RU2774729C2 - Метод оценки технического состояния корабельных дизелей в условиях эксплуатации - Google Patents

Метод оценки технического состояния корабельных дизелей в условиях эксплуатации Download PDF

Info

Publication number
RU2774729C2
RU2774729C2 RU2020140052A RU2020140052A RU2774729C2 RU 2774729 C2 RU2774729 C2 RU 2774729C2 RU 2020140052 A RU2020140052 A RU 2020140052A RU 2020140052 A RU2020140052 A RU 2020140052A RU 2774729 C2 RU2774729 C2 RU 2774729C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
technical condition
values
epp
diesel engines
operating conditions
Prior art date
Application number
RU2020140052A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2020140052A (ru
Inventor
Денис Игоревич Медведев
Юрий Михайлович Халиуллин
Марина Николаевна Горохова
Сергей Станиславович Раскевич
Денис Викторович Серченко
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Publication of RU2020140052A publication Critical patent/RU2020140052A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2774729C2 publication Critical patent/RU2774729C2/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к методам оценки технического состояния корабельных дизелей и может быть использовано для определения категорий, которые характеризуются различной степенью изменения технического состояния в рамках нормативно-технической документации на основе перевода фактических значений эксплуатационных показателей в безразмерную величину. Технический результат заключается в том, что метод оценки технического состояния корабельных дизелей в условиях эксплуатации, включающий измерение эксплуатационных показателей, характеризующих среду и условия работы корабельных дизелей, фиксирование их фактических значений в условиях эксплуатации, оценку технического состояния по их предельно допустимым значениям (минимальные и максимальные), сравнение фактических значений со значениями нормативно-технической документации, в качестве оценочных выбираются эксплуатационные показатели, которые измеряются штатным оборудованием на режиме полной мощности, разделяются на прямые (ЭПП) и обратные (ЭПО), их максимальные и минимальные значения привязываются к шкале следующим образом: ЭППmin=0; ЭППmах =9; ЭПОmin=9; ЭПОmах=0. Перевод фактических значений в безразмерную величину для прямых эксплуатационных показателей осуществляется по формулам. Заявленный метод оценки технического состояния корабельных дизелей в условиях эксплуатации позволяет выделить категории технического состояния корабельных дизелей на основе перевода фактических значений эксплуатационных показателей в безразмерную величину путем расчета комплексного технического состояния. 1 ил.

Description

Изобретение относится к методам оценки технического состояния корабельных дизелей и может быть использовано для определения категорий, которые характеризуется различной степенью изменения технического состояния в рамках нормативно-технической документации на основе перевода фактических значений эксплуатационных показателей в безразмерную величину.
Известен способ эксплуатации двухконтурного турбореактивного двигателя по его техническому состоянию (патент RU № 2168163 МПК G01M 15/00, опубл. 27.05.2001 г.), включающий определение отклонения параметров двигателя от исходных значений и определения по ним сроков технического обслуживания, отличающийся тем, что при длительной эксплуатации двигателя периодически выводят двигатель на частоту вращения ротора низкого давления, близкую к полученной в начале эксплуатации, создают на турбине перепад давления, близкий к перепаду в начале эксплуатации на этой частоте вращения, измеряют частоту вращения ротора высокого давления, сравнивают ее со значением, полученным в начале эксплуатации, и при увеличении измеренного значения частоты вращения от значения в начале эксплуатации более чем на 1,5% промывают газовый тракт двигателя до уменьшения этого отклонения на 1,5-2,0% от полученного значения, при этом для двигателей с поворотными направляющими аппаратами компрессора дополнительно измеряют значения углов поворота направляющих аппаратов компрессора в начале эксплуатации, а при длительной эксплуатации перед измерением частоты вращения ротора высокого давления устанавливают углы поворота направляющих аппаратов, близкими к их значению в начале эксплуатации.
Недостаток способа эксплуатации двухконтурного турбореактивного двигателя по его техническому состоянию заключается в том, что использование средних значений параметров, характеризующих среду и условия работы, дает обобщенную оценку изменений, происходящих в процессе эксплуатации, и затрудняет выявление конкретной причины ухудшения технического состояния двигателя.
