mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)10.30932/1992-3252-2023-21-5-6mirtr-2562Research ArticleНАУКА И ТЕХНИКАSCIENCE AND ENGINEERINGО взаимосвязи крутильных колебаний и опрокидывающего момента судовых дизелейOn the Relationship of Torsional Vibrations and Breakdown Torque of Marine Diesel EnginesПоповД. А.PopovD. A.

Попов Дмитрий Александрович – старший преподаватель кафедры судовых энергетических установок, электрооборудования судов и автоматизации

Москва

Author ID: 1119329

Popov, Dmitry A., Senior Lecturer at the Department of Ship Power Plants, Ship Electrical Equipment and Automation

Moscow

3, Russian Science Citation Index Author ID: 1119329

popov.dmitry88@mail.ruЕпифановВ. С.EpifanovV. S.

Епифанов Вячеслав Сергеевич – кандидат технических наук, доцент кафедры судовых энергетических установок, электрооборудования судов и автоматизации

Москва

Author ID: 1118887

Epifanov, Vyacheslav S., Ph.D. (Eng), Associate Professor at the Department of Ship Power Plants, Ship Electrical Equipment and Automation 

Moscow

Russian Science Citation Index Author ID: 1118887

vsepifanov@mail.ruЗябровВ. А.ZyabrovV. A.

Зябров Владислав Александрович – кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой судовых энергетических установок, электрооборудования судов и автоматизации

Москва

Author ID: 730838

Zyabrov, Vladislav A., Ph.D. (Eng), Associate Professor, Head of the Department of Ship Power Plants, Ship Electrical Equipment and Automation

Moscow

Russian Science Citation Index Author ID: 730838

zs4@yandex.ruАкадемия водного транспорта Российского университета транспортаРоссияAcademy of Water Transport of Russian University of TransportRussian Federation2023170420242155358Copyright © Попов Д.А., Епифанов В.С., Зябров В.А., 20242024Попов Д.А., Епифанов В.С., Зябров В.А.Popov D.A., Epifanov V.S., Zyabrov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/2562

Проведён обзор условий, при которых необходим расчёт крутильных колебаний и учитываемых при их расчёте возмущающих моментов в судовых двигателях. Проведён анализ влияния крутильных колебаний на опрокидывающий момент двигателя. Проиллюстрирована схема сил, возникающая в кривошипно-шатунном механизме двигателя от крутильных колебаний. Представлены формулы для расчета опрокидывающего момента от крутильных колебаний коленчатого вала многоцилиндрового двигателя и суммарного опрокидывающего момента. Даны рекомендации о необходимости учёта влияния моментов от крутильных колебаний на неравномерность вращения и вибрации двигателя.

Для установки ДГР А 100/750 эффективной мощностью 100 кВт при номинальных оборотах 750 об/мин с двигателем 6Ч 18/22 приведены результаты ранее сделанного исследователями расчёта суммарного момента двигателя с учётом влияния крутильных колебаний.

По результатам проведённого анализа даны предложения о необходимости учитывать моменты, возникающие от крутильных колебаний, при диагностировании двигателя.

The article provides an overview of the conditions necessitating the calculation of torsional vibrations and disturbing moments relevant for their calculation as for marine diesel engines followed by an analysis of the effect of torsional vibrations on the breakdown torque of the engine. The forces arising in the crank mechanism of the engine due to torsional vibrations are illustrated by a diagram. Formulas are suggested for calculating the breakdown torque caused by torsional vibrations of the crankshaft of a multi-cylinder engine and the total breakdown torque. It is recommended to consider the influence of moments caused by torsional vibration on the unevenness of rotation and vibration of the engine.

The results of calculation of the total torque of the engine previously performed by group of researchers, considering the influence of torsional vibrations, are quoted for DGR A 100/750 diesel generator with an effective power of 100 kW at a nominal speed of 750 rpm with a 6L 18/22 engine.

Based on the results of the analysis, suggestions are given on the need to consider the moments arising from torsional vibrations when diagnosing the engine.

