Стр. 83 - Расчет амортизации главных двигателей и валопроводов силовых установок высокоскоростных судов
Упрощенная HTML-версия
РАСЧЕТ АМОРТИЗАЦИИ ГЛАВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ВАЛОПРОВОДОВ
СИЛОВЫХ УСТАНОВОК ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СУДОВ
81
V
q
М
V
'
=
V
-
V
В
V
'
=
V
+
V
В
Рис. 4.4. Схема действия сил на вал в косом потоке
(эффект Магнуса )
Целью расчета является определение гидродинамических нагрузок,
возникающих на
винте и валу в результате косого натекания потока и
вызывающих циклические изгибные напряжения.
К таким нагрузкам относятся (рис.4.1):
•
вертикальная сила
Q
на гребном винте, направленная вверх
независимо от направления его вращения;
•
изгибающий момент
M
p
на гребном винте вследствие смещения
центра приложения упора, действующего в плоскости, перпендикулярной
плоскости диска винта, и зависящего от направления вращения гребного винта;
•
распределенная нагрузка на открытых в воде участках гребного вала,
действующая в траверзной плоскости вала и направленная по вектору
поперечной составляющей скорости набегающего потока, повернутому на 90
о
против направления вращения гребного вала.
Развитие крутильных колебаний также необходимо учитывать в расчете
усталостной прочности, введя переменные напряжения от крутильных
колебаний в выражение приведенной циклической амплитуды переменных
напряжений.
σ σ τ
а
э
а
а
= +
2
2
3
,
(4.37)
где
σ
а
и
τ
а
- амплитуды переменных напряжений изгиба и крутильных
колебаний.
Оценка усталостной прочности валопровода выполняется по наиболее
нагруженному режиму для наиболее нагруженных участков. Такими участками
являются: сечение у носового среза ступицы гребного винта и сечение
