t. D e in sch ak elin g van een c o m pu ter is dan n oo d za k elijk . NALS Een co m p u ter kan in p rin cip e o p tw ee m anieren gebru ikt w o rd en . O f de v e r *)
N ed erla n d sch S ch eep sb ou w k u n d ig P ro efsta tio n , W a g en in g en .
co m p u terp ro gra m m a 's en erzijd s en de, de laatste tijd sterk gestegen b ela n gstellin g in de sch eepsbou w v o o r n u m erieke b e sturing van bran dsn ijm ach in es anderzijds, hebben het N .S .P . b e w o g e n het A u to c o d e p ro g ra m m a geh eel n ieu w op te zetten. H et resultaat is de p rog ra m m eerta a l NALS (N u m e ric a l C o n tro l A d a p te d L a n g u a ge fo r S h ip b u ild in g ) d ie nu v o o r g e b iu ik besch ik baar is. E n k ele k en m erk en va n N A L S zijn : — Punten, rechte lijn en en cirkels ku n nen o p m e erd e re m an ieren g e d efin ieerd w ord en . D it g e e ft de m o gelijk h eid , die m an ier te k iezen w a a r v o o r de param eters het m akk elijkst te ve rk rijg e n zijn. — Snijpunten en raakpunten w o rd e n d o o r de co m p u ter bereken d. W a n n e e r b.v. va n een rechte lijn o verg eg a a n m oet w o rd e n o p een cirk el, dan h o e ft het snij punt niet m e eg eg even te w ord en .
— W a n n e e r v o o r een reeks van fig u ren een aantal groo th ed en steeds w e e r v o o r kom en , ku n nen d eze g ro o th e d en (punten, lijn en, cirkels, ta b ellen en d e e lfig u re n ) in een sem i-data ban k o p g e n o m e n w ord en . E r kan dan in alle fig u re n n aar deze gro o th e d en v e rw e z e n w o rd en . — D e sch a a lfa ctor is w ille k e u r ig te k ie zen. — O p de teken m ach in e kan tekst m et behulp va n één instructie getek en d w o r den. — H u lp fu n cties kunnen o p g e g e v e n w o r den. — E r zijn n estin gsfa ciliteiten w a a rd o o r m eerd ere platen in een g ro te re plaat in ged eeld kunnen w ord en . D e N A L S syntax D e instructies van N A L S kunnen in tw ee soorten v e rd e e ld w ord en : A.
g eom etrisch e instructies
B.
hulpinstructies.
D e geom etrisch e instructies hebben b e trek k in g o p de g e o m e trie va n de figu u r. Z e kunnen gebru ikt w o rd e n , h etzij o m
een stuk van een lijn o f een cirkel te vo lg en , o f o m een naam aan zo 'n g ro o t heid toe te kennen, o f beide. V o o r het ge ven van rechte lijnen bestaan 8 instruc ties, v o o r cirkels 7 en v o o r punten 6.
Naam
. B E G IN
END
D it is een rechte lijn ( L I N E ) ge d efin ieerd d o o r tw ee punten, aangegeven d o o r 01 (eerste soort). D eze tw ee punten hebben de co örd in aten + 0 , + 0 en + 1 0 0 , + 0 .
W a n n eer de subroutine aangeroepen w ord t, d.w .z. w a n n eer de d eelfigu u r e r gens n eergelegd m oet w orden , dan w ordt dat gedaan d o o r verm eld in g van zijn naam met daarachter een op ga ve van de respectievelijke w aarden van de va ria b e len, die elk d o o r m iddel van het w o o rd T A K E n o g open gelaten w aren.
L IN E 0 5
V o o rb e e ld :
V 'oorb eeld en : L1NE01
+0
.
+0
PI
+100
. Cl
.
+0
LEFT
D it is een rechte lijn gaande d o o r het punt P I en rakende aan de cirkel C l aan de linkerkant gezien vanuit P I . H et punt P I en de cirk el C l m oeten eerder g e d e fin ie e rd zijn. C1RCLE01
+0
+0
H O LE
+0
. B E G IN
. P O S IT IO N . T A K E
+0 L IN E 0 2 . T A K E
+100
+0
+90
END.
D it is een cirk el van de eerste soort. D at is e en cirk el gegeven d o o r zijn m iddelpunt ( + 0, + 0 ) en m et een straal van 100 mm. D e om lo op szin van de cirkel w ord t bepaald d o o r het teken van de straal. P o s itie f is tegen de w ijzers van de k lo k in.
D it is een d eelfigu u r w aarvan de plaats in x-rich tin g va ria b el gelaten is en tevens de x va n een vertica le lijn.
C IR C L E 0 4 . L I R IG H T + 1 0 0
V o o rb e e ld e n zijn :
. LEFT
. L2
.
D it is een afron d in gscirk el tussen tw ee rechte lijnen L I en L 2 . H e t m iddelpunt lig t tussen links van L I en rechts van L 2 . D e straal is 100 m m en de om loopsrich tin g is met de w ijzers van de klok mee. P O IN T 0 1
+75
+80
D it is het punt met de coördin aten + 7 5 , + 80. W a n n eer d e instructies v o o ra fgeg a a n w o r den d o o r een naam, w o rd t deze naam eraan toegekend. G a a t e r niets aan v o o ra f o f staat er het w o o rd D O , dan w ord t het lijnstuk d o o r het w erk tu ig gevolgd. V o o rb e e ld e n : Cl
. C IR C L E 0 1
+10
+70
+50
A a n de cirkel m et m id delpu n t + 1 0 , + 7 0 en straal + 5 0 w o rd t de naam C l toe gekend. H iern a m a g in plaats van de cirk el de naam C l gebru ikt w orden . DO
. L IN E 0 2
+0
+0
+45
D it betekent: v o lg een lijn van de tw eede soort, d.w .z. een lijn d o o r het punt + , + 0 en met een hoek van 45 graden. D O . L I .L 1 N E 0 2 + 0 + 0 + 9 0 A a n de y-as w o rd t de naam L I toegekend en b o ven d ien w o rd t het w erk tu ig langs de y-as gestuurd. H u lp in s tru c tie s H ulpinstructies hebben ten doel, o f het progra m m eren te vergem akkelijken , o f de tech n o lo gie te besturen. Een aantal instructies kunnen w ord en g e com b in eerd tot subroutines. W an n eer b.v. een bepaalde d o o rv o e rin g m eerdere keren in een figu u r v o o rk o m t, kunnen de in structies die de d ee lfigu u r beschrijven in een subroutine geplaatst w orden. D aarbij kunnen een aantal grooth eden variabel gelaten w ord en d o o r ze te verva n g en d o o r het w o o rd T A K E . O o k de plaats en de rotatie van de d ee lfigu u r kunnen variabel gelaten w ord en . E en subroutine w o rd t gek en m erk t d o o r het v o lg e n d e schema:
D e aan roep is b.v.: H O LE
TEXT
+1800
+25
van andere h u lp in stru cties
(F R A M E
+20)
O p de teken m ach in e w o rd t de tekst F R A M E + 2 0 in leesbaar schrift g e te kend. F I N I . einde van een figuu r. PENUP
pen om h oog.
TO RCH
. brander aan.
