$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

베어링 강성을 고려한 10,100 TEU 컨테이너 운반선의 최적 추진축계 배치에 관한 사례 연구

A case study on the optimal shafting alignment concerning bearing stiffness for 10,100 TEU container carrier

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.40 no.3, 2016년, pp.185 - 190  

이재웅 (Korean Register)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

선박이 고출력화, 초대형화 됨에 따라 대형저속 2행정 엔진을 탑재한 선박에서 축계배치의 잘못에 기인하는 주기관 선미측 베어링과, 선미관 후부 베어링의 손상이 증가하는 경향이 있다. 또한 고출력화에 의한 추진축의 강성은 증가한 반면에 선체는 고장력 후판을 사용하므로 이전의 선체보다 훨씬 더 쉽게 변형하는 실정이다. 이는 기존의 선박보다 더욱 정교한 축계배치가 요구됨을 의미한다. 본 연구에서는 열팽창 효과, 감도지수를 이용한 중간축 베어링의 최적위치 선정 및 베어링의 강성을 고려하여, 베어링의 하중 분석 및 영향 계수를 분석함으로서 축계 배치가 이론적으로 최적이 되는 것을 검토하였다. 이를 위하여 축계 배치 계산시 대형 엔진 제조사의 엔진 거치기준을 참조하고, 한국선급 및 DnV 선급의 축계 배치 프로그램을 이용하여 검토하고 그 신뢰성을 검증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Damages of the main engine aftmost bearing and the after stern tube bearing tend to increase due to misalignment. And as the shafting system becomes stiffer due to the large engine power, whereas the hull structure becomes more flexible due to optimization by using high tensile thin steel plates. An...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문의 대상인 선박의 축계는 길이가 70미터에 달하고, 중간축이 Aft-Mid-Fwd 3개로 이루어진 초장축이다. 본 논문에서는 베어링의 감도지수를 이용한 계산의 목적이 엔진측에 지나치게 가깝지 않은 위치에서 가장 유연한 축계를 만드는 것에 있으므로 Fwd(전부) 중간축을 대상으로 베어링 감도지수법을 이용하여 베어링의 최적위치를 산출하였다. 이를 위한 계산도구로 Figure 2와 같이 한국선급의 추진축계 배치 프로그램을 이용하였다.
  • 따라서 추진축계 배치의 최적치를 설계 단계에서 얻기 위해서는 해석 시 선박의 적하 하중에 따른 베어링 반력의 변화, 운항에 따른 메인 엔진의 변형 및 프로펠러 추력에 의해 발생되는 굽힘모멘트, 하중에 대해 연직방향으로 작용하는 베어링의 탄성변형 등을 함께 고려하여야 한다[5][6]. 본 연구에서는 10,100 TEU급 컨테이너 운반선에 대하여 이러한 사항을을 고려한 축계 배치분석을 수행하여 축계 배치가 이론적으로 최적이 되는 방안을 모색하였다. 이를 위하여 대형 엔진 제조사의 엔진 거치기준을 참조하고, 한국선급 및 DnV 선급의 축계 배치 프로그램을 이용하여 검토하고 그 신뢰성을 검증하였다.

가설 설정

  • (6) 가능한 한 선미관 후부 베어링에서 하중의 분포가 균일할 것, 즉 선미단에 베어링 하중이 국부적으로 편중되지 않을 것
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
설계단계에서 추진축계 배치의 최적치를 얻기 위해서는 무엇을 고려해야 하는가? 이는 기존의 선박보다 더욱 정교한 축계배치가 요구됨을 의미한다. 따라서 추진축계 배치의 최적치를 설계 단계에서 얻기 위해서는 해석 시 선박의 적하 하중에 따른 베어링 반력의 변화, 운항에 따른 메인 엔진의 변형 및 프로펠러 추력에 의해 발생되는 굽힘 모멘트, 하중에 대해 연직방향으로 작용하는 베어링의 탄성변형 등을 함께 고려하여야 한다. [5][6].
선박의 추진축계을 잘못 배치할 경우 어떠한 문제점이 발생하는가? 선박의 추진축계를 잘못 배치할 경우 각 베어링의 하중 배분이 고르지 못하게 되므로 결과적으로 베어링의 이상 마모, 과부하, 무부하 상태, 또는 과열, 감속기어의 마모, 파손 등의 문제가 발생할 수 있다. 추진축계 배치에 관한 연구는 1950년대 후반 미국 해군 함정에서 중요성이 대두된 이후 1960년대 후반부터 1970년대 초반에 걸쳐 개개의 베어링에 대한 최적의 위치를 결정하는 주요 이론이 정립되었다[1]-[4].
최신 선박에는 기존 선박보다 더욱 정교한 축계배치가 요구되는 이유는 무엇인가? 선박이 고출력화, 초대형화 됨에 따라 대형저속 2행정 엔진을 탑재한 선박에서 축계배치의 잘못에 기인하는 주기관 선미측 베어링과, 선미관 후부 베어링의 손상이 증가하는 경향이 있다. 또한 고출력화에 의한 추진축의 강성은 증가한 반면에 선체는 고장력 후판을 사용하므로 이전의 선체보다 훨씬 더 쉽게 변형하는 실정이다. 이는 기존의 선박보다 더욱 정교한 축계배치가 요구됨을 의미한다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. R. Michel, "A quarter century of propulsion shafting design practice and operating experience in the U.S. Navy," Naval Engineers Journal, p. 153, 1959. 

  2. H. C. Anderson and J. J. Zrodowski, "Co-ordinated alignment of line shaft, propulsion gear, and turbines," Society of Naval Architects and Marine Engineers, vol. 67, pp. 449-523, 1959. 

  3. W. E. Lehr, "Considerations in the design of marine propulsion shaft system," Society of Naval Architects and Marine Engineers, vol. 67, p. 555, 1961. 

  4. G. Mann, "Shipyard alignment of propulsion shafting using fair curve alignment theory," Naval Engineers Journal, vol. 77, no. 4, pp. 651-659, 1965. 

  5. Y. J. Lee, A Study on Hull Deflections Effecting the Ship's Propulsion Shafting Alignment, Ph.D. Dissertation, Department of Mechanical Engineering Graduate School, Korea Maritime University, Korea, 2006 (in Korean). 

  6. American Bureau of Shipping, Guidance Notes on Propulsion Shafting Alignment, Houston, USA : American Bureau of Shipping, 2006. 

  7. K. C. Kim and J. G. Kim, "A study on optimum shaft alignment analysis for VLCC," Proceedings of the Special Transactions of the Society of Naval Architects of Korea, pp. 134-137, 2005 (in Korean). 

  8. Class NK, GUIDELINES ON SHAFTING ALIGNMENT, Japan, Class NK, 2006. 

  9. H. J. Jeon, Ship Propulsion Transmission Equipment, Busna, Korea, Taehwa Publishing Company, 1986 (in Korean). 

  10. C. O. Seo, A Study on the Optimal Shafting Alignment for Chemical Tanker of Medium Size, M.S thesis, Department of Marine System Engineering Graduate School, Korea Maritime and Ocean University, Korea, 2010 (in Korean). 

  11. Korean Register of Shipping, SeaTrust-SHALI Shaft Alingment Program User Manual, Korea, 2009 (in Korean). 

저자의 다른 논문 :

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트