Способ определения вида дефекта в судовых дизель-генераторных агрегатах



 


Владельцы патента RU 2417916:

ФГОУ ВПО "ГМА им. адмирала С.О. Макарова" (RU)

Изобретение относится к области технической диагностики и судостроения. Способ определения вида дефекта заключается в том, чтобы производить измерение рабочих-диагностических параметров и расхода топлива дизель-генераторных агрегатов (ДГА), результаты измерений которых вводятся в компьютерную диагностическую модель, устанавливающую связь расхода топлива с различными видами потерь мощности. По изменению параметров по сравнению с потерями при отсутствии дефекта делается заключение о виде дефекта ДГА. Способ реализуется без выведения ДГА из действия и может осуществляться полуавтоматическим путем введения вручную в компьютерную диагностическую модель значений измеренных рабочих-диагностических параметров и расхода топлива и автоматически при введении этих значений в компьютерную модель с помощью соответствующих датчиков. Достигается предупреждение отказов и сокращение затрат на поиск и устранение дефектов в дизель-генераторных агрегатах.

 

Изобретение относится к области технической диагностики и судостроению. Цель изобретения - предупреждение отказов и сокращение затрат на поиск и устранение дефектов в дизель-генераторных агрегатах (ДГА).

Существующие методы поиска дефекта в ДГА, как правило, предполагают его остановку и последующее определение дефекта, в том числе и с разборкой [1]. Такой вид поиска дефекта может применяться при возникновении отказа и при техническом обслуживании ДГА, однако при таком поиске дефекта не всегда возможно предупреждение отказа, а остановка ДГА может привести к дефициту мощности судовой электростанции.

На современных морских судах измеряются и контролируются основные рабочие параметры ДГА судовой электростанции: напряжение и ток, частота вращения, электрическая мощность, температуры нагрева и др., а также расход потребляемого топлива. Предлагаемый способ предполагает определение вида дефекта в процессе применения ДГА по назначению на основе измерения и контроля этих рабочих-диагностических параметров и расхода топлива.

При возникновении дефекта в ДГА происходит изменение потерь мощности, соответствующих данному виду дефекта, и расхода топлива. Расход топлива Q в установившемся режиме работы определяется суммой отдаваемой ДГА в судовую сеть электрической мощности Рпол и всех потерь мощность Рпот в нем:

Суммарные потери мощности включают в себя и мощность вспомогательных механизмов и устройств, обеспечивающих работу ДГА.

Выражение (1) можно представить в следующем виде:

где K - коэффициент приведения электрической мощности ДГА к соответствующему значению расхода топлива;

n - количество учитываемых видов потерь мощности;

x1-xn - рабочие-диагностические параметры ДГА;

K1-Kn - коэффициенты вида дефекта, определяющие вид и наличие дефекта от 1 до n по величине потерь мощности, приведенных к соответствующем значению расхода топлива.

В установившемся режиме работы ДГА и известных значениях рабочих-диагностических параметров потери мощности, выраженные через соответствующий расход топлива, будет отделяться коэффициентами вида дефекта K1-Kn. Предлагаемый способ предполагает определение вида дефекта по наличию существенного изменения соответствующего коэффициента вида дефекта на основе установления зависимостей между расходом топлива и коэффициентами K1-Kn. Для того чтобы вывести в конечном виде формулу расхода топлива для конкретного ДГА, необходимо установить аналитическую зависимость каждого вида потерь мощности в ДГА от соответствующих диагностических параметров. Например, известно, что для работы поршневых насосов в ДГА необходима мощность, прямо пропорциональная квадрату частоты вращения вала. Значит, расход топлива Qпорш, необходимый для работы поршневого насоса, можно представить в виде:

Qпорш=Kпорш·n2,

где Kпорш - коэффициент вида дефекта, определяющий наличие дефекта в поршневом насосе;

n - частота вращения вала ДГА.

Аналогично для центробежных насосов можно получить формулу:

Qцентр=Kцентр·n3,

где Kцентр - коэффициент вида дефекта, определяющий наличие дефекта в центробежном насосе.

Расход топлива на потери мощности на трение в механических узлах ДГА прямо пропорционален частоте вращения вала:

Qтр=Kтр·n,

где Kтр - коэффициент вида дефекта, определяющий дефекты, приводящие к возрастанию потерь на трение в механических узлах ДГА.

Расход топлива на потери мощности на трение в механических узлах ДГА прямо пропорционален частоте вращения вала.

Аналогичным образом представляются зависимости других видов потерь в дизеле.

В судовом синхронном генераторе (СГ) происходят потери мощности в электрических проводниках обмоток, потери, связанные с работой электромагнитной системы генератора, а также механические потери на трение. В общем случае для синхронного генератора расход топлива на потери мощности может быть представлен следующим образом:

,

где f - частота тока в СГ;

U - напряжение на СГ;

I - ток на СГ;

K''1, K''2, K''3, K''4, K''5 - коэффициенты вида дефекта, определяющего наличие дефекта в подшипниках, приводящего к изменению потерь на трение вращающихся частей о воздух и вентиляцию, к изменению основных и дополнительных потерь в стали, к изменению электрических потерь в обмотках генератора, к изменению постоянных потерь мощности технического состояния соответствующих компонентов системы, где происходят потери мощности Рпост соответственно.

После выявления всех видов потерь ДГА и представления их в виде (2) получают выражение для расхода топлива ДГА. Измерив ряд значений расхода топлива, а также соответствующие значения рабочих-диагностических параметров и подставив их в формулу (2), получат систему уравнений, позволяющую определить коэффициенты вида дефекта. Наличие существенного отклонения какого-либо коэффициента от его номинального значения свидетельствует о наличии соответствующего вида дефекта в ДГА.

