Morgunblaðið - 08.01.1965, Blaðsíða 13

Morgunblaðið - 08.01.1965, Blaðsíða 13
Föstudagur 8. januar 1965 MORGUNBLAÐIÐ 13 Skrúfuhávaði og síldveiðarnar eftir Hjálmar R. Bárðar son, skipaskoðunarstjóra 1. Síldarskipstjórar og síldveiði ÞEGAR litið er yfir aflaskýrsl- tir síldveiðiskipanna, verður varla hjá því komizt að hugleiða, hvað kunni að valda þeim mikla mun á aflamagni, sem þar kemur fram, jafnvel þótt reynt sé að meta aðstöðumun vegna skipa- stærða, veiðitíma og annarra slxkra aðstæðna. Auðvitað ræður heppni hér nokkru eins og við allan veiði- skap, en það er hér greinilega um önnur atriði að ræða engu síður. Það virðist augljóst, að hæfni skipstjóra, tækni þeirra og þjálfun þeirra í meðferð tækja og beitingu skips og veiðarfæra á hagkvæman hátt ræður mjög miklu. Margir okkar bezfu síld- arskipstjóra hafa skipt um skip, og eftir hæfilegan tíma, sem það eðlilega tekur að kynnast nýju skipi eins og hverju öðru verk- færi og tæki, þá hafa þeir haldið áfram að vera meðal hæstu síld- arskipstjóranna. Hefur verið rætt um það, aðal- lega nú á þessu ári, að skrúfu- hávaði kynni að valda mismun á veiði á sumum skipunum. Sam- tímis var farið að hugleiða þessi mál meir en áður. Á nokkrum skipanna var skipt um skrúfur eða skrúfúblöð, og er þar bæði um að ræða ný skip og gömul. Að sögn skipstjóranna er talið að hér hafi í mörgum tilfellum ver- ið ráðin mikil bót á. Við stöndum þó hér andspænis algerlega nýju verkefni í fisk- veiðitækni, Þessu atriði hefur fram til þessa verið sára-lítill gaumur gefinn og rannsóknir á skrúfuhávaða hafa fram til þessa erlendis mest verið kafbátahern- aðarlegs eðlis, í sambandi við leitartæki fyrir skip í hernaði og reyndar lítilsháttar líka vegna hvalveiðanna. 2. Hvað heyrir síldin? Okkur er ekki mikið kunnugt nm það, hvað síldin heyrir. Rann sóknir á því verkefni hafa flest- ar verið gerðar í fiskasöfnum, þar sem veggir kerjanna trufla hljóðburð, borið saman við opið haf. Talið er þó samkvæmt brezk- um rannsóknum, að síld heyri hljóð upp að 10000 riðum, sem er noákuð lægri tíðni en mannseyr- að heyrir. Síldin er talin heyra mjög langt niður, að minnsta kosti eins og mannseyrað. Fiskar af öðrum stofni en síldin, t. d. þorskar, eru taldir hafa minna heyrnarsvið en síldin. Víst er að hljóð berst mjög auð veldlega langar leiðir neðansjáv- ar, og hraði hljóðs í sjó er 1450 til 1500 metrar á sek. við yfir- borð sjávar, breytilegur eftir hitastigi sjávarins. Sagt er, að þegar farið var að nota gufuknúin skrúfuskip í stað seglskipanna við fiskveiðar, þá hafi menn óttast, að skrúfuháv- aðinn myndi fæla allan fisk af miðunum. Svo fór þó ekki. Þótt við notum nú nær eingöngu mun háværari og stærri díselvélar í fiskiskipin, virðist fiskur enn vera á miðum, en þó erum við raunar enn í dag að hugleiða sama vandann. Líkt var ástandið þegar dýpt- armælar og fiskileitartæki voru tekin í notkun. Eins og kunnugt er byggist notkun þeirra á því, að þau senda frá sér örbylgju- hljóð, sem síðan endurkastast frá föstum hlutum í sjónum, eða frá sjávarbotni og tækin skrá fjar- lægð þeirrá á pappírsræmu, eða gefa frá sér heyranlegt bergmáls- hljóð á stjórnpalli skipsins. í fyrstu var óttast, að fiskurinn myndi fælast þessi hljóð, þótt þau væru ofan við hljóðnæmi mannseyrans. Hljóðbylgjur með tíðni, sem er ofan við heyrnarsvið eðlilegs mannseyra er nefndar ultrasonic- bylgjur á erlendum málum, en mætti nefna örbylgjur á íslenzku. Örbylgjur eru þá þær bylgjur sem hafa hærri tíðni en kringum 20.000 rið á sekúndu (cycles/sec.) Þó skal þess getið, að við sum slík mælitæki er notuð lægri tíðni, og þá oft talað um örbylgj- ur („ultrasonic") þótt það sé ekki fyllilega rétt. Efri takmörk þess hljóðs, sém venjulegt manns eyra heyrir, er tíðnin 16,000 til 20,000 rið (þ. e. 16—20 kc/s.) Hræðslan við að fiskurinn fæld ist þessar örbylgjur virðist vera ástæðulaus, að því er bezt verður séð. Að minnsta kosti virðist fiskur ekki fælast, þótt þessi ör- bylgju-bergmálstæki séu sett í gang eða stöðvuð. Samband getur þó verið milli heyranlegra hljóðbylgna og ör- bylgnanna, þannig að örbylgjur geta átt upptök sín í heyranlega hl j óðby lg j us viðinu. 