Введение к работе
Актуальность проблемы. На современных морских судах, наряду с использованием пропульсивного комплекса (ПК) с традиционной прямой передачей на винт, находят широкое применение в качестве главного движитель-но-рулевого устройства винторулевые колонки (ВРК).
Стремление судовладельцев к снижению расходов на непредвиденные аварийные ремонты судовых технических средств (СТС) и сокращению затрат на выполнение текущих работ вызывает огромный интерес и необходимость во внедрении современных диагностических методов и средств, для перехода обслуживания СТС по техническому состоянию.
Одним из наиболее эффективных методов диагностирования СТС является вибродиагностика, поскольку вибрация содержит важно необходимую информацию о состоянии системы.
Для выполнения контроля и выявления причин возникновения вибрации ВРК были проведены натурные исследования на морских судах с ВРК ведущих компаний «Aquamaster» («Ролс-Ройлс», Финляндия) и «Schottel» («Сименс», Германия). Исследования были направлены на получение параметров вибрации винторулевого комплекса на различных режимах эксплуатации судна, которые были систематизированы и легли в основу статистической обработки результатов и предложений по нормированию вибрации.
Требования руководящих документов (РД) и правила Классификационных обществ не предусматривают рекомендаций по методикам вибрационного контроля и вибрации ВРК, в связи с чем проблема повышения эффективности технической эксплуатации ПК морских судов с ВРК приобретает особую актуальность, и для перевода ВРК на ремонт по их техническому состоянию необходима разработка и обоснование рекомендаций по нормированию вибрации.
Диссертация посвящена решению важной научной задачи: экспериментальному определению и научно-обоснованному прогнозированию уровней вибрации ВРК морских судов в эксплуатации и разработке рекомендаций по их нормированию.
Объектами исследования являются ВРК морских судов.
Предмет исследования: контроль и нормирование вибрации ВРК морских судов в эксплуатации.
Цель работы состоит в формировании комплекса научно обоснованных технических решений, направленных на совершенствование технической эксплуатации ПК морских судов с ВРК путем разработки рекомендаций по нормированию вибрации.
Достижение поставленной цели осуществляется на основе решения следующих задач:
– анализ особенностей технической эксплуатации движительных комплексов и возможных методов контроля технического состояния;
– разработка методики исследования вибрационных характеристик ВРК;
– статистическая обработка результатов экспериментальных исследований ВРК «Aquamaster» и «Schottel» морских судов;
– разработки рекомендаций по нормированию вибрации ВРК.
Методы решения поставленных задач. В диссертации использованы: известные научно достоверные экспериментальные и статистические методы исследования случайных функций распределения вибрации; моделирование на электронно-вычислительной машине с использованием средств пакета Maple 9.5 и сплайн-интерполяции экспериментальных данных.
База исследования. Работа выполнена на кафедре «Судовые тепловые двигатели» ФГОУ ВПО «Морской государственной академии имени адмирала Ф.Ф.Ушакова». Экспериментальные исследования по теме диссертации проводились на морских судах и буксирах ЗАО «Совфрахт-Приморск» (порт При-морск), ОАО «Флот НМТП» (порт Новороссийск), ОАО «Туапсинский морской торговый порт» (порт Туапсе), ОАО «Морской торговый порт Усть-Луга» (порт Усть-Луга), «Палмали» - группа компаний.
Научная новизна работы заключается:
– создан информационно-статистический банк данных уровней вибрации ВРК разных производителей и типов судов, позволяющий выполнять статистическую обработку получаемых результатов;
– разработаны методики вибрационных исследований, предложения по оценке уровня виброскорости и нормы вибрации ВРК.
Практическая значимость работы. Результаты работы внедрены в ОАО «Туапсинский морской торговый порт» (порт Туапсе), ЗАО «Совфрахт-Приморск» (порт Приморск), ОАО «Морской торговый порт Усть-Луга» (порт Усть-Луга). Научные результаты реализованы в Методиках контроля технического состояния ВРК (КС ВРК), согласованных и одобренных Главным Управлением Российского Морского Регистра Судоходства (ГУ РС) для проведения безразборного освидетельствования ВРК.
Достоверность научных результатов обеспечивается:
– проведением натурных испытаний с использованием комплекса методов вибрационного контроля; статистической обработкой результатов экспериментальных исследований; применением приборов и систем измерений, прошедших калибровку или метрологическую аттестацию в соответствии с ПР 50.2.009 – 94 (взамен ГОСТ 8.326–89).
Основные положения, выносимые на защиту:
– результаты контроля вибрации ВРК «Aquamaster» и «Schottel» морских судов и их статистическая обработка;
– нормы предельных оценок вибрационного состояния ВРК «Aquamas-ter» и «Schottel» морских судов.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на совещаниях и конференциях:
– Региональная научно-техническая конференция (г. Владивосток, 2005);
– 8-й международный симпозиум «Transport Noise and Vibration 2006» (г. Санкт Петербург, 2006 г.);
– В Новороссийском филиале Российского Морского Регистра Судоходства (РС) (г. Новороссийск, 2007 г.); на заседании секции научно – технического совета, отдел механического оборудования и систем ГУ РС РФ (г. Санкт Петербург, 2007 г.);
– Региональные научно – технические конференции в МГА имени адмирала Ф.Ф. Ушакова (г. Новороссийск, 2005-2008 г.);
– Международная научно – техническая конференция «Наука и Образование - 2008» в Мурманском государственном техническом университете (г. Мурманск, 2008 г.);
– XVI Международная конференция. «Математика. Экономика. Образование» V Международный симпозиум. «Ряды Фурье и их приложения» (г. Новороссийск, 2008 г.).
Публикации. Представленная совокупность научных результатов и технических решений опубликована в 8 печатных работах, в том числе три в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав; заключения; библиографического списка (97 наименований) и приложений. Основное содержание изложено на 137 страницах и включает 39 рисунков и 16 таблиц.
