Использование маховиков-демпферов для гашения крутильных колебаний судовых валопроводов

Сибряев, Константин Олегович

Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)

автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Использование маховиков-демпферов для гашения крутильных колебаний судовых валопроводов

кандидата технических наук: Сибряев, Константин Олегович
город: Астрахань
год: 2008
специальность ВАК РФ: 05.08.05

Диссертация по кораблестроению на тему «Использование маховиков-демпферов для гашения крутильных колебаний судовых валопроводов»

Автореферат диссертации по теме "Использование маховиков-демпферов для гашения крутильных колебаний судовых валопроводов"

На правах рукописи

Сибряев Константин Олегович

0034515Э5

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАХОВИКОВ-ДЕМПФЕРОВ ДЛЯ ГАШЕНИЯ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ СУДОВЫХ ВАЛОПРОВОДОВ

Специальность 05.08.05 - Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

О 6 но Я 2000

Астрахань-2008

003451595

Работа выполнена в Испытательном центре «Marine technology service» (ИЦ MTS) кафедры «Эксплуатация водного транспорта» Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Астраханский государственный технический университет» (АГТУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Покусаев Михаил Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Басалыгин Геннадий Михайлович;

кандидат технических наук Чернов Семён Евсеевич;

Ведущая организация:

Нижне-Волжский филиал Российского Речного Регистра

Защита диссертации состоится ¿7 НоЯ&рЯ 2008 г. в ^ часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д.223.002.02 при Государственной морской академии им. адм. С.О. Макарова по адресу: 199106 г. Санкт-Петербург, ВО, 21-я линия, 14, ауд.

Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 199106 г. Санкт-Петербург, ВО, 21-я линия, 14, каф. «Теплотехники СКиВУ». Телефакс 8 (812)3213681. E-mail: evt2006@rambler.ru; orlova_elena@inbox.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственной морской академии им. адм. С.О. Макарова по адресу:199106 г. Санкт-Петербург, ВО, Косая линия, 15.

С авторефератом можно ознакомиться на сайте Государственной морской академии им. адм. С.О. Макарова: http:www.gma.ru Автореферат разослан 22 октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук,

профессор / f ~ / Петухов В.А.

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Колебания деформаций и напряжений кручения (в дальнейшем крутильные колебания (КК)) в судовых валопроводах, их теоретический анализ и поиск практических способов гашения являются давней научно-технической проблемой, не потерявшей актуальности и значения в наше время. Универсальное решение данной проблемы усложняется конструкционным многообразием и условиями работы судового машинно-движительного комплекса (МДК). Частным техническим решением задачи гашения КК или хотя бы снижение амплитуд развиваемых напряжений в валопроводе является установка демпфера. Демпферы изготавливают серийно в виде размерных рядов несколькими специализированными производителями (БТЕ, НоЬе! и др.). Задачей проектировщиков МДК оказывается выбор подходящего номера демпфера и места его установки в составе валопровода. Применяемые в настоящее время в судовых МДК демпферы, как правило, устанавливаются с носового конца коленчатого вала дизеля. В многочисленных источниках, отражающих вопросы, связанные с гашением КК авторы или не рассматривают вопрос о месте установки демпфера КК, или рекомендуют устанавливать демпфер с носового конца коленчатого вала дизеля (в месте наибольших амплитуд свободных колебаний) для достижения максимальной эффективности демпфирования.

Теоретические и экспериментальные исследования, а также торсиогра-фирование (тензометрирование) в судовых МДК с демпфером, установленным с носового конца коленчатого вала, нередко выявляют запретные зоны частот вращения в диапазоне эксплуатационных режимов, или наличие резонансов, переход через которые сопровождается чрезмерно большими напряжениями в элементах валопровода. Устойчиво проявляющаяся в режиме эксплуатационного диапазона частот вращения коленчатого вала запретная зона (нередко таких зон бывает несколько) вызывает большие неудобства и даже невозможность нормальной работы МДК. Например, по результатам торсиографирования ИЦ МТБ валопроводов МДК сухогрузов проекта 19610 («Торик» отчет по научно-исследовательской работе, хоздоговор (х/д) № 01/2003 от 15.09.03, «Дюрсо» х/д № 07/2003 от 28.11.03, «Расул Гамзатов» х/д № 08/2003 от 23.12.03, «Мысхако» х/д № 55/2004 от 18.05.04, «Каспий» х/д № 66/2004 от 10.07.04) сохранена запретная зона, назначенная с постройки судов (230-280 об/мин).

Часто встречаются МДК с демпфером, где его установка не требуется. В данных МДК развитие амплитуд угла закручивания вала (далее амплитуд) от КК без демпфера не превышает допустимых величин. Так, например, результат торсиографирования ИЦ МТБ валопровода МДК сухогруза проекта 1557 «Вилла-мун» (х/д 02/2003 от 24.09.03) без демпфера подтвердил, что нет необходимости в установке демпфера.

Установка демпфера и маховика с обеих сторон коленчатого вала усложняет конструкцию дизеля в целом и в некоторых МДК приводит к опасному развитию КК.

Развитие КК влияет и на неравномерность вращения (НВ) валов МДК.

НВ, как правило, характеризуется степенью НВ. В литературных источниках отсутствует анализ связи КК со степенью НВ, а ориентировочные допускаемые значения этого показателя в различных источниках отличаются более чем на 30%.

Существенным фактором в решении задачи удовлетворительного гашения КК является то обстоятельство, что промышленностью выпускаются дизельные установки с заранее установленным маховиком и демпфером.

На основании вышеизложенного была определена необходимость дальнейших исследований по повышению эффективности гашения КК и оценке степени НВ вала для последующего применения полученных результатов при проектировании, модернизации и реконструкции (переоборудовании) МДК.

Основание для разработки:

Исследование проведено в рамках:

- плана НИР НИИ энергетики Южного научного центра Российской Академии Наук (ЮНЦ РАН), действующего на базе АГТУ;

- плана НИР кафедры «Эксплуатация водного транспорта»;

- плана работ ИЦ МТБ, входящим в состав НИИ энергетики ЮНЦ РАН и аккредитованным на техническую компетентность Российским морским регистром судоходства (МР) (Свидетельство о признании № 05.60396.141 от 14.04.2005 г.) и Российским речным регистром (РР) (Свидетельство о признании № 2931 от 04.06.2007 г.) в области проведения испытаний МДК на КК при их постройке, эксплуатации и ремонте в соответствии с требованиями МР и РР.

Объект исследования - машинно-движительные комплексы судов смешанного (река-море) плавания с прямой передачей мощности на гребной винт на базе среднеоборотных дизелей мощностью 475-970 кВт, частотой вращения 125-428 об/мин.

Предмет исследования - процессы гашения крутильных колебаний и неравномерность вращения в судовых валопроводах.

Цель - повышение эффективности гашения КК в судовых валопроводах, устранение запретных зон из рабочего диапазона частот вращения МДК, упрощение конструкции дизельной установки и оценка НВ валопровода при использовании маховиков-демпферов.

Задачи исследования:

-на основе расчетных и экспериментальных (на базе материалов ИЦ МТБ) исследований судовых валопроводов провести анализ развития КК в валах МДК на базе среднеоборотных дизелей (СОД) мощностью 475-970 кВт, частотой вращения 125-428 об/мин;

-разработать конструкцию маховика-демпфера (М-Д);

-провести расчетно-теоретический анализ развития КК в судовых валопроводах с М-Д, установленным в различных местах валопровода;

-модернизировать исследовательский стенд ИЦ МТБ, позволяющий из-

- э

менять место установки М-Д;

-выполнить экспериментальные исследования с демпфером, с М-Д на исследовательском стенде;

-предложить способ определения степени НВ валопровода с учетом КК; -выполнить экспериментальные исследования по определению степени НВ вала на исследовательском стенде без демпфера, с демпфером, с М-Д;

-провести натурные испытания судовых МДК по оценке работоспособности силиконовых демпферов главных дизелей и определить влияние КК на степень НВ.

Методы решения задач исследования.

Методологической базой диссертации являются исследования ученых: И.А. Лурье, В.П. Терских, В.В. Алексеев, Г.М. Басалыгин, Ф.Ф. Болотин, Г.Д. Кор-тын, П.А. Истомин, Г.И. Бухарина, Л.В. Ефремов, С.Е. Чернов, Кер-Вильсон, Дж. П. Ден-Гартог, В.К. Чистяков, Л.В. Тузов, А.Н. Гоц, А.С. Орлин, М.Н. Покусаев и др.

Расчётно-теоретические исследования, обработка экспериментальных данных произведены с использованием современных программных продуктов «Astech Electronics», «Microsoft Office Excel 2003».

Достоверность результатов определяется:

- апробированным методом расчета КК;

- применением современных, сертифицированных средств измерения и регистрации параметров КК и степени НВ;

- удовлетворительным совпадением результатов расчетов с данными, полученными при стендовых и натурных испытаниях.

Научная новизна:

-развёрнутый анализ зависимости параметров КК от частоты вращения коленчатого вала в МДК с прямой передачей мощности СОД на гребной винт позволил установить неэффективность традиционной установки демпфера, проявляющуюся в практически неизбежном назначении запретных зон в рабочем диапазоне частот вращения коленчатых валов главных дизелей;

-предложена конструкция М-Д, особенность которой заключается в совмещении функций маховика дизеля и силиконового демпфера с учетом места установки разработанного М-Д. На конструкцию М-Д получен патент на полезную модель;

-создано оригинальное устройство, позволяющее определять степень НВ вала на любом режиме работы судовых МДК;

-установлена связь между режимом КК и степенью НВ, заключающаяся в том, что на резонансных частотах вращения степень НВ складывается из степени НВ для абсолютно жесткого валопровода и степени НВ, обусловленной наличием вынужденных КК, деформируемого вала;

- получены новые эмпирические зависимости, определяющие взаимосвязь степени НВ и частоты вращения с учетом момента инерции вращающихся частей МДК. Уточнены значения степени НВ, для дизелей, непосредственно работающих на гребной винт на номинальном режиме работы.

