Einfluss instationärer Betriebszustände auf die Lagerung von Propellerwellen (IGF-Nr. 13500 N)

Durchführende Stelle: Technische Universität Hamburg-Harburg (Prof. Rulfs)

Bearbeitungszeitraum: 01.12.2002 - 30.09.2005

Abschlussbericht: CMT 7/2006


Projektzusammenfassung:

 

Die Propellerwellen großer Schiffe laufen in meist ölgeschmierten Gleitlagern, die sich im Stevenrohr an der Hinterkante des Schiffes befinden. Die Auslegung der Stevenrohrlager, die für die Schiffssicherheit eine herausragende Bedeutung haben, erfolgt im Wesentlichen nach empirischen Grundregeln. Üblicherweise werden dabei die instationären Kräfte und Momente im Manöver nicht berücksichtigt.

In den letzen Jahren sind, meist nach erheblichen Kursänderungen bei hohen Schiffsgeschwindigkeiten, auf mehreren Passagierschiffen folgenschwere Schäden an den Lagern der Propellerwelle aufgetreten. Vor dem Hintergrund lückenhafter Grundkenntnisse über die Lagerungsverhältnisse bei schräger Propelleranströmung im Manöver haben diese Schäden erheblich Verunsicherungen bei Werften, Reedereien und Zulieferern hervorgerufen.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wurde ein Rechenprogramm entwickelt, mit welchem die Lagerreaktionen auf instationäre Kräfte und Momente des Propellers berechnet werden können. Eine graphische Benutzeroberfläche ermöglicht auf relativ einfache Art und Weise, ein Modell zu erstellen, welches das komplexe Zusammenwirken von Propellerkräften, Wellen und den Tragfilmen in den Lagern wiedergibt. Die Korrelation des Modellverhaltens mit dem einer realen Anlage wurde durch Messungen an einem Schiff mit zwei Propellern überprüft.

Mit dem validierten Rechenprogramm wurden die gewonnen Erkenntnisse von Zweipropeller- auf Einpropeller-Anlagen  übertragen. Weiterhin wurden konstruktive Parameter von Gleitlagern für Propellerwellen in verschiedenen Simulationsreihen untersucht, um ihren Einfluss auf die Betriebssicherheit unter typischen Beanspruchungen bewerten zu können.

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