D a taban k en W a n n eer een schip reeds in de com pu ter a a n w ezig is, d.w .z. is op geb orgen in de databank, die h et cen trale punt vo rm t van alle scheepsberekeningen van het N .S .P ., dan kan daarn aar verw ezen w o r den. D it geschiedt d o o r de instructie F R A M E N R ge v o lg d d o o r het spantnummer. D aarnaast kan een tijd elijk e databank o p g eb o u w d w ord en . W a n n eer een aantal lijnen en een o f m eer subroutines in m eer d ere fig u ren vo o rk o m en , dan kunnen deze aan het begin van een reeks figu ren g e c o deerd w ord en , ge v o lg d d o o r de instructie C O M M O N . Z e zijn dan v o o r alle v o l gende figu ren bruikbaar. D e N A L S c o m p ile r H e t co m p u terp ro gram m a , dat v o o r de o m zettin g van de g ecod eerd e platen zo rgt (de c o m p ile r), leest eerst de tekst in van ponskaarten en print vervo lgen s de tekst on d er to e v o e g in g van regeln u m m ers op de printer. D a a rd o o r kan nagegaan w o r den o f w erk elijk de g o ed e tekst op de ponskaarten gekom en is. V e rv o lg e n s lo op t de co m p u ter na o f er taalfou ten in het p rog ra m m a zitten. O n d er o p ga ve van het regeln u m m er w orden deze fou ten u itge typt. F o u ten kunnen zo d o en d e snel g e vo n d en w ord en en daar de in voer o p k a a r ten geschiedde, kunnen correcties snel u itgevo erd w ord en . O o k bij het snijden va n lijnen en cirkels prin t de com pu ter ge von d en fou ten uit. T en slo tte w o rd t de ponsband v o o r de n u m eriek bestuurde m achine uitgeponst.
Figuur 3. B oven dien w o rd t de o p p ervla k te van de plaat bereken d, zo d a t het staalgew ich t bek en d is en even een s w o rd t de ie snijden lengte bereken d, z o d a t gepland kan w o r den hoe lang de snijtijd zal zijn. H et hierna v o lg en d e v o o rb e e ld is een d o o r de co m p u ter teru ggep rin te tekst en laat een versch eiden h eid aan instructies zien. O p de regels l en 2 w o rd en nam en to e gekend. D e regels 3-5 bevatten een subroutine, bevatten de een cirkel. D e plaats in x-rich ting en d e straal zijn v a ria bel. D e inhoud van regel 1 t/m 5 w o rd t d o o r de instructie C O M M O N o p regel 6 o o k toega n k elijk gem aakt v o o r even tu ele v o lg e n d e progra m m a's. O p regel 7 w ordt een id en tifica tien u m m er m eegegeven . D e instructie T O R C H o p regel 9 betekent bran der aan. V e r v o lg e n s w ord en stukjes x-as geteken d m et d aarop cirk elsegm en tjes d o o r aan ro ep van de subroutine. D aa rn a v o lg t op regel 15 een aanroep van een spant uit de databank. O p regel 21 is de om trek v o lto o id . D e brander gaat uit ( T O R C H ) w aarna in ijlga n g naar het punt + 4 0 0 + 3 0 0 gegaan w ordt. T en slo tte w o rd t een gat gebrand, w aarna m et de instructie F I N I het p rog ra m m a b e ëin digd w ordt. In de gegeven tekst zijn tw ee fou ten aan gebracht, d ie dan o o k d o o r de com pu ter g e vo n d en zijn. O p regel 18 is deze tot de conclusie gekom en , dat het derde getal dat na L I N E 0 2 op regel 17 h oort te kom en , ontbreekt. O p regel 24 staat R A P 1 D F i.p.v. R A P I D E (ein d e ijlgan g). H ie r d o o r is de n ieu w e naam R A P I D F toegek en d aan de instructie P E N D O W N , h etgeen niet toegela ten is.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.
L I . LINE02 + 0 + 0 + 0 L2. LINE02 + 0 + 0 + 90 CIR. B E G I N . P O S m O N . T A K E + 0+ 0 CIRCLE01 + 0 + 0 T A K E . END. COMMON. P A R T N O + 17 S T A R T — 10 + 0 TORCH. ENDPOINT + 0 + 0 LI. C I R + 600— 50 LI. C I R + 9 0 0 — 75 F R A M E N R + 35 DO.L3. LI NE01 + 1200+100 + 800 + 600
21.
E N D P O IN T + 0 + 0
27.
22.
T O R C H .R A P ID .
C I R C L E 0 4 . L 3 . L E F T . L 4 . R I G H T + 100 19. L3.
23. 24.
E N D P O IN T + 4 0 0 + 3 0 0 R A PI D F . P E N D O W N .
*** ***
25.
C IR C L E 0 1 + 4 0 0 + 4 0 0 + 1 0 0
20.
26.
E N D P O I N T + 4 0 0 + 300
17.
L 4 .L 1 N E 0 2 + O + 600
18.
L2.
BO ELE
BO LNES
VERGRO O TTE
W EDEROM
F IN I. NUM BER OF PARAM ETERS NO NAM E
18 24
F ig u u r 3 g e e ft het boven sta an d e v o o r beeld in tek en in g, na co rre c tie va n de fou ten .
HAAR
R E P A R A T IE C A P A C IT E IT
B o e le ’s S ch eep sw erven en M a c h in e fa b rie k N . V . te B olnes, H o lla n d , h eeft w e d e ro m een b ela n grijk e u itb reid in g g e geve n aan h aar rep a ra tieca p a citeit d o o r de in geb ru ik n em in g van een tw eed e d rijven d dok. H et b e d rijf k reeg n a de tw e e d e w e r e ld o o r lo g een steeds stijgen de v ra a g naar rep a ra tie en verb o u w in g e n van zeesch ep en te verw erk e n . D e eerste stap o m b lijv e n d aan die v ra a g te kunnen v o ld o e n w as de b o u w va n een d e rd e dw arsh ellin g, in 1963 g e v o lg d d o o r de in geb ru ik stellin g van een d rijven d dok. O o k dit bleek niet v o ld o e n d e , w a n t tot o p de h u id ige d a g is dit d o k o n a fg e b ro k e n b ezet gew eest. D a a rb ij k w a m , dat h et b e d rijf zich de repu tatie v e r w ie r f va n „ d e specialist v o o r het v e rlen g en van zeesch ep en ” , w a t een stroom v a n verlen gin gso p d ra c h ten tot g e v o lg had. B in n en k ort zal het 50ste zeesch ip v erlen g d w o rd en ! D e b e h o e fte aan een tw eed e d o k d eed zich dus al gau w g e vo e len , m aar een gesch ikte ligp laa ts e r v o o r ontbrak. D it p ro b le em w erd op gelo st, toen ein d 1966 de a a n gren zen d e sch eep sw erf G eb rs. P o t w erd o v e rg e n o m e n . In dit n ieu w e o o stelijk e w e rfg e d e e lte * w erd een d o k p ie r g e b o u w d m et een kraanbaan, w a a ro p tw e e uiterst m od ern e rijd b a re kran en w erd en geplaatst, die elk een h ijsca p a citeit h ebben va n 15 ton bij een sprei va n 22,25 m. O p d it gu nstige punt w e rd het tw e e d e d o k gestation eerd, zo d a t de w e rfb e g r e n z in g aan de riv ie rz ijd e nu w o r d t g e v o r m d d o o r de b eid e d okken . O o k dit tw eed e d o k w e rd geheel in eig en b e d rijf v erva a rd ig d . H et w e rd in v ie r delen ge b o u w d , d ie n ad ien w erd en ge k o p p e ld en afgelast. H e t b evat alle tech nische vo o rz ie n in g e n , d ie n o d ig zijn o m alle v o o r k o m e n d e schcepsreparaties in snel tem p o uit te kunnen voeren .
