автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Оценка технического состояния судового комплекса с винтом регулируемого шага
Автореферат диссертации по теме "Оценка технического состояния судового комплекса с винтом регулируемого шага"
ОДЕССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ
На правах рукописи
АВОЛЕШКРШ Сергей Евгеньевич
ОЦЕНКА ТЕЛМЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СУДОВОГО КОМПЛЕКСА С ВИНТОМ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА
Специальность 05.08.05 Судовые энергетические установки и та элешшти (главные и вспомогательные)
АВТОРЕФЕРАТ
/.иооертша«! на соискание ученей степени кандидате технических наук
Одесса 1992
г
Работа выполнена в Одесской государстве.шой морской академии
Иаучый руководитель: Официальные оппоненты;
Бэдушре предприятие:
доктор технических наук, профессор Г. А. Конаков.
Доктор технических наук, профессор А В. Козьмшшх, кандидат технических наук С. Б Иванов
Ккный научно-исследовательский про-ектно-конструкторский институт морского флот".
Защита состоится " ' " с/г? 1992 года в ' *•-> часов на заседании специализированного совета К 101.01.01 в Одесской государственной морской академии: 270029, ухДидрихпна 8, ОГЫА.
С диссерта'-чей можно ознакомиться в библиотеке акадеши.
Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреадения, тросиы направить в специализированный совет по указанно, у адресу.
Автореферат разослан ал, -епм 1992 г.
Ученый се^етарь социализированного совета, кандидат технических наук,
доцент '--г.л/' .__—-------И. Е Капитонов
- схО///// Л'
Обшая характеристика работы
Актуальность тени Техническая э"сплуатация (ТЭ) судна, являясь частыс производства ¡г (.юрском транспорте, помет рас .матриватюя гак самостоятельная производственная система, цель которой заключается в поддер"ании судов в исправном техническом состоянии (ТС) н готовности гс выполнению транспортной работа при минимально не< 'водима затратах времени, труда, средств и ыатериалоз. Отрешение судовладельцев к минимизации эксплуатационных затрат определило преобладание на флоте дизельных энергетических установок, ущественная часть которых входит з судовой кот-лекс (СЮ с винтом регулируемого шага (ЕРШ). обеспечивая выбор наиболее экономичных сосг&за. компановки и ре.тамов работы.
Количествен!!!«; и качественные изменения в составе $лотр (пополнение его высокопроизводительными ^пециадиз: хтаннши судами, постоянное повышение энергонасвденности и уровня автомат- юцпи морега" судов), сокращение продол,'тательн. ли стоянок в портах, ¡яееткое расписание перевозок "ребуг™ стабильного поддержания в эксплуатации вдаоких, близких к проектным, основных показателей работы СК и его элементов. Как следствие, возникает необходимость совершенствования методов и форм ТЭ, планирования видов и сроков техлического оослуживания СК и его элементов по фактическому техническому состоянию о учетом увеличения эксплуатационно, затрат вследствие у удкеиия ТС. Очевидно,что для решения этих задач необходим; оперативная оценка технического состояния СК, интегральная в целом и диМеренциропашюя по основным элементам (главный двигатель (ПО. гребной винт, корпус судна), а так»; возможность оценки увеличения расхода топлива и потери скорости хода судна вследствие ухудшения ТС судна п условиях пкеплуг.тации. Система оце -ж должна
удовлетворять ряду требований: достоверность, оперативность, простота определения в условиях эксплуатации, возможность сравнения тёхни'лскогс состояния различных СК. независимость как от субъективного фактора, так и от условий тестирования.
В "вязи с этим исследование и разработка вопросов о цены технического состояния одово. о комплекса в целом и его элементов в отдельности являются актуальными.
У1..нереальные относительные показатели ТС судового комплекса и его элементов, а также абсолютные показатели, характеризующие увеличение эксплуатационных расходов вследствие ухудиеьия ТС, удовлетворяющие г'двинутые требовгчиям, позволят усовершенствовать управление качеством технической эксплуатации флота.
