CC BY
15
Вестник АГТУ. Серия: Морская техника и технология. 2022. № 3
ISSN 2073-1574 (print), ISSN2225-0352 (online) Vestnik ASTU. Series: Marine Engineering and Technologies. 2022. N. 3
ISSN 2073-1574 (print), ISSN 2225-0352 (online)
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И МАШИННО-ДВИЖИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
SHIP ELECTRIC POWER INSTALLATIONS AND MACHINE-PROPULSIVE COMPLEXES
Научная статья УДК 534.013
https://doi.org/10.24143/2073-1574-2022-3-60-68
Анализ работоспособности силиконовых демпферов крутильных колебаний судовых двигателей внутреннего сгорания на основе результатов испытательного центра Marine Technology Service
Адель Дамирович Ибадуллаев^, Константин Олегович Сибряев, Александр Сергеевич Стукалов
Астраханский государственный технический университет, Астрахань, Россия, [email protected]
Аннотация. Приведены результаты анализа изменения работоспособности силиконовых демпферов крутильных колебаний судовых дизелей на основе практических измерений, проведенных испытательным центром Marine Technology Service (ИЦ MTS) ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет». Испытательный центр MTS имеет аккредитацию со стороны отечественного классификационного общества -Российского морского регистра судоходства (РМРС) в области расчета и измерения крутильных колебаний. За период функционирования ИЦ MTS с 2001 года по настоящее время были проведены процедуры торсиогра-фирования машинно-движительных комплексов более чем для 200 судов. Большой объем полученных данных позволяет провести оценку динамики изменения параметров крутильных колебаний, включая амплитуду и частоту, на основе результатов периодических торсиографирований машинно-движительных комплексов судов. Изменение технического состояния демпфера крутильных колебаний (снижение эффективности его работы) и отсутствие его постоянного мониторинга приводит к увеличению напряжений в судовом валопроводе и, как следствие, к повышению риска его поломки, что подтверждает актуальность исследования. Приведены фотографические снимки в качестве реальных примеров поломки при эксплуатации судна: излом вала судна Ara-tere, заклинка массы демпфера вследствие утечки силиконовой жидкости, повышение вязкости силиконовой жидкости до состояния суспензии из-за продуктов износа, износ поверхностей маховой массы силиконового демпфера, износ корпуса силиконового демпфера. Проиллюстрировано крепление крышки демпфера Hasse & Wrede посредством болтов.
Ключевые слова: крутильные колебания, судовые дизели, машинно-движительные комплексы, силиконовые демпферы, главный двигатель
Для цитирования: Ибадуллаев А. Д., Сибряев К. О., Стукалов А. С. Анализ работоспособности силиконовых демпферов крутильных колебаний судовых двигателей внутреннего сгорания на основе результатов испытательного центра Marine Technology Service // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. 2022. № 3. С. 60-68. https://doi.org/10.24143/2073-1574-2022-3-60-68.
© Ибадуллаев А. Д., Сибряев К. О., Стукалов А. С., 2022
Original article
Adel D. IbadullaevM, Konstantin O. Sibrayev, Aleksandr S. Stukalov
Astrakhan State Technical University,
Ö er
- a
e d
tt ja
s v
fо
Analyzing operability of silicone dampers of torsional vibrations
in marine internal combustion engines based on results e p
of Testing Center Marine Technology Service
в СИ сю b
о a
§ e t
Г ю
a.
r о
Astrakhan, Russia, adelibaduUaev99@mailruM T S"
e k
--c
О o
Abstract. The article presents the analysis results of changes in the operability of silicone dampers of torsional vibra- i a
tions of marine diesel engines on the basis of practical measurements carried out by the Testing Center Marine Tech- eg s
nology Service under the Astrakhan State Technical University (TC MTS). TC MTS is accredited by the Russian clas- e >
sification society - the Russian Maritime Register of Shipping (RMRS) in the field of calculation and measurement i l
of torsional vibrations. During its functioning (2001 - to date) the TC MTS has conducted torsiographing procedures e О.
