Стр. 87 - Расчет амортизации главных двигателей и валопроводов силовых установок высокоскоростных судов
Упрощенная HTML-версия
РАСЧЕТ АМОРТИЗАЦИИ ГЛАВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ВАЛОПРОВОДОВ
СИЛОВЫХ УСТАНОВОК ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СУДОВ
85
где
М
в
и
М
г
-изгибающие моменты в пролете вала в вертикальной и
горизонтальной плоскостях. По найденным изгибающим моментам в опасных
сечениях гребного вала находятся амплитуды изгибных напряжений:
σ
a
изг
=
M W
Σ
,
(4.44)
где
W
изг
= 0,1
d
3
- момент сопротивления сечения изгибу;
d
- наружный диаметр
вала.
Наряду с переменным изгибом, гребные валы испытывают и переменные
скручивания, определяемые в процессе расчета крутильных колебаний
валопровода.
Напряженное состояние и усталостная прочность при этом
характеризуется амплитудой эквивалентных напряжений
σ σ τ σ
τ
σ
э
а
2
а
2
= + =
+
3
1 3
2
а
а
а
,
(4.45)
где
τ
а
- амплитуда касательных напряжений из расчета крутильных колебаний.
При малых значениях
τ
а
, когда
τ σ
а а
≤
0 2
,
, касательные напряжения
можно не принимать во внимание.
Для сечения у носового среза ступицы гребного винта надежность
гребного вала по усталостной прочности подтверждается сравнением
полученной в расчете амплитуды напряжений
σ
э
с допускаемой
[ ]
σ =
60
МПа при соблюдении
σ
э
≤
60
МПа.
Для сечения в пролете гребного вала допустимость расчетной амплитуды
изгибных напряжений определяется коэффициентом запаса по усталостной
прочности
n
=
≥
−
ε σ
σ
σ
1
2
э
,
(4.46)
где
σ
-1
- предел усталостной прочности материала вала;
ε
σ
- масштабный
коэффициент.
Эффект напрессовки гребного винта может быть учтен снижением на 25%
усталостных характеристик для гладкого участка у большого конуса гребного
вала, что эквивалентно увеличению на указанную величину полученных
напряжений в сечении у носового среза ступицы гребного винта.
