非收放式减摇鳍鳍轴校核算法研究
2020-05-13蒋衡捷曹长水邓启亮司黎明
机电设备 2020年2期
关键词:理论
蒋衡捷,曹长水,邓启亮,司黎明
(上海衡拓船舶设备有限公司,上海 200031)
0 引言
依靠装在船舶两舷水下的可动鳍翼上产生的流体动力效应,实施减摇的装置成为减摇鳍装置。主要可分为收放式与非收放式减摇鳍。顾名思义,非收放式减摇鳍即,鳍无法收进船体。
当船在海洋波浪扰动力矩的作用下而产生横摇运动时,置于船两舷舭部水中的鳍跟随船舶横摇而来的转鳍信号转动至指定的角度值,与水流形成攻角。随着船舶航速的提升,由于流体动力学,鳍上会产生升力、阻力和倾覆力矩。倾覆力矩由油缸产生的力矩相抵消,而升力会对船的重心,也就是船的摇摆中心会形成力矩。只要将两舷的鳍上升力控制成大小相等、方向相反,与海浪引起的扰动力矩相抵消便可达到相应的减摇效果。
鳍上所产生的升力、阻力、倾覆力矩都是通过鳍轴传递到舱内的执行机构再传递到船体上,因此鳍轴作为非收放式减摇鳍设备传力链非常重要的一环,对于每一个型号的减摇鳍装置都需要进行相应的校核计算,本文将对新老2种算法进行相应的研究,并以某型减摇鳍参数为例比较 2种算法的优劣。
1 鳍轴建模及受力分析
图1为右鳍轴,从鳍梢端看,鳍顺时针转动时,鳍轴的受力情况。
G为鳍和鳍轴组的总重。


图1 鳍轴受力分析简图(单位:mm)
减摇鳍安装在舭部与水平呈β=69°,A点为大轴承,B点为小轴承,E处为设备重心,D为流体升阻力作用重心。以某型号减摇鳍数据作为算例,见表1。……
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