of the machine-propulsion systems (MPS) of more than 200 vessels. The large amount of data obtained makes it pos- o
sible to assess the dynamics of changes in the parameters of torsional vibrations, including amplitude and frequency, r
according to the results of periodic torsiographing the ship MPS. A change in the technical condition of the torsional i
vibration damper (a decrease in the efficiency of its operation) and the lack of its constant monitoring lead to the in- y
creasing stresses in the ship shaft line and, as a result, to a growing risk of its breakdown, which confirms the urgency f
of the study. There are given the images as real examples of ship operation failure: Aratere ship shaft fracture, damper i
mass wedging due to silicone fluid leakage, silicone fluid viscosity increasing to suspension state due to wear prod- о
ucts, wear of silicone damper flyweight surfaces, silicone damper body wear. The Hasse & Wrede damper cap fas- d
tening with bolts is illustrated. §
p
r
Keywords: torsional vibrations, marine diesel engines, engine-propulsion systems, silicone dampers, main engine o
t
For citation: Ibadullaev A. D., Sibrayev K. O., Stukalov A. S. Analyzing operability of silicone dampers of torsional о
vibrations in marine internal combustion engines based on results of Testing Center Marine Technology Service. g'
Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine Engineering and Technologies. 2022;3:60-68. Ь
(In Russ.) https://doi.org/10.24143/2073-1574-2022-3-60-68. r
t o'
Введение в связи с чем до ближайшего порта Веллингтон i
Судовые машинно-движительные комплексы пришлось дойти на одном винте. Экспертная комис- m
(МДК) должны быть спроектированы таким обра- сия, которая изучала случившееся происшествие, §.
зом, чтобы они надежно и безопасно работали пришла к выводу о том, что вал не выдержал каса- i
в условиях различной нагрузки. Одним из факто- тельных напряжений, которые в большей степени О
ров, которые значительно могут снизить надеж- были вызваны крутильными колебаниями. В связи ь
ность судовых МДК, являются опасные динамиче- с наличием в мировой истории судовождения подоб- |
ские нагрузки - продольные, поперечные и кру- ных аварий практически все классификационные с"
тильные колебания. Для снижения крутильных общества (как отечественные, так и зарубежные) g
колебаний обычно на валу дизелей устанавливают в своих правилах имеют разделы, где прописаны g
гасители (демпферы или антивибраторы), которые конкретные требования по борьбе с опасными кру- 5'
снижают амплитуду колебаний и, соответственно, тильными колебаниями. Следующим подтверждени- a
касательные напряжения скручивания в валах ем актуальности исследования является тот факт, что d и гибких элементах соединительных муфт МДК. основные зарубежные фирмы-производители демп-Деградация демпфера крутильных колебаний феров крутильных колебаний (STE, Holset, (снижение эффективности работы) приводит к зна- Geislinger), в связи с тяжелой политической ситуаци-чительному увеличению концентрации напряже- ей в мире, прекратили поставки своей продукции ний в валах и, как следствие, к повышенному изно- в Россию. Таким образом, актуальной задачей насто-су и поломке элементов МДК [1]. ящего исследования является максимально точное
прогнозирование остаточного ресурса силиконовых Актуальность и задача исследования демпферов, что позволит снизить затраты судовла-
Для подтверждения актуальности исследования дельца. Дополнительным стимулом для повышения рассмотрим реальный случай при эксплуатации точности оценки остаточного ресурса является тот судна Aratere [2]. В 2013 г. при прохождении кана- факт, что сервисных центров обслуживания фирм-ла Тори судно потеряло гребной винт (рис. 1), производителей, а соответственно, и их специали-
И 5
=з С & и о и
2 is
2 °
В Л
и о
5? «3
ш .5
« Й
и
Ч 2
н S
CS fp
Ч: я
х р
О 33
5 ч
■с* и
«
к и rt ю
2 й
л ^
Я <и
р &
^ fD
Ю
и
<
и
<
S
U
ч
е.
3
стов, производящих процедуры дефектации и ремонта демпферов, в России не имеется.
Рис. 1. Излом вала судна Aratere Fig. 1. Broken shaft of the ship Aratere
Оценка технического состояния силиконовых демпферов согласно результатам торсио-графирования
Торсиографирование судовых валопроводов производится в соответствии с методиками и требованиями, которые описаны в правилах Российского морского регистра судоходства (РМРС) [3], Российского речного регистра (РРР) [4] и нормативных документах ISO 3046-5:2001 [5], ГОСТ Р ИСО 3046-5-2004 [6]. Диагностирование и определение остаточного ресурса силиконового демпфера производится в России на основании методик РМРС и РРР.
