УДК 629/12-233/12

ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ДЕМПФЕРА КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ Сергеев К. О. (Мурманский ГТУ), Ефремов Л.В. (ИПМАШРАН).

Для борьбы с опасными крутильными колебаниями в дизелестроении широко применяются специальные устройства - демпферы. Являясь средством повышения надежности, они сами требуют периодического контроля текущего состояния для предупреждения отказов. Это положение подтверждается опытом эксплуатации и диагностирования жидкостных (силиконовых) демпферов. В связи выработкой их назначенного срока службы ресурсов, нами по заданию Главного управления морского Регистра судоходства, в течение более пяти лет выполняются исследования по обоснованию и внедрению методики диагностирования этих устройств.

Доказано, что в качестве диагностических параметров следует выбирать параметры той формы колебаний, для гашения которой настроен демпфер. В частности у четырехтактных среднеоборотных дизелей такой формой служит моторная форма, а точнее - резонансная амплитуда и частота наиболее заметного порядка в рабочем диапазоне оборотов.

Признаком ухудшения технического состояния демпфера является увеличение амплитуды по сравнению с эталонной минимальной величиной, установленной для полностью исправного демпфера. При этом возможно некоторое изменение резонансной частоты, как в меньшую, так и большую сторону. Природу такого поведения амплитуды удалось объяснить путем оригинальных стендовых испытаний макета демпфера и аналитических исследований, основанных на классической теории фрикционного гасителя колебаний. В результате исследований построена диагностическая модель демпфера, основанная на гипотезе о присоединении к главной массе системы Ji некоторой доли p массы маховика J₂ по мере изменения коэффициента затухания с.

Такую модель можно представить в виде упругой системы с одной степенью свободы K , эквивалентная масса которой является переменной величиной

^J (Р) = ^J1+P^J2 = ^J1 (¹ + /p) ^,

где / = J₂ / J₁ - относительная масса маховика демпфера.

Ключевое место в аналитической части исследования занимает обоснование зависимости коэффициента затухания c(p) от параметраp

2/(2p -1) -/ +2//1-/ (4pр - 2p -1) + (/ /2)²

Если в формулу подставить значение p = 1/2, то после ряда преобразований получим известное выражение для оптимального коэффициента затухания демпфера при так называемой инвариантной частоте резонансных колебаний, соответствующей минимальной амплитуде исследуемых колебаний.

На основе полученных результатов удалось выявить закономерности и объяснять причины отклонения диагностических параметров демпфера крутильных колебаний от инвариантной точки по мере изменение технического состояния демпфера, а так же предложить новые методы и средства диагностирования демпферов крутильных колебаний судовых ДВС.