На защиту выносятся:

1 Конструкция М-Д, как объекта для гашения КК и стабилизации НВ;

2 Метод моделирования системы КК в валопроводе МДК с использованием предложенного критерия подобия этих систем;

3 Устройство, позволяющее определять степень НВ вала на любом режиме работы МДК;

4 Материалы экспериментальных исследований на стенде и натурных экспериментов судовых МДК на базе СОД.

Практическая значимость:

-проанализировано развитие КК судовых МДК на базе СОД и разработана конструкция М-Д для применения в проектно-конструкторских организациях с целью совершенствования систем искусственного демпфирования судовых МДК;

-получены расчетно-теоретические результаты использования М-Д, которые могут быть применены при проектировании, модернизации и переоборудовании судовых МДК;

-создано устройство, позволяющее определять степень НВ вала в условиях исследовательского стенда и натурных судовых МДК на различных режимах работы;

- уточнены значения степени НВ для дизелей, непосредственно работающих на гребной винт на номинальном режиме работы.

Личный вклад автора

В диссертацию включены теоретические и экспериментальные результаты, полученные лично автором. При проведении отдельных технических работ помощь оказали сотрудники ИЦ МТБ, кафедры «Эксплуатации водного транспорта» АГТУ и машинная команда судна «Ватан-1», за что автор выражает им признательность.

Реализация результатов исследования.

Результаты работы переданы к использованию и внедрению в Астраханский филиал Российского Морского Регистра судоходства, Нижне-Волжский филиал Российского Речного Регистра, ООО «ВИЖН ФЛОТ»,ООО «Навитранс».

Результаты диссертационной работы применяются в учебном процессе АГТУ при подготовке инженеров по специальности «Судовые энергетические установки», «Эксплуатация судовых энергетических установок», бакалавров по направлению «Эксплуатация транспортных средств (на водном транспорте)», магистров по направлению «Кораблестроение и океанотехника» и в научно-исследовательской работе студентов и аспирантов.

Апробация работы.

РАН АГТУ (2004 г.); Международной конференции «Двигатель-2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э.Баумана (г.Москва, 2007); международном научном семинаре «Перспективы использования результатов фундаментальных научных исследований в судостроении и эксплуатации флота Юга России» (г.Астрахань 2008 г.); межрегиональных семинарах «Актуальные проблемы судовой энергетики и машинно-движительных комплексов», проводимых под эгидой Института проблем машиноведения РАН (г.Астрахань, 2003-2008 гг.), научной конференции посвященной 75-летию АГТУ (2005г.); ежегодных научно-технических конференциях профессорско-

преподавательского состава АГТУ(2003-2008гг.); заседаниях Ученого совета Института Морских технологий энергетики и транспорта АГТУ; заседаниях кафедры «Эксплуатация водного транспорта» АГТУ. Часть диссертационной работы «Экспериментальное определение степени неравномерности вращения вала модельной экспериментальной установки» заняла третье место в конкурсе инновационных научно-исследовательских работ профессорско-преподавательского состава и сотрудников АГТУ.

Публикации:

Результаты исследований опубликованы в 9 работах, в том числе 3 свидетельства Роспатента на полезную модель и 3 по списку ВАК.

Структура и объём диссертации.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и приложения. Глава 1 «Современное состояние вопроса. Постановка цели и задач исследований». Основные результаты изложены в главах 2-4 Глава 2: «Разработка конструкции М-Д и расчетно-теоретическое исследование гашения КК в судовых МДК с М-Д». Глава 3: «Результаты расчетно-экспериментального исследования гашения КК исследовательского стенда с силиконовым демпфером, с М-Д». Глава 4: «Экспериментальное определение степени НВ вала исследовательского стенда и судового валопровода»

В целом диссертация содержит 118 страниц текста, 64 рисунка, 26 таблиц, список использованных источников из 126 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность темы, научная новизна, практическая значимость, область реализации результатов, дается краткое изложение глав работы.

В первой главе выполнен анализ проблем в области КК, подтверждена значимость поставленных задач исследования для настоящего момента времени. Рассмотрено современное состояние вопроса использования М-Д в судовых ва-лопроводах, проведен анализ развития КК в судовых МДК на базе СОД, сформулированы цели и задачи диссертационной работы.

Анализ патентных данных свидетельствует о том, что в настоящее время ведётся работа по разработке и внедрению новых типов демпферов.

Большинство изобретений относятся к маховику, который жестко со-

единяется с коленчатым валом дизеля. Маховик комплектуется демпфером, который крепится к его корпусу через упругую мембрану, благодаря которой он может выполнять осевые перемещения. Демпфер состоит из нескольких инерционных масс, которые соединяются со ступицей пружинящими элементами.

Данные разработки, прежде всего, преследуют цель - повышение эффективности гашения КК. Однако ненадёжная работа (частые поломки) пружин является недостатком этого устройства. Поэтому они не нашли практического применения в судовых валопроводах.

Проведён анализ окончательных заключений о торсиографировании (тен-зометрировании) главных дизелей с прямой передачей мощности на винт по материалам ИЦ МТБ. Данные заключения принимаются к сведению Астраханскими инспекциями МР и РР. Заказчиками торсиографирования (х/д) являются судовладельцы ПОАО «Волготанкер», ООО «СКАЛ», ООО «Аншип» г. Москва, ООО «Коммодор» г. Санкт-Петербург, ООО «МОРРЕЧТРАНС», ПООО «БЭСТ», ООО «Сафинат Ремо Шипп», ИП ООО «ВТС-Транс», ООО «ВИЖН ФЛОТ», ООО «Навитранс» и др. Анализ показал, что для судовых МДК с ше-стьюцилиндровыми главными дизелями, как с силиконовыми демпферами, так и без них напряжения от КК в коленчатых валах данных дизелей, промежуточных и гребных валах не превышают допустимых величин во всём рабочем диапазоне частот вращения коленчатых валов главных дизелей. Запретные зоны не устанавливаются.

В шести случаях из десяти для судовых МДК с восьмьюцилиндровыми главными дизелями, напряжения от КК в гребных валах опасно близки к допускаемым или превышают их. В рабочем диапазоне частот вращения коленчатых валов главных дизелей устанавливают запретные зоны или сохраняют без изменений запретные зоны, назначенные с постройки, хотя дизели оборудовались силиконовыми демпферами марки В-790.

Основные выводы по первой главе:

-установка демпфера с носового конца коленчатого вала дизеля не всегда приводит к эффективному снижению амплитуд (соответственно и напряжений) от КК;

- в некоторых МДК нет необходимости в установке демпферов.

Во второй главе разработана конструкция М-Д и выполнено расчетно-теоретическое исследование гашения КК в МДК без демпфера, с силиконовым демпфером и с М-Д.

При разработке М-Д техническая задача - создание демпфера КК, встроенного в маховик дизеля, которая позволила бы упростить конструкцию.

Технический результат - упрощение конструкции дизельной установки.

Он достигается тем, что процесс демпфирования осуществляется в маховике дизеля. В маховике выполнена герметизированная кольцевая полость. В ней установлена инерционная масса. Зазоры между поверхностями инерционной массы и маховиком дизеля заполнены силиконовой жидкостью.

Предлагаемое устройство изображено на рис. 1. Оно содержит маховик дизеля (момент инерции 553 кг-м2) 1 с кольцевой полостью 2, инерционную массу 3, крышку 4 герметично закрывающую кольцевую полость 2. Данный М-Д

(момент инерции 472 кг-м2) может быть применён для СОД.

В условиях Волго-Каспийского бассейна широкое распространение получили суда в состав МДК которых входят шестицилиндровые дизели типа NVD-48 с прямой передачей мощности на винты фиксированного шага. Это суда проекта 1570 (нефтерудовозы «Братья Нобель», «Барон», «Граф», «Нефтерудо-воз 31М» и другие), нефтеналивные суда проекта 621 («Ленанефть -2070», «Ле-нанефть -2069», «Анна»), сухогрузы проекта 1557 («Ватан-1», «Вилламун»), сухогруз проекта 1743 «Омский -99», сухогруз проекта 19620 «Богсан-4»(СТ-1317) и другие.

Распространены также суда в состав МДК которых входят восьмицилиндровые дизели типа NVD-48 с прямой передачей мощности на винты фиксированного шага. Это нефтеналивные суда проекта 630 («Казань сити», «Капитан Пермяков», «Капитан Щемилкин» и др.), нефтеналивные суда проекта 1577 («Волгонефть-268», «Волгонефть -263», «Механик Воронков»), сухогрузы проекта 19610 («Дюрсо», «Мысхако», «Торик» и др.), РМС типа Каспий («Капитан Евсеев», «Печора»), нефтеналивное судно проекта 550 А «Волгонефть-147» и другие.

На всех МДК судов данных проектов ИЦ MTS проводилось торсиографи-рование (тензометрирование) с участием автора. Проанализировано развитие КК данных МДК. Расчет КК проводился по методике Терских В.П.

МДК судов проекта 1557 («Ватан-1», «Вилламун») представляет собой двухвальные установки с дизелями 6NVD48AU (NHOM=485 кВт, пном=330 об/мин), как с силиконовыми демпферами марки В-790 («Ватан-1»), так и без них («Вил-

Рис. 1 - Конструкция М-Д для СОД

ламун»), Кроме этого, крутильная схема МДК судна «Вилламун» отличается моментом инерции маховика дизеля (302,4 кг-м2, вместо установленного на дизелях МДК судна «Ватан-1» 553 кг м2). Наиболее опасными являются напряжения в коленчатых валах МДК. Графики развития напряжений в коленчатых валах МДК судов проекта 1557 «Ватан-1» и «Вилламун» представлены на рис.2, и рис.3 соответственно.