Рассмотрим примеры оценки технического состояния силиконовых демпферов реальных судов смешанного плавания по методике РМРС, в частности для судна «Ригель» проекта 1570 (тип -нефтерудовоз). Результат диагностики 2017 г. силиконового демпфера модели В-790 главного двигателя (ГД) 6NVD48AU (6ЧРН32/48) правого борта данного судна представлен на рис. 2.
Оценка остаточного ресурса и технического состояния демпфера двигателя правого борта
Постоянные исходные данные
Заданный ресу рс (если не известен, то 0)
Назначенный ресурс
Допускаемые напряжения
Эталонные напряжения
Эталонная частота моторной формы
Уровень надежности демпфера
Наработка за год
Наработка за рейс
Доп.. стимое отклонение амппиг.ды
Допустимое отклонение частоты
Результаты диагностирования
Определение коэффициентов
Заключение
15000 час
15000 час
229.9 кг/см'
129 кг/см'
2678 кол/мин
1
2615 час
50
0.1
0,05
Записать в ячейку
0-при низкой надежности
1 - при нормальной надежности
2 - при высокой надежности
Фактические напряжения 124,8 кг/см:
Фактическая частота 2793 кол/мин
к1 = -25.024
k2= 1.000
Отклонение чзстоты от нормы 1,043
Коэффициент у чета надежности 2 2 I
К оэ ф фи цие нт у ч era эм плиту ды 1,000
Коэффициент у чета частоты 1
Расчет сделан для нормального уровня надежности
Демпфер имеет хорошее техническое состояние
Остаточный ресурс 7500 часов
Число пет 2,87 лет
Число рейсов 150,0 рейсов
Момент инерции не изменился при плохом состоянии
демпфера нужна дефектация
Рис. 2. Диагностика силиконового демпфера главного двигателя правого борта судна «Ригель» проекта 1570 Fig. 2. Diagnostics of the silicone damper of the main engine of the starboard side of the vessel Rigel of project 1570
Согласно рис. 2 выводы по техническому состоянию демпфера могут определяться по следующим факторам: техническое состояние, остаточный ресурс, число лет эксплуатации и число рейсов. Исходными данными для анализа являются фактическая частота колебаний (реальная частота, установленная по результатам торсиографирования) и фактические напряжения в коленчатом валу (КВ) ГД.
Если рассмотреть судно с отклонениями реаль-
ных значений частоты колебаний и напряжений в КВ двигателя от рассчитанных значений, то в качестве примера можно взять судно «СТФ Спринтер» проекта 0225 (тип - сухогруз), протестированного 22.02.2017 испытательным центром Marine Technology Service (ИЦ MTS), результаты диагностики силиконового демпфера марки Г60 ГД 6ЧРН 36/45 правого борта представлены на рис. 3.
Оценка остаточного ресурса
Постоянные исходные данные
Заданный ресурс (если не известен, то 0) 30000 час
Назначенный ресурс Р?назн= 15000 час
Допускаемые напряжения 301,9 кг/см2
Эталонные напряжения 10 кг/см2 чости
Эталонная частота моторной формы 3154 кол/мин 0 - пои низкой належ
Уровень надежности демпфера 1 «- 1 - при нормальной надежности 2 - при высокой надежности
Наработка за год 3360 час
Наработка за рейс 50 час
Допустимое отклонение амплитуды 0,1
Допустимое отклонение частоты 0,05
Результаты диагностирования
Ф актич ее кие на п ряжен ия 54,1 кг/см2
Фактическая частота 2970 кол/мин
Определение коэффициентов к1 = 5,619
к 2= 1.000
Отклонение частоты от нормы 0,942
Коэффициент учета надежности 2 2
Коэффициент учета амплитуды 1,000
Коэффициент учета частоты 0,5
Заключение
Расчет сделан для нормального уровня надежности
Демпфер имеет удовлетворительное техническое состояние
Остаточный ресурс 3750 часов
Число лет 1,12 лет
Число рейсов 75,0 рейсов
Момент инерции г увеличен возможна заклинка массы демпфера *
В & S a
e u u a
l a
s v f > H m
« О
A r
0 a g y
t e S A
1 О
В' "
e
t k
о РГ о P
BV
o A o О
(ГО ■
О s A
r a a
y o
3
"O
i
Рис. 3. Диагностика силиконового демпфера главного двигателя правого борта судна «СТФ Спринтер» проекта 0225 Fig. 3. Diagnostics of the silicone damper of the main engine of the starboard side of the vessel STF Sprinter project 0225
Таким образом, техническое состояние силиконового демпфера для ГД правого борта данного судна является удовлетворительным, но остаточный ресурс имеет малое количество часов, кроме того возможна заклинка массы демпфера. Заклинка массы демпфера определена по снижению фактической резонансной частоты колебаний по сравнению с эталонной частотой.