T w ee d e d rijv e n d d o k in g e b ru ik g e n o m e n D e g egeven s van de b eid e d o k k en zijn: L e n g te o v e r alles B reed te a/d in ga n g ................ G ro o ts te b reed te ..................... H o lte ........................................... D ie p g a n g b o ven b lo k k e n H e fv e r m o g e n .........................
M.S. „ L A N R I C K ” W ER D V E R B O U W D V O O R V E R V O E R V A N O p 20 d ec em b e r 1969 vertro k het m.s. L a n r ic k van de w e r f va n B o e le ’ s S ch eep sw erven en M a c h in e fa b rie k N . V ., B olnes, w a a r het een c o m p le te g ed a a n teverw isselin g had o n d erga a n va n d ro g e ladin gsch ip tot gastanker, gesch ikt v o o r het v e r v o e r van p ropaan , butaan, bu tadien e, v in y lc h lo rid e , p ro p y le e n en a m m o nia bij een m a x im a le d ru k va n 10 ato. D e v e rb o u w in g o m v a tte het in stalleren va n tw ee h o rizo n ta le cilin d risch e tanks van o n g e v e e r 1.580 m 8 inhoud, w a a rto e het hele dek g e w ijz ig d en al het h o u tw erk uit de la a d h o o fd e n v e r w ijd e rd m oest w ord en . D e laad- en losinstallatie bestaat uit tw e e d ee p w ell p o m p en en tw ee h orizo n ta a l o p gesteld e cen trifu g a a lo p ja a g p o m p en m et een v e r m o g e n van 160 m 8 p er uur. D e o p ja a g p o m p en en com p resso ren zijn o n d e rge b ra ch t in tw ee p om p/ com p ressorru im ten . O o k d e e le k tro m o to re n v o o r de o p ja a g p o m p e n en de co m p resso ren zijn in tw ee a fz o n d e rlijk e ru im ten on dergeb ra ch t. D e z e ru im ten en de ru im te ron d de tanks zijn v o o r z ie n van m echan isch e ven tilatie. D e ru im te ro n d de tanks is v o o rts uitgerust m et een ga sm eld installatie, terw ijl b o v e n de tanks en d e d o m van de tanks een sprin k lcr-in stallatie is aangebrach t. V e r d e r zijn de tanks u itg e rust m et re gela p p a ratu u r v o o r tem p era tu u r en druk en m et h ydrau lisch e snelslu itende afsluiters. D e m a ch in ek a m er is in gerich t v o o r on b em a n d e va a rt in o p en w a te r gedu ren de 12 uur.
dok 175 25,9 32,6 13,4 7,4 13.000
I m m m m m ton
V L O E IB A R E
dok I I 160 m 23,8 m 30,6 m 12,8 m 7,0 m 11.000 ton
GASSEN
H et plaatsen van de laatste tank.
D e z e o m v a n g rijk e v e rb o u w in g w erd d o o r B o e le B oln es u itge v o e rd in op d ra ch t va n de R e d e rij G e o . G ib s o n & C o . L td ., L e ith , S chotland.
N E D E R L A N D S E V E R E N IG IN G V A N
T E C H N IC I
OP
S C H E E P V A A R T G E B IE D
P ro g ra m m a van lezingen in het v o o r ja a r 1970
„ M o d e r n e in zich te n b etreffen d e elek trisch e installaties aan b o o rd van schepen”
,,O n tw erp en van visverw erk in gssch epen en hun fa b rie k s in stallaties”
d o o r ir. A . J. A lla a rt, W eten -
di 27 jan.
1970
G ro n in gen
H o o fd m e d e -
d o 29 jan.
1970
R otterdam
N .V .
w e rk e r Tech n isch e H o g e -
v r 30 jan.
1970
A m sterd a m
S chelde” , V lissin gen.
schappelijk
school D e lft, bij het L a
d o o r en kele m edew erk ers van Kon.
M ij.
R o tte rd a m
v r 27 feb r.
A m s te rd a m
1970
„ O n tw ik k e lin g van de toepassing van k e rn re a c to re n b ij de
b o ra toriu m v o o r E lectri-
sch eep svoortstu w in g” (m et pre-prin ts)
citeitsvoorzien in g.
d o o r prof. ir. W . V in k e
di
Z a te rd a g 28 fe b ru a ri 1970
Jaardiner 1970, te houden in het A m sterdam H ilton -H otel. O n tvan gst v a n a f 16.30 uur. T a fe lr e d e te houden d o o r de B u rge m eester van A m sterd a m . Een u itvoerige circulaire kan binnen kort tegem oet gezien w orden.
17 m rt.
1970
G ro n in g e n
do
19 m rt.
1970
R o tte rd a m
vr
20 m rt.
1970
A m s te rd a m
„ S tu re n en stu u reigen sch a p p en van z e e r g ro te s c h e p e n ” d o o r p ro f. ir. J. G erritsm a en/of
en kele
van
zijn
d o 23 a p ril 1970
R o tte rd a m
vr 24 april 1970
A m s te r d a m
m edew erkers.
,,E rg o n o m ie en de b ru g van een vissersvaartuig” d o o r d e h eer ir. H . S chu ffel,
d o 26 feb r. 1970
,.D e
d o 26 febr.
s.i.
1970
G ron in gen
B oven staan d p ro g ra m m a zal in „S c h ip en W e r f ” w o r d e n h e r h aald. W ijz ig in g e n o f aan vu llin gen kun n en h ierin v o o rk o m e n . B oven dien zal van elke v e rg a d e rin g o f a n d e re b ijeen k o m st a a n leden en begunstigers een co n vo catie w o rd e n g e zo n d e n .
H e t bestuur verzoekt leden w elk e wensen o f ideeën hebben b e tre ffe n d e voordrach ten , lezingen, film s e n / o f excursies v o o r het v o l gen d e seizoen, deze aan het secretariaat, B u rg . s'Jacobplein 10, R ottcrdani-2, k e n b a a r te w illen m aken.
N IE U W S B E R IC H T E N PERSONALIA Mutaties Hollandschc Stoomboot schappij N .V ., Amsterdam
M aat
De heer W . A . Schreuder, directeur van de N .V . Hollandsche Stoom boot M aat schappij, Amsterdam, is per 31 december jl. wegens het bereiken van de pensioen gerechtigde leeftijd afgetreden. D e heer Schreuder is ook voorzitter van de Koninklijke Nederlandsche Reedersvereeniging. Per 28 februari a.s. zal voorts de heer H. R. Bergmans terugtreden als directeur der H S M , wegens het aanvaarden van een functie elders in het Nederlandse bedrijfs leven. M et ingang van 15 januari 1970 is de heer G. L . M edendorp benoemd tot directeur der HSM .
de zustermaatschappijen Flam co N .V . en Flameco N .V . te Gouda is de heer W . Pondman indertijd afgetreden als direc teur van de vennootschap, zodat de directie thans uitsluitend gevoerd wordt door de heer P. van Oostveen. Aan de algemeen procuratiehouder, de heer G. J. H. Alink, werd de persoonlijke titel van adjunct-directeur toegekend. T ot procuratiehouder werden benoemd de heren: A . B. I. Nibbering, voor de Staalafdelingen, S. Buitenkant, voor de afde ling Non-Ferro Metalen en W. Polderman, voor de afdeling Diamantgereedschappen.