Для определения коэффициентов вида дефекта может быть использована компьютерная диагностическая модель [2] для решения системы уравнений, получаемых на основе выражения (2). При этом определение вида дефекта ДГА может осуществляться непрерывно в автоматическом режиме, если информация о значениях рабочих-диагностических параметров и расходе топлива будет вводиться непосредственно в диагностическую модель с соответствующих датчиков и измерительных приборов. При полуавтоматическом режиме необходимая информация вводится оператором вручную.

Литература

1. Васильев Б.В. и др. Диагностирование технического состояния судовых дизелей. - М.: Транспорт. 1982. - 144 с.

2. Д. Рутковская и др. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы. - М.: Горячая Линия - Телеком. 2007. - 452 с.

Способ определения вида дефекта судовых дизель-генераторных агрегатов (ДГА), заключающийся в том, что расход топлива представляют в функции от значения основных рабочих-диагностических параметров, характеризующих различные, соответствующие конкретным видам дефектов, потери в ДГА, измеряют расход топлива, выходную электрическую мощность генератора и рабочие диагностические параметры, результаты этих измерений вводят в компьютерную диагностическую модель, отличающийся тем, что вид дефекта определяют по наличию отклонения соответствующего коэффициента вида дефекта относительно его значения при исправном состоянии ДГА в формуле, устанавливающей связь расхода топлива с выходной электрической мощностью и различными потерями мощности:

где Q - расход топлива ДГА;
Рпол - выходная электрическая мощность генератора;
К - коэффициент приведения электрической мощности к соответствующему значению расходу топлива;
K1-Kn - коэффициенты вида дефекта, определяющие вид и наличие дефекта от 1 до n по величине потерь мощности, приведенных к соответствующему значению расхода топлива;
x1-xn - рабочие диагностические параметры ДГА, определяющие величину соответствующих потерь мощности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств. .

Изобретение относится к элементам детских колясок, а именно к телескопической ручке с регулировкой по высоте. .

Изобретение относится к устройству для съемной гарнитуры к детским коляскам, к сиденьям детских переносных кроваток и к детским переносным кроваткам с сочлененной рукояткой.

Изобретение относится к средствам, обеспечивающим возможность перемещения предметов по лестницам. .

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к детским коляскам. .

Изобретение относится к классу безрельсовых наземных транспортных средств и, в частности, к устройствам колясок, включая детские коляски и сумки-коляски, оборудованные для перемещения по грунту и снегу.

Изобретение относится к креслам для инвалидов, обеспечивающим подъем по ступенькам посредством крестовин. .

Изобретение относится к преобразуемому транспортирующему устройству, приспосабливаемому к различным типам местности и к преодолению различных препятствий. .

Изобретение относится к управляемым устройствам для перевозки грузов. .

Изобретение относится к транспортным средствам, приводимым в движение вручную

Изобретение относится к устройству для перевозки ребенка и способу для прикрепления модулей к узлу рамы

Изобретение относится к детской кровати типа люльки, а также к промышленным устройствам и оборудованиям, использующим возвратно-поступательное движение элементов конструкции

Изобретение относится к коляскам, толкаемым с любого конца

Изобретение относится к прогулочной детской коляске

Изобретение относится к преобразуемому транспортирующему устройству, приспосабливаемому к различным типам местности и к преодолению различных препятствий

Изобретение относится к детской прогулочной коляске. Детская прогулочная коляска включает в себя рамный компонент; ручку, соединенную с рамным компонентом с возможностью ее поворота; механизмы с самоориентирующимися колесами, удерживающие колеса с возможностью поворота; и механизм переключения, включающий в себя переключающий элемент, который выполнен с конфигурацией, обеспечивающей его удерживание в заданных положениях в соответствии с положением ручки. Механизмы с самоориентирующимися колесами предусмотрены с фиксирующими элементами, выполненными с конфигурацией, обеспечивающей предотвращение поворота колес. Кроме того, предусмотрены передаточные механизмы, выполненные с конфигурацией, обеспечивающей приведение фиксирующих элементов в действие совместно с перемещением переключающего элемента. Достигается надежность конструкции и удобство эксплуатации. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть использовано в конструкциях инвалидных колясок, в конструкциях для перемещения больных. Транспортное средство для перемещения по поверхности внутри помещения, снабженное покрывным материалом в виде ленты типа Велькро, содержит раму с креслом, колеса и/или опорные элементы, причем спинка кресла шарнирно связана с сиденьем кресла, а также для возможности приведения соответствующего положения спинки транспортное средство содержит регулирующую пружину и фиксатор или транспортное средство может быть снабжено для этого электроприводом, а также для перемещения транспортного средства при спуске или подъеме ведущее колесо выполнено с кругом для вращения или транспортное средство может быть снабжено для этого электроприводом с пультом управления, множество опорных колес, расположенных X-образно и установленных в задней части спинки кресла, участвуют в перемещении своими опорными поверхностями по поверхности перемещения, поверхности по меньшей мере одного колеса и/или одного опорного элемента покрыты одной из взаимодействующих частей ленты типа Велькро. Обеспечивается упрощение устройства с одновременным увеличением функциональных возможностей, обеспечение надежного и безопасного перемещения по наклонной, вертикальной поверхности, по лестничному пролету за счет применения взаимодействующих частей ленты типа Велькро. 1 ил.
Наверх