Из графика видно, что как с демпфером, так и без него напряжения от КК значительно меньше допускаемых величин.

Но нельзя отказаться от силиконового демпфера в составе МДК судна, так как демпфер устанавливают не только для снижения амплитуд (соответственно и напряжений) от КК, но и для уменьшения вибраций, шума.

Проведены расчеты КК с М-Д, установленным как на месте маховика дизеля, так и на месте демпфера. М-Д, установленный на месте маховика дизеля более эффективно снижает напряжения от КК по сравнению со штатным демпфером. В случае использования М-Д, установленного на месте демпфера, напряжения от КК значительно снижаются. Однако здесь стоит отметить некоторые сложности при установке М-Д на месте демпфера (например, установка дополнительных подшипников с носового конца коленчатого вала). При М-Д, установленным на гребном вале, напряжения также не превышают допускаемых.

У вышеперечисленных МДК с шестьюцилиндровыми дизелями наблюдается аналогичное развитие КК.

МДК судна типа Каспий представляет собой одновальную установку с дизелем марки 8NVD482U (NHOM=648 кВт, пном=428 об/мин), оборудованную силиконовым демпфером марки В-790 («Капитан Евсеев», «Печора») при прямой передаче мощности на винт регулируемого шага.

В диапазоне частот вращения коленчатого вала главного дизеля назначена запретная зона 170-210 об/мин. Наиболее опасными являются напряжения в гребных валах МДК. Графики развития напряжений в гребных валах МДК судна типа Каспий представлены на рис.4.

МДК судов проекта 19610 представляет собой двухвальные установки с дизелями 8NVD48A3U (NHOM=970 кВт, пном=428 об/мин), оборудованные силиконовыми демпферами марки А-710. Графики развития напряжений в гребных валах МДК судов проекта 19610 представлены на рис.5.

Установка М-Д позволяет устранить запретную зону из рабочего диапазона частот вращения коленчатых валов главных дизелей. Наилучшее демпфирование происходит при установке М-Д на месте демпфера.

У вышеперечисленных МДК с восьмьюцилиндровыми дизелями установка М-Д также приводит к более эффективному гашению КК. Основные выводы по второй главе:

- использование М-Д приводит к более эффективному гашению КК и устранению запретных зон из рабочего диапазона частот вращения МДК с восьмьюцилиндровыми дизелями;

- для МДК с шестьюцилиндровыми дизелями установка М-Д на месте маховика дизеля приведёт к упрощению конструкции дизельной установки.

С"

«25

S а>

15 20

■ - ¡

1узл v=6

235 250 265 280 295

Частота вращения п , об/мин

Рис. 2 - График развития напряжений в коленчатых валах МДК судна проекта 1557 «Ватан-1»

В 35

aj s

£25

100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340

Частота вращения п , об/мин

—— напряжения, полученные при тензометрировании с демпфером;

---напряжения, полученные при тензометрировании без демпфера;

-расчетные напряжения с демпфером;

------расчетные напряжения без демпфера;

Л—Д—Д расчетные напряжения с М-Д, установленным на месте маховика; □—□—□расчетные напряжения с М-Д, установленным на месте демпфера; 0—0—0 расчетные напряжения с М-Д, установленным на гребном вале. Рис. 3 - График развития напряжений в коленчатых валах МДК судна проекта 1557 «Вилламун»

1 у:!л--

у-4 .

1узл

"9-4-

у 1уза =4

Допускаемые напряжения по правилам МР

2 узл '2 узл \ ч=\ 2 у=8

——

2 узл у=8\

1 узл

^гйг&в-

3 узл I

Чаетота вращения п , об/мин

Рис. 4 - График развития напряжений в гребных валах МДК судна типа Каспий

Частота вращения п , об/мин

-напряжения, полученные при тензометрировании с демпфером;

-расчетные напряжения с демпфером;

— - - расчетные напряжения без демпфера;

Л—Д—А расчетные напряжения с М-Д, установленным на месте маховика; □—•□—□расчетные напряжения с М-Д, установленным на месте демпфера; 0—0—0 расчетные напряжения с М-Д, установленным на гребном вале. Рис. 5 -График развития напряжений в гребных валах МДК судов проекта 19610

Третья глава содержит материалы по экспериментальной части диссертации, методике проведения экспериментальных исследований по определению параметров КК на стенде, а также определение погрешности измерений.

Эксперимент проводился на стенде для моделирования КК в валах судовых МДК.

Моделирование системы КК осуществлялось на основе предложенного в диссертации критерия подобия:

Р ■(

7 =—-—.(])

Он получается и на основе анализа размерностей:

кг ■ м" м-с' с3 кг-м~ ■ м

где Ре, (Вт=Н-м/с) - мощность, подаваемая на вал от дизеля; С, (м) - длина вала между дизелем и потребителем;

ис.к., (с*1)- частота собственных колебаний системы дизель-вал-потребитель; 0, (кг м2) -приведенный момент инерции системы дизель-вал-потребитель; g, (м/с2)-ускорение свободного падения.

Стенд модернизирован (заменён вал между электродвигателем и генератором на вал со съёмными фланцами) для возможности установки М-Д в разных местах вала на стенде.

Модернизированный стенд для моделирования КК в валах судовых МДК

Рис. 6. Модернизированный стенд для моделирования КК в валах судовых МДК (ПТ-привод тахометра, ГПТ-генератор постоянного тока, ФМ-фланцевая муфта, ПМ-полумуфта, МАХ-маховик, ЭД-электродвигатель, СД-силиконовый демпфер Т-торсиограф)

На рисунках 7,8 приведены дискретные крутильные схемы, частота колебаний и амплитуда колебаний которых рассчитывались и подтверждались экспериментально. На данных рисунках приведены также одноузловые и двухузловые формы колебаний.

На первом этапе производились экспериментальные исследования с целью определения резонансных частот одно-, двух-узловых форм КК. Сформированный возмущающий электромагнитный момент ЭД подбирался и сравнивался по продолжительности импульса и скважности так, чтобы крутильная система стенда входила в резонанс.

Н м м-с-с2

кг ■ м~ ■ м

1-без Оемпфера 2----М-Д ряЗом с ГПТ 3 с демпфером переЗ ЭД

Рис. 7 - Дискретная крутильная схема, одноузловая и двухузловая формы колебаний стенда

(У-безразмерный момент инерции, Е-безразмерная податливость соединения, N1-частота колебаний стенда, а-амплитуда свободных колебаний)

ПТ ГПТ ФМ ПИ М-Д ФМ зд М-Д т

Рис. 8 - Дискретная крутильная схема, одноузловая и двухузловая формы колебаний стенда

Далее определялась и сравнивалась функциональная характеристика СД и М-Д.

Функциональная характеристика представляется как функция изменения максимальной амплитуды от соответствующей частоты колебаний в зависимости от вязкости наполнителя и от конструкционных изменений СД.

Использовались полиметилсилоксановые наполнители различной вязкости (750-10000 сСт), что позволило определить степень гашения КК при оптимальной вязкости.

Наиболее опасной является одноузловая форма колебаний. Относительно данной формы колебаний и проводился расчет, который подтверждался экспериментом.

На рис. 9 показаны функциональные характеристики М-Д при его расположении: после ЭД, рядом с ГПТ и перед ЭД.

На рис. 10 показана функциональная характеристика СД, установленного перед ЭД.

Ъ з

«3

М-Д р!ядом с фт

М-Д перед ЭД

Дперег

М-Д йосле ЭД

58 60 62

Частота колебаний, Гц

Рис.

9- Функциональная характеристика М-Д при его расположении: после ЭД, рядом с ГПТ и перед ЭД

22 23 24

Частота колебаний, Гц

Рис. 10- Функциональная характеристика СД, установленного перед ЭД

Амплитуда колебаний определялась энергетическим методом расчета из уравнения баланса энергии возмущающего момента стенда, от ЭД и работы демпфирующих сил (демпфирование в ГПТ, ЭД, СД или М-Д).

Основные выводы по третьей главе: -применение М-Д на исследовательском стенде показали предпочтительность его установки по сравнению с демпфером;

-наилучшее демпфирование происходит при установке М-Д перед ЭД; -удовлетворительное совпадение результатов расчета с данными, полученными при стендовых испытаниях.

В четвертой главе изложены материалы экспериментальных исследований, цель которых заключается в определении и стабилизации степени НВ вала на любом режиме работы стенда и судового МДК.

Для практического определения степени НВ вала было сконструировано следующее устройство (рис.11): диск 1, который жестко крепится к фланцам вала, диаметром 320 мм (материал-гетинакс I 2с -3,0 ГОСТ 2718-74), имеющий сквозные прорези шириной 0,4 мм, длиной 10 мм. Угловое расстояние между прорезями составляет 5 градусов с отклонением в 5 с.

Рис. 11 - Общий вид устройства для определения степени НВ вала

Одна из прорезей заклеивается, чтобы в дальнейшем можно было видеть каждый оборот и определить частоту вращения вала. В качестве отметчика используется полупроводниковый лазер (ГОЬ58-640) 2 и фотодиод (ФД 320) 3.

Лазер и фотодиод располагаются напротив друг друга и относительно диска таким образом, чтобы луч лазера был параллелен оси установки и способен проходить через прорези на диске.

Когда луч лазера проходит через прорезь, он попадает на фотодиод, тем самым возбуждает в нём Э.Д.С. Чтобы зафиксировать всплески Э.Д.С., наводимые на фотодиоде в момент прохождения луча лазера через прорези на диске, фотодиод подключается к микрофонному входу звуковой карты компьютера. Сигнал с фотодиода записывается любой программой, способной записывать и редактировать звуковые файлы. Открывая записанный файл, получаем на графике значения амплитуд сигнала, и их время относительно начала записи файла. Программа способна фиксировать значение амплитуды с точностью до 1 микросекунды. Но шаг отметок амплитуд сигнала в создаваемом файле составляет порядка 5 микросекунд. Просматривая файл (рис. 12), выбираем время максимального значения амплитуды каждого всплеска сигнала. Рассчитываем разницу во

РС АисйоГ

времени между соседними значениями времени максимальных амплитуд сигнала. Из этого массива значений выбираем максимальное и минимальное значения разницы по времени.