Mutaties in leiding Edelstaal Maatschappij N .V ., Amsterdam
Bij bovenstaande vennootschap hebben in de afgelopen maanden in de leiding w ijzi gingen plaatsgevonden, in verband met zijn benoeming van de eveneens tot de Internatio-Groep behoren
Commissarissen en directie van L . Smit & C o ’s Sleepdienst N .V . en de N .V . Inter nationale Sleepdienst Maatschappij hebben besloten in de op 10 februari 1970 te hou den Algem ene Vergaderingen van A a n d eel houders vo or te stellen het dividend over het boekjaar 1 september 1968-30 sep tember 1969 (13 maanden) vast te stellen op 26 % . Examencommissie Schcepswerktuigkundigcn,
’s-Gravcnhugc
Geslaagden C2 Nieuwe behuizing Ehrbecker’s Lastechnische en Industriële Onderneming N .V ., Rotterdam
Bovenstaande vennootschap wordt ver plaatst naar de Van Riemsdijkweg 16 (in dustrieterrein W aalhaven), Rotterdam-22. Telefoon: 010-29 44 44* en 16 98 00*. T e lex: 22495.
G . L . Loos & C o ’s Fabrieken N .V ., Amsterdam
19 Decem ber 1969 nam de heer H. H er mans, onderdirecteur en hoofd van de afdeling Gassen ibij G . L. Loos & C o ’s Fabrieken N .V ., Amsterdam, o fficieel af scheid van zijn vele relaties, omdat hij na ruim 44 jaar dienstverband met dit bedrijf met pensioen ging. In zijn plaats werd tot onderdirecteur benoemd de heer J. J. van den Bergh, vele jaren lang verkoop-directeur van de Tech nische A fd elin g en directeur van de dochtermaatschappij Metaalspuitbedrijf De Hem mes N .V ., Amsterdam.
L. Smit & C o ’s Internationale Sleepdienst, Rotterdam
N .V . Elcctrotechnisch Installatiebedrijf A . de Hoop, Rotterdam
In verband met de reorganisaties binnen de bedrijven van genoemde vennootschap is met ingang van 1 januari 1970 de serviceafdeling, onder leiding van de heer J. van Onlangs, opgenomen in het eveneens tot het concern behorende Electrotechnisch Bureau Joh. L. van der Blij te Rotterdam. Telefoon : 010-13 20 00. Internationale Visserü-tentoonstelling te Ancona
Van 25 juni tot 5 juli 1970 wordt te Ancona voor de 30ste keer de internatio nale tentoonstelling gehouden, zow el vo o r beroeps- als sportvisserij. Nadere inlichtingen zijn te verkrijgen bij Ambasciata D ’Italia, U ffic io Com m erciale, Nassaulaan 1, ’s-Gravenhage.
C. G. Pusch, Vlissingen; G. G. H ouw cling, Haarlem ; J. B. Hasselo Smits, D elft; E. Th. Kal, Spijkenisse; J. H. Veen, Vlissingen; F. Huizinga, Vlissingen; A . J. Odink, Utrecht; A . de H o ogd , Am sterdam ; R. Mouthaan, Purmerend; C. J. Verm eulen, Rijswijk A. B. O xfoort, Krom m enie; J. A . D. M. Kouters, Breda; J. W illem se, Rotterdam en R. van Eek, Poortugaal. Technische Hogeschool D elft
Geslaagd v o o r het doctora al examen v o or scheepsbouwkundig ingenieur: J. W . Huisman, W addinxveen; W . Verhage, ’s-Gravenhage. Geslaagd v o or het docotra al examen v o o r vliegtuigbouw kundig ingenieur B. H ofm an, ’s-Gravenhage; E. H o ll, H en gelo; F. R. Polak, Am sterdam ; H. C. Ruseler, D elft; H. Scubert, N ieu w Vennep; P. G . J. Solleveld, Rotterdam; J. P. van V e lzen, H aarlem ; P. T . L. M. van W oerk om , Nijm egen (m et lo f). Lloyd’s Register inspects reactor vessels fo r six nuclear pow er stations in U nited States
L lo y d ’s Register Industrial Services have been awarded a contract fo r the shop inspection o f fou r pressurised w ater type reactor vessels being manufactured fo r the
Westinghouse Electric Corporation by the Rotterdam Dockyard Company. These pressure vessels are intended for the Surry I and II and the North Anna I and II nuclear power stations o f the Virginia Electric and Power Company o f the U.S.A. and the inspection w ork will be carried out by L lo y d ’s Register’s Rotterdam office. The Society is already inspecting two vessels o f the same type fo r the Sequoya I and II nuclear pow er stations o f the Tennessee V alley Authority.
Email en normalisatie
In december 1969 is het normontwerp 82701 verschenen (dit normontwerp wordt N E N 2701) opgesteld voor de subcom missie „E m ail” van het Nederlands N o r malisatie Instituut. Zoals bekend wordt er op dit moment veel gedaan aan normalisatie op internationaal gebied. D e ISO (International Organisation for Standarisation) heeft een technische commissie IS O /TC 107 „M eta llic and nonorganic coatings” benoemd welke commis sie op het ogenblik voorstellen in behan deling heeft voor het beproeven van geem ailleerde produkten. Deze voorstellen komen in grote lijn overeen met die van het „International Enamellers Institute” (IE T ). De Nederlandse subcommissie 310 13 060 heeft besloten de voorstellen die door de ISO/TC 107 commissie in behandeling zijn als Nederlandse norm uit te geven. De subcommissie die dit normontwerp heeft opgesteld is als vo lgt samengesteld: Dr. ir E. de Jong (voorzitter) Technische Fysische Dienst T .N .O . D elft. Ing. P. Dekker, afdeling Emailresearch en bedrijfsonderzoek van Buderischc Eisenwerke, W etzlar Drs. W . Dzcubas, Koninklijke Nederlandse Hoogovens en Staalfabrieken N .V . Ir. G. M. van Dijk, Em ail-H olland, M eppcl Drs M . F. A . Hoens, Ferro (H olla n d ) N .V . E. M. A . Klep, Koninklijke Ijzergieterijen en Em ailleerfabrieken „D e Etna” N .V . Breda H. A . van Oosterhout, Stichting Em ail, Bilthoven P .Staal, VB Tankfabriek Kooim an N .V . Geertruidenberg J. A . de W ilde, Nederlands Norm alisatie Instituut. De onderwerpen die in dit ontwerp normblad worden beschreven zijn: Vervaardiging van proefplaten vo or het keuren van email vo o r staalplaat. Toestel voor het keuren van de bestandheid van email tegen zure en neutrale vloeistoffen en hun dampen. Toestel voor het keuren van de bestandheid van email tegen alkalische vloeistoffen. Bepaling van de bestandheid van email tegen citroenzuur bij kamertemperatuur. Bepaling van de bestandheid van email tegen kokend citroenzuur. Bepaling van de bestandheid van email tegen kokend zoutzuur. Bepaling van de bestandheid van email tegen kokend water en stoom. Bepaling van de bestandheid van email tegen hete natronloog. Bepaling van de afgifte van giftige bestand delen door ingebrand email. Kritiek op dit ontwerpnorm blad wordt verwacht vóór 1 maart 1970. Exemplaren van dit normontwerp kunnen besteld worden bij het Nederlands N o r malisatie Instituut, Polakw eg 5, Rijswijk (Z.H .), telefoon 070-90 68 00.