Другим аварийным случаем для силиконовых
демпферов является утечка силиконовой жидкости наполнителя, но в этом случае фактическая частота колебаний будет превышать частоту эталонной моторной формы колебаний более чем на 5 %.
Виды неисправностей силиконовых демпферов крутильных колебаний
При эксплуатации силиконового демпфера можно наблюдать следующие виды поломок:
и s
=з С & и о и
я g
as ¿3
и о
я §
03 .5
>Я ci
4 2
Р
CÖ
- &
s аз
S3 и
ч: я
X g
нЧ О
Я и
8 ™
5 ч
° ё
=аз s
аз 5
и ¡5
vo а
и S
§ §
* К
a £
-Q -Q
Я Ч
-Q ^
е со
Я ü
Р &
02 Я
° Я
& °
» Й аз
и
- заклинка маховика (маховой массы), обуславливающаяся повышением вязкостных свойств наполнителя (силиконовой жидкости);
- утечка (вытекание) наполнителя демпфера (силиконовой жидкости);
- изнашивание поверхности маховика демпфера, включая царапины, задиры, трещины;
- повреждение корпуса демпфера, вызванное износом маховой массы;
- нарушение (повреждение) креплений демпфера к КВ двигателя.
Изображения дефектных силиконовых демпферов компании Hasse & Wrede представлены на рис. 4 и 5.
Рис. 6. Износ поверхностей маховой массы силиконового демпфера
Fig. 6. Wear of the surfaces of the flywheel mass of the silicone damper
о
H
о
IQ
И
<
Ü
<
аз U
ч £
3
Рис. 4. Заклинка массы демпфера из-за утечки силиконовой жидкости
Fig. 4. Damper mass jamming due to silicone fluid leakage
Рис. 5. Повышение вязкости силиконовой жидкости до состояния суспензии из-за продуктов износа
Fig. 5. Increasing the viscosity of the silicone fluid to the state of suspension due to wear products
Рис. 7. Износ корпуса силиконового демпфера Fig. 7. Wear of the silicone damper case
Внутренние повреждения демпфера идентифицируются после его вскрытия, что зависит от конструкции: в демпферах компании Hasse & Wrede и Geislinger крышка закрепляется на болтах (рис. 8), а для моделей демпферов, например, компании STE крышка завальцовывается или приваривается к корпусу.
На рис. 6 представлен вид изношенных поверхностей маховика силиконового демпфера, на рис. 7 -повреждения корпуса силиконового демпфера.
Рис. 8. Крепление крышки демпфера Hasse & Wrede при помощи болтов
Fig. 8. Attaching the Hasse & Wrede Damper Cover with Bolts
Анализ остаточного ресурса силиконовых демпферов по результатам периодических тор-сиографирований ИЦ MTS
Как было отмечено ранее, некоторые суда ИЦ MTS торсиографировались несколько раз, что дает
возможность оценить динамику изменения некоторых параметров крутильных колебаний элементов МДК. Проанализированные данные приведены в табл. 1-6.
Таблица 1 Table 1
Анализ изменения напряжений в коленчатом валу главного двигателя и частоты колебаний судна «Лангепас» Analysis of the change in stresses in the crankshaft of the main engine and the oscillation frequency of the ship Langepas
Судно «Лангепас», судно обеспечения
2019 г. 2020 г.
Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
26,981 26,431 475 475 30,469 29,0,92 475 475
Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний /мин
36,70 1 36,70 477 | 477 36,70 1 36,70 477 1 477
Наработка, ч Наработка, ч
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
62 880 63 000 72 414 72 657
t ^
"5 >
e о
5' s
" b
0 a
5 e
r "
a>
1 >
e t t k
cd 7t С P
nv
o " o >
era ■ >
S A
r a i. i
y o
Таблица 2 Table 2
Анализ изменения напряжений в коленчатом валу главного двигателя и частоты колебаний
судна «Расул Гамзатов»
Analysis of the change in stresses in the crankshaft of the main engine and the oscillation frequency
of the vessel Rasul Gamzatov
Судно «Расул Гамзатов», тип «Волга», проект 19610
2016 г. 2019 г.
Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
17,86 17,50 2 606 2 450 17,26 18,33 2 598 2 523
Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин
24,63 1 24,63 2 534 | 2 534 24,64 1 24,63 2 534 | 2 534
Наработка, ч Наработка, ч
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
58 089 58 459 72 892 73 262
в о d
m
о
3 b
Таблица 3 Table 3
Анализ изменения напряжений в коленчатом валу главного двигателя и частоты колебаний
судна «Омский-207»
Analysis of the change in stresses in the crankshaft of the main engine and the oscillation frequency
of the ship Omsky-207
Судно «Омский-207», п роект А-1743.7, генгруз
2014 г. 2020 г.
Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
16,15 18,17 3 000 3 050 23,55 23,66 2 702,6 2 703,6
Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин
22,83 1 22,83 3 036 1 3 036 30,15 1 30,15 2 779 | 2 779
Наработка, ч Наработка, ч
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
73 311 73 311 89 177 89 177
§ и о
х
й С
а и
о
о
2 ° Ü О
ВЛ
Ü О ft U
5? «3 и .5
=55 Ü ч
Таблица 4 Table 4
Анализ изменения напряжений в коленчатом валу главного двигателя и частоты колебаний судна «Линда» Analysis of the change in stresses in the crankshaft of the main engine and the oscillation frequency of the vessel Linda
Судно «Линда», п роект 191, генгруз
2007 г. 2010 г.
Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
3,18 2,96 383 384 3,19 2,99 374 381
Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин
33,27 1 33,27 379 1 379 33,27 1 33,27 379 1 379
Наработка, ч Наработка, ч
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
32 700 32 700 46 587 46 587
" & S M
S 2 « я
а
о
" s
А
ч
0
о
5 ч ■о и
4 §
а
-Q
5
g Й я
с
«
о я ю
с
о
g
о ю а а
п
S
j
Ü
<
И
s
6
s ü
Таблица 5 Table 5
Анализ изменения напряжений в коленчатом валу главного двигателя и частоты колебаний судна «Флестина-2»
Analysis of the change in stresses in the crankshaft of the main engine and the oscillation frequency
of the vessel Flestina-2
Судно «Флестина-2», проект 326.1, сухогруз
2004 г. 2009 г. 2014 г.
Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
22,78 21,24 2 956 2 971 22,52 21,14 2 961 2 976 22,52 23,03 3 000 2 975
Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин
26,42 1 26,42 3021 1 3021 26,42 1 26,42 3021 1 3021 26,42 1 26,42 3 021 1 3 021
Наработка, ч Наработка, ч Наработка, ч
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
43 000 43 000 64 015 64 015 82 645 82 645
Таблица 6 Table 6
Анализ изменения напряжений в коленчатом валу главного двигателя и частоты колебаний
судна «Казань Сити»
Analysis of the change in stresses in the crankshaft of the main engine and the oscillation frequency
of the vessel Kazan City
Судно «Казань сити», проект 630, танкер
2007 г. 2014 г.
Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин Напряжения в КВ, МПа Частота колебаний / мин
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
19,11 20,4 2 356 2 310 21 21,3 2 250 2 270
Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин Допускаемые напряжения, МПа Расчет: частота колебаний / мин
35,5 1 35,5 2331 1 2331 35,5 1 35,5 2331 1 2331
Наработка, ч Наработка, ч
Правый борт Левый борт Правый борт Левый борт
33 045 33 045 54 026 54 026
4 <
IQ
S
Согласно табл. 1 за период работы ГД МАК 8М25 судна обеспечения «Лангепас» в 9 596 ч рост напряжений в КВ составил 11,3 %, а частота колебаний осталась неизменной. Отметим, что на данном
судне установлен комбинированный демпфер австрийской компании Geislmger, сочетающий в себе как гидравлическую часть, так и механическую.