Рис. 12- График развития амплитуд сигнала в программе редактирования

звука

Степень НВ, как принято, определяется по формуле:

5 = (со шах <Йтт)/ЮСр , (2)

где а)тах и сотт - соответственно максимальное и минимальное значения угловой скорости вала дизеля;

®шах У/'^ппп С-5) У^шах?

где у - угол между прорезями (5°),

*тт> *тах — соответственно максимальное и минимальное время прохождения между каждыми прорезями.

соср - среднее значение угловой скорости вала;

мср=0,5(сотах+ сотт) (5)

Подставляя формулы (3), (4), (5) в формулу (2), получаем:

8 ~~ 2(1тах- 1ти1)/ (1тах+ 8 — (^тах" ^ттУ ^ср (6),

где 1ср=0,5(и+ 1тш) (7)

Эксперимент проводился на стенде при следующих вариациях: без демпфера, с СД, М-Д перед ЭД, М-Д после ЭД, М-Д перед ГПТ. Во всех случаях проводились замеры на резонансной частоте вращения вала стенда и на околорезонансных частотах вращения, как до, так и после резонансной. Диск жёстко крепится на фланец вала стенда около ГПТ, но в случае, когда М-Д располагается рядом с ГПТ, диск крепится на фланец вала после ЭД.

График изменения степени НВ вала стенда представлен на рис. 13. В результате проведённых экспериментов выявлена следующая особенность: - при резонансе наблюдается увеличение (на 13 %) степени НВ вала.

Натурный эксперимент проводился (11.12.2007) в условиях МДК судна проекта 1557 «Ватан-1» (рис 14). МДК судна проекта 1557 представляет собой двухвальные установки с дизелями 6>1УВ48Аи (Ыном=485 кВт, пном=330 об/мин), оборудованные силиконовыми демпферами марки В-790. Проводилась оценка работоспособности силиконовых демпферов главных дизелей (тензометрирова-ние) и осуществлялись эксперименты по определению степени НВ вала главного дизеля левого борта.

- 1 s

-ч кривая изменения степени НВ вала без демпфера; о—о—о кривая изменения степени НВ вала с демпфером; Д—А—Д кривая изменения степени НВ вала при установке М-Д после ЭД; □—□—□ кривая изменения степени НВ вала при установке М-Д перед ЭД; 0—0—0 кривая изменения степени НВ вала при установке М-Д рядом с ГПТ.

Рис. 13- График изменения степени НВ вала стенда

Рис.14 -Судно проекта 1557 «Ватан-1» Испытания производились на спецификационных режимах работы МДК на передний ход (ПХ) и задний ход (ЗХ) судна при плавном изменении частоты вращения коленчатого вала дизеля от минимальной устойчивой (130 об/мин) до номинальной (330 об/мин) и обратно. Дополнительно проводились испытания на резонансных частотах вращения, которые рассчитывались методом Терских В.П.

На рис. 15 показан способ крепления устройства к главному дизелю левого борта. К носовому концу коленчатого вала (со стороны демпфера) при помощи двух шпилек 1 крепится соединительная муфта 2, к которой присоединен корпус торсиографа 3. К корпусу торсиографа с помощью шести винтов М4 крепится диск 4. На стойке 5 установлены фотодиод с лазером напротив друг друга. Фотодиод подключается к микрофонному входу звуковой карты компьютера 6. Во избежание протечки масла крышка лючка заменена резиновой вставкой 7, с вырезом под корпус торсиографа.

1У

Рис. 15 - Способ крепления устройства к главному дизелю

При определении степени HB вала на режимах работы дизеля, отличных от номинального, подсчитывались все величины, соответствующие данному режиму. Расчет степени HB проводился согласно работам Ваншейдта В.А., Орлина A.C. Фомина Ю.Я., Горбань А.И. и др: 5=(9-105Аизб)/(9-л2 п2), (8)

где АИЗб=^зб'М-избыточная работа вращающего момента, кДж; fH35- площадь наибольшей избыточной площади, мм2; \i -масштаб площади диаграммы, кДж/мм2; 0-суммарный момент инерции всех вращающихся частей МДК; n-частота вращения вала, об/мин. График изменения степени HB МДК данного судна представлен на рис. 16.

Частота вращения, об/мин

Рис. 16 - График изменения степени НВ МДК судна «Ватан-1» В результате проведённых экспериментов выявлены следующие особенности:

- при резонансе наблюдается значительное увеличение (на 20 %) степени НВ вала (наиболее опасный резонанс от двухузловой формы колебаний през=298 об/мин, 9 порядок колебаний); При слабых резонансах не происходит заметного увеличения степени НВ;

- при увеличении частоты вращения степень НВ уменьшается (исключая резонансный режим работы);

¿и

-при резонансном режиме работы степень НВ (8рез) складывается из степени НВ для абсолютно жесткого валопровода (8Ж) и степени НВ, обусловленной наличием вынужденных КК (5КК): 8рез= 5Ж+ 5 (9);

-степень НВ при работе МДК на ЗХ превышает (на 10-15%) степень НВ при работе МДК на ПХ во всем диапазоне частот вращения;

Проведены расчеты степени НВ для рассматриваемых МДК судов. При этом рассматриваемые МДК разделены на две группы:

Первая группа: суммарный момент инерции вращающихся частей МДК находится в пределах от 743 до 920 кг-м2 (рис. 17);

Вторая группа: суммарный момент инерции вращающихся частей МДК находит-

Частота вращения, об/мин

Рис.18 - График изменения степени НВ судовых МДК

Частота вращения, об/мин

Рис.17 - График изменения степени НВ вращения судовых МДК

(в скобках указан момент инерции вращающихся частей МДК)

Для каждой из групп МДК, разделённой по моментам инерции вращающихся частей получена эмпирическая зависимость изменения степени НВ от частоты вращения:

б =29037-п'1,6208 (10) (момент инерции вращающихся частей МДК находится в пределах от 743 до 920 кг-м2, п-об/мин, 5-% )

5 =37089-п'1,6012 (11) (момент инерции вращающихся частей МДК находится в пределах от 500 до 660 кг-м2)

Анализируя кривые на рисунках 16, 17,18, видим, что при уменьшении степени НВ на номинальном режиме работы, степень НВ на любых долевых режимах работы МДК также уменьшится. Следовательно, при проектировании МДК значения степени НВ для дизелей, непосредственно работающих на гребной винт, следует принимать от 0,02 до 0,025. Основные выводы по четвёртой главе:

-экспериментально подтверждено: увеличение степени НВ при резонансных частотах вращения, степень НВ при работе МДК на ЗХ на 10-15 % превышает степень НВ при работе МДК на ПХ во всем диапазоне частот вращения, при резонансном режиме работы степень НВ складывается из степени НВ для абсолютно жесткого валопровода и степени НВ, обусловленной наличием вынужденных КК;

-удовлетворительное совпадение результатов расчета с данными, полученными при натурных испытаниях;

-получены на основании теоретических и экспериментальных данных новые эмпирические зависимости, определяющие взаимосвязь степени НВ и частоты вращения с учетом момента инерции вращающихся частей МДК. -уточнены ориентировочные допускаемые значения степени НВ, для дизелей непосредственно работающих на гребной винт, которые находятся в пределах от 0,02 до 0,025.

Заключение

В результате проведённых в данной работе расчетно-теоретических и экспериментальных исследований получены следующие основные результаты и выводы:

1 Проведённый анализ развития КК в валах МДК на базе СОД с прямой передачей мощности на винт показал, что:

- на всех рассмотренных МДК с шестьюцилиндровыми дизелями установка демпфера, с точки зрения снижения амплитуд напряжений от КК не целесообразна;

- на 60% рассмотренных МДК с восьмьюцилиндровыми дизелями установка демпфера не приводит к необходимой эффективности снижения амплитуд напряжений от КК. В результате в рабочем диапазоне частот вращения коленчатых валов главных дизелей назначены запретные зоны;

2 В теорию и практику моделирования крутильных систем дизель-валопровод-потребитель введен критерий подобия Т (формула 1), позволяющий в предварительном анализе устанавливать параметры модели с лучшим приближением ее характеристик к характеристикам исследуемого МДК;

3 На основе конструкционных характеристик силиконовых демпферов КК разработана конструкция М-Д. Проведённый расчетно-теоретический анализ развития

KK с М-Д, установленным в разных местах валопровода, показал более эффективное снижение амплитуд напряжений от КК. Наилучшее демпфирование достигается при установке М-Д на месте демпфера. Таким образом, использование М-Д приводит к более эффективному гашению КК и устранению запретных зон из рабочего диапазона частот вращения вала МДК с восьмьюцилиндровыми дизелями. Для МДК с шестьюцилиндровыми дизелями установка М-Д на месте маховика дизеля приведёт к упрощению конструкции дизельной установки;

4 На основе установленного в диссертации критерия подобия крутильных систем дизель-валопровод-потребитель и его анализа модернизирован исследовательский стенд, позволяющий изменять место установки М-Д. Применение М-Д на исследовательском стенде также показали предпочтительность его установки по сравнению с силиконовым демпфером. Наилучшее демпфирование происходит при установке М-Д перед ЭД;

5 Предложена и отработана методика проведения экспериментального определения степени HB вала в условиях исследовательского стенда и реальных МДК;

6 Экспериментально подтверждено:

-увеличение степени HB при резонансных частотах вращения; -степень HB при работе МДК на ЗХ на 10-15 % превышает степень HB при работе МДК на ПХ во всём диапазоне частот вращения;

-при резонансном режиме работы степень HB (5рез) складывается из степени HB для абсолютно жесткого валопровода (8Ж) и степени HB, обусловленной наличием вынужденных КК (5КК): брез= 8Ж+ §кк;

7 Получены на основании теоретических и экспериментальных данных новые эмпирические зависимости, определяющие взаимосвязь степени HB и частоты вращения с учетом момента инерции масс вращающихся частей МДК;

8 Уточнены значения степени HB, для дизелей непосредственно работающих на гребной винт на номинальном режиме работы, которые находятся в пределах от 0,02 до 0,025.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих изданиях: - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях по перечню ВАК:

1 Эффективность демпфирования крутильных колебаний судового двигателя при совмещении функции маховика и демпфера / Покусаев М.Н., Сибряев К.О. // Транспортное дело России. Москва 2005. Спецвыпуск №4. С. 25-26.

