Способ определения коэффициента эффективности вибрационной защиты виброизолирующих муфт судовых дизель-генераторов
METHOD FOR DETERMINING THE VIBRATION PROTECTION EFFICIENCY OF VIBRATION ISOLATING COUPLINGS OF MARINE DIESEL GENERATORS

Изобретение относится к способу определения коэффициента эффективности вибрационной защиты виброизолирующих муфт судовых дизель-генераторов в периоды текущего и капитального ремонта.
Изобретение может быть использовано также для главных судовых энергетических установок и других амортизируемых легких и тяжелых объектов в любой области техники.
Виброизолирующая муфта относится к неопорным упругим связям и является важным узлом, акустически развязывающая дизель от генератора или главного судового двигателя от валопровода. Ее главная задача - обеспечить передачу крутящего момента на вал при одновременном уменьшении крутильной, продольной и поперечной составляющих вибрации.
Создание виброизолирующей муфты, эффективной по всем трем направлениям колебательных составляющих, является сложной задачей. Согласно ГОСТ 24346-80. «Вибрация. Термины и определения» [1], термин - коэффициент эффективности вибрационной защиты (далее коэффициент эффективности) - это отношение пикового или квадратического значения виброперемещения (виброскорости, виброускорения защищаемого объекта или воздействующей на него силы) до введения виброзащиты к значению той же величины после введения виброзащиты.
Согласно [1] для определения коэффициент эффективности неопорной упругой связи, то есть виброизолирующей муфты, необходимо рассматривать измерения вибрации судовой электростанции с дизельным приводом на двух этапах. Первый этап измерения вибрации судовой электростанции с дизельным приводом с жестким соединением дизеля с генератором, а второй этап - с упругим креплением - виброизолирующей муфтой дизеля с генератором. При соблюдении одинаковых режимов и условий работы дизель-генератора, разность вибрации двух этапов, соответствующих одноименным точкам замера, даст величину коэффициента эффективности.
Однако на практике после текущего или капитального ремонта дизельной электростанции, связанной с разборкой, восстановлением или заменой непригодных к дальнейшему использованию деталей, в том числе и заменой старой, выходящего из строя виброизолирующей муфты на новую, регулировкой сборки и монтажа, при нормировании морским регистром, зачастую вибрация превышает допустимые нормы «Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов часть IV. Остойчивость НД №2-0201-104. СПб 2018. 82 с.» (рис. 9.2.5, г, стр. 42).
Целью способа определения коэффициента эффективности вибрационной защиты виброизолирующих муфт судовых дизель-генераторов в периоды текущего и капитального ремонта заключается в обеспечении простоты и точности оценки эффективности муфты с минимальными затратами.
Суть способа заключается в том, что согласно 1. для определения коэффициент эффективности неопорной упругой связи, то есть виброизолирующей муфты, необходимо выполнить измерения вибрации судовой электростанции с дизельным приводом в два этапа. Первый этап измерения вибрации - при жестком соединением дизеля с генератором, а второй этап - с упругим креплением - виброизолирующей муфтой. Разность вибрации двух этапов соответствующих одноименных точек замера даст величину коэффициента эффективности. При этом главная отличительная особенность заключается в том, что при переходе из одного этапа к другому этапу крепления лап дизеля и генератора на полках несущей рамы, а также крепления виброизолирующей муфты к дизелю и генератору остаются неизменными. Для этого, на первом этапе предлагается, например, вариант измерения вибрации с работающей муфтой. Для второго этапа, т.е. с жестким креплением, применяют, по меньшей мере, две жесткие полуцилиндрические пластины с отверстиями по краям для крепления крепежными средствами к фланцам муфты с предварительно выполненными радиальными резьбовыми гнездами. Полуцилиндрические пластины с фланцами муфты образуют замкнутую со всех сторон цилиндрическую и достаточно жесткую составную конструкцию.
При этом для обеспечения точности полученных результатов необходимо, чтобы на двух этапах дизель - генератор работал в одинаковых условиях.
Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид дизель-генератора с виброизолирующей муфтой, упругий элемент выполнен из стального каната. Способ может быть применен для муфт с различными упругими элементами.
На фиг. 2 представлены точки и направления замера вибрации.
На фиг. 3 представлены полуцилиндрические и узкоцилиндрические пластины.