Известно устройство и способ оценки технического состояния асинхронных двигателей (патент RU 2711647 МПК G01M 7/02, опубл. 17.01.2020 г.). Способ оценки технического состояния асинхронных двигателей, включающий измерение тока и напряжения по меньшей мере одной из фаз обмотки статора, измерение частоты вращения ротора, измерение крутящего момента двигателя, определение в относительной окружающей среде температуры подшипниковых узлов, температуры ротора и статора, аналого-цифровое преобразование данных сигналов, построение спектральных характеристик этих сигналов с помощью преобразования Фурье, анализ спектра вибрации подшипников, вычисляется спектр проводимости по меньшей мере одной из фаз статора, анализируются спектральные компоненты, порождаемые дефектом двигателя, анализируется спектр крутящего момента и вычисляются характеристические частоты дефектов двигателя в этом спектре, результат анализа спектра вибрации, проводимости, крутящего момента, вместе со значением частоты вращения ротора и относительной окружающей среде температуры подшипниковых узлов, температуры ротора и статора обрабатывается с помощью остаточный ресурс двигателя.
Способ оценки технического состояния асинхронных двигателей заключается в следующем. Измеренные с помощью соответствующих датчиков сигналы вибрации подшипников, тока и напряжения статорной обмотки, а также крутящего момента, оцифровывают с помощью аналого-цифрового преобразователя. Затем с помощью быстрого преобразования Фурье получают спектры этих сигналов. В спектре вибрации находят частотные компоненты, основанные на конструкции подшипника и соответствующие дефектам. На основе найденных спектров для сигнала тока и сигнала напряжения вычисляют спектр проводимости фазы. Необходимость получения спектра проводимости фазы обоснована тем, что причиной гармоник, возникающих в спектре тока двигателя, но отсутствующих в спектре напряжения, являются физические процессы, происходящие в двигателе, в том числе вызванные его дефектами. В полученном спектре проводимости фазы находят частотные компоненты, соответствующие дефектам асинхронного двигателя. В полученном спектре крутящего момента аналогично находят частоты дефектов двигателя. Вычисляются дополнительные диагностические признаки, указывающие на глубокий дефект - измеренная относительно окружающей среде температура подшипников, статора и ротора. Значения амплитуд характеристических частот, величины частоты вращения двигателя и температуры узлов анализируются с помощью многомерной линейной регрессии. Многомерная регрессия восстанавливает неизвестную зависимость наблюдаемой вещественной величины от набора вещественных признаков, таким образом можно оценить текущее техническое состояние по экспертной шкале и просчитать возможный остаточный ресурс двигателя. Решающая функция регрессии находится по результатам экспериментальных опытов для каждого конкретного типа двигателя, причем в эксплуатации, с течением времени и накоплением данных о режимах работы двигателя, функция блока многомерной регрессии изменяется, и за счет этого результаты оценки и прогнозирования можно улучшить.
Недостаток способа оценки технического состояния асинхронных двигателей заключается в том, что измеренные с помощью соответствующих датчиков сигналы вибрации подшипников, тока и напряжения статорной обмотки, а также крутящего момента, оцифровывают с помощью аналого-цифрового преобразователя без присвоения цифрового кода, что уменьшает наглядность оценки технического состояния.
Известен способ контроля технического состояния дизельной топливной аппаратуры (патент на изобретение RU № 2624892 МПК F02M 65/00, G01M 15/00, опубл. 07.07.2017 г.), заключающийся в обеспечении при стендовых испытаниях дизельной топливной аппаратуры сначала постоянного, а затем переменного характера изменения скорости вращения приводного вала ее топливного насоса, измерении величин цикловой подачи топлива, полученных за заданное количество циклов стендовых испытаний дизельной топливной аппаратуры при постоянном и переменном характере изменения скорости вращения приводного вала ее топливного насоса, по результатам сравнения разности которых оценивают техническое состояние испытываемой дизельной топливной аппаратуры, а скорость вращения приводного вала топливного насоса дизельной топливной аппаратуры изменяют по гармоническому закону, не нарушая связи исполнительного механизма регулятора частоты вращения с его рейкой.