N ieuw e opdrachten
T ewaterlatingen
Van een Westduitse rederij heeft de N .V . Scheepswerf en M achinefabriek „D e Biesbosch” te Dordrecht de bouw opgedragen gekregen van een „com bi-vrachtschip” vo or het vervoer van stukgoed en /of containers. Het krijgt een draagverm ogen van circa 3125 ton. De bruto-inhoud zal bijna 1600 ton be dragen. H et schip zal in oktober aanstaan de moeten worden opgeleverd aan de o p drachtgever, een Partenreederei onder d i rectie van de heer Ferdinand Lühmann te Cuxhaven. Het schip zal met eigen laadgcrei worden uitgcrust. De hoofdafm etingen zullen worden: lengte over alles 84,20 meter, lengte tussen de loodlijnen 75 meter, breedte op spanten 14,50 meter, holte 6,15/8,50 meter, diep gang 6,10 meter. D e voortstuwing zal ge schieden d oor een D eutz-m otor, type R B V 8 M (8 cylinder, 4 tact met oplading) van 2700 pk bij 375 omw/min, gereduceerd tot 175 omw/min van de schroef via een Renck reductiekast. H et schip zal worden gebouwd onder klas se Germanischer L lo yd met IJsklasse 3.
V o o r rekening van de Sleepdienst en Trans portondernem ing Gerrit J. Eerland L C M Zn., in Rotterdam is op 31 decem ber op de w erf V erolm e in Alblasserdam een zee waardig ponton te water gelaten van onge veer 1400 ton en gebouwd onder toezicht van L lo y d ’s Register. Het schip zal zow el op de binnenwateren als op zee ingezet worden vo o r het ver richten van zw are transporten en heeft een volledige uitrusting aan boord vo or de Rijnvaart. Ten einde een zo groot m ogelijke vrije dekruimte te verkrijgen, is het ankergerei op het voorschip onderdeks aange bracht, com pleet met m otorlier. De h oofdafm etingen van het vaartuig zijn een lengte van 50 meter, een breedte van 13,80 meter en een holte van 2,65 meter. Het schip is speciaal geconstrueerd vo o r het vervoer van zw are constructiedelen en secties en h eeft onderdeks zeer zw are ver sterkingen.
Shell U K Exploration and Production Ltd. heeft IH C H ollan d in Den H aag opdracht gegeven voor de bouw van een „produktieplatform ” (46 m lang, 18 m breed en 20 m hoog). H et geheel zal ongeveer 1400 ton gaan wegen en wordt in drie secties in de N oordzee geglaatst op een locatie onder de Engelse kust. H et produktieplatform zal het aangeboor de gas opvangen en drogen. Daarna w ordt het gas door pijpleidingen, die in de zee bodem zijn ingegraven naar de kust ge transporteerd. D aar wordt het verder be handeld om uiteindelijk via een uitgebreid distributienet terecht te komen bij de con sument. Het produktieplatform wordt bij de produktgroep O ffshore van IH C H ollan d te Schiedam gebouwd. H et zal in juni 1970 compleet met pijpleidingen, elektrische in stallaties en andere hulpmiddelen worden afgeleverd. Geest Industries Ltd. en Scott Lithgow hebben een contract getekend vo o r de bouw van twee snelle koelschepen, die ook containers zullen kunnen vervoeren. D e vaartuigen worden vrijwel gelijk aan de twee schepen die Geest in oktober jl. bij deze w erf heeft besteld. D e waarde van de order is ca. 11 m iljoen pond. D e schepen krijgen een ruimcapaciteit van 350.000 kub. vt. en een deadweight van 7.000 ton. Zij zullen worden voortgedreven door Scott-Sulzers, die ont worpen worden v o o r een dienstsnelheid van 21 knoop. In 1966 bouwde Scotts twee koelschepen, de Geestcape en de Geesthaven. D e vier schepen waarvan thans sprake is, zullen op dezelfde hellingen worden gezet. A lle vier de schepen moeten tussen 1971 en 1972 worden opgeleverd. De Koninklijke Maatschappij „D e Schelde” in Vlissingen heeft opdracht ontvangen voor de reparatie van de Indiase erts tanker A kbar Jayanti (36.600 brt), die op 12 december jl. op de rede van V lis singen bij een aanvaring met de British Statesman zware schade heeft opgelopen. D e tanker is eigendom van de Jayanti Shipping Com pany te Bombay. Een w oo rd voerder van „ D e Schelde” verklaarde dat de order is verkregen ondanks zware con currentie.
Bij de Boele Scheepswerf is een zelfvo o rtstuwende onderlosser te w ater gelaten. H et vaartuig heet W. D . Test en is bestemd voor de W estminster D redging Com pany. H et schip heeft een lengte van 70,2 meter, een breedte van 13 meter, een h oogte van 4,70 meter en een diepgang van 4 meter. V o or de voortstuwing zorgen twee 6 cilin der Lister Blackstone m otoren van elk 495 pk.
19 decem ber 1969 is met goed ge vo lg te water gelaten het motorschip Scheldeborg, bouwnumm er 311 van A m els N .V . te Makkum, bestemd vo o r E. W agenborg's Scheepvaart- & Expeditiebedrijf N .V . te D elfzijl. H oofd afm etin gen zijn: lengte 75 m, breedte 12,35 m en holte 7,50/5,20 m. In dit schip wordt geïnstalleerd een 4-takt, enkelwerkende M .W .M .-m oto r van het type T B R H S 345 A U met een verm ogen van 2400 pk bij 500 omw/min. H et motorschip S cheldeborg w ordt g e bouwd onder toezicht van Bureau Veritas voor de klasse: >{« Haute M er I 3/3 E G la cé I. Op 12 januari 1970 werd de zeesleepboot N o o rd z e e vo o r L. Smit & C o ’s Internatio nale Sleepdienst te w ater gelaten bij de Scheepswerf en M achinefabriek „D e M erw ede” te Hardinxveld-Giessendam . D e doopplechtigheid werd verricht d o or m evrouw T . E. H . Bijl-Zoethout, echtgenote van mr. J. S.Bijl, president-commissaris van de rederij. D e N o o rd z e e zal met haar verm ogen van 9000 ipk een zusterschip zijn van de R od e Z e e en behoren tot de klasse waarin ook de sleepboten Zw arte Z e e en W itte Z e e zijn opgenomen. D e N o ord z ee zal in het a.s. voorjaar in dienst worden gesteld. L . Smit & C o ’s Internationale Sleepdienst heeft kort geleden aan de w e rf „ D e M erw ede” de opdracht verstrekt v o o r de bouw van een v ijfd e zeesleepboot in de 9000 ipkklasse, die een zusterschip zal w orden van de R od e Z e e en de N o ord z ee. Omdat deze opdracht, behoudens kleine w ijzigingen, identiek is aan de vorige, kan met een kortere voorbereidingstijd w orden volstaan, wat betekent dat de kiel v o o r de nieuwe sleepboot — v o o rlo p ig genoteerd als bouwnumm er 600 — binnen enkele weken kan w orden gelegd. D e opleverin g zal plaatsvinden in decem ber 1970.
