Крутильные колебания валопроводов

Проблема резонансов крутильных колебаний валопроводов на морских и речных судах в эксплуатации и постройке. Пути решения проблем резонансов крутильных колебаний и наши возможности.

В элементах судовых валопроводов проблема возникновения резонансов крутильных колебаний на определенных оборотах ДВС хорошо изучена. Принимая во внимание то, что в настоящий момент крайне «модно» проводить модернизацию схем пропульсивных систем - замены ДВС / редукторных передач / упругих элементов (муфт), винтов и валов, выявляется необходимость проведения теоретических расчетов с определением резонансных частот, которые могут приводить к поломкам элементов валопроводов.

«Валопроводные» и «моторные» формы крутильных колебаний.
Необходимо отличать резонансы «валопроводных» и «моторных» форм – это, соответственно, резонансы в элементах валопровода и двигателя (коленчатого вала). Любая поломка, вызванная крутильными колебаниями, выводит из строя всю систему.

Оценка «валопроводных» форм крутильных колебаний.
База знаний нашей лаборатории позволяет проводить оценку «валопроводных» форм крутильных колебаний любой системы. Проводим теоретические расчеты крутильных колебаний, подтверждаем данными, снятыми посредством проведения опытных работ торсиографирования и/или тензометрирования. Отчетные документы предоставляем в РС (Российский морской регистр судоходства) и РКО (Российское классификационное общество, ранее - Российский речной регистр).

Демпфер крутильных колебаний на ДВС.
В связи с тем, что демпферы крутильных колебаний, установленные на двигателях внутреннего сгорания, имеют ограниченный гарантированный ресурс рабочего состояния (10-30 тыс.часов работы) и в связи с солидным возрастом судов, в настоящее время крайне востребованы работы по определению остаточного ресурса по методикам классификационных обществ РС и РКО. Демпферы на ДВС настроены на снижение напряжений, возникающих от «моторных» форм; при «старении» силиконового демпфера – изменении свойств залитого силикона, изменяется его эффективный момент инерции, что исключает его эффективную работу именно на частоте резонанса; при солидной наработке демпфера, который имеет механические элементы для целей гашения колебаний – требуется техническое обслуживание и/или определение его рабочих характеристик. Неэффективно работающий демпфер или заклиненный демпфер на ДВС может быть причиной поломки коленчатого вала, что является серьезной аварией для СЭУ судна.

Определение остаточного ресурса демпфера крутильных колебаний ДВС или его подбор.
Лаборатория нашей группы занимается как подбором демпферов с определенными характеристиками для новых ДВС при изготовлении на заводе, так и определением остаточного ресурса демпферов в эксплуатации. Коммерческая целесообразность определения остаточного рабочего ресурса демпфера крутильных колебаний после отработки гарантированного заводом-изготовителем срока очевидна, ввиду высокой стоимости демпферов и высокой стоимости элементов, которые могут быть разрушены при неудовлетворительной работе такого важного элемента крутильной системы.

Анализ силикона демпфера ДВС или торсиографирование?
Силами нашей лаборатории также возможно проведение анализа силикона демпферов, что в каждом конкретном случае проводится в соответствии с инструкцией изготовителя. Для ДВС немецкого производителя SKL, такой отбор проб может проводится для одного демпфера лишь два раза, что определяется минимальным объемом отбора пробы силикона и допустимым изменением момента инерции демпферов от таких отборов. В любом случае – эту работу мы также можем провести силами нашей лаборатории. Но, все-таки, наши рекомендации при необходимости оценки рабочего состояния демпфера – это проведение торсиографирования, ввиду сложности соблюдения заводских рекомендаций по отбору проб и необходимости, в некоторых случаях, значительной сопутствующей разборки ДВС.

Анализ силикона демпфера ДВС или торсиографирование?
Более 15 лет специалисты лаборатории нашей группы успешно работают по всему спектру исследований крутильных колебаний валопроводов и электрогенераторов, т.е. везде, где данная проблема должна быть решена успешно для исключения аварий от поломок валов и других элементов валопроводов морских и речных судов.

Для элементов валопровода:

- Снимаем данные динамических нагрузок методом торсиографирования и тензометрирования (крутильные колебания, продольные колебания, изгибающие колебания) в различных условиях навигации судов с составлением отчётных документов;

- Выполняем оценку корректности проводимых теоретических расчетов колебаний методом контрольных измерений динамических нагрузок.

- Для демпферов крутильных колебаний проводим измерение амплитуд колебаний с составлением отчётных документов; оцениваем остаточный ресурс.

- Для демпферов крутильных колебаний проводим анализ полиметилсилоксановых жидкостей (силиконовых масел, кремнийорганических жидкостей, полимеров) с определением следующих характеристик: кинематической/условной/динамической вязкостей, массовой доли механических примесей и воды, температуры вспышки, плотности.

Популярен подход наших клиентов к ведению мониторинга СЭУ своих судов силами специалистов нашей лаборатории, для которых мы применяем периодический расчётно-экспериментальный мониторинг вибрационного состояния в соответствии с требованиями правил РС или РКО.

Лаборатория оснащена самыми современными средствами измерений с программным анализом данных и расчетом. Взаимодействие с научными центрами по профилю работ дает возможность компилировать данные и статистику аварийных случаев и их причин. Будем рады видеть вас в качестве наших клиентов, которые не только приобрели механизмы валопроводов в нашей Группе Компаний РПГ, но и определили их надежную работу в составе СЭУ с учетом состава элементов пропульсивных систем и других систем СЭУ.