Аксиальные (осевые) колебания

Аксиальные (осевые) колебания

Когда под действием силы газов на шатун происходит бросок кривошипа, наблюдается временное упругое изгибание коленчатого вала. Результатом этого изгибания являются появление осевых колебаний коленчатого вала в продольном направлении, которые через упрямый подшипник передаются на корпус судна.

Доминирующий порядок аксиальных колебаний коленчатого вала равен произведению числа цилиндров на частоту вращения мотора для Аксиальные (осевые) колебания движков с числом цилиндров наименее 7. Для движков с числом цилиндров более 6, доминирующий порядок аксиальных колебаний равен произведению числа половины цилиндров на частоту вращения мотора.

Рис. 13. Демпфер аксиальных колебаний.

Для движков с нечетными числом цилиндров в качестве частоты основного порядка Берутся частоты 2-ух порядков, более близкие произведению половины числа цилиндров на Аксиальные (осевые) колебания частоту вращения коленчатого вала мотора.

Чтоб противодействия воздействия аксиальных колебаний на корпус судна, все движки оборудуются демпфером аксиальных колебаний. Конкретно для коленчатого вала таковой демпфер нужен лишь на движках с огромным количеством цилиндров (рис. 13).

Пример:

Во внедрении в создание движков нашего МС-ряда демпфер аксиальных колебаний Аксиальные (осевые) колебания устанавливался стандартно на движках с шестью и больше цилиндров. В данных случаях демпфер нужен, так как резонанс с порядком, подходящим количеству цилиндров привел бы к очень высочайшим напряжениям при броске кривошипа.

Довольно скоро мы узнали про факт лишних аксиальных колебаний коленчатого вала на ходовых испытаниях танкера LPG с основным движком 5L50MC Аксиальные (осевые) колебания.

Анализ этого варианта показал, что коленчатый вал не находился в резонансе. Аксиальные колебания были вызваны явлением совместной вибрации. Вибрации коленчатого вала передавалась на фундаментную раму и дальше на двойное дно корпуса, которое, в свою очередь, возвращало энергию вибрации к коленчатому валу. В итоге этого весь движок и надстройка судна Аксиальные (осевые) колебания испытывали сильные продольные колебания.

Мы решили решить задачку 2-мя способами:

На коленчатый вал был установлен демпфер аксиальных колебаний, и на кормовую часть мотора были установлены продольные рессоры.

Эти две контрмеры воздействовали на вибрацию коленчатого вала, фундаментной рамы мотора и надстройки судна. Демпфер аксиальных колебаний практически избавил первоначальную Аксиальные (осевые) колебания делему, а продольные рессоры привели уровень вибрации надстройки ниже рекомендованного значения по ISО. С обоими притворенными в жизнь решениями, продольный амортизатор оказывал только малозначительное воздействие.

Этот инцидент с учетом опыта неких других установленных 5-ти цилиндровых движков привел нас к решению устанавливать демпферы аксиальных колебаний стандартно на все наши Аксиальные (осевые) колебания движки.

Крутильные колебания

Изменяющееся давление газа в цилиндрах мотора в течение рабочего цикла и кривошипно-шатунный механизм делают изменяющийся вращающий момент на коленчатом валу мотора. Конкретно эти предпосылки вызывают возбуждение крутильных колебаний системы валопровода.

Подобно другим источникам возмущения, изменяющийся вращающий момент по собственной природе является повторяющимся и потому может рассматриваться при помощи гармонического Аксиальные (осевые) колебания анализа.

Как объяснено в пт "Источники возмущений" этот анализ позволяет представить изменяющийся вращающий момент как сумму вращающих моментов, действующих с разными частотами, которые являются кратными частоте вращения мотора.

Подобно другим видам вибрации, крутильные колебания вызывают особенные напряжения, которые могут быть вредоносны для системы валопровода. Напряжения покажут пиковые значения при Аксиальные (осевые) колебания резонансах, когда частота вращения возрастает до порядка своей частоты.

Потому, Общества Систематизации требуют, чтоб свойства крутильных колебаний системы «двигатель – валопровод» рассчитывались и их значение удовлетворяли нормам для дополнительных напряжений.

Есть два предела напряжений системы «двигатель – валопровод»:

Ниже τ1:Определяет уровень напряжения, который может быть превышен исключительно в течение Аксиальные (осевые) колебания недлинного времени, но не в течение долговременной работы. Это значит, что основная энергетическая установка обязана иметь нелегальный спектр частот вращения мотора.