Цели и задачи исследования. Исходя из изложенного выше, а также анализа показателе": технического состояния элементов судового кош: >коа. проведенного в последующих главах работы, сформулирована следующая цель исследования:
разработка методики определения ч условия': эксплуатации относительных и абсолютных показателей технического состояния элементов СК с ВРШ, позволяющей производить интегральную оценку ТС комплекса в целом и дифференцированную его элементов в отдельности, а та..® определять изменение раоходь топлива на ГД и потерю скорости хо; 1 судна вследствие ухудшения технического состояния. Для ее достижения решены следухиие задачи: получены выражения относительных и абсолютных показателей технического сог-ояния ГД, механической передачи, ЕРШ, корпуса судна;
п тг/чено выражение для р :чета механического КПД в широком диапазоне эксплуатационных нагрузок;
разработана методика определения показателей технического со-
стояния элементов судового комплекса с ВРШ б условиях зкспхуатаци";
создана рабочая модель адаптивного алгоритма ; зсчета показателей техничеасого состояния элементов судового комплекса;
разработана методика определения в условиях эксплуатации потери ск ;рости хога судна и увеличения расхода топлива вследствие ухудшения технического состояния <?~емеитов судового комплекса;
исследованы влинке технического состояния элементов СК не предложите оценочно показатели, а также стабильность оценочных показателей при изменении резшмоэ работы судового комплекса
И с т о д V '1 а исследования. В работе випоянгчы теоретичесюте исследсвачня эксплуатационных хараотеристик элементов СК с ВРШ, а такта показателей их техничесютго состояния, и эк-спе. имэнталыше исследования разработшгаой методики оцешш в условиях эксплуатации ТС главного дизеля ВРШ, кор^/са.
Теоретические исследования выполнены на базе теорий с; зовых двигателей внутреннего сгорания и дизелы.лх остановок, дииа).шга1 машин и механизмов, гидродинс пии ?инта и ¡сорпуса судна, моделирования и идентификации процессов, объектов и систем, вероятностей и ттематической статистики.
Теоретические исследования позволил!! полутать аналитические выюжния относительных пасазателей '¿„хнического состояния элементов СК с ВРШ, а таюж абсолютных показателей: увеличишь расхода топлива вследствие ухудкения их технического состояния, обеспечивающих а условиях эксплуатации качественную и количественную оценку технического состояния (так комплекса в целом, так и его элементов в отдельности. Методика и . ггоротм опредэления относительных и абсолютных показателей ТС реализованы в виде программ для ЭЕУ.
Экспериментальные исследования на судах ставили с зей целью
отработку методики оценю: ТС, а также оценку адекватности алгоритмов определения предложенных относительных л абсолютных показателей в иироко.. диапазоне эксплуатационных режимов.
В работе также использованы результаты стендовых испытаний дизелей паспортных иоршровочных испытаний судов.
Оценка погрешностей из^-рений при проведении экспериментальных исследований выполнялась с использованием теории погрешностей.
Научная новизна результатов исследований состоит в том, ч*о:
поставлена : решена задача разработки относительных ч абсолютных показателей, позволяйся« производить интегральную и диф-цереицированлую оценку ТС судового комгдекса и его элементов с ВРШ;
разработаны методика, адаптивный алгоритм и программа на ЭШ определения показателей ТС в услоьих эксплус ации.
Практическая ценность результатов работы состоит в том, что разработана и реализована I ввиде алгоритма и программы для СЗН методика определения в условиях эксплуатации ло-каватедей ТС судового комплекса и его чдементов, которая позволяет: оценить техническое состояние судового комплекса _ цело!»; оценить ТС главного двигателя, гребного винта, корпуса судна; определить увеличение расхода топлива и потерю скгюсти хода судна вследствие ухудшения ТС элементов судового комплекса;
произвести сравнительную оценку технического состояния различных судовы" комплексов м их элементов;
^ .ор,:дочить виды и сроки а.хнического обслуживания судового комплекса и его элементов;
прогнозировать ТС судового комплекса и его элементов по ха-
рактеру изменения показателей технического состояния во времени.