Способ контроля технического состояния дизельной топливной аппаратуры осуществляют следующим образом. Дизельная топливная аппаратура состоит из топливного насоса, всережимного центробежного регулятора, топливопроводов высокого давления и форсунок. Испытываемую дизельную топливную аппаратуру по известным технологиям ее испытаний и регулировке устанавливают на стенд, обеспечивающий возможность испытания дизельной топливной аппаратуры как в режиме постоянного, так и переменного характера изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса. Переменный скоростной режим испытания дизельной топливной аппаратуры реализуется возможностью стенда изменять скорость вращения приводного вала топливного насоса по гармоническому закону относительно его номинальной частоты вращения. Амплитуду и частоту гармонического изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса определяют маркой испытуемой дизельной топливной аппаратуры. Испытания дизельной топливной аппаратуры в режиме поддержания постоянной скорости вращения приводного вала ее топливного насоса осуществляют в следующей последовательности. С помощью задатчика циклов, которым оборудован испытательный стенд, устанавливают требуемое количество циклов испытания дизельной топливной аппаратуры. Во время проведения данных стендовых испытаний основные рабочие органы всережимного центробежного регулятора топливного насоса испытываемой дизельной топливной аппаратуры занимают соответствующее равновесное положение, что, в конечном итоге, определяет положение рейки топливного насоса, которое, в свою очередь, определяет величину цикловой подачи топлива каждой секции, испытываемой дизельной топливной аппаратуры. После завершения стендовых испытаний в мерных сосудах каждой секции, испытываемой дизельной топливной аппаратуры, окажется объем дизельного топлива, соответствующий заданному количеству циклов. Отношение зафиксированного объема дизельного топлива к заданному количеству циклов позволяет определить цикловую подачу топлива каждой секции топливного насоса испытываемой дизельной топливной аппаратуры, характерную для постоянного скоростного режима ее стендовых испытаний. Далее, в целях повышения достоверности оценки технического состояния дизельной топливной аппаратуры, проводят ее испытания при переменном режиме (по гармоническому закону) изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса, который обеспечивает возможность испытательного стенда. Для сопоставимости результатов испытаний дизельной топливной аппаратуры, полученных в условиях постоянного и переменного скоростных режимов ее стендовых испытаний, необходимо выдержать следующее условие: продолжительность стендовых испытаний дизельной топливной аппаратуры в режиме гармонического изменения скорости вращения приводного вала ее топливного насоса (измеряется промежутком времени, необходимым для реализации требуемого количества циклов). Во время проведения стендовых испытаний основные рабочие органы всережимного центробежного регулятора топливного насоса испытываемой дизельной топливной аппаратуры постоянно изменяют свое положение, что приводит к постоянному передвижению рейки испытываемого топливного насоса относительно ее равновесного положения. По данному основанию возникающие перемещения рейки топливного насоса относительно ее равновесного положения являются причиной постоянного изменения величины цикловой подачи топлива каждой секции топливного насоса, испытываемой дизельной топливной аппаратуры. В итоге, величина возникающих перемещений рейки топливного насоса испытываемой дизельной топливной аппаратуры определяет техническое состояние следующих ее основных составляющих: топливного насоса в целом; всережимного центробежного регулятора; топливопроводов высокого давления; форсунок. После завершения стендовых испытаний в мерных сосудах каждой секции, испытываемой дизельной топливной аппаратуры, окажется объем дизельного топлива, соответствующий заданному количеству циклов. Отношение зафиксированного объема дизельного топлива к заданному количеству циклов позволяет определить цикловую подачу топлива каждой секции топливного насоса испытываемой дизельной топливной аппаратуры, характерную для ее стендовых испытаний в режиме гармонического изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса. Сравнение величин цикловой подачи топлива, полученных при стендовых испытаниях дизельной топливной аппаратуры, соответственно в режимах постоянного и переменного (по гармоническому закону) характера изменения скорости вращения приводного вала ее топливного насоса позволяет достоверно определить степень отклонения эксплуатационных параметров испытываемой дизельной топливной аппаратуры от нормы.
Недостаток способа контроля технического состояния дизельной топливной аппаратуры заключается в том, что при учете особенностей работы топливного насоса, всережимного центробежного регулятора, топливопроводов высокого давления и форсунок в условиях непрерывного изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса, не учитывается направленность эксплуатационных показателей, которые увеличиваясь могут ухудшать техническое состояние, либо, уменьшаясь ухудшать техническое состояние дизельной топливной аппаратуры.