Proeftochten
Het bij de scheepswerven Gebr. Van Diepen te W aterhuizen gebouwde schip Voreda heeft op de Eems proefgevaren. De Voreda, gebouw d voor rekening van de rederij Harrisons C lyde Ltd. te G lasgow , behoort tot het shelterdektype, heeft een draagver m ogen van circa 1625 ton bij een diepgang van 4,31 meter en ongeveer 2620 ton bij een diepgang van 5,75 meter. D e voornaamste gegevens zijn: lengte over alles 77,20 meter, lengte tussen de loodlijnen 69,50 meter, breedte op spant 11,80 meter, holte tot hoofddek 6,85 meter en een ruiminhoud voor granen van 10.000 kubieke voet. Het schip, gebouwd onder toezicht van de hoogste klasse L lo y d ’s Register o f Shipping, is voorzien van een acht cilinder 4-takt M A K -dieselm otor. Tijdens de p roef vaart werd een snelheid van ruim tw aalf m ijl behaald.
Op de Eems is een geslaagde proefvaart gemaakt met het motorvrachtschip Cairnventure dat is gebouwd bij de N .V . E. J. Smit & Zonen’s Scheepswerven te Westerbroek (G ro n .) voor rekening van de rederij Shaw Savill & A lb ion Com pany Lim ited te Londen. De C airnventure (bouwnummer S 792) heeft een draagverm ogen van circa 1625 ton bij een diepgang van 4,31 meter en circa 2620 ton bij een diepgang van 5,75 meter. D e voornaamste afmetingen bedragen: leng te o ver alles 77,20 meter, lengte tussen de loodlijn en 69,50 meter, breedte op de span ten 11,80 meter, holte tot hoofddek 6,85 meter, holte tot tussendek 4,25 meter, diep gang als open schip 4,31 meter en als ge sloten 5,75 meter. D e ruiminhoud voor granen bedraagt circa 110.000 kubieke voet. De voortstuwing geschiedt door middel van een 8 cilinder 4-takt M AK-dieselm otor, type 8 Mu 451 A K van 1500 pk bij 375 omw per minuut. Tijdens de proefvaart is een snelheid be haald van ruim 12 mijl. Het schip is dus danig ingericht dat met een onbemande ma chinekamer kan w orden gevaren.
Op de Eems is een proefvaart gemaakt met het bevoorradingsvaartuig Clearwater dat is gebouwd bij de N .V . Scheepswerf „A p p in ged am ” , voorheen A . A pol c.v. te Appingedam vo or Britse opdrachtgevers. D e Clearw ater is het eerste schip van een serie van dergelijke scheepstypes die bij deze w erf worden gebouwd voor de bevoor rading van boorplatform s en andere instal laties in vo lle zee en voor werkzaamheden zoals wateronderzoek, cartografering, seism ografische onderzoek, personeelstransport, sleepwerk, begeleiding van submergils (kleine onderzeeboten), duikerwerkzaamheden etc. H et schip is voorzien van twee schroeven v o o r de voortstuwing en verder van een sterke boegschroef (fabrikaat Pleuger) waar d oor een zeer snelle wendbaarheid wordt verkregen. D e voortstuwing geschiedt door middel van twee elk 700 pk sterke diesel motoren, terw ijl voorts in de machinekamer drie Lister-diesel en D A F-diesel aggregaten staan opgesteld zom ede twee roermotoren en roerpom pen v o o r een z.g. wegafhankelijke en tijdafhankelijke besturing. De ma chinekamer is sterk geautomatiseerd zodat de bediening van af de brug kan geschieden. D e uitrusting is zeer modern en bestaat o.m. uit een T en fjo rd stuurmachine, Arkas auto matische piloot, Decca navigator, radar, richtingzoeker etc. Voorts is aan boord een m oderne en com fortabele accommodatie voor 24 personen.
V erder is een geslaagde proefvaart gemaakt met de m otorsleepboot B on Secours /// welke is gebouwd bij Bodewes’ Scheeps werven N .V te Martenshoek (G ron .) voor Franse rekening. Het vaartuig heeft de navolgende vo or naamste afmetingen: lengte over alles 26,80 meter, lengte tussen de loodlijnen 24 meter, breedte op spant 7,20 meter en holte 3,70 meter. De voortstuwing geschiedt door middel van een 750 pk 6 cylinder Deutz-dieselmotor, terwijl voorts in de machinekamer nog enige motoren vo or hulpaandrijving staan opgesteld. D e uitrusting is zeer modern en bestaat o.m. uit een Kortstraalroer. D e bouw geschiedde onder toezicht van Klasse Bureau Veritas en de Scheepvaart Inspectie.
Overdrachten
Op 5 januari 1970, is door de N .V . Kon. M ij. „D e Schelde” te Vlissingen (lid van de Rijn Schelde G ro ep ) het bouwnummer 339 aan de opdrachtgevers overgedragen. Bouwnummer 339 is het casco van een bijzonder schip, dat door „D e Schelde” werd gebouwd in opdracht van Akers Mechaniske Verksted te Oslo en bestemd voor het transport van auto’s van het merk Volkswagen van W estEuropa naar N oordAm erika. Verkochte schepen
H et IJslandse m.s. Anna B org (811 brt) is onlangs verkocht aan H. & P. H olw erda te Heerenveen. H et schip is onder de naam Elisabeth H olw erda vertrokken naar Par. H et vaartuig hoorde toe aan Skipaleidir H / F te Reykjavik en was in 1962 ge bouwd. Op 18 decem ber van het vorige jaar kwam het te Rotterdam vo or de laatste maal onder de naam Anna B org aan.
Verkocht m.s. L ib erty , toebehorend aan Rederij m.s. L ib erty Groningen, 620 m.tons dw, gebouwd 1952, uitgerust met 375 pk Bronshoofdmotor. H et schip is inmiddels aan de nieuwe eigenaar overgedragen en zal onder de naam Papuan Liberty naar N ew Britain vertrekken. Verkoop kwam tot stand via Supervision Scheepvaart & H andelsbedrijf te Rotter dam.
D o or bem iddeling van Supervision Ship ping & Trading in Rotterdam is het motortankschip Elpis, bouwjaar 1955, m e tende 17.730 dwt, uitgerust met een 5650 pk D oxford-m otor, van de Vanguard Tankers, M onrovia, en in beheer bij Vinke & Co, Am sterdam , vo o r de sloop naar Form osa verkocht.
H et 378 brt metende m.s. D ietert, ge bouwd in 1955 bij J. Vos & Zn te G ro ningen, van de heer H . W . Schreiber te Groningen is verkocht aan kopers in Pa nama. Tevens is het 499 brt metende m.s. D avid verkocht aan kopers in Griekenland. D e D avid, eigendom van Rederij „W ille m Beukelsz” te Breskens, werd in 1952 ge bouwd bij Scheepswerf „ D e W aa l” te Zaltbommel. D e verkopen geschiedden door be m iddeling van M aritiem Bureau J. E. den Brave N .V . te Amsterdam.