На фиг. 1-4 обозначены:
1 - дизель;
2 - генератор;
3 - неопорная упругая связь валов дизеля и генератора - виброизолирующая муфта с стальным канатным упругим элементом;
4 - установочная-несущая общая рама дизель-генератора;
5 - опорная упругая связь рамы дизель-генератора с судовым фундаментом 6;
6 - судовой фундамент;
7 - маховик дизеля;
8 - опорная лапа дизеля;
9 - блок цилиндров;
10 - крышки цилиндров;
11 - турбокомпрессор;
12 - компенсатор газоотвода;
13 - кронштейн турбокомпрессора;
14 - ось коленчатого вала;
15 - верхняя полоса установочной-несущей общей рамы ДГ;
16 - вал генератора;
17 - опорная лапа генератора;
18 - фланец генератора;
19, 22 - фланцы канатной виброизолирующей муфты;
20, 21 - радиальные резьбовые гнезда;
23, 24 - полуцилиндрические пластины;
25-30 - отверстия;
31-47 - точки крепления вибродатчиков по трем осям координат.
Способ определения коэффициента эффективности виброизолирующих муфт осуществляется в следующей последовательности:
Устанавливают по отдельности дизель 1 и генератор 2 опорными лапами 8, 17 на верхние полосы 15 агрегатной - несущей рамы 4 с расчетным расстоянием для размещения виброизолирующей муфты 3 (фиг. 1);
- производят крепление виброизолирующей муфты 3 с одной стороны 22 к маховику 7 дизеля 1, а с другой 19 - к фланцу 18 генератору 2 3;
- производят центровку дизеля 1 с генератором 2;
- на опорных лапах 8 дизеля 1, около рым болта 36 генератора 2, на торцевых частях 35, 36 вблизи подшипников генератора, на кронштейне 46 и верхней части корпуса 47 турбокомпрессора 11, верхней части 43-45 крышек цилиндров 10, на стенках 39-41 блока 9 в районе верхнего пояска втулок цилиндров в плоскости перекладок поршня, на торцах 42, 43 блока дизеля, а также других местах в зависимости от конструктивных особенностей дизеля 1, генератора 2, муфты 3 и вида системы опорной 5 амортизации готовят поверхности с резьбовыми отверстиями, на которых устанавливают и закрепляют вибродатчики, ориентированные соответственно по трем осям координат;
- составляют таблицу с указанием точек крепления вибродатчиков с обозначением номера датчика и номера канала у прибора, куда подключен каждый конкретный вибродатчик;.
-. по первому этапу запускают дизель-генератор с работающим упругим неопорным креплением - виброизолирующей муфтой 3 и, после прогрева, начинают замеры;
- после замеров останавливают дизель и приступают к подготовке второго этапа, т.е. с жестким неопорным креплением, в следующей последовательности:
- оставляют крепления и положения дизеля, генератора, виброизолирующей муфты и вибродатчиков неизменными;
-. блокируют ведущий 22 и ведомый 19 фланцы виброизолирующей муфты 3 (фиг. 4) жестким креплением с помощью, по меньшей мере двух жестких полуцилиндрических пластин 23, 24 (фиг. 2 и 3) с отверстиями 25-30 (фиг. 2-4) по краям, через которые с помощью крепежных средств закрепляют к фланцам 19, 22 (фиг. 1, 4), в которых предварительно выполнены соответствующие резьбовые гнезда 20, 21 с образованием замкнутой со всех сторон цилиндрической и достаточно жесткой составной конструкции 18, 22, 23, 24 (фиг. 4), равноценной к жесткому неопорному креплению;
- по второму этапу запускают дизель-генератор с жестким креплением вала дизеля с генератором и начинают замеры по плану;
- по одноименным точкам 36-47 определяют разность между значениями уровня вибрации первого и второго этапов замера и получают величину искомого коэффициента эффективности.
Оформляют результаты в виде спектров вибрации, проводят их анализ. Делают выводы и принимают решение.
Таким образом, новизна и эффективность предлагаемого способа определения коэффициента эффективности виброизолирующих муфт судовых дизель-генераторов в периоды текущего и капитального ремонта заключается в обеспечении простоты и точности оценки эффективности муфты с минимальными затратами.
В неизменности крепления лап дизеля и генератора на полках несущей рамы, а также виброизолирующей муфты к дизелю и генератору.
Без демонтажа муфты жесткое крепление валов дизеля и генератора осуществляется путем блокировки ведущего и ведомого фланцев муфты цилиндрическими пластинами расчетной толщины.
В возможности широкого применения в различных технических объектах.