Способ определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания

 

Цель изобретения - попышение точно сти прогнозирования остаточного ресурса i автоматизированный контропь причин про гнозированного нарушения работоспособно го состояния ДВС Цель достигается измерения параметоов коигрлл-руе ыч признаков двигателя черзз заданные валы, составляющие подпериоды фштиро ого период процедуры прогноза, вычися по этим параметрам алаживающей характеристики контролируемого признака, учи(ывающей изменения контролируемых томпаков с Немала эксплуатации объекта и интенсивность изменения указанных призна- (эс п .трепела последнего периода контроля С учетом сглаживающей характеристики определяет значения ресурса для каждого контропируемого признака из которых выбирают мие|имэ/1ьное Для последнего вычисляют ппогнозируемые нг момент нарушения работ тшсобности объекта значения приращений этих признаков, сравнивают их с поедельн 4 допустимыми и по результатам LpribHPnuq идентифицируют причину прог и чр .мого нарушения работоспособно- С г-,, дтел 1 ч п ф-лк сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (-- (0 ; Ц -, / " «) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ!.=-.НИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4693837/06 (22) 22.05.89 (46) 07,10.91.Бюл.¹ 37 (75) E.H,ÀHäðócåíêî (53) 621,436.001,5{088.8) (56) Авторское свидетельства СССР № 972297, кл. G 01 !у! 15/00, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСАДВИГАТЕЛЯ HHYTFEHHEl O СГОРАНИЯ

{57) Цель изобретения — повышение точности прогнозирования остатачнога ресурса и автоматизированный контроль причин прогнозированного нарушения работоспособного состояния ДВС. Цель достигается путем измерения параметров контролируемых признаков двигателя через заданные интервалы, составляющие подпериады фиксироИзобретение относится к диагностике двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности к способам определения технического состояния двигателей, и може- быть использовано для определения остаточного ресурса работоспособного состояния контролируемого ДВС и причин нарушения его работоспособности.

Цель изобретения — повышение точности определения остаточного ресурса работоспособного состояния ДВС, Способ осуществляют следующим образом.

Устанавливают на двигатель датчики параметров ега работы, например датчики частоты вращения, давления в системе смазки и т.д, В процессе работы двигателя контролируют текущие значения параметров (контролируемые признаки) и время ра- боты двигателя. Операции по обработке измеренных сигналов контролируемых при,» 5!. „:: 1682853 А1 ва,-.;:.oro периода процедуры прогноза, вычисления па этим параметрам сглаживающей характеристики rîèòðîëèðóeìîrñ признака, учитывающей изменения контролируемых при-нахов с начала эксплуатации объекта и интснсивнасть изменения указанных признаков в пределах последнего периода контроля.

С учетам сглаживающей характеристики определя Гат значения ресурса для каждого кантролируемога признака, из которых выбирают ми !имальнае. Для последнего вычисляют прогнозируемые на момент нарушения работоспособности объекта значения приращений этих признаков, сравнивают их с предельна допустимыми и по результатам сравнения идентифицируют причину прогнав,;p,,;îãî нарушения работоспособности,;:,вигателя, 1 з,п. ф-лы. знаков осуществляют в следующей последовательна-..:и;

3) д-,я каждого момента контроля Т, К= l ..и,: де и — общее количество этих моментов с начала использования объекта, измеРЯЮт ТЕКУЩИЕ ЗНаЧЕНИЯ Як КОНТРОЛИРУЕМОГО признака б, для каждого измеренного значения Z вычисля:т:оответствующее значение приращения з Ofo признака Лгк=! к-ZH!, где ZH — нам":ÿâëüèoå значение признака для заданнога режима функционирования обьекта;, в) p;s каждого такого приращения hzK

ВЫЧИСЛЯЮТ ПрОИЗВЕдЕНИЕ А К. (Тк-тк-,), ГдЕ Тк — данный момент контроля; т; 1 — момент, предшествующий последнему;

r) для этого же момента tg вычисляют сумм" .-;=. к-, + -к(тк t к-1) где S к-1 — сумма, анала;-;;:-;. -а вычисленная ранее для момента

t f. пре.:. : еству .ащего моменту к, 1682853 д) для заданного фиксированного периОда процедура прогноза Лг = б5 мин, сосТоящего из пяти подпериодов, следукнцих друг за другом через 10 мин и продолжительностью 5 мин каждый, в каждом таком 5 подпериоде измеряют с интервалом 2,5 мин по три текущих значения контролируемого признака (Z*1,Z<,Z*3)$* Z+2 Z 3 j (Z+ I 2*2 7*3 )

I 1 I II И,, II V V, е) для каждого из указанных в предыду- 10 щем пункте фиксированных моментов, кроме перечисленных в пунктах "а", "б", "в" и

"r" операций, дополнительно вычислякг: среднее для каждого подпериода текущее значение контролируемого признака 15

zcp =1/3(z*1+z*2+z+3) и т.п.;

1 I приращение средних значений контролируемого признака для каждспэ илщ ощеГО за первым подпериода относительно соответств кхцего предыдущею ьг,р =лг р bz,р, +z=+ -лг,р", 20 4срз=ЖСР -Л2ср, А. cp4= cp - cp

IV 1И,, среднее для всего фиксированного периода процедуры прогноза приращения контролиРУемОГО пРизнака Леср= 1/4(Ьеср1+ Azcp2+

+ cp3+ Mp4), которое относится к моменту 25

1*2 этого фиксированного периода; .П сумму $*2 определяют аналогично

III пункту "г" для этого >ке фиксированного момента t*2

В, ж) для фиксированного момента т*2 80 вычисляют сглаживающую характеристику приращения контролируемого признака, учитывающего через этот признак индивидуальные особенности изготовления и использования кок1 ролируемОГО объекта с « 5 начала использования до этого MQMGHT3 и иг. era.õàð=Ü*2 /Т*2 з) для фиксированного периода процедуры прогноза ЬТ* вычисляют средн ою интенсивность изменения приращения контролируемого признака

* V I

=- I cp сгл.кар. I /(1*2 Т+2 )= 1 op

Л сгл.xap. I /(1час). и) вычисляют значение остаточного ресурса работоспособного функционирования объекта по контролир (емому признаку

4Tz=(Л пр.доп.- .Ъср)й (час), где np,äon:-- соответствующее для заданного режима функционирования обьекта предельно допустимое значение прираще- 50 ния контролируемого признака, Причины прогнозируемого нарушения работоспособности контролируемого обьекта устанавливают следующим образом.

