Assessment of ship power plant capacity
Оценка мощности судовых энергетических установок

B. O. Lebedev, V. I. Kochergin, S. S. Glushkov
2019 VESTNIK OF ASTRAKHAN STATE TECHNICAL UNIVERSITY SERIES MARINE ENGINEERING AND TECHNOLOGIES  
В современных условиях для судовых энергетических установок (СЭУ) актуальным является развитие методов функциональной диагностики технического состояния двигателей внутреннего сгорания на основе контроля показателей мощности. В связи с невозможностью реализовать прямую оценку мощности в условиях навигации предложено разработать методы косвенной оценки мощности СЭУ. Измерение углового ускорения коленчатого вала при свободном разгоне двигателя считается наиболее известным и достоверным методом
more » ... товерным методом оценки мощности. Представлена блок-схема устройства для оценки мощности энергетической установки по соотношению значений расхода топлива и воздуха. Ограничением в данном случае является возможность применения только для СЭУ, оснащенных редукторами с функцией разрыва валовой линии, ввиду наличия значительного момента инерции погруженного в воду гребного винта. Предложен анализ соотношения показателей динамики расхода топлива и воздуха при определённой частоте вращения как универсальный способ оценки мощности СЭУ с двигателями внутреннего сгорания. Отмечено, что оценить энергетические показатели СЭУ возможно также на основе анализа параметров крутильно-колебательных систем. С этой целью предложено использование относительно нового способа обработки диагностической информации на основе вейвлет-анализа, с использованием датчиков крутильных колебаний, установленных на неподвижных опорах и имеющих функцию определения угловых деформаций валовой линии, вызываемых колебаниями крутящего момента. Указаны отличительные особенности вейвлетанализа: представление функций нестационарных сигналов одновременно во временной и масштабной областях и высокая чувствительность. Приведён пример записи амплитудных значений крутящего момента при реализации данного метода. Амплитудные значения вычислены на основе функции Морле по показателям Гёльдера при частоте вращения коленчатого вала двигателя СЭУ -900 об/мин за четыре оборота коленчатого вала двигателя. Ключевые слова: судовая энергетическая установка, мощность, переходный процесс, расход топлива, датчик расхода воздуха, вейвлет-анализ. Для цитирования: Лебедев Б. О., Кочергин В. И., Глушков С. С. Оценка мощности судовых энергетических установок // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. Введение Для судов, равно как и для наземных транспортных средств, эксплуатирующихся на значительном расстоянии от баз обслуживания и не имеющих возможности выполнения технологических воздействий технического обслуживания в стационарных условиях, своевременное обнаружение и предупреждение отказов судовых энергетических установок (СЭУ) приобретает особое значение. На первый план выходит проблема организации приспособленного к использованию в эксплуатационных условиях при минимальных затратах труда и материальных средств технического диагностирования СЭУ [1]. Первоочередные задачи технической диагностики -своевременное выявление неисправностей, прогнозирование работоспособности и поддержание в допустимых пределах основных показателей энергетических установок. Но получение достоверной диагностической информации является достаточно затратным и сложным процессом. Его мультипликативность может приводить к существенным и непредсказуемым ошибкам в прогнозировании, влекущим за собой значительные временные и материальные затраты на их устранение. Наиболее целесообразным применительно к СЭУ представляется периодическое проведение функционального диагностирования, позволяющего, к примеру, путём контроля отклонения показателей мощности СЭУ от номинальных значений своевременно выявить и предупредить возникновение отказов. При этом в условиях навигации невозможно использовать тормозные или реостатные (для дизель-генераторных установок) методы контроля мощности. В настоящей
doi:10.24143/2073-1574-2019-2-56-63 fatcat:6fzd2lbipzc6nlmlu6lavrkobm