Повышение эффективности эксплуатации судовых дизелей на основе совершенствования методов и средств контроля их режимных параметров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.05, доктор технических наук Самойленко, Анатолий Юрьевич

• Самойленко, Анатолий Юрьевич
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Самойленко, Анатолий Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РЕСУРСА СУДОВОГО ДИЗЕЛЯ, ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ ЕГО ПОДВИЖНЫХ УЗЛОВ.

1.1 Методы и средства эксплуатационного контроля параметров механической напряженности деталей ЦПГ и использования энергетического ресурса двигателя.

1.1.1 Контроль параметров рабочего процесса дизеля

1.1.2 Влияние индикаторного канала на результаты индицирования судовых дизелей.

1Л .3 Методы настройки углов ВМТ в СКРП.

1.2 Методы эксплуатационного контроля температуры подвижных деталей судовых дизелей

1.3 Анализ методов и средств эксплуатационного контроля эффективной мощности в судовых дизель-редукторных установках.

1.3.1 Метрологические характеристики судовых торсиометров

1.3.2 Контроль мощности двигателей в судовых дизель-редукторных установках.

1.4 Выводы по главе

2. МЕТОДОЛОГИЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ВЛИЯНИЯ ИНДИКАТОРНОГО КАНАЛА.

2.1 Модель для исследования методов настройки СКРП, гармонического анализа и синтеза индикаторных диаграмм

2.2 Оценка информативности гармонических составляющих рабочего процесса дизеля.

2.3 Диапазон применения СКРП с традиционными методами обработки сигнала в условиях влияния индикаторного канала

2.4 Методика восстановления индикаторной диаграммы по сигналу на выходе индикаторного канала.

2.5 Определение собственной частоты канала.

2.6 Определение добротности индикаторного канала и восстановление искаженного в нем сигнала.

2.7 Диапазон применения СКРП, построенных на основе анализа спектра индикаторной диаграммы.

3. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО

КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОДВИЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ

СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ.

3.1 Принципы построения систем бесконтактной передачи информации с подвижных деталей дизеля.

3.2 Методы и средства контроля температуры поршня в одноцилиндровом варианте

3.3 Методы и средства контроля температуры крейцкопфных подшипников.

3.4 Централизованный контроль температуры подвижных деталей судового малооборотного двигателя.

3.5 Многоканальный контроль параметров тепловой напряженности подвижных деталей дизеля.

3.5.1 Принципы организации многоканального контроля.

3.5.2 Опытный образец системы ТЕРМОКОНТ.

3.5.3 Преобразование информации в ТЕРМОКОНТЕ.

3.5.4 Программно-алгоритмическое обеспечение системы.

4. МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

ДВИГАТЕЛЕЙ СУДОВЫХ ДРУ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ

МУФТАМИ СКОЛЬЖЕНИЯ.

4.1 Использование электромагнитных муфт для контроля мощности двигателей судовых ДРУ.

4.2 Влияние режимных параметров на характеристики муфты.

4.3 Влияние переменной нагрузки на точность контроля.

4.4 Влияние нелинейности характеристики муфты на точность контроля.

4.5 Оценка ошибки измерения мощности

4.6 Оценка ошибки контроля рассогласования мощностей двигателей.

5. СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ В ЭКОНОМИЧНОМ ИСПОЛНЕНИИ.

5.1 Основы технического решения СКРП.

5.2 Датчик давления на основе преобразователя ЛХ-412.

5.3 Программно-аппаратный комплекс для разработки СКРП.

5.3.1 Аппаратные средства комплекса.

5.3.2 Программное обеспечение комплекса.

5.4 Алгоритмическое обеспечение СКРП.

5.4.1 Общий алгоритм работы.

5.4.2 Набор и нормализация массива давлений.

5.4.3 Алгоритмы определения показателей рабочего процесса.

5.4.4 Получение развернутой индикаторной диаграммы, определение эффективной мощности и других показателей

5.4.5 Алгоритмы настройки.

6. РЕЗУЛЬТАТЫ РЕАЛИЗАЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ.

6.1 Технические характеристики и результаты применения СКРП.

6.2 Результаты и перспективы применения средств контроля теплового состояния подвижных деталей дизеля.

6.2.1 Устройства контроля в одноцилиндровом варианте.

6.2.2 Конструктивное исполнение СЦКТ для двигателя 8/?М)

6.2.3 Результаты применения СЦКТ на главном двигателе т/х "Маршал Говоров".

6.2.4 Перспективы применения многоканальной системы контроля теплового состояния ТЕРМОКОНТ.

6.3 Реализация средств контроля эффективной мощности двигателей ДРУ с электромагнитными муфтами.

6.3.1 Статистическая обработка экспериментальных данных.

6.3.2 Прибор ИОН-М и методика оценки параметров двигателей ДРУ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности эксплуатации судовых дизелей на основе совершенствования методов и средств контроля их режимных параметров»

Актуальность темы. Достигнутый к настоящему времени уровень автоматизации судовых энергетических установок (СЭУ) морских судов обеспечил почти двукратное сокращение численности экипажа судна при переходе на безвахтенное обслуживание энергетической установки. В этих условиях значительно возросла роль информационного обеспечения в принятии решений по управлению оборудованием СЭУ, в обеспечении его надежной работы при возможно более полном использовании энергетического ресурса оборудования. В определяющей степени это относится к судовым дизелям, как главным, так и вспомогательным.