N e d e rla n d s N orm alisatie-in stitu u t,
Rijswijk (Z H ) Herziening van normen voor schroefbouten, schroeven en moeren
N E N 1617 Lage dopm oeren. Metrische schroefdraad. U itvoerin g m N E N 1618 H oge dopmoeren. Metrische schroefdraad. U itvoerin g m en mg N E N 2309 Hamerkopbouten. Metrische schroefdraad. U itvoerin g g N E N 23 10 Knevelschroeven. Metrische schroefdraad. U itvoerin g g en mg N E N 2314 Verzonken bouten met twee nok ken. Metrische schroefdraad. U itvoering g N E N 2316 Keilbouten. Metrische schroef draad. U itvoerin g g N E N 2327 Zeskantbouten, schroeven en tapeinden. Bijzondere typen N E N 5533 Stelschroeven met binnenzeskant en korte tap. Unieschroefdraad N E N 5565 Cilinderkopschroeven met bin nenzeskant. Unieschroefdraad N E N 5568 Zeskantbouten. U nieschroef draad. U itvoerin g A N E N 5570 Zw are zeskantbouten. U n ie schroefdraad. U itvoerin g B N E N 5577 Zeskantmoeren. U nieschroef draad. U itvoering A N E N 5580 Zw are zeskantmoeren. U nie schroefdraad. U itvoering B Van de hierboven genoemde normen vorm en die vo o r dopmoeren, hamerkopbouten en knevelschroeven een uitbreiding van het nor menpakket voor bevestigingsartikelen. D eze normen zijn in overeenstemming met de overeenkom stige Duitse, zij het dan dat de schroefdraadlengten reeds zijn aangepast aan de internationale afspraken. D eze afspraken zijn ook de reden van de herziening van de norm vo o r de verzonken nokbouten; van deze bouten is derhalve de schroefdraadlengte gewijzigd. De norm voor keilbouten is de laatste norm die is opgesteld in het kader van de overschakeling van whitworthschroefdraad op metrische schroefdraad. Zoals bekend, worden de nor men voor bevestigingsartikelen met whit worthschroefdraad binnenkort ingetrokken en is de produktie van deze artikelen in N e derland vrijw el geheel gestaakt. D e norm vo o r bijzondere typen geeft een overzicht van de mogelijkheden die er zijn om bevestigingsartikelen in afw ijking van de gewone normen uit te voeren met b.v. een bijzonder steeleinde, een splitpengat, een gleuf o f iets dergelijks. D e norm is in de nieuwe druk met een aantal typen uitgebreid. D e groep normen vo o r bevestigingsartikelen met unieschroefdraad is kort geleden door intrekking van enkele normen beperkt tot het strikt noodzakelijke. V a n de normen die bleven bestaan, zijn er thans enkele her drukt, waarbij enige correcties zijn aange bracht. Exemplaren van deze normen zijn verkrijg baar bij het Nederlands Norm alisatie-instituut, Polakw eg 5 te Rijswijk (Z H ), tegen on derstaande prijzen: N E N 1617 N E N 2316 N E N 2327 N E N 1618 N E N 5533 N E N 5565 N E N 2309 N E N 5577 N E N 5568 N E N 2310 N E N 5580 N E N 5570 N E N 2314 niet-contribuanten ƒ 4,50 ƒ 6,75 contribuanten N N I ƒ 3 ,— ƒ4,5 0 studiedoeleinden ƒ 1,50 ƒ 2,25 Bij aantallen gelden belangrijke kortingen.
T IJD S C H R IF T E N R E V U E U ittreksels van en ige belan grijke artikelen uit bu itenlandse tijdsch riften , zoa ls d e z e w o rd en v e r w e rk t in D o cu m en ta tie-R evu e en de k aartzen din gen , w e lk e het „ N a t io n a a l Instituut v o o r S ch eepvaart en S cheeps b o u w ” , m aandelijks aan de d a a ro p gcab on n eerd en d o e t toek om en . D e aanwinsten der bibliotheek, z o w e l op nautisch als technisch geb ied , w o rd e n even een s aan b.g. abonnees toegezon den . In lich tin gen w o rd en gaarn e verstrekt d o o r de a fd . D o cu m en ta tie van het Instituut, B u rg. s’Jacobplein 10, R o tterd a m (tel. 132040, toest. 7). Calculation and ineasureim-nt o f the vcrtical and horizontal vibration frequencies o f a large ore carrier. Prof. G . Aertssen en ir. R. de
Lembre. U itvoerige berekeningen worden beschreven m.b.t. de trillingsfrequenties in ballast en geladen conditie (resp. 40.000 ton en 70.000 ton waterverplaatsing) van het ertsschip „M ineral Seraing” , gebaseerd op de methode van Prohl en toegepast d oor Andersson en Norrand. Gebruikt werden 6 knopen voor de verticale en 5 voor de horizontale trillingen. De resultaten komen bevredigend overeen met metingen aan boord met 4 knopen. Ook de trillingsprofielen konden worden geïdentificeerd. Het schip werd voor de metingen verdeeld in 115 secties, waarvan werd aangenomen dat de aangenomen waarden van massa en stijfheid over de gehele lengte constant waren. De o o r zaken van de trillingen (voortstuwingsinstallatie, schroef, enz.) w or den toegelioht, de formules voor de berekening verklaard en in tabellen vergelijkingen gepubliceerd tussen berekende en gemeten trillingsfrequenties met verschillend aantal knopen. Trans. N o rth East Coast Insl. o/ Eng. & Shipb. vol. 86, nr. 1, nov. 1969, blz. 9-12, 2 fig., 2 tab., 4 graf., 9 ref.
Bcobachtungen am fahrenden W ellen. R. Am ersdorffer.
Schiff
in
hohen
langslaufendcn
De vraag inhoeverre zeegang de stabiliteit van een schip beïnvloedt wordt in dit artikel behandeld door een dekofficier aan de hand van praktijkervaringen. De waarnemingen van de auteur werden uitge voerd op een vaartuig van 130 X 16,5 X 7 (d.g.) m, bij een snel heid van 15 kn, recht van achter inkomende golven van 6,5 m hoog bij windkracht 8-9 met als oogm erk een benaderingsformule te vinden voor de berekening van hellingskrommen. Geconstateerd werd dat de golven na het passeren van de midscheeps afvlakken bij het door lopen naar het scherpere voorschip; voorts dat een g ó lf reeds voor het bereiken van het hek lager wordt en in het algemeen minder hoog is dan de omringende zeeën. Dit verschijnsel wordt niet toegeschre ven aan een storende invoed van de scheepsvorm, doch vindt waar schijnlijk zijn oorzaak in de orbitale beweging van de scheeps schroef. De afvlakking aan het hek draagt slechts weinig bij ter ver betering van de aanvangsstabiliteit, daar de scherpe achterschiplijnen deze verbetering elimineren. Als resultaat van de metingen blijkt, dat de toename van de waarden der aanvangsstabiliteit van de werkelijkheid 15-20 % lager zijn dan de theoretisch berekende. D e beschreven observaties worden belangrijk geacht voor de scheeps ontwerper. Hansa jrg. 106, nr. 21, I nov. 1969, blz. 1913-1916, 5 diag. en nr. 22, II nov. 1969, blz. 2078-2082, 12 diag. en graf.
