= R»,/ + ; (4) U
‘-І *1+1
R» ’ = R„,„ + 2 Р„+1>! +. У qMll(Ьмі,м- *„«.,) + —" J j
= + (5)
— для расчета реакции опоры в защемленном конце балки.
Величины и должны быть вычислены с по
мощью выражений, приведенных в табл. 2.
мм/м Таблица 1
При сложных нагружениях пролета балки, включающих несколько простых случаев, приведенных в табл. 2, результаты расчета следует суммировать.
При вычислении коэффициентов влияния перемещения опор необходимо задавать последовательное перемещение каждой опоры на 1 мм и определять изменение реакции всех опор для каждого перемещения. Уравнения трех моментов и дополнительное условие для защемленного конца балки при определении коэффициентов влияния перемещений опор должны иметь видСтр. 44 ОСТ5.4368—81
2Л4),3 і 2Л1у,24-Лї/,з fjtl—fjtz
&ЁГ3/з“ Гб^ 10з/3;
jWjj-i4- 2Mjti 2/W;j4-, ffj,i fja+i—fhi
6Ё7, I ■* ОЕГ^ '+1 ” їо^ 1 №Z/+1 5
д-з4“ 2Л/у,д-t 2Л1у, n-1fjiti-л
6Ё7^ Ln-' + 6E/„ "= *
Mj, П-Ч1 + 2^/i n-1 . . Л-1 + n ,
бЁТ^ Ln~* “i 6Ё7д Ln ““
fjtn-2 f'j, /1-1 fJ,n fjtn-X
2ЛГу,n 4- Mjt д^! ff jtя_! — fn
(6)
ІЇ)
□
D'
Момент инерции поперечного сечения валопровода Ц на дли не пролета lt необходимо определять по формуле (1).
п
LJ
—
□
п
Li
□
□
□
Для каждого /-го ряда коэффициентов влияний следует решать отдельную систему уравнений, в которой задается только перемещение равное 1 мм при равенстве нулю остальных
Коэффициенты влияний перемещений опор должны быть определены по. формулам
Л4;(3—ЛГУ12/г;,2 — -}1 т ;
J‘2 ‘3
~ Ті +
;»Л-1
-),п— I
і A4j,n-1 Mjtll
k>’n=ї~п ; (9)
защ " ^4jt n
в расчете коэффициентов влияния в защемленном конце балки.
Значения коэффициентов влияния гидродинамического момента рассчитываются при приложении изгибающего момента 1,0 кН • м в центре тяжести гребного винта. Система уравнений трех моментов и дополнительное условие для защемленного конца балки при определении опорных моментов валопроводов имеет вид
2ЛІ2 і j 2Ма 4~ Л43 « 1 і . 1
LE/j 2' 6Е/3э“ 6Е/22’
Л42 4- 2Л43j j 2/И3 + Mi j
6Е/36ЕІІ 41
М4- 2Мі , j 2Mj 4“ Mj+і < л
GBit Z/ + 6F/I+1Zf+1 ~
M R-24*2Mn-1t і 2Л1 д_і . q
“r 6£/яu’
Mfj-2 -I- 2Af j і 2Mn^t 4* Mnf
6£/л-! “г* 6£/л
Mп-ї 4~ 2Л4д , лКоэффициенты влияний гидродинамического момента должны быть определены по формулам
АГа — 1
= —т:—і
. 1—• Л42 . Л43—
р,2 — —- [ —;
' ‘2 *3
” It +ll+l
^л-Q ~Р ^к-і • M/t-1 ,
61-1 ’
„ _ (12)
/„ •
^Л-З ~~ І МП-1 ,
в расчете коэффициентов влияния в защемленном конце балки.
При расчетах коэффициентов влияния изменений нагрузок на опорных подшипниках следует задавать последовательно единичное нагружение каждого опорного подшипника нагрузкой 1,0 кН и определять изменение нагрузок на подшипниках кронштейнов, дейдвудного устройства и главного двигателя.
Для валопроводов, центровка которых с главным двигателем осуществляется по изломам и смещениям в соединениях валов и при незакрепленном главном упорном подшипнике (ГУП), коэффициенты влияния изменений нагрузок на опорных подшипниках необходимо рассчитывать только для подшипников кронштейнов и дейдвудного устройства.
