ВИЗНАЧЕННЯ ВПЛИВУ ПОРУШЕННЯ ПРОТІКАННЯ РОБОЧОГО ПРОЦЕСУ СУДНОВОГО ДВИГУНА MAN B&W 8L48/60 НА ДИНАМІЧНІ ПОКАЗНИКИ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНІЗМУ
Анотація
Вступ. Надано оцінку застосування аналізу крутильних коливань динамічних моделей двигунів внутрішнього згоряння для розробки та вдосконалення діагностичних комплексів. Зниження експлуатаційних витрат сучасних суднових середньообертових двигунів (СОД), що пов’язані із вартістю робіт з технічного обслуговування та ремонту, можливе за рахунок оснащення суднових енергетичних установок системами безперервного моніторингу ефективності протікання робочих процесів в циліндрах двигунів. Складність динамічної системи дизеля та стохастична природа виникнення несправностей потребує детального дослідження впливу зміни технічного стану систем та механізмів двигуна на показники крутильних коливань. Одним із ефективних засобів такого дослідження є комп’ютерне моделювання із використанням спеціалізованих програмних комплексів. Мета. Дана стаття присвячена дослідженню динамічних процесів механічних систем двигунів внутрішнього згоряння, що використовуються для моделювання крутильних коливань в програмному комплексі GT-SUITE. Надано опис комп’ютерної 1-D моделі суднового дизеля MAN 8L48/60 та особливостей налаштування головних шаблонів для моделювання динамічних процесів справного двигуна та такого, що має порушення протікання робочого процесу 5-го циліндру. Результати. Порівняння результатів моделювання вказують на те, що різниця кутових прискорень маховика складає 3033 рад/с2, а на вільному кінці – 20652 рад/с2 для номінального режиму навантаження. Встановлено вплив гармонічних коливань елементів на значення величин кутових прискорень колінчастого валу. Висновки. З’ясовано, що основний вплив здійснюють гармонічні коливання четвертого порядку, що перевищують інші в 6 і більше разів.
Завантаження
Посилання
2. Pasricha M.S. (2001) Effect of the gas forces on parametrically excited torsional vibrations of reciprocating engines. Journal of Ship Research, 45(4), 262–268.
3. Johnston P.R., Shusto L.M. (May 18–21 1987) Analysis of diesel engine crankshaft torsional vibrations. SAE Spec. Pub., presented at SAE Government / Industry Meeting and Exposition, Washington, DC, USA, 21–26.
4. Iwamoto S., Wakabayashi, K. (1985) A study on the damping characteristics of torsional vibration in diesel engines (Part I). Journal of the marine engineering society in Japan, 19, 34–39.
5. Song X.G., Song T.X., Xue D.X., Li B.Z. (September 22–25, 1991) Progressive torsional-axial continued vibrations in crankshaft systems: a phenomenon of coupled vibration. 13th Biennial Conference on Mechanical Vibration and Noise: Rotating Machinery and Vehicle Dynamics, Miami, Florida, USA, 319–323.
6. Wang Y., Lim T.C. (2000) Prediction of torsional damping coefficients in reciprocating engine. Journal of Sound and Vibration, 238(4), 710–719.
7. Tsitsilonis K-M., Theotokatos G., Xiros N., Habens M. (2020) Systematic investigation of a large two-stroke engine crankshaft dynamics model. Energies, 13, 2486–2514.
8. Liu E., Amaratunga G., Collings N., Soliman A. (2012) An Experimental Study on Engine Dynamics Model Based In-Cylinder Pressure Estimation. SAE Technical Papers, doi:10.4271 /2012-01-0896.
9. Nestrorides E.J. (1958) A Handbook on Torsional Vibration. Cambridge University Press: British Internal Combustion Engine Research Association (B.I.C.E.R.A), 694.

