21. Нагрузки, действующие на судовой валопровод.

Основн нагрузками на валопровод явл собственная масса, масса греб винта и других закрепленных на валах деталей; вращ момент ГД, передаваемый гребному винту; реакция упора гребного винта.К дополн нагрузкам относ усилия, возникающие вследст работы гр винта в косом потоке и при качке судна; гидродин и механ неуравновешенности гр винта; деформации корпуса судна; неточности монтажа валопровода.

К случайным нагрузкам относ удары лопастей гр винта о льдины или др твердые тела.

Собственная масса валопровода, массы гр винта и др закреплх на валах деталей действуют в одном направл и явл переменной нагрузкой, вызывающей усталостные явления в материале.

Вращ момент, развиваемый ГД, для кажд режима работы может носить постоянный или циклический характер.При работе гр винта с равным шагом лопастей и постоянной частотой вр в равномерполе скоростей возникают гидродинам силы. Они вызывают постоянный упор, кот совпадает с осью вра­щения винта, и постоянный момент относительно этой оси в перпендик к ней пл-ти вращения. В эксплуатации гр винт работает в неравномер потоке- изменение гидродинамических сил, действ на кажд лопасть. Эти силы вызыв измен упор и вращмомент. Направл упора уже не совпадает с осью вращ винта, а момент действ не в пл-ти вращения винта. Таким образом, на гребной вал действуют кроме изменяющегося вращ момента и упора еще периодически изменяющиеся поперечные силы и момент, изгибающие этот вал. Гр валы, валопроводы кот имеют углы уклона или сходимости, работают в косом потоке. На них действ попереч сила и изгиб момент, возрастающие с увелич значения названных углов. При качке движущегося судна на волнении гребной винт работает в косом потоке, что вызывает знакоперемен попереч силу и изгибающий момент. Плавание в балласте обусл неполное погружение гр винта- возникает дополн изгиб момент от смещ упора, кот зависит от степени погружения винта, его диаметра и формы лопастей. В эксплуат возникает механич неуравновешенность (дебаланс) греб винта в рез-те коррозии и эрозии, мех повреждений. Под действием массы груза и давл воды происх деформ корп судна. Опоры валопровода, смешаются вслед за деформ корпуса. В иногда деформация корп может привести к расцентровке валопровода. С др стороны, монтаж валопровода ведут в пределах заданных значений изломов и смещений, определяющих допустимую расцентровку. Забортная вода оказ неблагопр влияние на усталост прочность мат-лов гр валов. Они работ в условиях знакопер нагрузок, разрушаются. Плавание во льдах явл характерным режимом работы ледоколов, буксиров и судов лед плавания. Удары о лед счит перемен нагрузками, оказыв влияние на устал прочность валопроводов.

Сумма усилий, действ на валопровод (вращ и изгиб моменты, реакция упора гр винта), не явл постоянн, а измен за 1 оборот. Эти усилия непостоянные при измен условий эксплуатации (загрузке судна, волнении моря, режиме нагрузки двигателя и пр.).

Пульсации вращ и изгиб моментов и реакции упора при вращ валопровода могут усил вследствие резонанса при совпадении собственных частот валопровода с частотам возмущ сил и приводить к поломке вала. Валопровод может иметь три вида резонансных колебаний: крутильные, продольные и поперечные изгибные, на кот рассчит судовые валопроводы. Крутильные колебания возник из-за неравномерности передачи момента от двигателя к валопроводу. Продольн колеб – несовпаде центров тяжести вращ масс с геометросью вращения валопроводов и работа гребных винтов в неравномерном поле скоростей. В случае резонанса этот вид колебаний может привести к сильному износу дейдвудных подшип и уплотнений, рабочих шеек и облицовок гребных винтов. При недостат жесткости конструкции судового фундамента могут возникать продол колебания валопровода. Они оказывают неблагопр влияние на работу гл передач (могут способствовать интенс изнаш зубьев редуктора) и двигателей. Рассчитывать валопровод на эти колебания следует в случае вероятности достижения ими опасных значений.