Результаты исследований могут быть использованы на судах и предприятиях морского и речного флотов, рыбне.о хозяйства и судостроительной промышленности, а т^юей й учебном процессе ВУЗов, в которых иьучаюгея вопроси технической эксплуатации судна.
Достоверность полученшк а ^аботе результатов обеспечена тедтелыюй форкалпгаац..еЛ исследуемых процессов работы судового коитаекса и его элементов, I,;екватностью получении нопе-леЛ, подтверддеяпой экспериментальными исследованиями, погрешность которых оценена методами теории ошибок.
На защиту выносятся: методика определения в условиях аксплуагацш! относительных показателей, поэволяюзуи производить интегральную к дн<Меренцироваяну» оценку ТС судового комплекса с ВРИ, и абсолютным показателей, харшетеризутеук увеличение расхода топлива вследствие ухудшения ТС, резулотаты исследования показателей, что поьво.'чег сформулировать научное пододаше: объективная и достоверная оценка 2 судового '.комплекса и его элементов в условиях эксплуатации мокет быть произведен- по относитель-Н1-"« и обсо.ети I показателям, адекватно отражающим возможные изиз-нения в -условиях эксплуатации ТС элементов судового комплекса.
Внедрена е. Ге'тльтата исследований показателей оценки технического состояния элементов СК, методика ¡ос определения ь условиях эксплуатации, программа расчета, реализованная на ЭВ" внедрятся в «МП, ГШ и на УПС ОГИЛ.
Ултери-зи-и и результаты диссертационной работи используется в учебном процессе ОГМЛ при изучении курса "Судовые двигатели внут-
а
реннего сгорания и их эксплуатация" курсантами специалыгосте* 1403, 210313.
апробация работа Основные положения диссертационной работы докладывались и обе; .-вдались на научю-технг. 1ескга конференциях профессор«л-пр яодавательского состава ОГМА в 1S86, 1S87, 1988 годах (секция судовых энергетических установок). Ре-еулъ:ат ; проведенных исследований опубликованы в трех статьях и шести научно-исследовательских отчетах.
Структура и обьеы диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка .Н5тературы и прилегания, обида обьеюм 163 стр., включая 25 рис., 8 табл., 13 стр. списка литературы кз 117 наименований.
Б приложении приведены акты • -слользован"я результатов работы, программа расчета показателей технического состояния, программа и отчет по испытаний»! судового комплекса т/х "Профессор Кудревич".
Содержание работы
В первой главе рассмотрены характеристики работы гд: эного двигателя на НРШ, выполнен анализ работ в области иссле-догигая методов оценки ТС элементов СК, на основании которого предложены относительные и абсолютные показатели оценки ТС.
Характеристики судового комплот а с ЕРШ при перемегчой частоте вранения, являющегося наиболее общим вариантом, рассмотрены как шоже-тво винтовых характеристик с гребными винтами, имеющим»; различные Еаговао отноие-ппя при прочих ;авньк значениях параметров его элеметов. Приведенные характеристики работы ГД на БРШ свиде-
тельствуют о существенном расширении диапазона его эксплуатационных режимов.
Из краткого рассмотрения работ в области исследования методов оценки технического состояпя элементов судового гомплекса следует, что оси Еное внимание в них уделяется оценке его экономичности. выбору оптимальных режимов эксплуататш и определения ТС с использованием специальных средств диагностики. Предложенные методики не позволяют производит! с достаточной точностью ь условиях эксплуатации дифференцированную оценку ТС судового комплекса по элементам, а интегральная оценка комплекса в целом либо системы "корпус сума - гребной винт" "рокзводится с большими погрешностями.