Наиболее близким прототипом является способ оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и установление причин изменений в процессе эксплуатации (патент RU № 2513054 МПК G01M 15/14, опубл. 20.04.2014 г.), включающий измерение параметров, характеризующих среду и условия работы двигателя, фиксирование исходных значений параметров в начале эксплуатации, измерение текущих значений параметров во время эксплуатации, оценку технического состояния и установление причин изменений по предельно допустимому отклонению при сравнении измеренных текущих параметров двигателя и исходных значений, а в качестве дополнительного параметра для оценки изменений технического состояния двигателя выбирают полную температуру газа за турбиной низкого давления
Figure 00000001
измеренную термопарами не менее чем в восьми точках, равномерно установленных по окружности в характерном сечении, определяют среднюю температуру и предварительно устанавливают предельно допустимое отклонение средней температуры от ее исходного значения в процессе эксплуатации, определяют термопары с максимальным и минимальным значением температуры, и по измеренным и текущим температурам двигателя в процессе эксплуатации проводят оценку изменения технического состояния по предельно допустимым отклонениям от средней температуры и по предельно допустимым отклонениям разницы между максимальным и минимальным значением температуры, а по месту расположения термопар с максимальной и минимальной температурой определяется место расположения неисправного узла и причина неисправности, при этом оценку технического состояния производят при значениях разности температур
Figure 00000001
в точках с максимальной и минимальной температурой не более 110°С и отклонениях температуры во всех точках от среднего значения не более 10°С.
Способ оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и установление причин изменений в процессе эксплуатации работает следующим образом. При проведении приемосдаточных испытаний измеряют температуру газа термопарами в восьми точках, распределенных равномерно по окружности, при постоянном значении приведенных оборотов ротора n1 и получают исходные (базовые) значения
Figure 00000002
баз для каждой термопары. Для среднего значения
Figure 00000003
определяют минимальное и максимальное значение показаний термопар
Figure 00000004
Figure 00000005
и вычисляют
Figure 00000006
Определяют предельно допустимые значения отклонений для среднего значения
Figure 00000007
по
Figure 00000008
и место расположения термопар по разнице
Figure 00000009
. В процессе эксплуатации осуществляют контрольные измерения, при этом выход параметров за предельно-допустимые значения:
Figure 00000010
баз указывает на то, что произошло засорение в секторе форсунки основной камеры сгорания, либо прогар соплового блока;
Figure 00000011
указывает на то, что произошло ухудшение характеристик компрессоров и турбин, а также засорение форсунок основной камеры сгорания;
Figure 00000012
баз указывает на то, что произошло засорение форсунки основной камеры сгорания, либо прогар соплового блока. При выходе за предельно-допустимые значения любого параметра прекращают эксплуатацию и проводят осмотр двигателя. По результатам осмотра принимают решение о проведении ремонтных работ.
Пример
Дано:
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022
Решение:
Разность между максимальной и минимальной температурами определяется по формуле:
Figure 00000023
Средняя температура
Figure 00000024
определяется по формуле:
Figure 00000025
Для данной комплектации двигателя назначаются базовые значения температур:
Figure 00000026
Figure 00000027
Производятся измерения температуры газа за турбиной на той же частоте вращения, что в начале эксплуатации двигателя.
При анализе результатов первого контрольного измерения параметры не превышают предельно допустимые значения температуры. Эксплуатация двигателя продолжается.
При анализе результатов второго контрольного измерения отмечается превышение предельно допустимой разности между максимальной и минимальной температурой, причем произошло как увеличение температуры газа в секторе термопары №T45, так и снижение температуры в секторе установки термопары №T47. При этом предельно допустимая средняя температура осталась в пределах допуска. Такое изменение предельно допустимого значения сигнализирует о том, что необходимо произвести останов эксплуатации и выполнить осмотр в секторах установки термопар. Причем в секторе установки термопары №T45, где произошло увеличение температуры газа, которое свидетельствует о прогаре соплового аппарата турбины. В секторе установки термопары №Т47 необходимо выполнить осмотр форсунок основной камеры сгорания на предмет их засорения, коксования. По результатам осмотра принимают решение о продолжении эксплуатации, либо ремонте двигателя.
