Vibrations in Marine Power Transmission System

Vibration analyses of marine machines and structures are one of the most important during the design process as well as during exploitation. Vibrations of ship hull (including superstructure and main engine body) are separately analysed from the vibrations of power transmission system. Vibrations of propulsion system include three types: lateral vibration, coupled axial vibration and torsional vibration. Among them, torsional vibrations are usually the most dangerous for the shaft line and the crankshaft. These vibrations may cause the increasing failure of the engine crankshaft as broken and bent shaft. Therefore, this article focuses on the study of torsional vibration of ship propulsion system. Calculation of torsional vibration of propulsion system with a medium-speed main engine is presented. The analysis is based on finite element method, with the code written in Matlab software. The result of this paper is applied for the tugboat with the engine of power 350 HP.

Analizy drgań okrętowych maszyn i konstrukcji są jednymi z najważniejszych podczas procesu projektowania oraz ich eksploatacji. Drgania kadłuba statku (z nadbudówką i korpusem silnika głównego włącznie) są analizowane oddzielnie od drgań układu przeniesienia napędu. Wyróżnia się trzy typy drgań układu napędowego: drgania giętne, sprzężone wzdłużne oraz skrętne. Wśród nich drgania skrętne są zwykle najgroźniejsze dla linii wałów wału korbowego. Mogą one zwiększyć prawdopodobieństwo uszkodzenia wału korbowego poprzez jego złamanie lub wygięcie. Z tego powodu w artykule skupiono się na analizie drgań skrętnych okrętowych układów napędowych. Zaprezentowano obliczenia drgań skrętnych układu napędowego wyposażonego w średnioobrotowy silnik główny. Analizę przeprowadzono metodą elementów skończonych, której procedura została napisana w programie Matlab. Zastosowano ją do obliczeń holownika wyposażonego w silnik o mocy 350 HP.