Наиболее общим критерием, связывающим режимные показатели и гехническое состояние СК и его элементов, является коэффициент по-пег ого действия (КПД) соответствующего элемента.• . Сделано до-тущелие, что отношение текущего значения КПД j --»о элемента к ;го эталонному значению J^j. определенному для ганкротных усло-шй сравнения, дает с определенной степенью точности относительную величину, интегрально характеризующую ТС элемента
Ь di
И
За эталонное значение КОД элемента СК принимается его значо-[Ие при текусих режимных показателях ia момент проведения стендо-iux, приемосдаточных, паспортных нормировочных испита лЛ При эталонном состс 'яии элементов СК относительный показатель технического состояния долган быть примерно равен единице, т.е. Wj -1 или OOZ. Во всех остальных случаях V/j будет меньше единиц«. Степень менызения V/j характеризует текущге техническое состояние элемента К. a по тенденции его изменения с определенной степень» точности ojoto осуществлять прогнозирование техническое состояние
Ц-
КПД CK в обидам виде ыокет быть представлен в вввде
иЬЫоЬЪ-ЪЪМг«* (г)
где индикаторный и механический ШЦ главного двигателя;
Г£„ - механический 1ШД передач;, на гребной винт;
Qр, ^- КПД гребного ьлнта и коэффициент влияния корпуса; - пропулъсивиый коэффициент.
J с-ответствии с уравнением (1) относительный показатель технического состояния судового комплекса на текутцем режиме
и/ Jkl (3)
Wc* * п * L cf
Показатель V^ является интегральный и отражаы технические состояние СК в целом, с учетом возшжнчх изменений ТС главного двигателя, механической передачи, гребного винта и корпуса судна.
Относительные показатели технк -.еского состояния элементов комплекса также является инттралъными и характеризуют техническое состояние соответствующего элемента в целом, не указывая на конкретную причину его изменения.
В принято?' системе оценочных показателей технического состояния особое место занимает идентификация достаточного набора эксплуатационных параметров для J - го элешга комлл>--tea, сдноз-нач-.о определяю®« текупий П, и эталонный у, КДЦ, а следовательно, относительный показатель технического состояния \\/j .
Для главного двигателя в качестве таких эксплуатационных г i-раметров выбраны среднее индикато* .юе давление Pi 'й частота вращения ксле"чатого вала П . Определение эталонных и текуких ха-рактег -стяк, показателей техничс -кого состояния механических 1..ре-дач двигателя и валопровода цедесообраа э производить при идентичных подведенной к винту мощности и частоте вращения вала П. .
Характеристики горпуса судна и пропудт-сивный коэффициент определяются при осадке Т и скорости хода судна IX , эталонный и тек>4Ий КПД гребного винта следует сравнивать при одинаковой относительной поступи А/, и шаговом отношении Н/Ь.
Эталонные модели для элементов судового комплекса базируются на результатах паспортных нормировочных испытаний судна, а также стендовых испытаний ГД.
Наряду с относительными показателями ТО представляется ваэтым определение абсолютных величия, характеризующих увеличение этоплу-атадионных затрат из-за ухудшения технического состояния эдеме;, га СК. В качестве такой величины выбран расход натурального топлива. Ухудшение ТС любого элемента СК, для принятых условий идентификации, вкзьвает соответствующее увеличение расхода топлива.
Во второй главе рассмотрены показатели оценки ГС системы "главный двигатель - валопровод", характеристики ГД, работавшего на ВРШ, предложив зависимость для расчета механического КПД главного двигателя в широком диапазоне эксплуатационных ¡агрузок, что позволяет оценивать эффективную мощность дизеля, а г акте постоянную и показатель степени вглтовой характеристики ре-игьного комплекса.
В работах, посвященных вопроса;' эксплуатацшг главных дизелей ) составе судовых комплексов, принидается.что эффекта ча-" модность :изеля, работающего на гребной винт, изменяется по закону
/4 ■ с.
де ¿-е - постоянная винтовой характеристики, определяемая за грузкой судна, состоянием корпуса, гребно1 о винта и пр.; - показатель степени, характеризующий кривизну винтовой
характеристики, принимаемый в приблизь, лных расчетахД*-3).
Ши этом считается, что крутизна винтовой характеристики определи 1тся только константой Се .