Согласно табл. 2 за период работы ГД 8NVD48A-3U (8ЧРН32/48) судна «Расул Гамзатов» в 14 803 ч рост напряжений в КВ составил 6,2 %, а частота колебаний изменилась на 3 %.
В табл. 3 приведен сравнительный анализ результатов торсиографирования МДК судна «Ом-ский-207», который свидетельствует, что за период работы ГД 6NVDS48A2U (6ЧРН32/48) в 15 866 ч рост напряжений в КВ составил 45,8 % для ГД правого борта и 30,2 % для ГД левого борта, а частота колебаний снизилась на 9,91 % для ГД правого борта и на 11,36 % для левого борта, т. е. состояние силиконового демпфера изменено. Снижение частоты колебаний подтверждает изменение состояния силиконовой жидкости.
Данные табл. 4 подтверждают, что за период работы ГД MAN В & W 6Т23LU-2 (6ЧНСП 22,5/30) судна «Линда» в 13 887 ч рост напряжений в КВ практически не изменился, при этом частота колебаний также не изменилась. За рассмотренный период рост напряжений в КВ составил не более 1 %, а изменение частоты колебаний - не более 2,3 %.
Дополнительную информацию дает анализ изменения напряжений в КВ и изменения частоты колебаний для судна «Флестина-2» (табл. 5): за период работы ГД 8VDS36/24 А1 (8ЧНСП24/36) в 21 000 ч рост напряжений в КВ практически не изменился, при этом частота колебаний также не изменилась. При дальнейшей работе ГД за период в 39 645 ч рост напряжений в КВ составил уже более 8,4 %, а изменение частоты колебаний - 1,5 %.
Согласно анализу изменения напряжений для судна «Казань Сити» проекта 630 (танкер) в табл. 6 за период работы ГД 8NVDS48A2U (8ЧНР32/48) в 21 000 ч рост напряжений в КВ составил не более 9,9 %, а изменение частоты колебаний - не более 4,5 %.
Заключение
В результате проведенного анализа экспериментальных исследований можно отметить следующие зависимости наработки силиконового демпфера от касательных напряжений и частоты колебаний:
- при наработке 30 000-40 000 ч работы рост напряжений варьируется ~ 5-7 %, изменение частоты колебаний составляет около 1,5-2 %;
- при наработке 40 000-50 000 ч работы рост напряжений варьируется ~ 8-10 %, изменение частоты колебаний составляет около 2,3 %;
- при наработке 60 000-70 000 ч работы рост напряжений варьируется ~ 10-11 %, изменение частоты колебаний составляет около 3 %;
- при наработке 70 000-90 000 ч работы рост напряжений варьируется ~ 11-15 %, изменение частоты колебаний составляет около 4-5 %.
Таким образом, при повышении наработки демпфера крутильных колебаний идет рост как напряжений, так и частоты колебаний. При работе демпфера более 90 000 ч рост напряжений составляет около 15 %, а изменение частоты колебаний может достигнуть 5 % и более, что приведет к необходимости диагностики и ремонта силиконовых демпферов.
Список источников
1. Сибряев К. О., Покусаев М. Н., Горбачев М. М., Ибадуллаев А. Д. Работоспособность механических демпферов крутильных колебаний судовых двигателей внутреннего сгорания // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Морская техника и технология. 2022. № 1. С. 35-41.
2. Goran Vizentin, Goran Vukelic, Mateo Srok. Common failures of ship propulsion shafts // Scientific Journal of Maritime Research. 2017. N. 31. P. 85-90.
3. НД№2-020101-152. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки
References
1. Sibriaev K. O., Pokusaev M. N., Gorbachev M. M., Ibadullaev A. D. Rabotosposobnost' mekhanicheskikh dempferov krutil'nykh kolebanii sudovykh dvigatelei vnutrennego sgoraniia [Performance of mechanical dampers of torsional vibrations of marine internal combustion engines]. Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriia: Morskaia tekhnika i tekhnologiia, 2022, no. 1, pp. 35-41.