3. Hávaði frá skipum, skrúfuhávaðinn Hávaði frá skipum getur verið af ýmsum orsökum, en skrúfuháv aðinn mun að öllu jöfnu vera mest áberandi, síðan hávaði frá ýmsum vélum skipsins, og á fiski skipum má nefna hávaða frá veiðitækjum, vindum og öðrum slíkum búnaði. Skrúfa sem snýst aftan við skipsskrokk veldur snúningi á ná lægum sjó, auk þess langskips- þrýstings, sem knýr skipið áfram. Þessar hreyfingar valda alltaf einhverjum hávaða, bæði innan heyrnarsviðs mannlegs eyra, og stundum líka hátíðni sveiflna á örbylgj us viðinu. Hávaði þessi á sér ýmsar or- sakir. Snúningshraði skipsskrúfu er venjulegast svo mikill, að óreglu- legar (turbulent) straumhreyf- ingar myndast. Þegar skipsskrúfan vinnur með álagi koma því frá skrúfublöð- unum straumsveipar, sem orsaka jafnan hávaða eða suðandi hljóð, þegar skrúfan vinnur í ótrufluð- um sjó, þ. e. a. s. ef skrúfan ekki er aftan við skipsskrokk heldur snýst ein sér. Þegar sama skipskrúfan vinn- ur aftan við skipsskrokk breytist þessi jafni hávaði í óreglulegri hávaða. Ástæðan er sú, að nú fara skrúfublöðin í gegnum sjáv- ar-svið með mismunandi hraða, því nokkur hluti sjávar fylgir alltaf með skipinu. Hjá þessum hávaða verður að sjálfsögðu aldrei komizt alveg, en til að hann sé sem minnstur, þarf að vera vel rúmt um skrúfu- blöðin í skrúfugatinu, aftur- stefni þarf að vera sem þynnst aftast og þannig lagað, að að- streymi að skrúfu sé sem trufl- anaminnst. Sérstaklega skal í þessu sam- bandi vakin athygli á því, að zinkklossar, sem settir eru til ryðvarnar, ættu aldrei að vera beint framan við skrúfublöðin, því þar geta þeir valdið veru- legri truflun á aðstreymi að skrúfu, sem aftur veldur aukn- um hávaða. Zinkklossana er bezt að setja annaðhvort á skrúfu- bossinn, við miðlínu skrúfunnar, og á stýri aftan við bossinn, eða á kjalarhælinn utan við að- streymisflöt skrúfunnar. Stýrið þarf að vera í hæfilegri fjarlægð frá skrúfu og þannig lagað, að það valdi sem minnstri straumtruflun. 4. Syngjandi hávaði frá skipsskrúfum Við sérstakar aðstæður sem á- kveðast af snúningshraða skrúfu, skrúfuálagi, sjávardýpt yfir skrúfu og stafnhalla skipsins get- ur myndazt syngjandi hávaði frá skipsskrúfum, sem getur náð töluverðri orku. Þessa hávaða, hefur í vaxandi mæli orðið vart á undanförnum síðustu áratug- um, eftir að farið var að gera skrúfublöð meira straumlaga og leggja meiri áherzlu á nákvæma framleiðslu þeirra. Syngjandi hávaði er algengastur frá skrúfu- Hjálmar R. Bárð'arson. blöðum, sem eru með nokkuð breiðan ávalan framkant sem skurðflöt blaðsins. Skrúfublöð með hvassa brún á framkanti hafa ekki reynzt eins hávaðasöm að þessu leyti. Þessi söngur í blöðunum hverfur oft ef stýri er hreyft, og heyrist yfirleitt ekki, þegar skrúfan vinnur aftur á bak. Þessi hávaði frá syngjandi skrúfum er enn rannsóknarefni og ekki fullleyst. Þó hefur helzta lausn þessa hávaða-vanda verið að breyta lagi á enda skrúfublað- anna, þar sem hraði þeirra er mestur gegnum sjóinn, þannig að þar er skrúfan þverskorin, og er á hluta löguð eins og meitill í brúnina. Auk þess er lögð á það mikil áherzla, að yfirflötur skrúfublaðanna sé sem jafnastur og póleraður, þannig að ójöfnur valdi ekki hvirfilstraum, sem aft- ur orsakar hávaða. 