ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ КОРМОВОГО ДЕЙДВУДНОГО ПОДШИПНИКА НА ЗНАЧЕНИЕ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ ПРИ ЛИНЕЙНЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЯХ СУДОВОГО ВАЛОПРОВОДА
Аннотация
В работе исследуется влияние коэффициента жесткости дейдвудных подшипников на работоспособность судового валопровода. Анализируются существующие значения коэффициента жесткости, используемые при расчете поперечных колебаний и центровке судового валопровода. Указывается, что судовой валопровод представляет собой весьма сложную динамическую систему, так как работает под действием и при возникновении постоянных, переменных, циклических и случайных нагрузок. Его конструкция разнообразна и зависит от многих факторов, в том числе расположения главной энергетической установки. Исследуется влияние коэффициента жесткости на значение собственной частоты поперечных колебаний гребного вала. Расчетная схема представляет собой балку постоянного сечения и опирается на одну шарнирно-неподвижную и упругую опору с сосредоточенной нагрузкой на конце. Упругая опора в расчетной схеме моделирует кормовой дейдвудный подшипник, сосредоточенная нагрузка - гребной винт. В работе принято во внимание утверждение о том, что в расчётной схеме достаточно рассмотреть только его гребную часть, так как именно эта часть судового валопровода является наиболее нагруженной и имеет наинизшую собственную частоту. Гребная часть валопровода включает в себя гребной винт, консоль гребного вала, кормовой дейдвудный подшипник и носовую часть гребного вала или часть промежуточного вала (в зависимости от конструкции валопровода). В работе указывается, что расчет поперечных колебаний судового валопровода является обязательным при его проектировании, так как оценивается расположение опор и гребного винта, длина дейдвудных подшипников, геометрические размеры валов и их соединений между собой непосредственно валопровода. Цель расчета поперечных колебаний состоит в определении собственной частоты судового валопровода, которая на 20 ... 40 % должна превышать рабочую (лопастную). Оценивается значимость коэффициента жесткости на собственную частоту при расчете поперечных колебаний. Представлено численное значение коэффициента жесткости кормовых дейдвудных подшипников некоторых типов судов. При исследовании поперечных колебаний был использован ряд нормативных и регламентирующих документов, используемых при проектировании, ремонте и эксплуатации судового валопровод, его элементов и судна в целом.
Ключевые слова
судовой валопровод, дейдвудный подшипник, коэффициент жесткости, поперечные колебания, износ
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
ГОСТ 24154-80. Валопроводы судовые. Термины и определения. - Введ. с 01.07.80. - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 4 с.
ОСТ 5.4474.0-91. Подшипники гребных валов судовых валопроводов. Общие технические условия. - Введ. 01.07.1992. - Спб.: Изд-во ЦНИИ «Лот», 1992. - 196 с.
Комаров В. В. Состояние укладки гребных валов на дейдвудных опорах / В. В. Комаров // Вестник Астраханского государственного технического университета. - 2006. - № 2 (31). - С. 259-267.
Миронов А. И. Метод оценки собственных частот валопровода судов / А. И. Миронов, Л. М. Денисова // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2000. - С. 44-49.
Миронов А. И. Влияние дейдвудных подшипников на колебания валопроводов судов / А. И. Миронов, Л. М. Денисова // Вестник Астраханского государственного технического университета. - 2004. - № 1 (20). - С. 125-130.
Рубин М. Б. Подшипники в судовой технике: справ. / М. Б. Рубин, В. Е. Бахарева. - Л.: Судостроение, 1987. - 344 с.
Мамонтов В. А. Оценка влияния жесткости материала кормового дейдвудного подшипника на работоспособность судового валопровода / В. А. Мамонтов, А. А. Халявкин, Г. А. Кушнер, И. О. Разов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2017. - № 4. - С. 80-87.
Halyavkin A. Determination of stiffness coefficient of stern shaft bearing / A. Halyavkin, I. Razov, V. Mamontov, G. Kushner // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing, 2017. - Vol. 90. - Is. 1. - Pp. 012078. DOI: 10.1088/1755-1315/90/1/012078.
Яценко В. С. Эксплуатация судовых валопроводов / В. С. Яценко. - М.: Транспорт, 1968. - 171 с.
Grebe E. Experimental research about friction and wear of antifriction materials for port’s/coastal and maritime machinery or equipment and analysis of parametric oscillations of ships shafting with new composite stern-tube bearings / E. Grebe, D. V. Loshadkin, G. A. Kushner, A. A. Haljavkin, A. A. Dudanov // Proceedings of 19th International Marine Industries Conference (MIC 2017). - Kish Island, Iran, 2017.
Румб В. К. Основы проектирования и расчета судового валопровода: учеб.пособие / В.К. Румб. - СПб.: Изд. центр СПбГМТУ, 1996. - 106 с.
Абрамович Б. Г. Уточнение метода расчёта изгибных колебаний судовых валопроводов / Б. Г. Абрамович, В. А. Меркулов // Судостроение. - 1977. - № 1. - С. 35-39.
Jia X. Analysis of the flexural vibration of ship’s tail shaft by transfer matrix method / X. Jia, S. Fan // Journal of Marine Science and Application. - 2008. - Vol. 7. - Is. 3. - Pp. 179-183. DOI: 10.1007/s11804-008-8016-6.
Šestan A. A study into resonant phenomena in the catamaran ferry propulsion system / A. Šestan, N. Vladimir, N. Vulić, B. Ljubenkov // Transactions of FAMENA. - 2012. - Vol. 36. - Is. 1. - Pp. 35-44.
Бидерман В.Л. Теория механических колебаний / В. Л. Бидерман. - М.: Высш. школа, 1980. - 408 с.
Об авторах
Халявкин Алексей Александрович - кандидат технических наук,ведущий инженер-технолог
ООО «Газпром добыча Астрахань»Ауслендер Анна Яковлевна - ассистент
ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет»