Для определения эффективных показателей работы ГД в широком диачазо«е эксплуатационных нагрузок, а таю» юцпссти. подведенной к винту, выполнен анализ алгоритмов, лспользуемьк для расчета ые-хшш"еск,ого КПД. Установлено, что зависимость вида
(б)
показатель степеш*) позволяет достаточно точно расчитать из-хаз:.;ческиГ К1Щ лишь в узком диапазоне частот вращения,
близком к номинальной, что сушет область использования алгоритма оценки состояния. Основываясь на выполненном анализе кривых механических потерь, для расчета ^ предложена аависимость
. / / „ \ N(0 (п\5 (6)
где 2игг" 0тт/'¡„ог Ос*О,П Пг ' относительная величина стендового механического КПД при эксплуатационной часгсте вращения ( {¡п0 - номинальный механический КПД);
А/и>>М - номинальная и эксплуатационная индикаторные мощности.
Проверка адекватв-сти выражечга (6) производилась в эксплуатационном диапазоне частот вращения по результат 1м стендовых ис-'питаний' ди'гдей. Результаты проверки показали, что максимальное отклонение расчетного значения не превысило 0. 4 %.
Анализ результатов обработки кривых стендовых испытаний различных типов дизелей покаьдл, что при построении эталонных моделей,' использующих эффективные показатели, необходимо определять коэффициенты модели0,р.,01 для конкретного дизеля, т.к. каждая размерность дизеля в пределах одного типоряда го..еет различную ско-
рость изменения параметра при идентичном характере зависимости. Осреднение же коэффициентов моделей для всего типоряда на понимэн-чых частотах вращения мокэт дать ошибку расчета эффективных показателей, а следовательно и формируемых моделей, порядка 4%.
С использованием уравнения (6) были росчитшш константы винтовых характеристик яда (4) для более чем 30 судов различных назначений и архитектуры корпуса Уст&г.опено, что показатель степени Jie. для однотипных дизелей существенно отличается при ходе судна в грузу и в балласте» причем в первом случае он болыгэ, чем lj втором. Вален также тот факт, что величина меняется в весьма широтах пределах для различных судов, что требует учета их фактических вначегчй при оценке технического состояния элементов СИ.
Относительный показатель ТС главного судового дизеля для эксплуатационного реот-а, характеризуемого частотой враиэнкя П в средним ннг'исаторпы:.! давлением p¿
Коэффициенты эталонной модели индикаторного КПД могут быть определены по результатам стендовых и паспортных нормировочных испытаний путем обработки массыа fr*[fltP¡] . 07 носительные значения среднего индикаторного давления .. частоты "рашэния вала двигателя) методом наименьшие квадратов. Шдель эталонного индикаторного КГЩ имеет вид: п *
о---—* 'Q,*Q,ñ.+atpí + Q3ñp£ +avñ**QsPí (8)
' lio
где oJt соответственно, текущий и номинальный эталонные индикаторные "ТЩ; - коэффициенты модели.
С учетом принятых условий идентификации механических передач
th
системы "главный двигатель - валопровод" - i\IP -idem, Я -Idem относительный показатель ТС иож*-> представить в ввиде
W * Ш , со
WM° Ni
где Mi - текущая индикаторная мощность;
j\f* - индикаторная мовдость для эталонного технического состояния механических пгтедач. В эксплуатационных условиях, наряду с относительными показа-еляыи особый интерес представляет определение абсолютных показателей из выражения
Д Bvj-B^-BJ (в)
где ByjyB^- часовой расход топлива при текущем и эталонном технических состояниях. Bifj определяется для принятых условий идентификации элемента СК.
Третья глава посвятна исследованию методов оценки технического состояния системы "корпус судна - гребной винт".
Основными эталонными характеристиками систеш для эксплуатационной осадки, скорости судна, частот" вращения и установочного шагового отношения ЕРШ являются отношение скорости судна к частоте враврния гребного винта Бп . коэффициенты полного сопротивления ^ . попутного пс.'ока У и васасывания Ь корпуса судна, коэффициенты упора и момента ^а гребного винта.