2 Влияние места установки и момента инерции маховика двигателя на развитие крутильных колебаний/ Покусаев М.Н., Сибряев К.О., Манцуров A.A.// Вестник Астраханского государственного технического университета.-2006.-Специальное приложение к №6(35).-с 32-35

3 Анализ необходимости установки демпфера крутильных колебаний в машин-но-движительном комплексе судов проекта 1557/ Сибряев К.О.// Вестник Астраханского государственного технического университета.-2007.- №2(37).-с 38-39.

-в свидетельствах Роспатента на полезную модель:

4 Пат. № 41171 Российская Федерация, МКИ 7G 06 G 7/70. Электромеханическое устройство (стенд) для моделирования крутильных колебаний судовых машин но-движительных механизмов / Покусаев M. Н., Глухов А. Н.,

Сибряев K.O. (Российская Федерация). Опубл. 10.10.04. Бюл. № 28.

5 Пат № 463322 Российская Федерация, МПК F 16F 9/53. Гидравлический демпфер / Горбачев М.М., Покусаев М.Н., Глухов А.Н., Сибряев К.О. (Российская Федерация). Опубл. 27/06/2005 Бюл. № 18.

6 Пат. № 59176 Российская Федерация, МПК F 16F 7/00. Маховик дизеля с демпфером / Покусаев М.Н., Сибряев К.О. (Российская Федерация); опубл.

10.12.2006 Бюл. №34. -в других изданиях:

1 Экспериментальное определение степени неравномерности вращения вала в условиях МДК судна проекта 1557/ Покусаев М.Н., Сибряев К.О., Шевченко

A.B. // Вестник Астраханского государственного технического университета-2008.-№ 2(43).-с 42-46.

- в материалах всероссийских и международных конференций и симпозиумов:

8 Покусаев М.Н., Сибряев К.О., Юницкий В.А. Анализ крутильных колебаний измерительным комплексом «Astech Electronics» в судовых валопроводах при использовании маховиков-демпферов //Сборник научных трудов по материалам международной конференции Двигатель-2007, посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва-М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.- с 542-546.

9 Сибряев К.О. Расчетно-теоретический анализ крутильных колебаний в валопро-воде судна проекта 1734 «Омский-99»// Тез. докл. III международ, научной конференции 10-16 сентября 2007г. «Проблемы динамики и прочности исполнительных механизмов и машин»., Астрахань, Издательство АГТУ, 2007.- с 127-128.

Более подробно результаты испытаний, результаты внедрения положений диссертации и практические рекомендации изложены в следующих отчетах по НИР, прошедших государственную регистрацию:

1 Тензометрирование машинно-движительного комплекса т/х «Волгонефть-147»: Отчет по НИР (х/д № 168/2007 от 16.03.2007 заключительный) / ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет»; рук. Покусаев М.Н.

- М., 2007. - 19 с. - Исполн.: Глухов А.Н., Сибряев К.О., Золин О.Г., Юницкий

B.А., Ильина Е.Г. — № ГР 01.2.007 08289. - Инв.№02.2.007 04639.

Участие автора в проведение испытаний и в разработке практических рекомендаций.

2 Проверка работоспособности демпферов крутильных колебаний главных двигателей судна проекта 4282 (ОТ-2Ю8): Отчет по НИР (х/д № 173/2007 от

06.04.2007 заключительный) / ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет»; рук. Покусаев М.Н. - М., 2007. - 19 с. - Исполн.: Глухов А.Н., Сибряев К.О., Золин О.Г., Юницкий В.А., Ильина Е.Г. - № ГР 01.2.007 08288. - Инв.№02.2.007 04638.

Участие автора в проведение испытаний и обработке результатов.

Подписано в печать 16.10.08 г. Тираж 100 экз. Заказ 645 Типография ФГОУ ВПО «АГТУ», тел. 61-45-23 г. Астрахань, Татищева 16ж.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Сибряев, Константин Олегович

Перечень условных обозначений и сокращений, основных символов и единиц

Введение

Глава 1 Современное состояние вопроса. Постановка цели и задач исследований

1.1 Ретроспективный обзор проведённых исследований

1.2 Оценка состояния вопроса, анализ развития крутильных колебаний судовых МДК (на примере испытаний, проведённых испытательным центром MTS)

1.3 Постановка цели и задач исследований

Глава 2 Разработка конструкции маховика-демпфера и расчетно-теоретическое исследование гашения крутильных колебаний в судовых МДК с маховиком-демпфером

2.1 Разработка конструкции маховика-демпфера

2.2 Расчетно-теоретическое исследование гашения крутильных колебаний в судовых МДК с маховиком-демпфером

2.3 Выводы по главе

Глава 3 Результаты расчетно-экспериментального исследования гашения крутильных колебаний исследовательского стенда с силиконовым демпфером, с маховиком-демпфером

3.1 Описание установки. Измерительная и.регистрирующая аппаратура

3.2 Расчет экспериментального стенда на крутильные колебания

3.3 Порядок проведения испытаний на стенде

3.4 Результаты экспериментальных исследований

3.5 Оценка погрешности результатов измерений

3.6 Выводы по главе

Глава 4v Экспериментальное определение степени неравномерности вращения вала исследовательского стенда и судового вало-провода

4.1 Устройство для определения степени неравномерности вращения

4.2 Экспериментальное определение степени неравномерности вращения вала модельной экспериментальной установки

4.3 Расчетно-экпериментальное определение степени неравномерности вращения коленчатого вала МДК судна проекта 1557 «Ватан-1»

4.4 Расчетно-теоретическое определение степени неравномерности вращения коленчатого вала судовых МДК

4.5 Выводы по главе

Введение 2008 год, диссертация по кораблестроению, Сибряев, Константин Олегович

Актуальность работы:

Колебания деформаций и напряжений кручения (в дальнейшем крутильные колебания (КК)) в судовых валопроводах, их теоретический анализ и поиск практических способов гашения являются давней научно-технической проблемой, не потерявшей актуальности и значения в наше время. Универсальное решение данной проблемы усложняется конструкционным многообразием и условиями работы судового машинно-движительного комплекса (МДК). Частным техническим решением задачи гашения КК или хотя бы снижение амплитуд развиваемых напряжений в валопроводе является установка демпфера. Демпферы изготавливают серийно в виде размерных рядов несколькими специализированными производителями (STE, Holset и др.). Задачей проектировщиков МДК оказывается выбор подходящего номера демпфера и места его установки в составе валопровода. Применяемые в настоящее время в судовых МДК демпферы, как правило, устанавливаются с носового конца коленчатого вала дизеля. В многочисленных источниках, отражающих вопросы, связанные с гашением КК [ 1-4,39,54,60,87,102]авторы или не рассматривают вопрос о месте установки демпфера КК, или рекомендуют устанавливать демпфер с носового конца коленчатого вала дизеля (в месте наибольших амплитуд свободных колебаний) для достижения максимальной эффективности демпфирования.

Теоретические и экспериментальные исследования, а также торсиографи-рование (тензометрирование) в судовых МДК с демпфером, установленным с носового конца коленчатого вала, нередко выявляют запретные зоны частот вращения в диапазоне эксплуатационных режимов, или наличие резонансов, переход через которые сопровождается чрезмерно большими напряжениями в элементах валопровода. Устойчиво проявляющаяся в режиме эксплуатационного диапазона частот вращения коленчатого вала запретная зона (нередко таких зон бывает несколько) вызывает большие неудобства и даже невозможность нормальной работы МДК. Например, по результатам торсиографирования ИЦ MTS валопроводов МДК сухогрузов проекта 19610 («Торик» отчет по научно-исследовательской работе, хоздоговор (х/д) № 01/2003 от 15.09.03, «Дюрсо» х/д № 07/2003 от 28.11.03, «Расул Гамзатов» х/д № 08/2003 от 23.12.03, «Мысхако» х/д № 55/2004 от 18.05.04, «Каспий» х/д № 66/2004 от 10.07.04) сохранена запретная зона, назначенная с постройки судов (230-280 об/мин).

Часто встречаются МДК с демпфером, где его установка не требуется. В данных МДК развитие амплитуд угла закручивания вала (далее амплитуд) от КК без демпфера не превышает допустимых величин. Так, например, результат торсиографирования ИЦ MTS валопровода МДК сухогруза проекта 1557 «Вил-ламун» (х/д 02/2003 от 24.09.03) без демпфера подтвердил, что нет необходимости в установке демпфера.

Установка демпфера и маховика с обеих сторон коленчатого вала усложняет конструкцию дизельной установки в целом и в некоторых МДК приводит к опасному развитию КК.

Развитие КК влияет и на неравномерность вращения (НВ) валов МДК. НВ, как правило, характеризуется степенью НВ. В литературных источниках [18,32,59,65,82,83,92,98,99,107]отсутствует анализ связи КК со степенью НВ, а ориентировочные допускаемые значения этого показателя в различных источниках отличаются более чем на 30%.

Сдерживающим фактором в решении задачи удовлетворительного гашения КК является то обстоятельство, что промышленностью выпускаются дизельные установки с заранее установленным маховиком и демпфером.

