УДК 663.75                                                                                                                                        УКР      ENG

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕОРИИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ УЗЛОВ ДВИЖЕНИЯ МОРСКИХ СУДЕН

                              Авторы: доц., к.т.н. Рак А. Н., студентка Антонова М. А.

             Выход из строя узлов движения морских суден, в частности упорного подшипника главного двигателя, может привести к потере судном мореходности, утрате багажа и к гибеле людей.

              Про возможные причины выхода из строя подшипника в достаточной мере изложено в [1]. Наиболее вероятной причиной его выхода из строя специалисты считали повышенное содержание воды в циркулирующем масле.

                По нашему мнению необходимо сосредоточить внимание на таких вопросах как:

                - влияние повышенного содержания воды на изменение температуры подшипника в переходном режиме;

                - влияние изменения условий охлаждения на температуру подшипника.

                Нами предлагается методика расчета с использованием теории тепловых переходных процессов. Согласно ей превышение температуры подшипника в переходном режиме:

    (1)

C=mc                                (2)

где: S_{S -}суммарная поверхность теплоотвода подшипника, определяется исходя из конструктивных данных,м^2; q - превышение температуры подшипника температуры среды; t- время, с; с- удельная теплоемкость масла,       Дж/кг°С; m- масса масла, кг; С- теплоемкость,  Дж/°С.

          (3)

a- коэффициент теплоотвода (КТВ), Вт/м^{2 *}°С   

 Q= cVr(t_вых-t_вх)*10^-3=cVrDt10^-3     (4)

^где:        n_в  ^{- линейная скорость, м/с.}

^{Теплоотвод сквозь смазывающий материал, который вытекает из подшипника определяется:}

^где:        r- плотность масла, кг/ м^3;

              ^{V- объем масла, который проходит сквозь подшипник, м3 ;}

   Dt=t_вых-t_вх - разница температуры масла на выходе и входе в подшипник, °С.

При наличии в масле воды, его плотность и теплоемкость зависят от ее содержания и определяются:

 r=r_воды*b+(1-b)*r_{масла              (5)}

с=с_воды*b+(1-b)*с_{масла                (6)}

где: b- содержание воды, %.

Температура масла в подшипнике,  °С :

                    (7)

С использованием (1)...(7) получены зависимости изменения температуры подшипника в переходном режиме, представленные на рисунке 1.

а - в процессе нормальной эксплуатации;

б - в аварийном режиме

Рисунок1 - Зависимости изменения температуры подшипника в переходном режиме

Сравнение кривых нагрева в чистом масле (1) и масле с 2% содержанием воды (2) на рис.1,а  свидетельствует, что содержание в масле воды является фактором не нагрева, а охлаждения. Температура изменяется медленно. На рис. 1,б показано практически "лавинообразный" рост температуры.

На нагрев подшипника влияют и условия охлаждения. С(3) следует, что с уменьшением КТВ увеличивается температура.

Сравнение зависимостей изменения температуры на рис.1,а,б показывает главное - методикой необходимо пользоваться при проведении анализа анормальных режимов работы.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

    1.Лукичев А. В., Рак А. Н. Влияние случайных факторов на долговечность и работоспособность гидродинамических узлов трения скольжения / Машиностроение и техносфера на рубеже 21 века. Сборник трудов международной научно-технической конференции в г. Севастополе 10-16 сентября 2001 г. В 3-х томах.- Донецк: ДонГТУ, 2001. Т1.-303с.

НАЗАД