При использовали« известных методик для расчета винтовых характеристик судов появляется существенные погрешности, которые из-ва несоответствия реальных и расчетных значений буксировочного сопротивления, коэффициентов попутного потока и засасывания и. как следствие, окиЗок в определении относительной поступи гребного
винта не дшот юамоэтости производить достовегчую оценку технического состояния элементов системы "корпус судна - гребной винт".
3 связи с этим для решении поставленной задачи предложи адаптивный алгоритм, позволяющий определять тшата параметры систекы, которые обеспечивают соответствие основных параметров ганяиекса в целом и его элементов в отдельности на каадон эксплуатационной ро-язше. Т. 1С мощность, подведенная к гргбному винту Ар , шкет быть достаточно точно определена через шщшшторнуь мощность ГД //<' и механический ЗЩЦ системы "двигатель - передача", для 1саддьГо ре-жиыа известна величина коэффициента момента
М г1л Чв (10)
У со -
где У3 - плотность забортной води;
10 - диаметр гребного винта.'
То есъ, с учетом постановки задачи, для каздого реетма паспортных нормировочных испытаний необходимо определить такое значение коэффициента попутного потока у , которое бч давало при скорости ¡Л и расчетном значении относительной поступи винта с учето« >"йеште,яого эффекта и отличия шероховатости модели и натурного винта из момент провед^.-лш испытаний такое зоз акачеш© коэ(" ■ фздюнта момента. Тогда для текущего рота мокло определить эталонные значения коэффициентов попутного потока
* 4- ^РПЕ- (11)
' Л -.1. -.Т" »
г
0,514 Гл
и полного сопротивления воды двияегиш судна
Здесь С - смоченная поверхность корпуса;
Кт - коэффициент упора с учетом масэтабного эффекта и пй-
/б
роховатости лопастей.
Таким образом, по результатам расчетов, выполненных на базе паспортных нормировочных испытаний, для каадого режима имесся массивы численных значений If [ Г;{H/I))j ,\[iJ>i Т¡(У/Dj]t By [ Т,(ф)] ■ Обработка массивов методом наименьших квадратов позволяет получить коэффициенты полиномов, необходимые для расчета эталонных показателе,'- работы судна.
Показатель техничекого состояния системы "корпус судна - грешной винт" при условиях Г - idem, - idem через часовой расход топлива может быть представлен в виде
W Jl Ov 1 (13)
W/w' " Ч В„ QM ЦМ*
Вместе с тем, показатель ТС системы через гидродинамические характеристики может быть записан в виде
Wet
KrJislzL Л" IiM • vm~к* к; 1-е n ¿г(у)
В процессе эксплуатации козффш. :ент полного сопротивления при указанных условиях идентификации увеличивается на зеличинуд^. зтом должно выполняться условие Wptf'Wp,.?- То есть, задавая вели-чинул У , методом последовательных прибижений можно добиться равенства показателя технического состояния системы, вычисленного по уравнениям (13) и (14). Бри условии / ~ W^z ) > £-WPt< производится корректироь.са прирления коэффициента полного сопротивления У по формуле
С Д Т ( VJmh , ) (15)
^V-T-f ~Шг 'V '
Показатель технического состояния гребного винта находится
при условии - idem J »
Wt кт Ка , „ч
где индексом " обозначены эталонные гидродинамические характеристики гребного винта.
Увеличение расхода топлива вследствие изменения ТС систеш "корпус судна - гребной винт" определяется из выражения
д ßw - В с, - . (17)
В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований показателей технического сои-гояния судового комплекса и его элементов, выполненных на УПС "Профессор Кудревич" и т/х "Степан Лртеыенко".
Исследования производились с целью оценки стабильности относительных показателей технического состояния на различных эксплуатационных режимах, а тага® степени влияния состояния на оценочные показатели для элементов судового комплекса.