При анализе результатов третьего контрольного измерения отмечается превышение предельно допустимого среднего значения температуры газа, при этом предельно допустимая разность между максимальной и минимальной температурой осталась в пределах; допуска, что сигнализирует о загрязнении проточной части двигателя. Необходимо провести осмотр проточной части и выполнить промывку газовоздушного тракта с последующим продолжением эксплуатации двигателя.
При анализе результатов четвертого контрольного измерения отмечается комплексное превышение предельно допустимых значений, установленных в начале эксплуатации, что указывает на загрязнение проточной части, разрушение сопловых аппаратов в секторе установки термопары №T43, засорение форсунок основной камеры сгорания в секторе установки термопары №T48. Необходимо остановить эксплуатацию и выполнить осмотр проточной части двигателя.
Недостаток способа оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и установление причин изменений в процессе эксплуатации заключается в том, что оценка технического состояния в рамках нормативно-технической документации оценивается как «исправное», однако существует период, когда техническое состояние резко ухудшается, что может привести к аварии корабельного дизеля.
Цель изобретения заключается в выделении категорий технического состояния корабельных дизелей в условиях эксплуатации.
Технический результат заключается в переводе фактических значений эксплуатационных показателей в безразмерную величину.
Технический результат достигается путем выделения категории технического состояния корабельных дизелей.
Технический результат заключается в том, что метод оценки технического состояния корабельных дизелей в условиях эксплуатации, включающий измерение эксплуатационных показателей, характеризующих среду и условия работы корабельных дизелей, фиксирование их фактических значений в условиях эксплуатации, оценку технического состояния по их предельно допустимым значениям (минимальные и максимальные), сравнение фактических значений со значениями нормативно-технической документации, отличающийся тем, что в качестве оценочных выбираются эксплуатационные показатели, которые измеряются штатным оборудованием на режиме полной мощности, разделяются на прямые (ЭПП) и обратные (ЭПО), их максимальные и минимальные значения привязываются к шкале следующим образом: ЭППmin=0; ЭППmax=9; ЭПОmin=9; ЭПОmax=0. Перевод фактических значений в безразмерную величину для прямых эксплуатационных показателей осуществляется по формуле:
Figure 00000028
для обратных эксплуатационных показателей:
Figure 00000029
где σЭПП и σЭПО - стандартные отклонения; ЭППфакт и ЭПОфакт - фактические значения; МЭПП и МЭПО - средние арифметические значения, при этом комплексное значение ТС определяется по формуле:
Figure 00000030
где n -количество эксплуатационных показателей, при этом категории технического состояния выделяются следующим образом: I категория: 0≤ТС≤3; II категория: 3<ТС≤6; III категория: 6<ТС≤9.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный метод оценки технического состояния корабельных дизелей в условиях эксплуатации соответствует критерию «новизна», так как имеет следующие отличия от прототипа.
1. Для учета внешних условий при эксплуатации корабельных дизелей в качестве оценочных выбираются эксплуатационные показатели, которые измеряются штатным оборудованием на режиме полной мощности.
2. Для определения направления шкалы эксплуатационные показатели разделяются на типы: ЭПП и ЭПО.
3. Для перевода фактических значений ЭПП и ЭПО в безразмерную величину их минимальные и максимальные значения в рамках нормативно-технической документации привязываются к шкале.
4. Для оценки общего технического состояния корабельных дизелей рассчитывается комплексное техническое состояние.
5. Для повышения точности оценки технического состояния корабельных дизелей в рамках нормативно-технической документации выделяются категории.
Категории технического состояния корабельных дизелей в рамках нормативно-технической документации представлены на фигуре 1. Сущность метода оценки технического состояния корабельных дизелей в рамках нормативно-технической документации заключается в следующем. Выбираются эксплуатационные показатели, которые измеряются штатным оборудованием, установленным в машинном отделении корабля (например, температура выпускных газов на выходе из цилиндров; температура охлаждающей жидкости на выходе из дизеля температура масла на входе в дизель; максимальное давление сгорания в цилиндрах; давление масла на входе в дизель). Эксплуатационные показатели разделяются на типы: прямые (ЭПП) и обратные (ЭПО) следующим образом: ЭПП при уменьшении фактических значений приводят к ухудшению технического состояния корабельных дизелей; ЭПО при увеличении фактических значений приводят к ухудшению технического состояния корабельных дизелей. ЭПП и ЭПО привязываются к шкале следующим образом: ЭППmin=0; ЭППmax=9; ЭПОmin=9; ЭПOmax=0. Значение ТСЭПП определяется по формуле:
Figure 00000031
где σЭПП - стандартное отклонение для прямых эксплуатационных показателей; ЭППфакт - фактическое значение прямого эксплуатационного показателя; МЭПП - среднее арифметическое значение прямого эксплуатационного показателя.
