갭색법에 의한 추진축계 배치 시 갭과 색의 적정 공차에 관한 고찰
A study on tolerance of gap and sag for propulsion shafting installation
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초록
최근에 건조되는 선박의 추진축계는 연료소비율 절감을 위해서 프로펠러 중량 및 동력전달축의 직경을 증가시켰다. 이러한 경향은 추진축계의 강성을 증가시킬 뿐만 아니라 축계를 지지하는 베어링의 하중을 증가시킨다. 그 결과 축계 거동은 흘수 변화에 따른 선체 변형을 추종하기 어렵게 되며, 일부 베어링에서는 무부하 상태가 되기도 한다. 선박추진축계는 일반적으로 축계정렬 계산을 통해 베어링 높낮이를 선정된 후, 갭색법을 사용하여 설치를 하고 검증을 위해서 잭업법을 사용한다. 본 논문에서는 최근에 건조된 1,000 TEU 컨테이너선을 대상으로 갭과 색의 목표 값 대비 차이에따른 베어링 높낮이를 역계산하여 축의 처짐 곡선을 추정하였다. 추정된 축 처짐 곡선을 바탕으로 베어링 하중과 프로펠러축과 선미부 선미관 베어링간의 상대경사각, 주기관 크랭크축 연결부에서 전단력과 굽힘 모멘트에 대해서 평가하였으며 그 결과를 바탕으로 갭과 색의 적정 공차에 관하여 검토하였다.
Abstract
Recently, the propulsion shafting, propeller weight, and diameters of power transmission shafts have been increased in order to reduce specific fuel oil consumption in a new built ship. This tendency has led to result in unloaded condition of some bearings and increase in the stiffness of propulsion shafting system. Propulsion shafting system is installed by gap-sag method with the selected bearing offset through shaft alignment calculation. And then, it is confirmed the bearings’ offset by Jack-up method after installation. In this paper, shaft deflection curve was estimated through inversely calculating the height of the bearings based on errors between gap and sag for 1,000 twenty-foot equivalent unit container ship. Based on the estimated shaft deflection curve, the shear force and bending moment at the main engine crankshaft joint were evaluated along with the load of bearings for propulsion shafting system. Based on the results, appropriateness of tolerance for gap and sag was examined.
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