5. Skrúfuhávaði frá kavitation Ein allra helzta hávaðaorsök frá skipskrúfum er frá svonefndri kavitation. Þegar um er að ræða streymandi vökva, eins og sjó, þá er með kavitation átt við undir- þrýsting sem myndast staðbund- inn á takmörkuðu svæði, eins og í smáblöðrum í sjónum. Þessi undirþrýstingur er svo mikill, að hann verður minni en uppgufun- arstig vökvans við ráðandi hita- stig. Vökvinn gufar því skyndi- lega upp innan þessa litla tak- markaða svæðis. Þessi skyndilega breyting vökvans í lofttegund er háð hitastigi og þrýstingi á staðn um. Elisfræðileg mörk við upphaf kavitationar eru aðallega háð hraða skiksskrúfunnar í sjónum og álagi hennar. Á undanförnum árum hefur snúningshraði á skipsskrúfum og álag á þeim verið aukið jafnt og þétt. Þessvegna verður það sí- fellt algengara, að skipsskrúfurn- ar nái þeim mörkum þar sem kavitation hefst, eða jafnvel oft verulega fram yfir þau mörk, inn á svið kavitationarinnar. Hávaðinn frá skipsskrúfu af völdum þessa fyrirabæris, er eins og snark eða smellir bæði þegar blöðrurnar vegna undirþrýstings- ins myndast, og þegar þær skella saman aftur. Hávaði sá, sem myndast frá kavitationinni er yfir allt heyran lega hljóðsviðið, og líka langt inn í örbylgjusviðið. Að sjálfsögðu er reynt að teikna skipsskrúfublöð þannig, að þau séu eins laus við kavitation og hægt er. Þetta er yfirleitt auð- framkvæmanlegt þegar um er að ræða hæggengar skrúfur með hóf legu álagi á skrúfu. Með auknum snúningshraða skrúfu og með auknu álagi, eins og nú er farið að nota í vaxandi mæli, er meira vandaverk að búa til algerlega kavitationslausar skrúfur, sem vinna eiga i óreglulegu að- streymissvæði skipsins. Þvermál skrúfu, sem og skrúfuflötur get- ur líka gerbreytt þessum hlutr föllum. Fjöldi skrúfublaðanna hefur og áhrif, en hann er þó oftast bundinn við 3 eða 4 blöð á skiptiskrúfum minni skipa. 6. Mæling skrúfuhávaða ■ fiskiskipa Mæling skrúfuhávaða fiski- skipa er svo til alger nýjung. Skrúfuhávaði nokkurra íslenzkra síldveiðiskipa hefur verið mæld- ur hér og í Noregi á árinu 1964. Reyndar er það jafnvel of mik- ið að segja að skrúfuhávaðinn hafi verið mældur. Raunveru- lega hefur hann aðeins verið skráður með því móti, að hann hefur verið tekinn upp á segul- *band. Þessar segulbandsupptökur á skrúfuhávaða eru gerðar á þann hátt, að sérstökum neðansjávar- hljóðnema er sökkt niður í sjó- inn, sem fjarst landi eða bryggju. Skipið, sem mæla á hávaðann frá, er látið sigla fram og aftur í sömu fjarlægð fram hjá hljóð- nemanum í sjónum og hljóðið er síðan magnað, oft um 400 sinn- um, og hávaðinn síðan tekinn upp á segulband. Hentugt þykir að minnka orku lágtíðnis hávaðans miðað við há- tíðnis hávaðann með síu, til að hávaðaorkan verði' sem jönfust við alla tíðni, sem skráð er inn á segulbandið, t d. allt upp í 14.000 rið. Með því að taka inn á sama segulband þekkt hljóð- magn frá sérstöku tæki, má síð- ar sundurgreina þann hávaða, sem tekinn hefur verið upp á segulbandið. Þannig er hér um að ræða gagnasöfnun til frekari rannsókna síðar. Að sjálfsögðu er hségt að leika segulbandið og gera beinan sam- anburð á hávaða einstakra skipa, en að svo komnu máli er eigin- lega ekki um mælingu hávaða að ræða í eiginlegum skilningi þess orðs. Sá galli er líka á þessum athug- unum, að umhverfið og veðurfar getur haft mjög mikil áhrif á ár- angurinn. Þessvegna er ekki hægt að bera saman að gagni mælingar, sem gerðar eru á mis- munandi stöðum og við mismun- andi aðstæður. Sjávardýpi þar sem mælt er hefur t. d. mjög mikil áhrif á hljóð-upptökuna, einnig bylgjur við ströndina, botnlag og botn- efni. Engin skipaumferð má vera á margra mílna svæði þegar hljóðið er tekið inn á segulband- ið. Trillubátur í tveggja mílna fjarlægð getur t. d. eyðilagt mæl- ingu, vegna þess hve hljóðnæm upptökutækin eru, og bylgju- skvettur við ströndina auka grunnhávaðann