Стандартное отклонение для прямых эксплуатационных показателей σЭПП определяется по формуле:
Figure 00000032
где ЭППmin - минимальное значение прямого эксплуатационного показателя; ЭППmах - максимальное значение прямого эксплуатационного показателя.
Среднее арифметическое значение МЭПП определяется по формуле:
Figure 00000033
Значение ТСЭПО определяется по формуле:
Figure 00000034
где σЭПО - стандартное отклонение для обратных эксплуатационных показателей; ЭПОфакт - фактическое значение обратного эксплуатационного показателя; МЭПО - среднее арифметическое значение обратного эксплуатационного показателя.
Стандартное отклонение σЭПО определяется по формуле:
Figure 00000035
где ЭПОmin - минимальное значение обратного эксплуатационного показателя; ЭПОmax - максимальное значение обратного эксплуатационного показателя.
Среднее арифметическое значение МЭПО определяется по формуле:
Figure 00000036
Комплексное техническое состояние ТС определяется по формуле:
Figure 00000037
где ∑ ТСЭПП - сумма значений прямых эксплуатационных показателей; ∑ ТСЭПО - сумма значений обратных эксплуатационных показателей; n - общее количество измеряемых эксплуатационных показателей.
Категории технического состояния выделяются следующим образом:
I категория: 0≤ТС≤3 (интенсивная скорость изменения технического состояния, сопровождается притиркой сопряженных деталей в процессе обкатки и износом механических неровностей, которые остались после механической обработки).
II категория: 3<ТС≤6 (стабилизация технического состояния, сопровождается незначительным износом сопряженных деталей до полного износа упрочненного слоя).
III категория: 6<ТС≤9 (резкое ухудшение технического состояния, сопровождается внезапным выходом эксплуатационных показателей за рамки нормативно-технической документации, что может привести к аварии корабельного дизеля).
Пример
Дано: корабельный дизель типа 16Д49.
Tгцmax=660°C;Tгцmin=585°С; Тгцфакт=635°С.
Тжцmax=97°С; Тжцmin=73°С; Тжцфакт=87°С.
Тм max=78°С; Тм min=40°С; Тмфакт=57°С.
Pz max=16,6 МПа; Pz min=15,9 МПа; Pz факт=16,4 МПа.
Р0 max=0,98 МПа; Р0 min=0,59 МПа; Р0 факт=0,78 МПа.
Определить: категорию технического состояния.