Стабильность показателя VJ ¡_ подтверждена путем его определения на 5 винтовых характеристиках в широким диапазоне частот вращения при эксплуатационных испытаниях ГД Зульцер 6RD56, Отклонение VJi от ^редне. о для текущей серии исггганий не превышало 1.5 %.
Представленное на рие.1 изменение относительного показате.-i W( ГД Зульцер 6RD56 наглядно иллюстрирует сутдэственщ j зависимость от технического состояния. С "ечением времени вследствие ухудшения работы топливной аппаратуры значение показателя VJi стало снижаться до 0.97, а затем до 0.95, При появлении прорыва газоа в цилиндре Н 5 показатель ТС снизился до V/' -0- 9, что к определило необходимость выполнения моточистки. После выполнения моточистки показатель увеличился до 0.95.
Испытания судового комплекса т/" "Степан Артеменко" проводились а течении 3 месяцев. &ии произведены оценка изменения техни-
Wt
1,00
0.S6 Ö.M
D.9Û
1 !
1 1 1
л 1 1
\ ! ffwewa««*-1
\ \ 1 I
\ \ Î ! \ !
N ¡ !
я и 0 120 160 200 h,г
Plie i. Изменение относительнее показателя технического состояния W¿ ГД GRD5G т/х "Профессор Кудрепич"
ческого состояния главного двигателя и систем; "корпус судна -гребной винт". Изменение относительного показателя технич ";кого состояния главного двигателя представлено на рис. 2.
Во время рейса были произведены моточистки двух цилиндров и регулировка топливной аппаратуры. Однако произведенные работы не оказали заметного влияния на величину показателя Iл/ , имеющего гостаточно низкое значение 1л/< - 0.92. Причиной его существенного снижения являлось использование изношенных распылителей (площадь отверстий нового распылителя § - 4.52 !/•'*). В первой серии испытаний были установлены распылители с фактической плошадыо отверстий г г г г
I - 4.83 мы , во второй серии - | - 5.08 мм , что вызвало падение относительного "оказа-еля доМ- 0.9. В третьей серии только на втором щ>-индре был установлен нсчый распылит"ль с площадью отверстий / - 4.30 мм' однако при этом относительный показатель технического состояния вырос до М- 0.92 при одновременном существенном снижении температуры выпускных газов за цилиндром.
Изменение относительного показателя ТС системы "корпус судна - гребной винт" представлено на рис.2. Как видно из рисунка, показатели .0 системы "корпус судна - грс-оной винт" при движении судна изменялись незначительно, однако после длительной стоянки а тропиках показатель существенно лленьнился. При этом на гребной винт приходилось порядка 8 - 12 У. от обирл ^ уменьшения показателя. Отклонение оценочного показателя от среднего не превышали 27.. При этом более существенно изменялась относительная величина коэффициента полного сопротпления, колебания расчетных значений [которого на различных эксплуатационных режимах не превышали 8 X.
Эксперимента-мше исследования подтверждают возможность использования относительных показателен для оценки ТС судового комплекса и его элементов в условиях эксплуатации.
М1
^РК
С,и 0.95
0,35 0,92 0.91
к
N
р=-
500 Ш 500 600 ?00
Рис 2. Изменение относительных показателей технического . состояния т/х "Степан Артеменко"
-- - Ы'.гд егашвм
— -М.,системы "корпус судна - гребной винт"
г/
ЗАКЛЮЧЕНИЕ (основные результаты и выводы по работе)
1. Широкое распространение ВРШ на флоте обусловлено их рядом преимуществ в сравнении с ВИЛ. Однако вопросам оценки технического состояния судового комплекса с ВРШ в настоящее время уделено недостаточно внимания. Уточнение значений показателя степени в зависимости от осадки судна и положения лопастей винта позволит существенно уменьшить разброс оценочных показателей при контроле состояния элементов судового комплекса
2. Предложенное выражение для расчета механического КЦЦ позволяем в Еироко" диазоне режимов работы судового комплекса определять эффективную модность главного двигателя и мощность, подведенную к гребному винту.
