Ruoripotkurijärjestelmän painelaakerin elinikälaskentamallin kehittäminen
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Location:
P1 Ark TKK
P1 Ark TKK
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Kul-49
Degree programme
Language
fi
Pages
113
Series
Abstract
Diplomityössä selvitetään potkurin pyörimisnopeuden ja kääntökulman vaikutusta paineaksiaali- ja paineradiaalilaakerin elinikään. Työssä muodostetaan risteilyaluksesta A saatujen alus- ja potkuritietojen perusteella laskentamalli, jonka avulla varustamot voivat arvioida laakerin jäljellä olevaa elinikää. Työ tarjoaa yksinkertaisen menetelmän informoida aluksen miehistöä laakerin eliniän kannalta epäedullisesta toiminnasta. Laskentamalli pohjautuu Lundbergin ja Palmgrenin (1947, 1952) kehittämään laakerin eliniän Lh10 -laskentamalliin. Lundbergin ja Palmgrenin teoriassa ei kuitenkaan huomioida kuormitusten muutosta ajan funktiona. Siksi tämän työn tavoitteena on kehittää laskentamalli, jossa aika on yksi laakerin laskennalliseen elinikään vaikuttava muuttuja. Potkurin pyörimisnopeuden ja podin kääntökulman vaikutusta laakerin elinikään tarkastellaan risteilyaluksen B käyttöprofiilin perusteella. Työssä muodostetaan splini-interpolointimenetelmällä polynomeja potkurin pyörimisnopeuden ja podin kääntökulman funktiona. Polynomeisra muodostetaan edelleen kuormitusmatriisi potkuriteorian yhtälöiden avulla. Kuormitusmatriisi, pyörimisnopeus- ja kääntökulmavektorit ovat perusta kuormituspintafunktion muodostamiselle. Tässä työssä kuormituspintafunktio on laskettu kahdella eri pinnan interpolointimenetelmällä. Ne ovat säännöllisen hilan tulokaavat ja kahden muuttujan interpolointimenetelmä. Ensimmäisessä menetelmässä on muodostettu globaali kuormitusfunktio, joka kattaa kaikki alus- ja potkuritiedoissa mukana olleet potkurin pyörimisnopeuden ja podin kääntökulman arvot. Jälkimmäisessä on muodostettu lokaaleja kuormitusfunktioita yhdeksästä solmupisteestä toisen asteen polynomifunktion avulla. Paineaksiaali- ja paineradiaalilaakerille muodostetaan työntö- ja radiaalikuormafunktiot. Potkurin kääntymisellä on huomattava vaikutus paineaksiaalilaakerin elinikään potkurin pyörimisnopeuden ollessa lähellä maksimia. Tästä huolimatta risteilyaluksen B käyttöprofiililla ei ollut merkittävää vaikutusta laakerin elinikään. Tulosten mukaan potkurin pyörimisnopeus ja podin kääntökulma eivät vaikuta yhtä merkittävästi paineradiaalilaakerin elinikään kuin aksiaalilaakerin elinikään. Globaali kuormitusfunktio osoittautui työssä liian raskaaksi osaksi laakerin elinikää arvioivaa seurantajärjestelmää. Sitä vastoin paikallisten kuormitusfunktioiden käyttäminen osoittautui yksinkertaiseksi ja kevyeksi menetelmäksi osana seurantajärjestelmää.Description
Supervisor
Tuhkuri, JukkaThesis advisor
Pirkkalainen, JuhaKeywords
thrust and radial bearing, paineradiaalilaakeri, Lh10 lifetime prediction model, paineaksiaalilaakeri, propulsion unit, Lh10-laskentamalli, splini interpolation, ruoripotkurijärjestelmä, interpolation of bivariate functions, splini-interpolointi, multivariate interpolation, säännöllisen hilan tulokaavat, kahden muuttujan interpolointimenetelmät