Решение:
Тгц - температура выпускных газов на выходе из цилиндров; тип: ЭПП (увеличение температуры газов на выходе из цилиндров приводит к ухудшению технического состояния корабельного дизеля); привязывается к шкале следующим образом: Тгцmin=0; Тгцmax=9. Стандартное отклонение σТгц определятся по формуле:
Figure 00000038
Стандартное отклонение σТгц составляет:
Figure 00000039
Среднее арифметическое значение МТгц определяется по формуле:
Figure 00000040
Среднее арифметическое значение МТгц составляет:
Figure 00000041
Тгц определяется по формуле:
Figure 00000042
Значение Тгц составляет:
Figure 00000043
Тжц - температура охлаждающей жидкости на выходе из дизеля; тип: ЭПП (увеличение температуры охлаждающей жидкости на выходе из дизеля приводит к ухудшению технического состояния корабельного дизеля); привязывается к шкале следующим образом: Тжцmin=0; Тжцmax=9. Стандартное отклонение σTжц определятся по формуле:
Figure 00000044
Стандартное отклонение σTжц составляет:
Figure 00000045
Среднее арифметическое значение МТжц определяется по формуле:
Figure 00000046
Среднее арифметическое значение МТжц составляет:
Figure 00000047
Тжц определяется по формуле:
Figure 00000048
Значение Тжц составляет:
Figure 00000049
Тм - температура масла на входе в дизель; тип: ЭПО (увеличение температуры масла на выходе в дизель Тм приводит к ухудшению технического состояния корабельного дизеля); привязывается к шкале следующим образом: Тмmin=0; Тмmax=9. Стандартное отклонение σТм определятся по формуле:
Figure 00000050
Стандартное отклонение σТм составляет:
Figure 00000051
Среднее арифметическое значение МТм определяется по формуле:
Figure 00000052
Среднее арифметическое значение МТм составляет:
Figure 00000053
Тм определяется по формуле:
Figure 00000054
Значение Тм составляет:
Figure 00000055
Pz - максимальное давление сгорания в цилиндрах; тип: ЭПП (увеличение давления сгорания в цилиндрах Pz приводит к ухудшению технического состояния корабельного дизеля); привязывается к шкале следующим образом: Pzmin=0; Pzmax=9. Стандартное отклонение σРz определятся по формуле:
Figure 00000056
Стандартное отклонение σPz составляет:
Figure 00000057
Среднее арифметическое значение MPz определяется по формуле:
Figure 00000058
Среднее арифметическое значение MPz составляет:
Figure 00000059
Pz определяется по формуле:
Figure 00000060
Значение Pz составляет:
Figure 00000061
Р0 - давление масла на входе в дизель; тип: ЭПП (увеличение давления масла на входе в дизель приводит к ухудшению технического состояния корабельного дизеля); привязывается к шкале следующим образом: P0max=0; P0min=9. Стандартное отклонение σP0 определятся по формуле:
Figure 00000062
Стандартное отклонение σР0 составляет:
Figure 00000063
Среднее арифметическое значение МР0 определяется по формуле:
Figure 00000064
Среднее арифметическое значение МР0 составляет:
Figure 00000065
Р0 определяется по формуле:
Figure 00000066
Значение Р0 составляет:
Figure 00000067
Комплексное техническое состояние корабельного дизеля 16Д49 ТС16Д49 определяется по формуле:
Figure 00000068
Комплексное техническое состояние корабельного дизеля 16Д49 ТС16Д49 составляет:
Figure 00000069
Figure 00000070
Техническое состояние корабельного дизеля типа 16Д49 соответствует II категории, которая сопровождается стабилизацией технического состояния, незначительным износом сопряженных деталей до полного износа упрочненного слоя.
Заявленный метод оценки технического состояния корабельных дизелей в условиях эксплуатации позволяет выделить категории технического состояния корабельных дизелей на основе перевода фактических значений эксплуатационных показателей в безразмерную величину путем расчета комплексного технического состояния.

Claims (1)

  1. Метод оценки технического состояния корабельных дизелей в условиях эксплуатации, включающий измерение эксплуатационных показателей, характеризующих среду и условия работы корабельных дизелей, фиксирование их фактических значений в условиях эксплуатации, оценку технического состояния по их предельно допустимым значениям (минимальные и максимальные), сравнение фактических значений со значениями нормативно-технической документации, отличающийся тем, что в качестве оценочных выбираются эксплуатационные показатели, которые измеряются штатным оборудованием на режиме полной мощности, разделяются на прямые (ЭПП) и обратные (ЭПО), их максимальные и минимальные значения привязываются к шкале следующим образом: ЭППmin=0; ЭППmax=9; ЭПОmin=9; ЭПОmax=0, перевод фактических значений в безразмерную величину для прямых эксплуатационных показателей осуществляется по формуле:
    Figure 00000071
    перевод для обратных эксплуатационных показателей по формуле:
    Figure 00000072
    где σЭПП и σЭПО - стандартные отклонения, ЭППфакт и ЭПОфакт - фактические значения, МЭПП и МЭПО - средние арифметические значения, при этом комплексное значение ТС определяется по формуле:
    Figure 00000073
    где n - количество эксплуатационных показателей, при этом категории технического состояния выделяются следующим образом: I категория: 0≤ТС≤3; II категория: 3<ТС≤6; III категория: 6<ТС≤9.
