СУДОСТРОЕНИЕ 3'2U0U
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ
экологической безопосности//Труды международной конференции «Военно-морской флот и судостроение в современных условиях». СПб., 1996.
8. Решение проблем ядерной и радиационной безопасности для подземных атомных станций, базирующихся на судовых технологиях/Т. С. Дидейкин, Э. Л. Петров, И. В. Сергеев, В. П. Струев//Труды НТК в ознаменование 100-летия ЦНИИ им. академика
А. Н. Крылова. СПб., 1994.
9. Пашин 8. М , Петров Э. Л. Подземные станции теплоэлектроснабжения и судовые технологии//Труды НТК в ознаменование 100-летия ЦНИИ им. академика А. Н. Крылова, СПб., 1994.
10. Экологически чистое и безопасное электро- и теплоснабжение региону г. Санкт-Петербурга/Н. П. баучский, Е. И. Андреев,
Э. Л. Петров и др.//Труды I Международной конференции «Экология и развитие Северо-Западного региона России». СПб., 1995.
11. Пашин В. М., Петров Э. Л., Хазов Б. С.
На отечественных судах типа река—море, судах рыбопромыслового и речного флотов широко распространены в качестве главных двигателей (ГД) высоко- и среднеоборотные дизели (более 500) фирмы SKL Motoren- und Systemtechnik GmbH (Германия) типов NVD-48; -36; -26. ГД оборудованы силиконовыми демпферами крутильных колебаний типов А-710, В-790 и А-560 компании STE Schwingungstechnik GmbH (Германия). Корпус демпфера жестко связан с коленчатым валом двигателя. Инерционная масса демпфера расположена внутри корпуса с зазорами в осевом и радиальном направлениях и может свободно вращаться на опоре. Крышка герметически закрывает внутреннюю полость демпфера с инерционной массой. Зазоры между инерционной массой и корпусом заполнены высоковязкой силиконовой жидкостью,незначительно изменяющей свою вязкость при изменении температуры. Для заполнения полости силиконовой жидкостью на крышке предусмотрены пробки.
В соответствии с инструкцией фирмы-изготовителя по техническому обслуживанию, срок службы силиконовых демпферов ограничен
Подземные атомные станции повышенной защищенности, создаваемые на основе использования апробированного оборудования и технологий судостроения//Атомная энергия. 1995. Т. 78. Вып. 4.
12. Пашин 8. М., Петров Э. Л. О региональной энергетической стратегии//Труды III съезда Союза НИО. Т. 1. СПб., 1996.
13. Решение экологических проблем региона С.-Петербурга на базе новых энергетических концепций/Н. П. Баучский, 6. М. Пашин,
Э. Л. Петров и др.//Труды II Международной конференции «Экология и развитие Северо-Запада России». СПб., 1997.
14. Жмак Ю. П., Николенко П. А., Сергеев Ю. А. Ядерные источники электроэнергии и тепла небольшой мощности. ФЭИ. Обнинск, 1979.
15. Перспективы создания подземных атомных станций в России/Е. А. Котенко,
8. И. Морозов, Э. Л. Петров и др.//Горный вестник. 1999. №4-5.
16. Ядерная энергетика и подземное про-
УДК ¿29.5.03-752.2-036.84
25 000-30 000 ч, после чего необходима проверка их работоспособности — возможности выполнять функции, обеспечивающие определенный уровень нагруженности коленчатого вала в заданных условиях эксплуатации с параметрами, указанными в технической документации. Снижение эффективности работы демпфера приводит к значительному увеличению напряжений в коленчатом валу двигателя и, как следствие, к его поломке.
В соответствии с требованиями Российского Морского Регистра Судоходства и Речного Регистра работоспособность силиконовых демпферов проверяется после наработки ими 30 000 ч.
Опыт фирмы «Торсио» по проверке работоспособности силиконовых демпферов на более чем 120 ГД показывает, что основным критерием оценки работоспособности является контрольное торсиографи-рование с носового торца коленчатого вала (со стороны демпфера). Вместе с тем, по данным компании-изготовителя демпферов, возможен косвенный метод, базирующийся на взятии проб силиконовой жидкости. Практика показывает, что такой косвенный метод может быть использо-
странство/В. М. Пашин, Э. Л. Петров, 8. П. Струев и др.//Труды III конгресса по водороду. СПб., 1999.
17. Безопасность региональной атомной энергетики на базе судостроительных технологий/В. М. Пашин, Э. Л. Петров, Б. С. Хазов, Г П. Шалик//Труды НТК РНТОЭ. СПб., 1999.
18. Петров Э. Л. Новая технология обеспечивает ПАТЭС рентабельность//Ядерное общество. 1999. №2-3.
19. Технологии атомного судостроения в теплоэнергетическом комплексе России/
8. М. Пашин, Э. Л. Петров, Б. С. Хазов и др.//Труды НТК ЦНИИТС. СПб., 1999.
20. Петров Э. Л. Об экологических аспектах атомных станций малой мощности на базе судостроительных технрлогий//Известия Академии промышленной экологии России. 1999. № 4.
21. Эколого-экономические аспекты строительства подземной атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) «Нерпа»/8. М. Пашин,
Э. Л. Петров, Б. С. Хазов, Г П. Ша лик//Труды Мурманского международного форума. Мурманск, 1999.