3. Оценка технического состояния должна производиться для судового комплекса в целом и его элементов в отдельности. Показатели технического состояния должны определяться на л. Зом эксплуатационном режиме с использованием штатной контрольно измерительной аппарат.рн и адекватно отражать несложные изменения технического состояния судового комплекса и его элементов.
•1. Универсальным относительным показателем технического состояния, характеризующем техническое состояние элемента судового комплекса, пожат служить отношение КПД текгаэго и эталонного, определенного для принятых условий идентификации.
5. Эталонный КГ7И соответствующего элемента судового комплекса определяется по математической модели, построенной но эталонным токазателям работы сурового комплекса, которые определяется с использованием дачных стендовых, паспортных нормировочных и приемо-
сдаточных испытаний судна
6. Предложенные абсолютные показателя технического состояния судового комплекса и его элементов позволяют определить увеличьлпе расхода топлива на главный двигатель иэ-еа ухудшения технического состоянии элемента судового комплекса
7. Разработана методика, алгоритм и программа расчета относительных и абсолютных показателе,., технического состояния судового комплекса и его элементов в условиях эксплуатации.
8. Экспериментальные исследования подтверждает адекватность предложенных методики и алгоритма определения показателей техни-чес!юго состояния в условиях эксплуатации.
Результаты исследований-могут бить использованы на судах и в организациях, эксплуатирующих флот, а такж в учебном процессе в учебных заведениях, где изучаются дисциплины "Техгг'еская эксплуатация флота", "Судовые энергетические установки".
Основные положения диссертации опубликованы в работах :
1. Друцкий O.E. , Аболеткш С. Е. и др.
Получение уточненных результатов индицировали« ма. хюборог чьи дизелей в условиях эксплуатации при использовании мик^о ЭВМ // Техническая эксплуатация флота. - 11 : В/О "Ш^ :ехинформреклама". - 1086,-С. 19-25.
2. Конаков Г. А.. Чорба Е А.. Абодешкин С. Е.
Интегральная оценка ъехничекого состояния судового малооборотного дизеля в составе пропульсивного ко^лекса в условиях 01ссплуатацим. // Техническая эксплуатация флота - Н : Б^О "Иэртехинформреклама", 168 С. 15-21.
3. Конаков Г. А. . Грехов К А. . Желудков Д. Н. . Лболеисин С. Е. Цзделяровакии. влечет и алализ процессов газообмена судового дизе-
гз
ля на ЭВМ. - Ц : 1У0 "№>ртехинформреклама", 1988.- 40 с.
•1. Разработка методики оценки эффективности эксплуатации про-пульсивного комплекса с дизельной энергетической установкой : Отчет о НИР (пронежут.}/ Одесское высшее инженерное морское училище (ОВИМУ). Руководитель работы Г. Л. Конаков.
N ГР 01860047301. йнв. N 02870009430.-Одесса, 1986.- 67 с.
5. Разработка методики оценки эффективности эксплуатации про-пульсивного комплекса с дизельной энергетической установкой : Отчет о НИР (заключит.)/ Одесское высшее инженерное морское училисе (ОВШУ). Руководитель работы Г. А. Конаков. -N п- 0186СЮ473Г1. Инг, N 028900047160. -Одесса. 1987. - 90 с.
-
Похожие работы
- Повышение эффективности энергетической установки за счет применения гребных винтов с дискретным регулированием шага
- Параллельная работа автономного дизель-генератора с валогенератором на судах с винтом регулируемого шага
- Обоснование и промышленная реализация имитационных испытаний главных дизельных установок судов с винтами регулируемого шага
- Исследование изменений винтовой характеристики судового малооборотного дизеля в эксплуатации
- Комплекс методов имитационных испытаний главных дизельных установок судов с винтами регулируемого шага
-
- Теория корабля и строительная механика
- Строительная механика корабля
- Проектирование и конструкция судов
- Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства
- Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)
- Физические поля корабля, океана, атмосферы и их взаимодействие