Верхний предел τ2:Не может быть превышен вообщем. При рассмотрении полосы валопровода определенной длины может быть регулировка ее своей частоты крутильных колебаний за счет регулировки поперечника. Малый поперечник соответствует низкой Аксиальные (осевые) колебания своей частоте, а больший поперечник - высочайшей своей частоте. Такое внедрение поперечника валопровода позволяет снизить свою частоту.

Рис. 14. Близкое к критичному состояние. Если нелегальный спектр частот вращения находится близко к рабочему спектру частот вращения, то эта установка не может употребляться.

Классификационные общества обусловили нормы, определяющие поперечник полосы валопровода. Разрешается Аксиальные (осевые) колебания наращивать поперечник, в то время как уменьшение поперечника просит использования материала с более высочайшим пределом прочности на разрыв.

Компания на собственном опыте для движков с разным числом цилиндров может дать последующие советы:

Четырехцилиндровые движки, обычно, имеют главный критичный резонанс (4-го порядка) наступающий хоть и близко, но выше рабочего Аксиальные (осевые) колебания спектра вращения мотора. Таким макаром, при неблагоприятных случаях нужно наращивать поперечник валопровода относительно данных правилами класса для уменьшения своей частоты колебаний и обеспечения, таким макаром, переноса критичной зоны частот вращения на 40 ÷ 45 % выше рабочего спектра частот вращения мотора.

Пятицилиндровые движки, обычно, имеют главный критичный резонанс (5-го порядка) наступающий хоть и близко, но ниже Аксиальные (осевые) колебания рабочего спектра вращения мотора.

Рис. 15. Сверхкритическое состояние. Рис. 16. Докритическое состояние.

Если поперечник валопровода избран согласно правилам Регистра, резонанс с зоной нелегальных частот вращения будет находится очень близко к рабочему спектру частот вращения мотора, вводя нелегальный спектр частот вращения (рис. 14). Обыденным и более верный метод решения вопроса по недопустимому Аксиальные (осевые) колебания положению нелегального спектра частот вращения состоит в увеличении поперечника промежного вала, сопрягаемого с коленчатым валом мотора либо использовании наилучшего материала для производства валопровода с более высочайшим пределом прочности на разрыв. Это именуется сверхкритическим положением, так как рабочий спектр частот вращения находится выше резонанса (рис. 15).

В неких случаях выбирается Аксиальные (осевые) колебания решение установки промежного вала огромного поперечника, чтоб перенести резонанс за границы рабочих режимов (выше MCR). Это именуется докритическим положением, так как рабочий спектр частот вращения находится при всем этом ниже резонанса (рис. 16).

Не считая ухода от нелегального спектра частот вращения, этот решение характеризуется достаточно сильными переменами вращающего момента валопровода индуцируемых достаточно Аксиальные (осевые) колебания резвыми переменами упора в воде, которые именуются крутильными колебаниями вызываемыми конфигурацией упора гребного винта.

Шестицилиндровые движки производятся в обычном выполнении с валопроводом с поперечником согласно правил Регистра и как следует с нелегальным спектром частот вращения.

Семицилиндровые движки и движки с огромным количеством цилиндров испытывают наименьшие возмущения Аксиальные (осевые) колебания и у их обычно отсутствует нелегальный спектр частот вращения.

Пример:

Ряд танкеров, оборудованных движками 5L80MCE были обустроены системой валопроводов большего поперечника, чем предписывается Классификационными обществами и не имели компенсатора для избегания нелегального спектра частот вращения. В течение морского тесты конфигурации упора гребного винта вызвали вращающие колебания величиною около 30 % от Аксиальные (осевые) колебания среднего упора и сильные продольные колебания фундаментной рамы мотора и надстройка судна.

Так как полную подмену валопровода посчитали практически неосуществимой (дорогой и трудоёмкой), усилия по ограничению сильных продольных колебаний были сконцентрированы на продольной амортизации мотора. После нескольких попыток стало разумеется, что нужно усиление металлической палубы в носовой части мотора Аксиальные (осевые) колебания для роста ее жесткости. После того, как это укрепление набора было выполнено, уровни вибрации стали применимыми.

Выводы:

Если нужное рассмотрение вопросов вибрации делается на ранешном шаге, возможность противодействия возмущающим колебаниям получает неплохой коэффициент безопасности против возможных угроз вибрации.

При всем этом подчеркиваем, что значимая неувязка в этих вопросах является взаимодействие мотора Аксиальные (осевые) колебания с судном, а не просто величина источника возмущения.


akterskij-trening-v-ramkah-kursov-povisheniya-kvalifikacii-72-chasa.html
akterskoe-tvorchestvo-v-vek-razvitiya-rezhissuri.html
akti-evropejskogo-soobshestva-ih-vidi-i-yuridiko-prakticheskoe-znachenie-kontrolnaya-rabota.html