nóg til að trufla mælingu. Mismunandi heit sjáv- arlög breyta líka hljóðburði í sjó töluvert. Þrátt fyrir alla þessa mörgu annmarka er þó hægt að hafa þó nokkurt gagn af hljóðupptöku á skrúfuhávaða, ef þessi upptaka er gerð á mismunandi skipum, en með sömu tækjum á sama stað og við sem allra líkust veðurskil- yrði. Á þann hátt er hægt að gera sér grein fyrir mismun á hávaða frá mismunandi skipum, og líka breytileik hávaðans ■ frá sama skipi, en með t. d. mis- munandi snúningshraða vélarinn ar og mismunandi stigningu á skiptiskrúfu skipsins. Einnig má taka upp á segulband hávaða frá hjálparvélum skipsins, frá vind- um og dælum í gangi o. s. frv. til að kanna betur hávaða frá hverju einstöku tæki sem hávaða getur valdið. Raunveruleg hávaðamæling og nákvæm skráning hávaðans í töl- um fæst hinsvegar ekki nema með hljóðfræðilegri mælingu á segulbandinu, og þá þarf að að- greina einstök hljóðbylgjusvið, til að mæla hvert fyrir sig í styrkleika og orku. Tæki til slíkra rannsókna á segulbandi munu vera til hjá 'hernaðarþjóð- um, en ekki frjáls til afnota við almennar rannsóknir. 7. Hver er árangur þessara hljóðmælinga? Af þeim mælingum, sem þeg- ar hafa verið gerðar á íslenzkum síldveiðiskipum hafa þegar nokkr ar einfaldar staðreyndir verið staðfestar. Hávaði frá skrúfum síldveiði- skipanna er töluvert misjafn. Eins og fram hefur komið hér að framan er hinsvegar orsök skrúfu hávaða svo marg slungin, að ekki er hægt að segja ákveðið nema að lokinni sérrannsókn hvers einstaks skips, hvað veldur þessum mismun og hvernig bætt verði úr þar sem háðaði er mest- ur. a) Almennt mun þó óhætt að fullyrða að hraðgengar skrúfur með miklu álagi valdi mestum hávaða. b) Það kemur greinilega í ljós við hljóðupptöku, að minnst- ur hávaði frá skiptiskrúfu er þeg- ar hún er látin vinna með fullri stigningu, en með minni snún- ingshraða. Þessi aðferð skyldi því alltaf notuð þegar síldarskip nálgast síldartorfu og kastar nót. c) Það er greinilegt, að breyt ingu á stigningu skrúfunnar og breytingu á snúningshraða vélar- innar meðan á kasti stendur ber að forðast eins og hægt er, því öll slík breyting gefur frá sér miklu meiri hávaða en stöðugt ástand, þ. e. a. s. óbreytt stigning skrúfu og óbreyttur snúnings- hraði vélar. d) Hreyfing á stýri, sé það vel lagað, virðist ekki hafa nein veruleg áhrif á hávaða frá skrúf- unni eða skipi. e) Greinilegt er, að geysimik- ið atriði er að öll skrúfublöðin séu eins nákvæm í stigningu, lagi, þyngd og þyngdarpunkti og mögulegt er. Smáskemmd í blaði er nóg til þess, að hávaði frá skrúfunni eykst verulega. Ef skrúfa á síldarskipi verður fyrir hnjaski þá er nauðsynlegt að láta gera við hana strax og slípa og afbalansera öll blöðin aftur, at mikilli nákvæmni. f) Hjálparvélar geta sumar verið hávaðasamar, en um þær er þó ekkert hægt að fullyrða almennt. Sé þess nokkur kostur mun þó að öllu jöfnu vera rétt að forðast að hafa hjálparvél i gangi þegar nálgast er síldar- torfu eða kastað á síld. g) Hávaði frá nót sem er kastað hefur ekki verið mældur enn svo vitað sé. Ekki þykir mér það þó vera ósennileg tilgáta, að skarkali frá nótinni geti fælt síld, t. d. þegar blýin skella á byrðing skipsins og bylur í eins og í tómri tunnu. Sá hávaði hlýtur líka að dreifast neðansjáv- ar. Erfitt mun þó að komast hjá þessum hávaða þó vera megi að hægt sé að hljóðeinangra, eða gera stífari þá fleti, sem helzt verða fyrir höggum frá nótinrti þegar hún rennur útbyrðis. 8. fslenzkar skrúfuhávaða- rannsóknir Hér er ennþá um lítt rannsak- að verkefni að ræða, þar sem Framhald á bls. 21

x

Morgunblaðið

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Morgunblaðið
https://timarit.is/publication/58

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.