Введение к работе
Актуальность тегті. Валопровод судовой дизельной установки является упругой системой, которой в общем случае,свойственны пространственные колебания. При наличии таких колебаний какдая точка снстамы совершает взаимосвязанные крутильные, осевые и изгибные перемещения. Несілотря на это, до сих пор перемещение каждого вида обычно рассматривается изолированно от других в качестве, так называемых, парциальных колебаний.
Прогнозирование динамических свойств судовых валопрсзс-
дов на основе анализа только их парциальных колебаний не
всегда удовлетворяет запросам практики. Объясняется это тел, что близость частот парциальных колебаний обуславливает возникновение качественно новых явлений, способствукщих радикальному перераспределению энергии колебаний между обобщенными координатами. Перекачка колебательной энергии при этом осуществляется посредством упругой,«инерционной и силовой связанностей и вызвана она, правде всеги, специфическими особенностями геометрии коленчатого вала и гребного винта.
Связанные колебания валопроводов судовых дизельных ус
тановок обнаружились в эксплуатационной практике сравнитель
но недавно. Чаще всего взаимосвязанность колебаний проявля
ется в виде возбуждения осевых колебаний при резонансах кру
тильных колебаний. Эксплуатационная практика знает случаи,
когда сопутствуйте колебания становились весьма интенсив
ными, а обусловленные ими динамические напряжения приводили
к авариям. Современные длинноходные двигатели, работакіцие с
гребными вантами больших диаметров также вызывают весьма зна
чительные динамические напряжения в валопроводах. При этот
относительное снижение осевой жесткости коленчатых валов
влечет за- собой смещение собственных частот осевых колебаний в область эксплуатационных режимов и приближает их к частотам свободных крутильных колебаний. Данная ситуация создает благоприятные условия для перераспределения колебательной энергии и, вследствие этого, способствует появлению качественно новых видов динамических процессов.
Необходимость располагать достаточной инфорлацией об особенностях колебаний судового валопровода еще на стадии проектирования и потребность прогнозировать случаи развития
связанных колебаний обуславливает Еогную научную проблему, которая предусматривает разработку и практическое использование расчетных методов.
Пелта таботк является изучение и разработка основ методического обеспечения расчета свободных и вынужденных взаимосвязанных колебаний валопроводов судовых 'дизельных установок.
Ззлачп исследования. Для выполнения поставленной цели в работе обоснованы и последовательно решится следующие задачи:
-
Иссяадованпе основных сеойств и особенностей развития связанных колебаний на прілере однемассовой дискретной модели.
-
Дискретизация гребного ванта, при которой возможен учет упруго-г'лесовых свойств его лопастей.
-
Разработка универсального алгоритма формирования и решения системы урзглешЯ, описывающих связанные колебания
Ц8ПНЫХ СЕСЇСД.
-
Оборудование механического стенда для изучения колебательных явленій судового вахопрозода, включающего в себя коленчатый вал и гребысД визг.
-
сг-енэршенаальнсо подтверждение теоретических результатов о существовании устойчивей свези ыезду изгибными, кру-ендънелп с оссБігда колебаниями системы судового Балопровода.
-
Прсззрза достоверности разработанных программных комплексов путем сопоставления результатов расчета и тенземет— рлроващя валопрозода контейнеровоза "Passat ".
Методы, исследования базируются на сочетании аналитического и численного методов исследования свободных и вынужденных крутальнс-Езгабно-осоЕнх колебаний судового валопровода. Идентификация категатическшс моделей осуществлялась по результатам экспериментов как на специально изготовлением стенде, так и на натурном валопроводе в реальных услезпях эксплуатации.
Научная новизна диссертации:
обосноваш целесообразность и необходимость разработки теоретических основ расчета связанных колебаний валопроводов судовых дизельных установок;
разработана математическая модель, с помощью которой мсЕно исследовать многосвязанные колебания судового валопро-
вода, идеализированного инсгскг.ссовоа дпсяротЕоЗ модели;
- установлен мохандБц сия?а мезду Езгпбнкка колебапдсти
лопастей гребного винта л крутильней з осевыми колебанняии
водопровода.
На защиту таксе выносятся:
- прсграгсзно гкиїжекен для расчета сзсбедпк: л Esays-
двзпыг взаимосвязангт: ::олебангЗ разветвленных: дзскретннх мо
делей;
- методика дискретягацпп лолэстеЗ гребного винта.
ШЗШПШШШ-Ж5Ш^Ш. рабогя сцределяотоя тем, ггго р?л~
ргботавпзэ процедура позволяет ез сгщгга проекедрованял ва~ лопроводоз оцепить стзпзпь onacпоста разптяя связанных иоду собсЗ кругцотьннх п осевых колебаний судонЕ взлспроводов, а вапгэ установись еляязлэ азгпбяшс колабаппЗ лопастсЗ греб-еого тзддта ка дшешечєсеоз поведение есєго двгдяїєльнсго комплекса.
Реализация работы. Разработана о црогрзкш гялвчени з бпбдаотгзу претрзім ::айэдры судсвш: двнгазедей внутре.чнзгэ сгорания п дтз елках устав сзся гдзрзпого технического ушн всрсптета, спи псяользуатся в цракгзчбегсЗ дєгяольезстп судостроительного завода "Нзпгунвэрфь1'.
Дттробатпнг рзбота. Основные результаты'' работа дсшндагг-яясъ на всосопзеых Еаучно-тохнглесха:: коїфереЕПДЕ: з р.Л-э-пгпградэ в 1933 a IS90 гг., а ?аетэ ел ЕОЕЗгрезпглз профае-сорско-преподавательского всстаза ШІ з I98S г.
ПхблпкЩШй* По материалам дассортациа опубликованы 4 печатные работы.
Стр7т;~уС. з об~-сч работа. Диссертация состоит из введения, 43tl*.ous глав, гаключония и пртлслекпя.
Общи! объем составляет 187 страниц, в тегл число 139 стр. машинописного текста, 41 рис. я 7 табл. Список использованных литературных источников вклэчаот 105 нашеяованяЗ.Прл-лозенце содержат исходные тексты программ расчетов на SEJ.