Основание для разработки:

Исследование проведено в рамках:

- плана НИР кафедры «Эксплуатация водного транспорта»;

- плана работ испытательного центра «Marine technology service» (ИЦ MTS), входящим в состав НИИ энергетики ЮНЦ РАН и аккредитованным на техническую компетентность Российским морским регистром судоходства (MP) (Свидетельство о признании № 05.60396.141 от 14.04.2005 г. - приложение Б) и Российским речным регистром (РР) (Свидетельство о признании № 2931 от 04.06.2007 г.- приложение В) в области проведения испытаний МДК на КК при их постройке, эксплуатации и ремонте в соответствии с требованиями MP и PP.

Методы решения задач исследования.

Методологической базой диссертации являются исследования ученых: И.А. Лурье, В.П. Терских, В.В. Алексеев, Г.М. Басалыгин, Ф.Ф. Болотин, Г.Д. Кортын, П.А. Истомин, Г.И. Бухарина, JI.B. Ефремов, С.Е. Чернов, Кер-Вильсон, Дж. П. Ден-Гартог, В.К. Чистяков, JI.B. Тузов, А.Н. Гоц, А.С. Орлин, М.Н. Покусаев и др.

Достоверность результатов определяется:

- апробированным методом расчета КК;

- применением современных, сертифицированных средств измерения и регистрации параметров КК и степени НВ;

- удовлетворительным совпадением результатов расчетов с данными, полученными при стендовых и натурных испытаниях;

Научная новизна:

-предложена конструкция маховика-демпфера (М-Д), особенность которой заключается в совмещении функций маховика дизеля и силиконового демпфера с учетом места установки разработанного М-Д. На конструкцию М-Д получен патент на полезную модель;

-создано оригинальное устройство, позволяющее определять степень НВ вала на любом режиме работы судовых МДК;

На защиту выносятся:

1 Конструкция М-Д, как объекта для гашения КЕС и стабилизации НВ;

3 Устройство, позволяющее определять степень НВ вала на любом режиме работы МДК;

4 Материалы экспериментальных исследований на стенде и натурных экспериментов судовых МДК на базе СОД.

Практическая значимость:

Личный вклад автора

В диссертацию включены теоретические и экспериментальные результаты, полученные лично автором. При проведении отдельных технических работ помощь оказали сотрудники ИЦ MTS, кафедры «Эксплуатации водного транспорта» АГТУ и машинная команда судна «Ватан-1», за что автор выражает им признательность.

Реализация результатов исследования

Апробация работы.

Основные положения диссертации обсуждались и докладывались на международных, всероссийских, вузовских конференциях и семинарах: II -научной конференции «Проблемы динамики и прочности исполнительных механизмов и машин», проводимой под эгидой Института проблем машиноведения РАН АГТУ (2004г); Международной конференции «Двигатель-2007», посвящённой 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э.Баумана (г.Москва, 2007); международном научном семинаре «Перспективы использования результатов фундаментальных научных исследований в судостроении и эксплуатации флота Юга России» (г.Астрахань 2008 г.);межрегиональных семинарах «Актуальные проблемы судовой энергетики и машинно-движительных комплексов», проводимых под эгидой Института проблем машиноведения РАН (г.Астрахань, 20032008 гг.), научной конференции посвященной 75-летию АГТУ (2005г.); ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ(2003-2008гг.); заседаниях Ученого совета Института Морских технологий энергетики и транспорта АГТУ; заседаниях кафедры «Эксплуатация водного транспорта» АГТУ. Часть диссертационной работы «Экспериментальное определение степени неравномерности вращения вала модельной экспериментальной установки» заняла третье место в конкурсе инновационных научно-исследовательских работ профессорско-преподавательского состава и сотрудников АГТУ.

Публикации:

Структура и объём диссертации.

Заключение диссертация на тему "Использование маховиков-демпферов для гашения крутильных колебаний судовых валопроводов"

4.5 Выводы по главе

Экспериментально подтверждено: увеличение степени НВ при резонансных частотах вращения, степень НВ при работе МДК на ЗХ на 10-15 % превышает степень НВ при работе МДК на ПХ во всем диапазоне частот вращения, при резонансном режиме работы степень НВ складывается из степени НВ для абсолютно жесткого валопровода и степени НВ, обусловленной наличием вынужденных КК;

Удовлетворительное совпадение результатов расчета с данными, полученными при натурных испытаниях;

Получены на основании теоретических и экспериментальных данных новые эмпирические зависимости, определяющие взаимосвязь степени НВ и частоты вращения с учетом момента инерции вращающихся частей МДК. Уточнены значения степени НВ, для дизелей непосредственно работающих на гребной винт, которые находятся в пределах от 0,02 до 0,025.

Заключение

1 Проведённый анализ развития КК в валах МДК на базе СОД с прямой передачей мощности на винт показал, что:

2 В теорию и практику моделирования крутильных систем дизель-валопровод-потребитель введен критерий подобия, позволяющий в предварительном анализе устанавливать параметры модели с лучшим приближением ее характеристик к характеристикам исследуемого МДК;

3 На основе конструкционных характеристик силиконовых демпферов КК разработана конструкция М-Д. Проведённый расчетно-теоретический анализ развития КК с М-Д, установленным в разных местах валопровода, показал более эффективное снижение амплитуд напряжений от КК. Наилучшее демпфирование достигается при установке М-Д на месте демпфера. Таким образом, использование М-Д приводит к более эффективному гашению КК и устранению запретных зон из рабочего диапазона частот вращения вала МДК с восьмьюцилиндровыми дизелями. Для МДК с шестьюцилиндровыми дизелями установка М-Д на месте маховика дизеля приведёт к упрощению конструкции дизельной установки;

5 Предложена и отработана методика проведения экспериментального определения степени НВ вала в условиях исследовательского стенда и реальных МДК;

6 Экспериментально подтверждено:

-увеличение степени НВ при резонансных частотах вращения; -степень НВ при работе МДК на ЗХ на 10-15 % превышает степень НВ при работе МДК на ПХ во всём диапазоне частот вращения;

-при резонансном режиме работы степень НВ (5рез) складывается из степени НВ для абсолютно жесткого валопровода (5Ж) и степени НВ, обусловленной наличием вынужденных КК (5КК): 5рез= 8Ж+ 8КК;

7 Получены на основании теоретических и экспериментальных данных новые эмпирические зависимости, определяющие взаимосвязь степени НВ и частоты вращения с учетом момента инерции масс вращающихся частей МДК;

8 Уточнены значения степени НВ, для дизелей непосредственно работающих на гребной винт на номинальном режиме работы, которые находятся в пределах от 0,02 до 0,025.

Библиография Сибряев, Константин Олегович, диссертация по теме Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)

1. Агуреев А.Г., Баршай Ю.С. Крутильные колебания и надёжность судовых валопроводов. М.: Транспорт, 1982.- 112 с.

2. Алексеев A.M., Сборовский А.К. Судовые виброгасители. Л.: Суд-промгиз, 1963.-196с.

3. Алексеев B.B., Болотин Ф.Ф. Кортын Г.Д. Демпфирование крутильных колебаний в судовых валопроводах.-Л.: Судостроение, 1973 .-280с.

4. Алексеев В.В., Бухарина Г.И., Пахомов K.H., Терских В.П. Крутильные колебания валопроводов судовых установок. Труды ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова, вып.257, Л.: Судостроение, 1970.- 126с.

5. Алексеев В.В., Пахомов К.Н. Упрощенный метод расчета силиконовых демпферов крутильных колебаний. — «Судостроение», 1978, №11. -с.22-25.

6. Антонов Н. С., Мазиков Ю. С., Гоц А. Н., Дрозденко В. Ф. Экспресс-метод оценки параметров демпферов крутильных колебаний жидкостного трения//Тракторы и сельхоз машины, 1986.-№10. с. 17-19.

7. Бабайцев А.В. «Разработка электродинамической модели ДВС для испытания силиконовых демпферов». М., НТЦ «Знание», 1998г. 87с.

8. Басалыгин Г.М. Моделирование динамических нагрузок кривошипа рядного ДВС // Науч.-техн. сб. Российского морского регистра судоходства. -2006. Вып. 29.-С. 206-230.

9. Басалыгин Г.М., Иванов М.Ю. Моделирование динамики V-образного ДВС на базе уравнений Лагранжа второго рода// Науч.-техн. сб. Российского морского регистра судоходства. -2005. Вып. 28.-С. 214-227.

10. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний: Учебник для вузов. М.: Высшая школа. 1980. -408 с.

11. Болгов А.Т., Макаров В.В., Минаев А.Н. Критериальная зависимость демпфирования моторной установки от основных параметров крутильной системы. //Известия вузов (машиностроение), 1964. №5. - с.46-51.

12. Будников А.П., Покусаев М.Н. Расчет электромагнитных моментов электрических машин лабораторной установки для испытаний силиконовых демпферов //Транспортное дело России. 2005.Спецвыпуск №4.с 5-7

13. Бурденко А.Ф. О выборе оптимальных параметров жидкостного демпфера крутильных колебаний с упругой связью. //Прикладная механика, АН УССР, т. 1, вып. 10, 1965.-с 110-114.

14. Бухарина Г.И. Демпфирование в поршневых двигателях при резонансных крутильных колебаниях. Труды ЛПИ, №249, M.-JL: Машиностроение. 1965.

15. Бухарина Г.И., Иванов М.Ю., Тимофеев В.И. Анализ существующих методов расчета и способов измерения крутильных колебаний судовых валопроводов и тенденции их совершенствования, СПб.: НТС РМЕС. Вып.23. 2000.

16. Бухарина Г.И., Ефремов JI.B., Иванов М.Ю., Проверочный расчет крутильных колебаний валопроводов // Науч.-техн. сб. Росийского морского регистра судоходства. 2005.-вып. 28., с. 169 - 179.