водный транспорткрутильные колебаниясудовой двигательопрокидывающий моментвалопроводсудовая энергетическая установкаwater transporttorsional vibrationsmarine enginebreakdown torqueshaft lineship power plantReferencesВалов Д. С., Валгин С. А. Системы управления судовыми энергетическими установками автономных судов // Актуальные исследования. – 2023. – № 5 (135). – С. 19–28. EDN: QGRTJJ.Valov, D. S., Valgin, S.A. Control systems for marine power plants of autonomous ships. Actual research, 2023, Iss. 5 (135), pp. 19–28. EDN: QGRTJJ.Зябров В. А., Косыгин И. А., Лопатин И. Н. Обзор методов диагностирования технического состояния судовых дизелей // Речной транспорт (XXI век). – 2014. – № 4 (69). – С. 39–41. EDN: SIVFKR.Zyabrov, V. A., Kosygin, I. A., Lopatin, I. N. Review of methods for diagnosing the technical condition of marine diesels. River transport (XXI century), 2014, Iss. 4 (69), pp. 39–41. EDN: SIVFKR.Володин А. Б., Преснов С. В., Якунчиков В. В. На пути к автономному судоходству // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. – 2021. – Т. 22. – № 4. – С. 355–363. DOI: https://doi.org/10.22363/2312-8143-2021-22-4-355-363.Volodin, A. B., Presnov, S. V., Yakunchikov, V. V. Towards autonomous navigation. RUDN Journal of Engineering Research, 2021, Vol. 22, Iss. 4, pp. 355–363. DOI: https://doi.org/10.22363/2312-8143-2021-22-4-355-363.Епифанов В.С., Попов Д. А. Судовые двигатели внутреннего сгорания: методические рекомендации. – М.: МГАВТ, 2017. — 121 c.Epifanov, V. S., Popov, D. A. Ship’s internal combustion engines: methodological recommendations. Moscow, MGAVT publ., 2017, 121 p.Горбачев М. М., Колыванов В. В. Выбор методов постоянного мониторинга крутильных колебаний в судовых машинно-движительных комплексах // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. – 2023. – № 2. – С. 54–65. EDN: JYRACU. DOI: https://doi.org/10.24143/2073-1574-2023-2-54-65.Gorbachev, M. M., Kolyvanov, V. V. Selecting methods of continuous monitoring of torsional vibrations in ship propulsion complexes. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies, 2023, Iss. 2, pp. 54–65. EDN: JYRACU. DOI: https://doi.org/10.24143/2073-1574-2023-2-54-65.Кудрявцев М. В. Оптический мониторинг крутильных колебаний валов // Науч.-техн. вестн. информац. технологий, механики и оптики. – 2006. – № 28. – С. 3–7. EDN: JURYJF.Kudryavtsev, M. V. Optical monitoring of torsional vibrations of shafts. Bulletin of information technologies, mechanics and optics, 2006, Iss. 28, pp. 3–7. EDN: JURYJF.Сергеев К. О., Прыгунов А. И. Опыт применения радиоторсиографов РТ‑660 на судах Северного бассейна // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. – 2008. – Т. 11. – № 3. – С. 493–497. EDN: JRGMLT.Sergeev, K. O., Prygunov, A. I. The experience of using RT‑660 radiotorsiographs on vessels of the Northern Basin. Vestnik MSTU. Proceedings of the Murmansk State Technical University, 2008, Vol. 11, Iss. 3, pp. 493–497. EDN: JRGMLT.Терских В. П. Крутильные колебания валопроводов силовых установок. Т. 1. Элементы системы и возмущающие моменты. – Л.: Судостроение, 1969. – 206 с. 9. Марков В. А., Шатров В. И. Анализ тенденций совершенствования систем автоматического управления и регулирования теплоэнергетических установок // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Серия Машиностроение. – 2014. – № 1 (94). – С. 111–128. EDN: RYBWYB.Terskikh, V. P. Torsional vibrations of shaft lines of power plants. Vol. 1. System elements and disturbing moments [Krutilnie kolebaniya valoprovodov silovykh ustanovok. T.1. Elementy sistemy i vozmushchayushchie momenty]. Leningrad, Sudostroenie publ., 1969, 206 p.Доброгаев Р. П., Епифанов В.С. Вывод расчётных зависимостей опрокидывающего момента возникающего от крутильных колебаний коленчатого вала многоцилиндрового двигателя. Исследование прочности и надёжности деталей автомобильных двигателей // Межвузовский сб. – Элиста, Калмыцкий государственный университет, 1980. – С. 35–48.Markov, V. A., Shatrov, V. I. Analysis of tendencies for improving the systems of automatic control and regulation of heat-and-power plants. Bulletin of the Bauman Moscow State Technical University. The Mechanical Engineering series, 2014, Iss. 1 (94), pp. 111–128. EDN: RYBWYB.Марков В. А., Шатров В. И. Направления совершенствования систем автоматического управления и регулирования теплоэнергетических установок // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия «Машиностроение». – 2014. – № 5 (98) – С. 127–140. EDN: SVJQJB.Dobrogaev, R. P., Epifanov, V. S. Derivation of the calculated dependencies of the breakdown torque arising from torsional vibrations of the crankshaft of a multi-cylinder engine. Research of strength and reliability of automobile engine parts. Interuniversity collection. Kalmyk State University, Elista, 1980, pp. 35–48.Марков В. А., Шатров В. И. Направления совершенствования систем автоматического управления и регулирования теплоэнергетических установок // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия «Машиностроение». – 2015. – № 5 (104) – С. 128–148. EDN: UXKGAP.Markov, V. A., Shatrov, V. I. Tendencies of system evolution for automatic-control and regulation of heat and power plants. Bulletin of the Bauman Moscow State Technical University. Series Mechanical Engineering, 2014, Iss. 5 (98), pp. 127–140. EDN: SVJQJB.Соловьев А. В. Системы мониторинга судовых дизелей в эксплуатации // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. – 2018. – № 1. – С. 87–92. EDN: YOQFCW.Markov, V. A., Shatrov, V. I. Ways for improving systems of automatic control and regulation of heat and power plants. Bulletin of the Bauman Moscow State Technical University. Series Mechanical Engineering, 2015, Iss. 5 (104), pp. 128–148. EDN: UXKGAP.Кочергин В. И., Глушков С. П., Курмыгин А. В. Исследование неравномерности вращения привода элементов судовых энергетических установок // Научные проблемы водного транспорта. – 2020. – № 65. – С. 71–79. EDN: TGFIBQ.Solovyov, A. V. Monitoring systems of marine diesel engines in operation. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies, 2018, Iss. 1, pp. 87–92. EDN: YOQFCW.Системы автоматизации и диагностирования дизелей и газовых двигателей (материалы Конгресса CIMAC‑2016) // Двигателестроение. – 2019. – № 1 (275). – С. 39–57. EDN: QMGFYW.Kochergin, V. I., Glushkov, S. P., Kurmygin, A. V. Study on the uneven rotation of the drive elements of ship power plants. Scientific problems of water transport, 2020, Iss. 65, pp. 71–79. EDN: TGFIBQ.Automation and diagnostics systems for diesel and gas engines (materials of the CIMAC‑2016 Congress). Engine building, 2019, Iss. 1 (275), pp. 39–57. EDN: QMGFYW.Automation and diagnostics systems for diesel and gas engines (materials of the CIMAC‑2016 Congress). Engine building, 2019, Iss. 1 (275), pp. 39–57. EDN: QMGFYW.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.