RU2020140052A 2020-12-04 Метод оценки технического состояния корабельных дизелей в условиях эксплуатации RU2774729C2 (ru)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020140052A RU2020140052A (ru) 2022-06-07
RU2774729C2 true RU2774729C2 (ru) 2022-06-22

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1103926A2 (en) * 1999-11-26 2001-05-30 General Electric Company Methods and apparatus for model-based diagnostics
EP1619489A1 (fr) * 2004-07-19 2006-01-25 Techspace Aero Equipement pour essais de développement d'un turboréacteur
RU2513054C1 (ru) * 2013-04-11 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Способ оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и определения мест и причин неисправностей в процессе эксплуатации
RU2672532C2 (ru) * 2016-11-10 2018-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "СОДИС ЛАБ" Способ мониторинга технического состояния строительных объектов и система мониторинга технического состояния строительных объектов
RU2742081C1 (ru) * 2020-03-12 2021-02-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Способ мониторинга технического состояния производственных зданий с оценкой рисков аварии

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1103926A2 (en) * 1999-11-26 2001-05-30 General Electric Company Methods and apparatus for model-based diagnostics
EP1619489A1 (fr) * 2004-07-19 2006-01-25 Techspace Aero Equipement pour essais de développement d'un turboréacteur
RU2513054C1 (ru) * 2013-04-11 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Способ оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и определения мест и причин неисправностей в процессе эксплуатации
RU2672532C2 (ru) * 2016-11-10 2018-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "СОДИС ЛАБ" Способ мониторинга технического состояния строительных объектов и система мониторинга технического состояния строительных объектов
RU2742081C1 (ru) * 2020-03-12 2021-02-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Способ мониторинга технического состояния производственных зданий с оценкой рисков аварии

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2658869C2 (ru) Способ определения значения отклонения параметра работоспособности по меньшей мере одного компонента газовой турбины и блок управления для газовой турбины
JP2010144727A (ja) ロータブレード健全性を監視するためのシステム及び方法
Capobianco et al. Experimental analysis of unsteady flow performance in an automotive turbocharger turbine fitted with a waste-gate valve
WO2008152346A1 (en) Engine health monitoring
WO2014123443A1 (ru) Способ вибрационной диагностики и прогнозирования внезапного отказа двигателя и устройство
WO2017202588A1 (en) Estimating the life time of a gas turbine component
RU2753156C1 (ru) Способ контроля технического состояния дизель-генератора при эксплуатации
Liu et al. Improved blade tip timing in blade vibration monitoring with torsional vibration of the rotor
RU2774729C2 (ru) Метод оценки технического состояния корабельных дизелей в условиях эксплуатации
RU2513054C1 (ru) Способ оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и определения мест и причин неисправностей в процессе эксплуатации
Kulkarni et al. Vibratory response characterization of a radial turbine wheel for automotive turbocharger application
RU2517264C2 (ru) Способ диагностики технического состояния авиационных газотурбинных двигателей
RU2390746C1 (ru) Способ безразборной диагностики степени износа шатунных подшипников двигателя внутреннего сгорания
Lyttek et al. New modular test rig for unsteady performance assessment of automotive turbocharger turbines
RU2730109C1 (ru) Способ мониторинга вибрации щеточно-коллекторных узлов электродвигателей постоянного тока
Chiatti et al. Automotive turbocharger speed estimation via vibration analysis for combustion optimization
RU2665142C1 (ru) Способ полетной диагностики узлов турбореактивного двухконтурного двигателя со смешением потоков
Grządziela et al. An application of order tracking procedure for diagnosis technical state of rotor system in shut-down process
Rozman et al. Characterizing Flow Instabilities During Transient Events in the Turbine Rim Seal Cavity
Monieta Fundamental investigations of marine engines turbochargers diagnostic with use acceleration vibration signals
Liu et al. Tip timing based non-contact vibration measurement of aero-engine turbine blades
EA039294B1 (ru) Способ автоматической оценки с ранжированием причин износа подшипниковых узлов роторных агрегатов
Jombo et al. Towards an automated system for industrial gas turbine acceptance testing
RU2118809C1 (ru) Способ диагностики компрессора газотурбинного двигателя
RU2774563C1 (ru) Способ эксплуатации газотурбинной установки