Gemi ana şaft sistemlerinde burulma titreşimlerinin analizi

Abstract

Günümüzde birçok mühendislik alanı elde edilmek istenen ürünün işletme maliyetleri ile yatırım maliyetleri arasındaki farkı en uygun şekle getirmek (optimizasyon) için uygulamalar geliştirirler. Deniz ulaşımı araçlarının hareket etmesini sağlayan motor ve güç aktarma organlarının üretimindeki temel prensipler daha hafif ve dayanımı yüksek malzemeden üretim, yatırım maliyetlerini düşürme, çalışma devirlerini yükseltmek suretiyle güç artışı, ekonomik kullanım ömrünü arttırma ve işletme maliyetlerini azaltmadır.Motor ve güç aktarma organları tasarımında karşımıza çıkan önemli bir problem de titreşimlerdir. Bu çalışmada gemi sanayiinde ana makine olarak adlandırılan motorun, güç aktarma organlarının ve suyun hidrodinamik etkisi altındaki pervanenin çalışması sonucunda şaftlarda ortaya çıkan burulma titreşimlerinin sistem performansı ve ömrü üzerindeki olumsuz etkilerinin azaltılması amaçlanmıştır. Çalışmada öncelikle gemi sevk sistemi ve gemi titreşimleri ile ilgili genel bilgiler verilmiş olup, sonrasında dinamik sistemin matematiksel modeli kurularak, devir sayısına bağlı olarak şaftın ve pervanenin burulma titreşimleri değişimi, Shaft Designer yazılımı ile analiz edilmiş ve farklı sönümleme katsayılarına sahip iki çeşit damperin burulma titreşimleri üzerine etkileri incelenmiştir.

Today, many engineering fields develop application areas to optimize the difference between operating costs and investment costs of the desired product. The basic principle in the production of power transmission parts, which enables the movement of vehicles used in maritime transportation, aims to reduce operating costs by increasing the power and to increase the economic lifespan by increasing the number of operating cycles and to reduce the cost of investment by producing machines and powertrain from lighter and more durable materials.Vibrations are an important problem in the effort to optimize the intended machinery and powertrain system. In this thesis, reducing adverse effects of forced torsional vibrations on the system as a result of operation of the main machine, powertrain and propeller under hydrodynamic effects of water is targeted.In this thesis, first, general information about ship propulsion systems and their vibrations are given. Then, the mathematical model of a ship propulsion system is formed by Shaft Designer software. Free and forced torsional vibrations of the main engine, transmission, main shaft and propeller are calculated by Shaft Designer. Effects of viscous and spring coil type dampers having different damping coefficients on torsional vibrations, durability and performance of the ship propulsion system are investigated.