' Для каждого /-го ряда коэффициентов влияния изменения нагрузок на опорных подшипниках решается отдельная система уравнений, в которой последовательно задается изменение A/?/s=(, равное 1,0 кН на /‘-ом опорном подшипнике валопровода.
Система уравнений для определения перемещения опорных подшипников и подшипников главного двигателя или ГУП должна иметь вид
fy-i, 4“ ^ул-іУ/ “Н ^/+іи-іУ/+і 4~ ■ * ■ 4~ '
+ + ^і-іУп =»
+ fy, іУj 4~ 4* • • ’ 4-
^п-ілУп-і 4- ^п,іУп= ■
^+і, і+іУ/+1'І~ ' ' ' +
4” ^л-1,і+1Ул-1 4“ &п,і+іУп =
^
(14)
-Ьл-1У/-1 + ^Лл-іУ; 4“ fy-M, «-1У/+1 + • • • +fy-ъ «У/-і 4- kj> пУ) 4- fy+i, лУу+і + • • *. 4г
+ ^л-Ъл Ул-1 4“ &п>пУп ~ 0.
При выполнении центровки валопровода при собранном соединении с главным двигателем или при закрепленном ГУП последние два уравнения и два последних произведения левой части уравнений необходимо исключить из системы (14).
Коэффициенты влияний изменений нагрузок на опорных подшипниках следует вычислять с использованием результатов решения систем по формулам
/ _ У ь (15>
^Пзащ — jyJ
Коэффициенты влияния изломов и смещений в соединениях валов определяют реакции от них на опорах и их следует рассчитывать из условия изменения высотных положений подшипников от излома 1 мм/м и смещения 1 мм отдельно в каждом соединении.
Расчет коэффициентов влияния излома и смещения в соединениях валов должен быть выполнен с помощью уравнений:
|
защ ” S J |
(16) |
и |
|
|
|
} ^й»эащ = З-^Дзащ) І |
(17) |
где Ад,; АдЭащ; — только для/-ых подшипников, расположенных в корму от А-го соединения валов.
Значения прогибов и углов поворота концов валов при их свободном расположении на двух подшипниках (опорных или монтажных) необходимо определять по формулам, приведенным в табл. 3, или методом начальных параметров.Таблица З
Вид нагружения
Угол поворота а, мм/м
Прогиб р, мм
ал = £ (Р - 4а2/ - 2Ь21 - 4аЗ) Рл = - (Р _ 4^2 -2Ь21~ Заз)
Стр. 48 ОСТ5.4368—81
/>103cd / с
“п 6Е/ V-*" і )
p](Pcd / d a~‘ “ &EI +/
PUPbcd Pn = ” g£/
PQ3acd рд = “ ёш~~
P№b
®n =QEI
PWbl ал = — 6£/
РІОЗд/ “п “ 6£/
PWa
«л = — (2^ + Зй)
Рл « (2&з + 2bl + 2el + Зсі)
PX^abl Рл ~ 6£Z
P^bal
Pn — 6£;
Рі03а 3 „
рл — qqj (2fts + 2al -[- 2cZ 4* Зса)
а a lj [_□ c_j a tzzi □ ср □ □ i—> а г~т
(18)
!—I
Lj
П
□
П
При использовании метода начальных параметров после определения реакций опор расчет прогибов и углов поворота концов валов следует производить путем решения следующих систем уравнений:
£/p„,s - Ек,л1м+ J] (?;+м^і+1) а'+1’ w 4
І
І $
і
EI?Mt- + J] +
І
(^+M“?/+M4-i)(Zr + Л/+І,н-1)4J V n b},i
: 24 + 2j —
i
в расчете прогиба и угла поворота конца левого вала А-го соединения валов
I +^&йп77гАы41.+ / 1 24 г
+ S =.ЕІу,л
І
ЕІи 4-Ela / І fy+2,f-i) (Z/4-2 gJ+2j)4 і
С2Рп,й -r с*ап,Ь1Ь,І+2 І г~24 f- ,.q.