17. ВаншейдтВ.А. и др. Дизели. Справочник. JL: Машиностроение, 1977. -480 с.

18. Васильев Ю.А., Ивашкин Ю.И., Коломак М.Я., Маркелов Е.В. Заполнение демпферов крутильных колебаний силиконовой жидкостью. Реферативный сборник НИИинформтяжмаш. М. 1988, - с. 13-17.

19. Вязкостные свойства ПМС-жидкостей, применяющихся в качестве наполнителей демпферных устройств (краткая справка). Лаборатория физических исследований ГНИИХТЭОС, 1969.

20. Гаврилюк И.И., Быстров А.И. и др. Прогнозирование ресурса судовых ДВС по результатам ускоренных испытаний. Двигателестроение, №10, 1985, с.45-50

21. Галышев Ю.В., Шабанов А.Ю. и др. Усовершенствованная методика расчета крутильных колебаний валопровода силовой установки с ДВС. //Двигателестроение, 2002, №3, с. 21-24.

22. Гершгорин А.Д., Кемпнер M.J1. Статистический анализ крутящих моментов валопроводов ДВС на резонансных режимах. / Двигателестроение, 1989, №9, с. 11-13.

23. Глухов А.Н. Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики. Диссертация на соискание уч. степени к.т.н., Астрахань, 2006. -120 с.

24. ГОСТ 13032-77. Жидкости полиметилсилоксановые. Технические условия, М.: Издательство стандартов. -1978 (изм. 01.10.94), 13с.

25. ГОСТ 16504-81 Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения, М.: Издательство стандартов.-1981

26. ГОСТ 26046 83 Установки судовые. Общие требования к испытаниям на крутильные колебания, М.: Издательство стандартов.-1983.

27. Гоц А. Н., Дрозденко В. Ф. Обеспечение эксплуатационной надёжности жидкостных демпферов крутильных колебаний на стадии проектирования и доводки двигателя/ЛГракторы и сельхозмашины.-1986, №12

28. Гоц А. Н., Дрозденко В. Ф., Жарнов Э. М., Доброгаев Р. П. Методика и алгоритм расчета силиконового демпфера крутильных колебаний // Двигателестроение, 1987.- №3. с. 12 - 14.

29. Гоц А.Н., Исаев Е.В. и др. Методика безмоторных ускоренных испытаний демпферов крутильных колебаний жидкостного трения//Тракторы и сельхозмашины.-1988, №6 с.7-11.

30. Григорьев Е.А., Чехович А.Б. Методика и алгоритм оптимизации демпфера крутильных колебаний жидкостного трения.// Двигателестроение, 1989, №2, с. 20-21.

31. Двигатели внутреннего сгорания: Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей/ Д.Н. Вырубов, С.И. Ефимов, Н.А.Иващенко и др.; Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова.-М.: Машиностроение, 1984.-3 84с.

32. Демпфер крутильных колебаний. А.с.: 1696787 СССР /Фомин Ю.И., Новиков В.Г., Никитин С.В. Брянский институт транспортного машиностроения №4739345/28, опубл. 1991.

33. Ден-Гартог Дж. П. Механические колебания, M-J1ГИФМЛ. 1960.

34. Доброгаев Р.П. Определение неравномерности хода двигателя и угловых колебаний маховика при резонансе крутильных колебаний коленчатого вала.//Двигателестроение, 1991, №10-11, с.26-27.

35. Ефремов JI.B. Крутильные колебания валопроводов дизельных установок с двигателями SKL. //Судостроение, 1979, №6, с. 21-25.

36. Ефремов Л.В. Приближённая оценка крутильных колебаний валопро-вода. //Судостроение, 1983, №4, с. 19-21.

37. Ефремов Л.В. Практика инженерного анализа надежности судовой техники. Л: Судостроение, 1980. с. 176.

38. Ефремов Л.В. Справочник по крутильным колебаниям валопроводов судов флота рыбной промышленности. Л.: Гипрорыбфлот, 1970. -120 с.

39. Ефремов Л.В., Иванов М.Ю., Сергеев К.О. Оценка работоспособности демпферов крутильных колебаний судовых ДВС. Научно-технический сборник ГУР, СПб., 2003, с.298-325.

40. Ефремов Л. В., Бухарина Г. И., Иванов М. Ю. Совершенствование требований по расчету допускаемых напряжений от крутильных колебаний коленчатых валов судовых ДВС. // Науч.-техн. сб. Росийского морского регистра судоходства. —2003 вып. 26, с. 139 - 153

41. Ефремов Л. В., Иванов М. Ю. Анализ требований регистра по оценке допускаемых, напряжений от крутильных колебаний коленчатых валов ДВС // Науч.-техн. сб. Росийского морского регистра судоходства. 2002 - вып. 25, с.147 - 162

42. Ефремов JI. В., Иванов М. Ю. Программное обеспечение контроля технического состояния демпферов крутильных колебаний судовых ДВС. // Науч.-техн. сб. Росийского морского регистра судоходства. — СПб., 2001 -вып. 24, с.238-243

43. Ефремов JI. В., Сергеев К. О., Иванов М. Ю. Исследование фрикционных свойств демпферов крутильных колебаний ДВС // Науч.-техн. сб. Росийского морского регистра судоходства. 2004.-вып. 27., с. 160-181.

44. Зайдман Е.С. Оптимальная величины трения в демпферах крутильных колебаний коленчатых валов ДВС. Вестник машиностроения, 1966, №9. -с. 17-20.

45. Зайдман Е.С., Осипова О.А. Определение вязкости жидкости в силиконовых демпферах крутильных колебаний. В сб. «Проблемы развития комбинированных двигателей внутреннего сгорания». М.: Машиностроение. 1968.-с. 273-282.

46. Зайдман Е.С., Соколов Ю.Н. Экспериментальное определение трения кремнийорганической жидкости в силиконовом демпфере крутильных колебаний. Труды ВНИТИ, Коломна, вып.31, 1968.-е. 194-200.

47. Житомирский В.К. Крутильные колебаний валов авиационных поршневых двигателей. M.-JI.: Оборонгиз, 1965 -842 с.

48. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. Л.: Наука, 1974.-108 с.

49. Зайдман Е.С. Определение оптимальной величины трения в демпферах крутильных колебаний коленчатых валов ДВС. Вестник машиностроения, 1966, №9. с. 36

50. Зайдман Е.С., Осипова О.А. Определение вязкости жидкости в силиконовых демпферах крутильных колебаний. В сб. «Проблемы развития комбинированных двигателей внутреннего сгорания». М.: Машиностроение. 1968.-е. 9

51. Зайдман Е.С., Соколов Ю.Н. Экспериментальное определение трения кремнийорганической жидкости в силиконовом демпфере крутильных колебаний. Труды ВНИТИ, Коломна, вып.31, 1968.-194-200

52. Инструкция по уходу за силиконовыми демпферами крутильных колебаний типов 1-16,-6с.

53. Истомин П.А. Крутильные колебания в судовых ДВС.-Л.: Судостроение, 1968.-304с.

54. Карабан В.Н., Штейнвольф Л.И. Расчет и выбор оптимальных параметров силиконовых демпферов.// Теория механизмов и машин, вып. 11, Харьков, 1971, с 45-50.

55. Карась В.З. Силиконовые демпферы крутильных колебаний судовых двигателей внутреннего сгорания. — В кн. «Судоремонт флота рыбной промышленности», 1976, №31. с. 75-76.

56. Карась В.З., Равкинд А.А. Разработка опытного образца демпфера крутильных колебаний с кремнийорганической жидкостью. «Энергетический бюллетень», 1965, №3-4.

57. Лазарев С.О. Расчет и оценка эффективности демпфера крутильных колебаний коленчатого вала. Вестник машиностроения, 1995, №6. -с. 20-23.

58. Лебедев О.Н., Сомов В.А., Калашников С.А. Двигатели внутреннего сгорания речных судов.- М.: Транспорт 1990.-328 с.

59. Лурье И.А. Крутильные колебания в дизельных установках. М.: Во-енмориздат, 1940. — с. 278.

60. Максимов Г.А. Демпфер крутильных колебаний. // Морской флот, 1979, №5.-с. 42.

61. Маслов Г.С. Расчеты колебаний валов. М.: Машиностроение, 1980. -с. 151.

62. Маслов Г.С. Теоретическое и экспериментальное исследование гасителей крутильных колебаний. В кн. «Сборник статей по расчету гасителей крутильных колебаний двигателей внутреннего сгорания». М.: Машгиз, 1950.-с. 26-51.

63. Методика по диагностированию, оценке надежности и определению остаточного ресурса демпферов крутильных колебаний судовых ДВС. Проект руководящего документа Российского Морского Регистра судоходства. Ефремов JI. В. Мурманск 2000.

64. Миклос А.Г., Чернявская Н.Г., Червяков С.П. Судовые двигатели внутреннего сгорания.-JI.: Судостроение, 1986.- 360 с.

65. Небеснов В.И., Рубан Г.А. Предупреждение поломок судовых валов от опасных крутильных колебаний. М.: Транспорт, 1962.

66. Пат. 59176 Российская Федерация, МПК51 F 16F 7/00. Маховик дизеля с демпфером/ПокусаевМ.Н.,Сибряев К.О.; заявитель и патентообладатель Астрахан. гос. техн. ун-т. №20005134108/22; заявл. 03.11.2005; опубл. 10.12.2006 Бюл. №34-4 е.: ил.

67. Покусаев М.Н. Демпфирование крутильных колебаний в валах судовых дизелей: моделирование, экспериментальные и натурные исследования.

68. Автореферат диссертации на соискание учёной степени д.т.н., Астрахань, 2005.-40с.

69. Покусаев М.Н., Алексеев В.В., Одинцов Д.Г. Гидродинамическая модель процесса работы жидкостного демпфера крутильных колебаний // Вестник Воронежского государственного технического университета. Энергетика. 2004. № 7/4. С. 156-159.