2. Goran Vizentin, Goran Vukelic, Mateo Srok. Common failures of ship propulsion shafts. Scientific Journal of Maritime Research, 2017, no. 31, pp. 85-90.
О
в си сю b
о a
§ e t ^ e v
морских судов. Ч. VII. Механические установки. СПб.: Изд-во РМРС, 2022. 119 с.
4. Российский речной регистр. Правила классификации и постройки судов (ПКПС). M.: Изд-во РРР, 2015. Т. 3. 176 с.
5. ISO 3046-5:2001. Reciprocating internal combustion engines - Performance. Part 5: Torsional vibrations. 2011. 16 p. URL: https://standards.globalspec.com/std/825003/ ISO%203046-5 (дата обращения: 05.06.2022).
6. ГОСТ Р ИСО 3046-5-2004. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Характеристики. Ч. 5. Крутильные колебания. М.: Изд-во стандартов, 2004. 7 с.
3. ND №2-020101-152. Rossiiskii morskoi registr sudokhodstva. Pravila klassifikatsii i postroiki morskikh sudov. Part VII. Mekhanicheskie ustanovki [ND No. 2-020101-152. Russian Maritime Register of Shipping. Rules for the classification and construction of sea vessels. Part VII. Mechanical installations]. Saint-Petersburg, Izd-vo RMRS, 2022. 119 p.
4. Rossiiskii rechnoi registr. Pravila klassifikatsii i postroiki sudov (PKPS) [Russian river register. Rules for the Classification and Construction of Ships (RCCS)]. Moscow, Izd-vo RRR, 2015. Vol. 3. 176 p.
О
О
cd 7t
С P
o ю
0 О
era ■
О
S A
r a
1 l
y
сч и
5 о В S
й С
6 и о и
о ^
2 °
Ü о ££
ш .5
« Й
и ^ч
ч 2
О В ю о о о с о о
H
о ю
rt &
я
<
и
<
5. ISO 3046-5:2001. Reciprocating internal combustion engines - Performance. Part 5: Torsional vibrations. 2011. 16 p. Available at: https://standards.globalspec.com/std/ 825003/IS00/o203046-5 (accessed: 05.06.2022).
6. GOST R ISO 3046-5-2004. Dvigateli vnutrennego sgoraniia porshnevye. Kharakteristiki. Part 5. Krutil'nye kolebaniia [GOST R ISO 3046-5-2004. Piston internal combustion engines. Characteristics. Part 5. Torsional vibrations]. Moscow, Izd-vo standartov, 2004. 7 p.
H 'a
2 &
Я я
S и
fi я
X g
hQ о
Я я
S S
5 ч
=я S
я ~
я ¡5
<а я
va а
и я
§ g
* S
a £
-Q -Q
5 4 -Q
e M
s ^
P &
^ ü
6 g
02 Я
° Я
& °
« tf в
« Ш
о в
s
s 4 s
Статья поступила в редакцию 28.06.2022; одобрена после рецензирования 15.07.2022; принята к публикации 10.08.2022 The article was submitted 28.06.2022; approved after reviewing 15.07.2022; accepted for publication 10.08.2022
Информация об авторах / Information about the authors
Адель Дамирович Ибадуллаев - ассистент кафедры эксплуатации водного транспорта; Астраханский государственный технический университет; [email protected]
Константин Олегович Сибряев - кандидат технических наук, доцент; доцент кафедры эксплуатации водного транспорта; Астраханский государственный технический университет; [email protected]
Александр Сергеевич Стукалов - студент кафедры эксплуатации водного транспорта; Астраханский государственный технический университет; [email protected]
Adel D. Ibadullaev - Assistant of the Department of Water Transport Operation; Astrakhan State Technical University; [email protected]
Konstantin O. Sibrayev - Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor; Assistant Professor of the Department of Water Transport Operation; Astrakhan State Technical University; [email protected]
Aleksandr S. Stukalov - Student of the Department of Water Transport Operation; Astrakhan State Technical University; stukalov_sashuta@mail. ru
s
и
4 £
5
