雪龍船主機(jī)吊裝圓盤研究

王曙光 修艷君

摘 要：現(xiàn)有船舶的主機(jī)吊裝時(shí)，主機(jī)吊馬均為主機(jī)廠家根據(jù)制造主機(jī)特性，設(shè)置吊馬。吊馬規(guī)格及形式均為廠家提供。雪龍船在舊主機(jī)出艙時(shí)，舊主機(jī)年代久遠(yuǎn)，且已經(jīng)多年不在生產(chǎn)，因此在出艙吊馬設(shè)計(jì)時(shí)存在很大的困難。本文結(jié)合雪龍船實(shí)際情況，利用Patran軟件建立主機(jī)吊馬的有限元模型，校核主機(jī)吊馬強(qiáng)度，為雪龍船主機(jī)順利出艙提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：主機(jī)吊馬；Patran計(jì)算；雪龍船

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.039

1 前言

雪龍船采用的是舊MAN 8DKPH 60/195-10主機(jī)，由于年代久遠(yuǎn)以無法找到廠商提供相關(guān)出艙吊馬。根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備資料測(cè)算舊主機(jī)約350噸，采用常規(guī)A60型吊馬變形形式將主機(jī)吊出。

2 吊裝方案

考慮設(shè)置8個(gè)吊點(diǎn)，按照主機(jī)缸體排列形式布置，使用800T龍門吊起吊主機(jī)，使用800T龍門吊3#鉤作為主鉤，3#鉤下掛主機(jī)上的8個(gè)主吊馬；2#鉤作為副鉤，下掛主機(jī)艉部增加的一個(gè)吊馬，作為輔助鉤，起到平衡主機(jī)的作用。

3 研究對(duì)象

研究對(duì)象為雪龍船舊MAN 8DKPH 60/195-10主機(jī)吊馬，吊馬形式如下圖1所示：

4 研究意義

通過Patran軟件建立主機(jī)吊馬的有限元模型，校核主機(jī)吊馬強(qiáng)度是否符合要求，校核該吊馬的力學(xué)性能，保證該船主機(jī)吊裝時(shí)的船體及主機(jī)的安全。

5 計(jì)算模型介紹

5.1 模型介紹

本次計(jì)算分析建立的模型為：主機(jī)缸上圓形吊盤，圓盤板厚為40mm，直徑為1083mm，在直徑為920mm圓圈上均勻分布有16個(gè)直徑為63mm的圓形螺栓孔，在圓盤下方有板厚為20mm的長(zhǎng)方形加強(qiáng)板一塊，梯形加強(qiáng)板四塊，有限元模型如圖2所示。

5.2 邊界條件

在圓盤上，與主機(jī)相連的螺栓孔圈周圍節(jié)點(diǎn)均設(shè)為固支約束，即約束十六個(gè)螺栓孔邊節(jié)點(diǎn)六個(gè)自由度均為0。

5.3 計(jì)算工況

本文對(duì)吊裝圓盤強(qiáng)度計(jì)算工況如下：在圓盤上方設(shè)置有兩A-60型吊馬，我們假定吊馬受60噸垂直向上的力，且60噸力均勻分布在與吊馬相接的53個(gè)圓盤節(jié)點(diǎn)上，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)受11094N垂直向上的作用力。

6 原始設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果

吊裝圓盤結(jié)構(gòu)應(yīng)力云圖如圖3所示，可以看出，在圓盤與主機(jī)缸作用的螺栓孔周圍有相對(duì)較大的應(yīng)力，但不超過許用應(yīng)力，整個(gè)圓盤變形較小，幾乎可以忽略。

7 總結(jié)

采用此類型吊馬將原船主機(jī)調(diào)離主船體時(shí)，吊馬本身變形較小，不會(huì)造成失穩(wěn)或者撕裂等情況發(fā)生。按照規(guī)定裝置吊馬時(shí)，能夠保證吊裝作業(yè)安全。

通過實(shí)船驗(yàn)證，該吊馬順利完成雪龍船主機(jī)出艙的吊裝工作。

作者簡(jiǎn)介： 王曙光（1984-），男，江蘇人，本科，工程師，研究方向：船舶結(jié)構(gòu)。