Вычисляют значения остаточного ресур- 55 са работоспособного функционирования этого объекта для каждого контролируемого признака, например ъТ,, АТ>, ЛТ,.

Из вычисленных значений остагочного ресурса выбирают минимальное, например Тмин= ЛТк, Для последнего вычисляют прогноэируемые значения приращений Остальных контролируемых признаков

ЬХ I ЛТмин=- Лхср+ Лх ATмин, Лу I Мин= Луср+ Лу* ЛТмин

При условии, что для заданного режима функционирования объекта известны предельно допустимые значения приращений контролируемых признаков Лхпр,доп и Лупр.доп„ кодируют вычисленные значения полученных таким образом прогнозируемых приращений контролируемых признаков с помощью зависимостей, которые, например, для Х имеют вид

00, если Лхпр.доп. Лх l ЛТмин>0 5Лхпр.доп.

01, 8CliM 0,5A(np доп, А<пр.доп.-A

>0,25Лхпр.доп

10, если 0,25Лхпр,акоп. >Ъ<пр.доп,-ЛХ l ЛТмин>0

11, если 0 Ь<пр.доп.-hx I ЛТмин

Для определенных таким образом кодов с учетом заданной иерархической значимости этих х,у,z контролируемых признаков формир1„ ют совокупность двухуровневых сигналов, например 100011, характеризующую прогнозируемое нарушение работоспособности этого обьекта в момент т*2 + ЛТмин, а

III по совпадению при сравнении этой совокупности с заданными совокупностями двухуровневых опорных сигналов устанавливают причину прогнозируемого нарушения работоспособности контролируемого

Объекта, Способ позволяет определить остаточный ресурс двигателя по каждому из контролируемых узлов, а при наличии устройств, обеспечивающих кодирование контролируемых признаков, обеспечивает автоматический контроль распределения остаточного ресурса двигателя по времени в процессе эксплуатации, Формула изобретения

1. Способ определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания, при котором в процессе эксплуатации для каждого заданного момента времени измеряют текущие значения контролируемых параметров двигателя, сравнивают полученные значения с заданными и по результатам сравнения оценивают остаточный ресурс двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, устанавливают фиксированный период процедуры прогноза, состоящий не менее, чем из пяти полупериодов, каждый из которых разделен на два интервала, по измеренным сигналам текуцих значений контролируемого признака

1682853

Составитель Н. Горохов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т. Палий

Редактор Е. Савина

Заказ 3406 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 формируют сигналы приращения каждого измеренного сигнала относительно его номинального значения, заданного для каждого контролируемого признака для данного режима функционирования объекта, по сиг- 5 налам приращения каждого контролируемого признака определяют значения первого параметра для каждого признака, как произведение значения отдельного приращения на интервал контроля, представляющий 10 разность между текущим и предыдущим моментами контроля, для каждого момента контроля вычисляют значение второго параметра как сумму величины этого второго параметра, определенной в предыдущий 15 момент контроля, и величины указанного первого параметра, соответствующего текущему моменту контроля, по текущим значениям контролируемых признаков, зафиксированных для начала, соединены и 20 концы каждого из пяти полупериодов, определяют средние текущие значения контролируемого признака для каждого полупериода, приращения этих средних значений между полупериодами и среднее для всего фиксиро- 25 ванного периода приращения контролируемого признака: для каждого фиксированного периода прогноза вычисляют сглаживающую характеристику контролируемого признака как частное от деления суммы 30 произведений, вычисленной для среднего момента этого периода прогноза, на вели-. чину интервала от начала использования объекта до среднего момента фиксированного периода прогноза, а затем вычисляют 35 среднюю интенсивность приращения контролируемого признака как частное отделения разности между средним значением приращения контролируемого признака за ,период прогноза и соответствующим по- 40 следнему значением сглаживающей характеристики этого признака на численное значение интервала этого периода прогноза, для этого же периода прогноза вычисляют численное значение остаточного ресурса работоспособного функционирования объекта по контролируемому признаку как частное от деления разности между заданным предельно допустимым к вычислительным средним значениями приращений контролируемого признака для фиксированного периода контроля и заданного режима функционирования нг вычисленную ранее среднюю интенсивность приращения контролируемого признака на этом же периоде прогноза.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью автоматизированного установления причины прогнозируемого нарушения работоспособности контролируемого технического объекта, вычисляют значения остаточного ресурса для каждого контролируемого с этой целью признака объекта, из которых выбирают минимальное, для последнего вычисляют прогнозируемые на момент нарушения работоспособности объекта значения приращений этих признаков и кодируют эти значения бинарными кодами, для заданной совокупности контролируемых признаков иэ полученных кодов формируют совокупность двухуровневых сигналов, характеризующую прогнозируемое нарушение работоспособности объекта, последнюю сравнивают посредством цифрового компаратора с заданными совокупчостями двухуровневых опорных сигналов, по сигналу совпадения при этом сравнении индицируют причину прогнозируемого нарушения работоспособности контролируемого объекта.