Исследование вибрационной надежности токосъемных устройств заземления гребных валов винто-рулевых колонок

Винто-рулевая колонка (ВРК) — ключевой элемент системы электродвижения судна, обеспечивающий ход и маневренность. ВРК объединяет электродвигатель, приводящий гребной винт, и рулевое управление. Для защиты от электрохимической коррозии валов и винтов применяются системы заземления и контроля их состояния. Токосъемные устройства, выравнивая потенциал между валом и корпусом, предотвращают коррозию, но могут подвергаться воздействию вибраций, возникающих при работе судна. Эти вибрации могут нарушить работу или вызвать разрушение токосъемных устройств.

Данная статья анализирует вибрационную надежность токосъемных устройств, разработанных ООО «ЮВТЕК» для ВРК, устанавливаемых на суда высокого ледового класса. Испытания, проведенные на вибрационном стенде ОАО «НПО ЦКТИ», оценивали прочность щеткодержателей и стабильность контакта между щеткой и валом при различных уровнях вибрации. Исследования показали, что вибрационные нагрузки критичны для надежной работы токосъемных устройств.

Испытания включали контроль сопротивления контакта при вибрации с амплитудами ±2.3 мм и ±3.3 мм в диапазоне частот 2–100 Гц. Контакт оставался стабильным, но при частотах выше 130 Гц возникали нарушения из-за резонанса. Выявлены критические частоты, влияющие на надежность устройства. Предложены рекомендации по улучшению конструкции, включая регулировку усилия поджатия щетки и модернизацию кронштейна щеткодержателя. 

1. ГОСТ Р 51780-2001. Системы управления судном. Общие требования к проектированию и испытаниям. – М.: Издательство стандартов 2001: 24.

2. Новая технология защитит гребные винты судов от коррозии [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.korabel.ru/news/comments/novaya_tehnologiya_zashchitit_grebnie_vinti_sudov_ot_korrozii.html (дата обращения: 27.03.2023).

3. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов часть VII механические установки. 2022.

4. Лаборатория вибрационной надежности лопаточного аппарата [Электронный ресурс] / ЦКТИ. Режим доступа: https://ckti.ru/laboratoriya_vibracionnoi_nadeznosti_lopatochnogo_apparata.html (дата обращения: 27.03.2023).