МЕХАНИКА КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГРЕБНОГО ВАЛА С ДЕЙДВУДНЫМ ПОДШИПНИКОМ ПРИ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЯХ

Цель. В целях повышения точности расчетов при проектировании системы судового валопровода поставлена задача определения коэффициента жесткости материала дейдвудного подшипника с учетом его геометрических размеров.

Метод. Рассмотрена контактная задача взаимодействия гребного вала с дейдвудным подшипником. Расчеты сводятся к решению контактной задачи балки на упругом основании, моделирующей в расчетной схеме гребной вал и дейдвудный подшипник.

Результат. Приведена характеристика механических и упругих свойств основания Винклера. Составлены формулы для определения составляющих сил упругости и величин деформации. Проведено исследование на специальном приспособлении для определения коэффициента жесткости образцов из капролона. Получена зависимость для определения коэффициента жесткости дейдвудного подшипника с учетом его геометрических размеров и формы. Для исследований были изготовлены две партии образцов вкладышей: образцы различной длины (110, 90, 70 мм) толщиной 7 мм и образцы длиной 110 мм различной толщины (6-7 мм). Образцы сжимались под действием задаваемой нагрузки лабораторным испытательным гидравлическим прессом 6 тип П-125. Величина смещения образцов при сжатии измерялась нутромером согласно ГОСТ 4651-82. Полученные результаты подверглись статистической обработке при доверительной вероятности a = 0,95. По средним значениям результатов исследования построен график зависимости величины сжатия образца от задаваемой нагрузки при различной длине образца. Среднее значение коэффициента жесткости образцов определялось в зоне пропорциональности. При дальнейшем увеличении нагрузки наблюдался нелинейный закон деформации образцов, о чем свидетельствует быстрое изменение длины и формы образцов.

Вывод. Предложенная методика определения коэффициента жесткости дейдвудного подшипника с учетом его размеров позволяет более точно определить характеристику жесткости системы и может быть использована при проектировочных расчетах валопровода судна. Достоверность полученного результата гарантируется строгими математическими выкладками. 

1. Henderson K. Analysing the causes of propulsion shaft failure. Marine Propulsion & auxiliary machinery. August/September 2010. – p. 67-68.

2. Kozousek V. M., Davies P. Analysis and Survey Procedures of Propulsion Systems: Shaft Alignment //Lloyd‘s Register‘s Technical Association, Paper. – 2000. – Т. 5.

3. Лобастов В. П. Особенности проектирования транспортных систем смешанного (река-море) сообщения //Труды НГТУ им. Р.Е Алексеева. – 2010. – №. 3. – С. 180.

4. Рассказов Е. В. Оценка технического состояния судового валопровода без его разборки. – Владивосток : Дальрыбвтуз (ТУ), 1996.

5. Besnier F. et al. Evaluation of main engine and propeller excitations of ship hull and superstructure vibration //International shipbuilding progress. – 2008. – Т. 55. – №. 1-2. – С. 3-27.

6. Чура М. Н., Файвисович А. В. Эксплуатационные повреждения гребных валов //Транспортное дело России. – 2011. – №. 11.

7. Бобовский В.А. Исследование влияния коэффициента жесткости дейдвудного подшипника на изгибные характеристики гребного вала / В.А. Бобовский, Б.В. Гольцев, Г.А. Лаврушин, Д.А. Митюгов// Труды Дальневосточного государственного технического университета.- 2001.- № 129.- С. 237- 240.

8. Миронов А.И. О возможности возникновения параметрических колебаний в системе валопро- вода / А.И. Миронов, А.А. Халявкин // Вестник Астраханского государственного технического универ- ситета, серия «Морская техника и технология».- 2010.- № 1.- С.131-135.

9. Batrak Y. Lateral Vibration Prediction Issues [J] //Shaft Designer. – 2011.

10. Красюк А.Г. Расчет балок на сплошном упругом основании со ступенчатым изменением жесткости / А.Г. Красюк // Залiзничний транспорт україни.- 2003.- №5.- С. 12-14.

11. Денисова Л.М. Исследование поперечных колебаний гребных валов / Л.М. Денисова, А.И. Миронов // Вестник Астраханского государственного технического университета.- 2005.- № 2 (25).- С. 98-103.

12. Денисова Л.М. К исследованию поперечных колебаний валопроводов судов / Денисова Л.М., А.И. Миронов, А.А. Халявкин // Вестник Астраханского государственного технического университета, серия «Морская техника и технология».- 2010.- № 1.- С. 95-99.

13. Проников А.С. Надѐжность машин / А.С. Проников - М.: Машиностроение, 1978.- 592 с. 14. Рубин М.Б. Подшипники в судовой технике: Справочник / М.Б. Рубин, В.Е. Бахарева.- Л.: Судостроение, 1987.- 344 с.