О взаимосвязи крутильных колебаний и опрокидывающего момента судовых дизелей

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.

1. Валов Д. С., Валгин С. А. Системы управления судовыми энергетическими установками автономных судов // Актуальные исследования. – 2023. – № 5 (135). – С. 19–28. EDN: QGRTJJ.

2. 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.

3. 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.

4. Епифанов В.С., Попов Д. А. Судовые двигатели внутреннего сгорания: методические рекомендации. – М.: МГАВТ, 2017. — 121 c.

5. 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.

6. Кудрявцев М. В. Оптический мониторинг крутильных колебаний валов // Науч.-техн. вестн. информац. технологий, механики и оптики. – 2006. – № 28. – С. 3–7. EDN: JURYJF.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. Системы автоматизации и диагностирования дизелей и газовых двигателей (материалы Конгресса CIMAC‑2016) // Двигателестроение. – 2019. – № 1 (275). – С. 39–57. EDN: QMGFYW.