ван только в процессе капитального ремонта двигателя при наличии специального стенда для демпфера и сертификата на силиконовую жидкость. Однако существует реальная опасность заклинки маховика демпфера при относительно хорошем состоянии силиконовой жидкости, а эффективность такого демпфера становится равна нулю. Кроме того, в эксплуатации находится еще много силиконовых демпферов, не имеющих запорных болтов для взятия пробы жидкости. Особенно следует отметить, что косвенный метод взятия проб силиконовой жидкости не способен дать оценку нагруженности коленчатого вала двигателя под действием крутильных колебаний системы «двигатель—валопровод— движитель» (Д—В—Д) при текущем состоянии демпфера и оценить в первом приближении его остаточный ресурс. Торсиографирование позволяет не только дать такую оценку, но в отдельных случаях допустить дальнейшую эксплуатацию ГД при технически неудовлетворительном состоянии демпфера с назначением запретной для длительной работы зоны частот вращения двигателя.
Практика показывает, что фирма-изготовитель демпферов устанавливает гарантированный ресурс из предположений, что демпфер работает в течение срока службы при максимальных напряжениях крутильных колебаний, т. е. фактически на резонансных частотах так называемой «моторной» формы колебаний.
Известно, что «моторная» форма колебаний зависит от конструк-
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СИЛИКОНОВЫХ ДЕМПФЕРОВ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
С. Е. Чернов, канд. техн. наук (ООО «Торсио»)
СУДОВЫЕ ЭШЕТИЧЕСШ УСТАНОВКИ
СУДОСТРОЕНИЕ 3'2000
тивных параметров системы «демпфер—двигатель—маховик». Практически ГД часть времени работает на эксплуатационных частотах вращения вне основных резонансов, поэтому долговечность демпфера возрастает. Под долговечностью демпфера понимается его свойство сохранять работоспособность с необходимыми перерывами для ремонтов до предельного состояния, которое установлено по техническим условиям с учетом обеспечения безопасности коленчатого вала ГД. Следует отметить, что предельное состояние силиконового демпфера объединяет широкий спектр явлений, вызывающих механический, молекулярно- механический и коррозийно-механический износ.
Интенсивность износа демпфера зависит от условий эксплуатации ГД, который работает в широком диапазоне с различными интервалами по времени и в районах действия различных по амплитуде и частоте резонансных, околорезонансных и вынужденных колебаний.
дизелей. В процессе испытаний должны быть зарегистрированы резонансные и околорезонансные колебания «моторной» формы, а также вынужденные колебания во всем рабочем диапазоне и на основных эксплуатационных режимах частот вращения ГД при условии возможности его полной загрузки по мощности.
Долговечность О (ч) силиконового демпфера определяется на резонансной През (об/мин) и эксплуатационных Пэкс (об/мин) частотах вращения из выражения
0РОСЧ = Т<а \оп/К<> 1Ырв/Ы«от) +
где Т= 30 ООО ч — ресурс безотказной работы демпфера, гарантированный фирмой-изготовителем; Тдоп — допускаемые для длительной работы напряжения в коленчатом валу на рассматриваемых частотах вращения, МПа; трвз — напряжения в коленчатом валу от резонансных колебаний У-го порядка «моторной»
ООО «ТОРСИО»
Санкт-Петербург
Тел. (812) 3234326. Факс (812) 3233803
Предлагаемый метод расчетной оценки долговечности силиконового демпфера базируется на сопоставлении действительных напряжений в коленчатом валу с допускаемыми по Правилам Регистра [ 1, 2]. Основой методики послужили результаты исследований крутильных колебаний системы Д—В—Д в процессе ее торсиографирования в соответствии с ГОСТ 26046—83 [3]. Перед проведением испытаний ГД должен быть отрегулирован таким образом, чтобы отклонения параметров каждого цилиндра от их средних значений не превышали значений, допускаемых правилами технической эксплуатации судовых
формы колебаний, МПа; Nf>eJ — резонансная частота «моторной» формы колебаний, Гц; Ымот — расчетная частота «моторной» формы колебаний, определяемая из расчета свободных колебаний рассматриваемой системы Д—В—Д, Гц; /М>ын — частота вынужденных колебаний У-го порядка на рассматриваемой частоте вращения, Гц; 1 — напряжения в коленчатом валу от вынужденных колебаний У-го порядка на рассматриваемой частоте вращения, МПа; Кст — коэффициент, учитывающий изменение физико-химических свойств силиконовой жидкости в результате ее «старения» за весь период службы демпфера. При нара-
ботке демпфера 30—50 тыс. Кст = 0,99-0,95, при наработке 50-70 тыс. ч Кст = 0,95-0,90, при наработке более 70 тыс. ч Кст = 0,90— 0,85. Значение коэффициента Кст может быть уточнено по мере накопления информации по наработке демпферов и их отказов.
Резонансные напряжения Трез и напряжения от вынужденных колебаний т определяются по формулам (2), (3) методики В. П. Терских [4]
(2)
где А, рез — амплитуда колебаний носка коленчатого вала У-го порядка на резонансной частоте вращения, рад; т/А — масштаб напряжений, кгс/(см2рад).
По результатам торсиографирования, напряжения в элементах системы Д—В—Д от вынужденных колебаний У-го порядка с амплитудой колебаний Атвын (рад) на частоте вращения П| (об/мин) равны
~1р) , 14
1
ке0Ш
с (Р) (1)
где Окк+1, а, —относительные
значения эластического момента в соединении к, к+1 системы
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.