T w in huil ships. E. C. B. Corlett.
Besproken worden de basisparameters voor ontwerpen van grote catamarans met symmetrische rompen met de voor- en nadelen van dit scheepstype. Als conclusie wordt getrokken, dat de voor delen alleen tot uiting komen, indien ruimte belangrijker is dan draagvermogen en bij het varen in ondiepe wateren. Verdere con clusies luiden, dat de catamaran meer weerstand opwekt dan con ventionele schepen, tenzij de snelheid-lengteverhouding hoog ligt. De hydrodynamische attractie is geconcentreerd .op lage waterverplaatsing-lengteverhoudingen. Factoren worden in beschouwing genomen m.b.t. de weerstand, voortstuwing, sterkte, zee-eigenschap pen, stabiliteit, permeabiliteit, e.a. D o or de sdhrijver zijn onder zoekingen verricht met 4 geheel verschillende catamarans, t.w. ri vierschip, 280 X 42 X 6 (d.g.) voet, ca. 950 ton, 2 X 750 pk; rivierwaterbus, 135 X 20 (2 X 10) X 5,5 (d.g.) voet, 244 pass.; autoveerboot, 400 X 102 X 16,5 (d.g.) voet, 470 auto’s, 12.000 rpk, 21 mijl; containerschip, 630 X 150 X 31 (d.g.) voet, 1450 containers, 22 mijl. Plantekeningen van genoemde scheepstypen worden gepubli ceerd en in tabellen vergelijkbaar gemaakt met conventionele schepen van dezelfde afm. en cap. als bovengenoemde, alsmede van blockcoëfficiënten, staalgewicht, waterverplaatsing, voortstuwingsinstallaties, brandstofverbruik, draagvermogen, holte, waterverplaatsing en nat oppervlak. Als conclusie wordt gesteld, dat de catamaran in bij zondere gevallen attractief kan zijn, doch een goed ontwerp van een één-romp schip de voorkeur geniet. Trans. R oya l lust. o f Nav. Arc/i. vol. 111, nr. 4, okt. 1969, blz. 401438, 4 pl. tek., 6 fig., 25 graf., 6 tab., 2 ref.
The sélection and application o f marine pumps. I. S. Palersonand
A . Ralston. D e rationalisering in de Produkten die d o or de pompfabrikanten wordt uitgevoerd, sluit in het ontstaan van een bepaalde range van hydraulisch samenhangende units, teneinde aan de gestelde en te verwachten eisen te kunnen voldoen. De daaraan ten grondslag lig gende principes worden in deze verhandeling besproken in samen hang met de keuze van pompen vo o r gegeven verrichtingen. N a o p somming van de fysische, mechanische en hydraulische eisen in het bijzonder geldend v o o r scheepspompen, worden de gevolgen daar van op het pompontwerp n.a.v. de huidige ontwikkeling in de scheeps bouw, de standaardisatie, automatisering, hulp modules en vergro ting van scheepsafmetingen, besproken. D ergelijke ontwikkelingen benadrukken de strikte noodzaak tot integratie van het pomp- en systeemontwerp, hetgeen benadrukt wordt door onverwachte m oei lijkheden die zich kunnen voordoen. 1 M A S 1969, Sect. 5, blz. 9-18, 12 fig., 5 ref. Propelleroptimierung für ein Massengutschiff unter Berücksichti gung des instationären Druckfeldes der Schraube. M . Kloppenburg.
In de verhandeling wordt gewezen op de belangrijkheid, bij het kie zen van een schroef, van bestudering van de trillingskrachten in het achterschip veroorzaakt door het veranderlijke drukveld van de schroef en de hierdoor uitgeoefende krachten op het achterschip. Aangetoond wordt, dat een groot aantal bladen deze krachten ge deeltelijk elimineert en dat tevens het schroefrendement hierdoor wordt verhoogd, o ok bij constante diameter en constant omwente(jngsgetal. In het bijzonder geldt dat bij een laag aantal om wente lingen. Wel is het aantal bladen, uit hoofde van vervaardigingsproblemen, begrensd, daar bij toepassing van vele bladen de naafdiameter vergroot m oet worden, w aardoor van de rendementswinst een per centage verloren gaat. Aan de hand van onderzoekingen is gebleken, dat 6-7 bladen in het algemeen de meeste voordelen bieden. Be rekende voorbeelden vo o r het vaststellen van een juiste keuze van het aantal schroefbladen (4-9) worden gegeven met als parameters de diameter, aantal omwentelingen, weerstand, stuwdruk, volgstroom enz. met opgave van het optimaal aantal bladen. Gebleken is, dat het aanbrengen van 9 bladen op een naaf van 0.2 D niet m ogelijk is. Schiffstechnik jrg. 16, nr. 84, nov. 1969, blz. 116-120, 1 fig., 10 graf., 6 ref. M o d el and full scale motions o f a twin-hull vessel. M . F. v. Sluijs. D o o r het N.S.P. werden onderzoekingen verricht m.b.t. de zeeeigenschappen van het catamaran m.s. D a plu s (40 X 14,77 (w.1.) x 8,20 m). G everifieerd werden de correlatie tussen de bewegingen van het schip in zee en modelexperimenten, alsmede de m ogelijk heden onderzocht om het gedrag in een onregelm atige zee te v o o r spellen met de resultaten van proeven in regelm atige golven. De metingen in zee toonden aan, dat de verticale bewegingen in zee zeer gunstig zijn (1,75 m in de midscheeps) en dat de onderzijde van het hoofddek slechts wordt geraakt bij betrekkelijk hoge zeegang. De metingen werden uitgevoerd in de N o o rd zee bij windkrachten van 0-9 en golfhoogten van 1-4 m. De overige bewegingen (slingeren, stampen) zijn in tabellen verwerkt. Neder!. Scheepsstudiecentrum T N O , report nr. 131 S, blz. 6-21, 2 fig., 4 tab., 28 diag. Source generaled ships o f minimum theoretical wave résistance.
A. Y . Lee. Het artikel beschrijft de resultaten van een onderzoek naar de hydro dynamische overall efficiency van mathematisch optim ale schepen met gebruik van de door Inuè voorgestelde techniek, waarvan de grootste aantrekkelijkheid w ordt gevorm d door de mogelijkheid een geheel nieuwe benadering van scheepsvormen te bepalen. D e experi menten werden uitgevoerd om de theoretische methode geschikt te maken voor de praktijk, vo o r verbetering van bestaande standaard ontwerpen en tot rationalisatie van de ontwerp procedure vo or een analytische benadering. Een flexibel optimaal schema wordt in be schouwing genomen vo o r het vaststellen van minimum weerstand m.b.t. door het schip opgewekte golven. Z o w el uit de proeven als praktijkervaringen bleek, dat de Inuè-methode een weerstand verm in dering m ogelijk maakt, in het bijzonder bij schepen met een bulbvoorsteven. De beste vorm van een bulb w ordt aangegeven. H et vaststellen van de scheepslijnen door stroomlijnberekeningen in een computer, w ordt tenslotte uitvoerig besproken. Trans. R oy a l Inst. o f N a v y A rch. vol. III, nr. 4, okt. 1969, blz. 449485, 5 fig., 19 graf., 5 tab.