I fa+M ~ fy+M-1) (!l+i "H Zt42 ~ aJ + l,ty + і
J Vo (li+2~bi+2,i)3 I Vd (Zbf-l+Zf+2 —
"Г Zt Г/+2»/ 6 Г 2j 6
/ і
I3
~7?ї+1-^ = 0
в расчете прогиба и угла поворота конца правого вала А-го соединения валов.
Для промежуточных валов в конструкции без сосредоточенных масс (кроме цельнокованых фланцев) и при расположении
опорных (или монтажных) подшипников на расстоянии 0,2—0,25 длины вала от концов прогибы и углы поворота концов валов не определяются и принимаются равными нулю.
При значениях прогибов концов промежуточных валов более 0,3 мм рекомендуется произвести изменение положений монтажных подшипников по длине вала, при котором прогибы уменьшились бы до указанного предела.
Используемые в расчете прогибов и'углов поворота концов валов методом начальных параметров реакции опор 7^ должны быть определены из условия равновесия валов при свободном их расположении на двух подшипниках (опорных или монтажных). Для валов, расположенных на одном подшипнике, расчет следует выполнять в предположении их попарной сборки.
П ри расположении гребного и промежуточного валов на трех и более подшипниках, а также в конструкции дейдвудного устройства с одним подшипником, следует дополнительно составить расчетную схему с включением в нее только этих валов и выполнить расчет реакций опор и коэффициентов влияния kjti с помощью формул (2), (4) и (6), (8).
Реакция выносного (или монтажного) подшипника гребного вала, а также его высотное положение относительно оси дейдвудного устройства необходимо определять дополнительным расчетом по формулам
% - кзл-км• (20)
= Rs» Н- Уз^з.з
в конструкции дейдвудного устройства с одним дейдвуд- ным подшипником;
Уз“ *3,3-*3,а ; (21)
Йз = + Уз^з.з
при расположении гребного вала на двух дейдвудных и выносном подшипниках.
Для ДВС с тяжелым маховиком и редуктора главного двигателя при обеспечении особых требований поставщика при их центровке с валопроводом по изломам и смещениям в соединениях валов должны быть рассчитаны реакции опор и коэффициентов ВЛИЯНИЯ с помощью формул (1) — (9).
Для ДВС с тяжелым маховиком расчет реакций опор необходимо выполнять с учетом подъема фланца двигателя монтаж
ным приспособлением для исключения недопускаемых раскепов ' в кормовом кривошипе коленчатого вала.
Дополнительная расчетная схема должна быть составлена с - включением узлов и деталей двигателя согласно правилам, указанным в п. 3.2, а монтажное приспособление представлено до- L полнительной'опорой.
Высотное положение монтажного приспособления, нагрузка р на нем и нагрузки на подшипниках двигателя должны быть опре- j делены по формулам
У/г—3 ЛП-з,защ ’ (22)
Я = 7Й0) + ^п-З^Уп-З-
Реакции опор редуктора необходимо определять из условия равновесия вала и колеса редуктора при свободном их расположении на подшипниках..
Расчет прогиба и угла поворота конца упорного вала ДВС выполняется методом начальных параметров решением системы уравнений (19).
Прогиб и угол поворота кормового конца вала редуктора глав-' ного двигателя от собственной массы необходимо определять по формулам, приведенным в табл. 3, или методом начальных параметров решением системы уравнений (19), где величина EIyw равна нулю.
Расчет возникающих нормальных напряжений в валах для ряда нагрузок для рядов коэффициентов влияния ■ ijti; nkji и а также при контроле напряжений в валах в дальнейших расчетах следует производить в следующих сечениях валов:
в районе торцов облицовок гребных и дейдвудных валов для цельнолитых и сварных облицовок гребных валов дополнительно посредине ее длины;
на расстоянии 0,5 диаметра вала от разъема каждого соединения со стороны вала, имеющего меньшее значение момента сопротивления поперечного сечения;
на расстоянии 0,1 диаметра вала от торцов соединительных муфт и фланцев, напрессованных на валы;
н
а расстоянии 0,25 диаметра вала от носового фланца цилиндра механизма изменения шага ВРШ.
Нормальные напряжения в сечении х—х валопровода необходимо определять по изгибающим моментам Мх и ДЛ4Х, рассчитанным известными методами