ТОРСИОГРАФИРОВАНИЕ / ТЕНЗОМЕТРИРОВАНИЕ

ТОРСИОГРАФИРОВАНИЕ / ТЕНЗОМЕТРИРОВАНИЕ

Возникновение резонансов крутильных колебаний на определенных оборотах элементов судовой энергетической установки — распространенная проблема, которая может привести к их поломке. Поэтому проведение теоретических расчетов с определением резонансных частот — важная составляющая модернизации схем пропульсивных систем, таких как: замена двигателя внутреннего сгорания, замена винта, замена вала, замена редуктора, замена эластичной муфты.
ТОРСИОГРАФИРОВАНИЕ / ТЕНЗОМЕТРИРОВАНИЕ

Торсиографирование судовой силовой установки

Наши возможности в решении проблем резонансов крутильных колебаний судовых силовых установок
на морских и речных судах.

Торсиографирование для целей диагностики демпфера крутильных колебаний двигателя внутреннего сгорания (ДВС) - наиболее распространенная цель торсиографирования судовой энергетической установки (СЭУ) ввиду того, что рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания должно быть обеспечено для СЭУ с гарантированным периодом. Диагностические исследования ДВС торсиографированием могут проводиться с целью проверки корректной регулировки топливной аппаратуры, с целью диагностики упругой муфты отбора мощности, с целью определения корректного подбора демпфера крутильных колебаний и с другими целями.
Торсиографирование или тензометрирование СЭУ проводят с целью диагностических исследований всех элементов валопровода, как после новой комплектации / модернизации, так и в эксплуатации. 
Важность исследований уровня крутильных колебаний в элементах судовой энергетической установки связана с тем, что поломка любого элемента ведет к аварии СЭУ и может привести к серьезной аварийной ситуации судна в целом.

Важно понимать отличие между резонансами «валопроводных» и «моторных» форм. В первом случае это резонансы в элементах валопровода, во втором — двигателя (коленчатого вала). При этом любая вызванная крутильными колебаниями неисправность способна привести к выходу из строя всей системы.

Накопленный опыт и имеющееся в нашем распоряжении передовое оборудование позволяют проводить оценку крутильных колебаний «валопроводных» форм любой системы.

Проводимые теоретические расчеты крутильных колебаний подтверждаются данными, полученными посредством торсиографирования и/или тензометрирования.

Оформленные в соответствии с актуальными требованиями отчетные документы предоставляются в РКО (Российское классификационное общество) и РС (Российский морской регистр судоходства).

Демпферы крутильных колебаний устанавливаются на двигатели внутреннего сгорания с целью снижения напряжений, возникающих от «моторных» форм.

Ресурс их рабочего состояния ограничен и составляет от 10 до 30 тысяч часов. Износ силиконового демпфера сопровождается снижением эффективности его работы на частоте резонанса, что может привести к поломке коленчатого вала и аварии судовой энергетической установки судна.

Во избежание этого рекомендуется проведение работ по определению общего состояния и остаточного ресурса элементов. Специалисты нашей лаборатории выполняют их в строгом соответствии с установленными РС и РКО требованиями.

Из-за значительных нагрузок демпфер подвержен износу и, следовательно, нуждается в регулярной проверке и превентивной замене в случае неудовлетворительного состояния.

Поскольку стоимость новых элементов высока, а масштаб последствий их некорректной работы сложно предугадать, целесообразность работ по определению остаточного рабочего ресурса демпфера крутильных колебаний очевидна с коммерческой точки зрения.

Помимо определения остаточного ресурса демпферов в эксплуатации лаборатория нашей группы занимается подбором демпферов с определенными характеристиками для новых двигателей внутреннего сгорания.

При оценке рабочего состояния демпфера нередко встает выбор между торсиографированием и анализом силикона демпферов. Последний проводится в строгом соответствии с инструкцией изготовителя. Однако торсиографирование является более предпочтительным ввиду сложности соблюдения заводских рекомендаций по отбору проб и необходимой в ряде случаев разборки двигателя внутреннего сгорания.

Регулярный отбор пробы снижает работоспособность демпфера — необходимо доливать силиконовую жидкость в объеме взятой пробы. Метод невозможно использовать для оперативного контроля, поскольку анализ силиконовой жидкости следует производить в химической лаборатории, имеющей специальное оборудование. В качестве примера можно привести ДВС немецкого производителя SKL, где отбор проб для одного демпфера может быть проведен не более двух раз.

Снятие данных динамических нагрузок методом торсиографирования и тензометрирования (продольные, крутильные и изгибающие колебания) в разных условиях навигации судов с составлением отчетных документов.

Оценка корректности проводимых теоретических расчетов колебаний методом контрольных измерений динамических нагрузок.

Измерение амплитуды колебаний и оценка остаточного ресурса демпферов.

Анализ полиметилсилоксановых жидкостей (силиконовые масла, кремнийорганические жидкости, полимеры) для демпферов крутильных колебаний с определением следующих характеристик: плотность, температура вспышки, кинематическая/условная/динамическая вязкости, массовая доля механических примесей и воды.

Компетенции лаборатории

Виброакустические измерения и испытания

  • Измерение динамических нагрузок валопроводов:
    1. крутильные колебания;
    2. продольные колебания;
    3. изгибающие колебания.
    Измерения проводятся торсиографированием и тензометрированием в различных условиях навигации судов.
  • Расчет крутильных колебаний судовых валопроводов — изгибных, крутильных, продольных
  • Измерение уровня вибрации главных и вспомогательных двигателей, технологического оборудования, корпуса, судовой надстройки
  • Измерение амплитуды колебаний демпферов
  • Диагностика общего технического и предельного состояния силиконовых демпферов
  • Термометрирование эластичных муфт
  • Определение остаточного ресурса высокоэластичных муфт
  • Обработка результатов выполненных измерений и подготовка отчетных документов в соответствии с требованиями правим Классификационного общества судна

    Анализ полиметилсилоксановых жидкостей — силиконов

    • Кремнийорганические жидкости
    • Силиконовые масла
    • Полимеры

    Анализ полиметилсилоксановых жидкостей — силиконов проводится с целью определения ряда характеристик: кинематическая/условная/динамическая вязкость, массовая доля механических примесей и воды, температура вспышки, плотность.



    • пропульсивных комплексов и двигателей пропульсивных установок мощностью от 75 кВт;
    • двигателей вспомогательных дизель-генераторов мощностью от 110 кВт.

    Цели торсиографирования:

    • Подтверждение теоретического расчета крутильных колебаний
    • Оценка работоспособности демпфера двигателя
    • Диагностика элементов валопровода (упругие соединения, винт, соединения элементов пропульсивного комплекса)
    • Диагностика редукторных передач
    • Регулировка топливной аппаратуры и т.д.

    В соответствии с правилами Классификационных обществ и теории крутильных колебаний, расчеты должны представляться:

    • при проектировании новой пропульсии, дизель-генератора с упругим элементом;
    • при следующих изменениях в валопроводе на серийном судне или агрегате:

      установка главного двигателя другого бренда; установка, изъятие или замена эластичной муфты элементом с иными характеристиками; установка, изъятие или замена редуктора элементом с иными характеристиками; установка гребного винта иного размера или из другого материала; обрезка лопастей существующего винта (при отличии нового момента инерции от прежнего более чем на 10%); изменение диаметра или длины валов более чем на 2% или изменение податливости более чем на 5%;
    • при замене на ДГУ дизеля, генератора, эластичной муфты другого бренда.