70. Покусаев М.Н., Глухов А.Н., Золин О.П. и др. Стенд испытаний демпферов судовых двигателей // Известия вузов. Машиностроение. 2005. № 5. С. 54-60.

71. Покусаев М.Н., Глухов А.Н., Одинцов Д.Г. Стендовые испытания модельного демпфера крутильных колебаний // Вестник Воронежского государственного технического университета. Энергетика. 2004. № 7/4. С. 143-146.

72. Покусаев М.Н., Глухов А.Н., Золин О.П. и др. Итоги работы испытательного центра «Marine technology service» по сертификации средств морской техники // Известия вузов. Машиностроение. 2005. № 6. С. 48-52.

73. Покусаев М.Н., Глухов А.Н., Золин О.П. Влияние потери наполнителя на характеристику силиконового демпфера крутильных колебаний // Транспортное дело России. 2005. Спецвыпуск №4. С. 10-11.

74. Покусаев М.Н., Глухов А.Н., Одинцов Д.Г. Некоторые результаты экспериментального исследования кинематики модельного силиконового демпфера // Транспортное дело России. 2005. Спецвыпуск №4. С.23-24

75. Покусаев М.Н., Глухов А.Н., Одинцов Д.Г. Опыт оценки работоспособности силиконовых демпферов главных двигателей судов Волго-каспийского региона // Транспортное дело России. 2005. Спецвыпуск №4. С.24-25.

76. Покусаев М.Н., Глухов А.Н., Золин О.П. Расширение возможностей тензометрического комплекса «Astech Electronics» по замерам параметров крутильных колебаний дизельных установок судов // Транспортное дело России. 2005. Спецвыпуск №4. С. 32-33.

77. Покусаев М.Н., Сибряев К.О. Эффективность демпфирования крутильных колебаний судового двигателя при совмещении функции маховика и демпфера / Транспортное дело России. Москва 2005. Спецвыпуск №4. с. 25-26.

78. Покусаев М.Н., Сибряев К.О., Манцуров А.А. Влияние места установки и момента инерции маховика двигателя на развитие крутильных колебаний/Вестник Астраханского государственного технического универси-тета.-2006.-Специальное приложение к №6(35).-с 32-35

79. Проектирование тепловозных двигателей./В.В.Водолажченко и др. -М: Транспорт, 1972.-224 с.

80. Проклятиков П.Н., Долгополов Н.С. Двигатели внутреннего сгорания. Динамика двигателей внутреннего сгорания.- М.: Военное издательство Министерства обороны СССР. 1958.-356 с.

81. Правила классификации и постройки морских судов. т.1,т.2 С.-Пб.: Российский Морской Регистр Судоходства, 2005. 619с

82. РТМ 31.5027 — 77 Крутильные колебания судовых валопроводов. Общие требования к проведению измерений. М., Рекламинфомбюро ММФ, 1977, 12 с.

83. РТМ 2120142-86. Схемы утилизации теплоты судовых дизелей. Технико-эксплуатационные требования.

84. Родин П.Т. Эксплуатация силиконовых демпферов крутильных колебаний валопроводов судовых дизелей: Учебное пособие.- М: ЦРИА «Морфлот», 1980.-40 с.

85. Родин П. Т., Мельников Б. П. Оценка технического состояния силиконовых демпферов// Автоматизация судовых технических средств: науч. техн.сб.- 1999, вып 4, Одесса: ОГМА, с. 85-89.

86. Родин П.Т., Самсонов В.И. Опыт применения силиконового демпфера на дизель-электроходе «Россия». «Судостроение», 1973, №11. - с. 36-37.

87. Самсонов Ю.А. и др. Справочник по ускоренным ресурсным испытаниям судового оборудования. JI. Судостроение. 1981.- 382 с.

88. Самсонов Ю.А., Феденко В.И. Ускоренный метод оценки ресурса элементов судового энергетического оборудования. Судостроение, 1978, №12, с.25-29.

89. Самсонов В.И., Худов Н.И. Двигатели внутреннего сгорания морских судов.- М.: Транспорт 1990.-368 с.

90. Сахаров А.Б. Защита судовых валопроводов от крутильных колебаний. -М.: Транспорт, 1988.- 117с.

91. Сергеев С.И. Демпфирование механических колебаний. М.: Физмат-гиз, 1969.- с.873.

92. Сибряев К.О. Анализ необходимости установки демпфера крутильных колебаний в машинно-движительном комплексе судов проекта 1557/ Вестник Астраханского государственного технического университета. -2007.- №2(37).-с 38-39.

93. Степанов Д. В. Оценка работоспособности силиконовых демпферов крутильных колебаний судовых среднеоборотных дизелей. Автореферат диссертации на соискание уч. степени к.т.н., Астрахань, 2001.-24с

94. Судовые дизели (Устройство, основы теории и эксплуатации)/ А.Ф. Гогин, Д.Ф. Куприянов, Е.Ф. Кивалкин.- М.: Транспорт 1973.-480 с.

95. Судовые двигатели внутреннего сгорания/ Ю.Я. Фомин, А.И. Горбань и др.-JI.: Судостроение, 1989.-344 с.

96. Суворов А.Д. Расчет и оптимизация силиконового демпфера крутильных колебаний //Автоматизация судовых технических средств:науч.-техн.сб.-2005.-Вып.5.-Одесса: OHMA.-c.96-102.

97. Суворов А.Д. Метод расчета вынужденных крутильных колебаний судовых валопроводов на ЭВМ //Автоматизация судовых технических средств:науч.-техн.сб.-2003.-вып.8.-0десса: ОНМА.-с.82-90.

98. Терских В.П. Крутильные колебания валопровода силовых установок, т. 1-4.- Л.: Судостроение, 1969-1971гг. 276 с.

99. Терских В.П. Крутильные колебания валопровода силовых установок. Приложение. Л.: Судостроение, 1971. с. 307.

100. Титов В.Г. Математическая модель крутильной схемы испытательного стенда ДВС /Труды Волжской государственной академии водного транспорта, 1993, №267. с. 54-57.

101. Устройство для гашения колебаний/ Дурыманов Б.А. № 780611 МПК 4F 16 F 15/10. 15/30 (Авторское свидетельство России, опубл. 1986)

102. Чернов С. Е. Методика оценки работоспособности силиконовых демпферов крутильных колебаний судовых дизелей// Судостроение, 2000, № 3, с. 27-31.

103. Чистяков В.К. Динамика поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1989. с.256.

104. Чистяков В.К., Песоцкий Ю.С. Методика расчета действительных амплитуд вынужденных резонансных колебаний коленчатого вала.// Двига-телестроение, 1985, № 3, с 13-16.

105. Чистяков В.К., Песоцкий Ю.С. Путинцев С.В. Особенности трения и демпфирования колебаний вала в ЦПГ ДВС.// Изв. Вузов. Машиностроение, 1981, №9, с 7-11.

106. Чистяков В.К., Беляев А.И. Динамические расчеты ДВС на ЭЦВМ. МГТУим. Н.Э.Баумана, 1979.-36с.

107. Чумак В.И., Илларионов А.И. и др. Анализ основных методов прогнозирования остаточного ресурса сопряжений ДВС. Двигателестроение, №6, 1991, с. 18-20.

108. Шилихин А.А. Метод приближенного учета крутильных колебаний валопровода при проектировании главного двигателя. Судостроение, №7, 1978, с 23-25.

109. Шилихин А.А., Конке Г.А. Крутильные колебания судовых дизельных установок в режиме заднего хода. Судостроение, №4, 1979, с 28-31.

110. Ширяев М.П. и др. Применение силиконового демпфера на дизелях типа 12 ЧН 18/20. НИИИНФОРМТЯЖМАШ, ДВС, 4-72-19, 1972.

111. Штейнвольф Л.И., Карабан В.Н. Расчет и выбор оптимальных параметров силиконовых демпферов. //Теория механизмов и машин. Вып. 11, Харьков, 1971.

112. Active inertia torque absorbing system/ Brosowski Thomas, Turk Geoffrey, Salasar-Vior Jose, № 5272937 (Патент США, опубл. 1993)

113. Dampfungseinrichtung zum Aufnehmen bzw. Ausgleichen von Drehstoben/ Friedman Oswald, Luk Lamellen und Kupplungsbau GmbH, № 34110917 (Патент ФРГ, опубл. 1985)

114. Drehshwingungsdampfer mit viskosem dampfungsmedium, insbesondere fur Hubkolbenbrenn kraft maschinen/Buttner Siegfied, Rieme Kasten Klause, Althaus Hogler, № 4102773. (Патент ФРГ, опубл. 06.08.1992)

115. Dual action torsion damping device/ Takeuchi Hiroshi, № 5921852. (Патент Япония, опубл. 1985)

116. Torsional vibration dampers/ Kono Satoshi, Shibata Daisuke, № 1120582. (Патент Япония, опубл. 2001)

117. Torsional vibration damper for cluteh plates/Draper Colin Reginald, № 8322252. (Патент Великобритания, опубл. 1985)

118. Torsions Shwingungsdampfer mit einter Feder fur beide Reibeinrichtun-gen/ Raab Harald, № 3400183. (Патент ФРГ, опубл 1985)

119. Troy Feese P.E., Charles Hill. Guidelines for preventing torsional vibration problems in reciprocating machinery. San Antonio, Texas, 2002.-45p.

120. Schwungrad mit drehzahladaptivem Schwingungstilger/Eckel Hans-Gerd, Hirsch Volker, MoogErhard, № 10037680. (Патент ФРГ, опубл.2002)

121. STE Schwingungstechnik. Maintenance Instruction for Viscous Torsional Vibration Dampers (VTD), 1996. p.6

122. Wang Y., Lim Т. C. Prediction of torsional damping coefficients in reciprocating engine/Journal of sound and vibration. The university of Alabama, 2000, p.710-719.

Похожие работы

Кораблестроение
05.08.00