Диплом СЭ 2021 год СМТ (Земснаряд) / Дипломные проект / Земснаряд / Корпусная часть в ПДФ / RDB 66.42-021-009 Расчет общей и местной вибрации

Введение

Расчет общей вибрации выполнен в соответствии с требованиями «Правил классификации и постройки судов внутреннего плавания» (ПСВП), том 2, часть I «Корпус» Российского Речного Регистра, изд.2008 г.

При расчете общей вибрации проверяется отсутствие резонанса путем сравнения частот свободных колебаний применительно к корпусу с частотами возмущающих сил, вызываемых работой дизель-генераторов, грунтового насоса и его дизельного привода.

Расчет местной вибрации выполнен для пластин наружной обшивки в ма-

шинном отделении, переборок на 28 и 56шп., холостого шпангоута борта и холо-

стой стойки переборки. Расчет выполнен в соответствии с указаниями главы 2.6

ПСВП, часть I «Корпус» Правил Российского Речного Регистра, изд.2008 г.

2 Расчет общей вибрации

2.1 Частоты возмущающих сил

Согласно 2.6.6 [1], для предотвращения резонанса частоты колебаний пер-

вого тона должны отличаться не менее чем на 15%, а второго тона не менее чем на 20% от частот возмущающих сил.

Согласно 2.6.6.1-2.6.6.5 [1], частоты возмущающих сил численно равны: - частоте вращения грунтового насоса:

N ГР = 367 = 6,1Гц;

60

- частоте вращения коленчатого вала приводного двигателя:

NДГ = 900 = 15,0Гц; 60

- удвоенной частоте вращения приводного двигателя:

NДГ = 15,0 × 2 = 30,0Гц;

- частоте вращения коленчатого вала двигателя, умноженной на число рабочих циклов в цилиндрах двигателя за один оборот коленчатого вала,

рассчитываемое по формуле:

рн = k ×i,

где k – коэффициент, равный 0,5, для четырехтактного двигателя; i – число цилиндров двигателя.

рн = 0,5 ×12 = 6

NДГ = 15,0 ×6 = 90,0Гц

- частоте вращения коленчатого вала дизель-генератора:

NДГ = 1000 = 16,7Гц; 60

- удвоенной частоте вращения дизель-генератора:

NДГ = 16,7 × 2 = 33,4Гц;

- частоте вращения коленчатого вала дизель-генератора, умноженной на число рабочих циклов в цилиндрах двигателя за один оборот коленчато-

го вала:

рн = 0,5 × 6 = 3

NДГ = 16,7 ×3 = 50,1Гц

- частоте вращения коленчатого вала стояночного дизель-генератора:

NДГ = 1500 = 25Гц; 60

- удвоенной частоте вращения коленчатого вала дизель-генератора: N ДГ = 25 × 2 = 50Гц;

- частоте вращения коленчатого вала дизель-генератора, умноженной на число рабочих циклов в цилиндрах двигателя за один оборот колен-

чатого вала:

рн = 0,5×6 = 3

N ДГ = 25 × 3 = 75Гц

2.2Частоты свободных колебаний судна

2.2.1Согласно 2.6.7 [1], частота свободных вертикальных колебаний, Гц,

первого тона применительно к корпусу судна определяется по формуле (2.6.7.3):

2.2.2 Принимаются следующие расчетные случаи:

1)Судно в рабочем положении (при выгрузке на пульпопровод)

с100% запасов

L = 52,9 м; B = 12,0 м; T = 1,33 м; D = 747,0 т.

N2 = 2,6·3,97 = 10,33 Гц

2)Судно на перегоне, без балласта, с 10% запасов

L = 52,1 м; B = 12,0 м; T = 1,03 м; D = 570,0 т.

N2 = 2,6·4,24 = 11,01 Гц

2.3Расчет момента инерции площади миделевого сечения судна

2.3.1Схема эквивалентного бруса судна в миделевом сечении представ-

лена на рисунке 1.

В эквивалентный брус включены все продольные связи корпуса непре-

рывные в средней части судна, а именно:

-наружная обшивка;

-настил палубы;

-обшивка бортов;

-днищевые кильсоны;

-бортовые стрингеры;

-настил палубы рубки 1-го яруса;

-стенки рубки 1-го яруса;

-карлингсы.

Таблица 1 – Расчёт момента инерции площади миделевого сечения

3 Расчет местной вибрации

3.1 Частоты возмущающих сил

Для устранения резонанса частот свободных колебаний с частотами воз-

мущающих сил, частоты свободных колебаний пластин и холостого набора кон-

струкций, на которые действуют возмущающие силы, должны превышать не ме-

нее чем на 50% для пластин и на 30% для холостого набора от частот возму-

щающих сил.

Согласно 2.6.10.2 [1], частоты возмущающих сил численно равны: - частоте вращения грунтового насоса:

N ГР = 6,1Гц;

- частоте вращения коленчатого вала двигателя, умноженной на число рабочих циклов в цилиндрах двигателя за один оборот коленчатого вала:

NДГ = 15,0 ×6 = 90,0Гц

- частоте вращения коленчатого вала дизель-генератора, умноженной на число рабочих циклов в цилиндрах двигателя за один оборот коленчато-

го вала:

NДГ = 16,7 ×3 = 50,1Гц

- частоте вращения коленчатого вала стояночного дизель-генератора,

умноженной на число рабочих циклов в цилиндрах двигателя за один оборот коленчатого вала:

N ДГ = 25 × 3 = 75Гц

3.2 Конструкция набора машинного отделения

Система набора – поперечная. Шпация – 550 мм.

Днищевой набор в машинном отделении в районе 25-47шп. состоит из

флоров на каждом шпангоуте и кильсонов поперечным сечением – 8х280 .

10х100

Толщина днищевой обшивки – 8 мм. Максимальный размер днищевых пластин –

2,1×0,55 м.

Бортовой набор в машинном отделении в районе 28-56шп. состоит из рам-

ных шпангоутов через один шпангоут и бортового стрингера поперечным сечени-

ем – 6х160 , а также холостых шпангоутов из уголка 75х75х5. Толщина борто-

8х80

вой обшивки – 8 мм. Размер бортовых пластин – 1,7×0,55 м.

Толщина обшивки переборок на 28 и 56шп. – 5 мм. Набор переборки состо-

ит из рамных стоек в ДП, на 1950мм и 3900мм от ДП на оба борта и шельфа по-

перечным сечением – 6х160 , а также холостых стоек из уголка 75х75х5.

8х80