Обширные исследования, проведенные И.В.Возницким, С.И.Горбом, А.А.Грином, Б.П.Башуровым, Г.А.Давыдовым, С.Н.Драницыным, Н.Е.Жадобиным, А.А.Иванченко, С.В.Камкиным, Ю.Н.Мясниковым, М.К.Овсянниковым, В.А.Петуховым, В.А.Шишкиным, В.П.Шмелевым и другими отечественными и зарубежными учеными решили многие задачи в области повышения эффективности технической эксплуатации судовых дизелей и дизельных установок. Однако проблема далеко не исчерпана.

Главный судовой двигатель характеризуется рядом значений мощности - максимальная, номинальная, эксплуатационная и др. Для обеспечения надежной длительной работы его эксплуатационная мощность преднамеренно занижается относительно номинальной, исходя из ожидаемого в эксплуатации неконтролируемого среднестатистического отклонения параметров его тепловой и механической напряженности в худшую сторону относительно номинальных значений. При этом энергетический ресурс двигателя не используется полностью. Применительно к конкретному двигателю эти отклонения всегда носят неопределенный, вероятностный характер, в связи с чем вероятность отказа сохраняется на достаточно высоком уровне. Исключить или снизить эту неопределенность для конкретного двигателя возможно только индивидуальной оценкой его режимных параметров, в частности используемых в качестве ограничительных. Для этого двигатель должен быть контролируемым по всем его основным узлам и на всех этапах преобразования энергии: цилиндр - поршень - кривошипно-шатунный механизм (в первую очередь - подшипники) - вал.

Ведущие дизелестроительные фирмы {MAN B&W и др.), фирмы, работающие в области автоматизации судов {Autronica, ASEA, Lingso Marine и др.), научно-исследовательские организации (ЦНИИМФ, ЦНИДИ и др.), классификационные общества (Регистр Ллойда и др.) проводят интенсивные исследования по совершенствованию существующих и разработке перспективных методов и средств оценки режимных и диагностических параметров дизелей [100], [110], [112]. В данной области сформировались такие направления их деятельности, как: i

- контроль температур рабочих сред и наиболее ответственных узлов двигателя на уровне отдельных цилиндров - выпускные газы, охлаждающая вода, крышка, втулка цилиндра;

- оценка параметров рабочего процесса дизеля на уровне цилиндра и в среднем по двигателю;

- оценка интегральных показателей работы двигателя - мощность, расход топлива и др.

В области контроля параметров тепловой напряженности дизелей существующие решения ограничиваются наиболее доступными деталями ци-линдро-поршневой группы (ЦПГ) - крышка, втулка [100]. Температурный режим весьма нагруженных в тепловом и механическом отношении деталей движения - поршень, подшипники, в эксплуатации прямо не контролируется. Измерение температуры поршня выполняется во время заводских испытаний двигателей и, по сравнению с эксплуатационным периодом, носит кратковременный характер. Вместе с тем, на подвижные детали (поршень, подшипники, кольца) приходится до 25% отказов деталей ЦПГ, в том числе до 40.60% наиболее опасных, внезапных отказов [7].

Разработкой систем контроля рабочего процесса (СКРП) дизеля занимаются многие фирмы {Autronica, Icon Research и др.). Получаемые от СКРП значения параметров рабочего процесса используются для оценки нагрузки двигателя (цилиндра), уровня его механической напряженности, для решения диагностических задач и др. Развитие таких систем идет в основном по пути совершенствования визуализации процесса контроля и процедуры диагностирования. Это почти автоматически вынуждает разработчиков использовать в качестве основы СКРП достаточно производительный (и дорогой) компьютер класса PC. Стоимость таких систем не опускается ниже 14 . 15 тыс. долларов США. На фоне строительной стоимости супертанкера эта цифра не представляется значительной. Однако существует большое количество относительно малых судов, как транспортных (в том числе "река - море"), так и рыбопромысловых, судов вспомогательного флота, для которых эта цифра весьма значима. Таким образом, образовалась своеобразная ниша, не заполненная предложениями разработчиков СКРП - с одной ее стороны индикатор типа "Майгак", с другой - на порядок более дорогая и сложная в эксплуатации, требующая более высокой квалификации судового персонала система диагностики на основе РС-компьютера.

Помимо экономического аспекта, в области контроля рабочего процесса сохраняются серьезные методологические проблемы. В частности - негативное влияние индикаторного канала на результаты индицирования дизелей, особенно средне - (СОД) и высокооборотных двигателей (ВОД). Методика устранения этого влияния отсутствует. Кроме этого, отсутствует общепринятая методика настройки в СКРП углов верхних мертвых точек (ВМТ). Это затрудняет применение СКРП, обуславливает значительную погрешность и субъективность получаемых оценок.

Особое значение решение указанных проблем приобретает в связи с реализацией концепции судового малооборотного двигателя (МОД) с электронным управлением. Компьютерное управление топливоподачей в таком двигателе (например, двигатели серии МЕ-С фирмы MAN B&W) базируется на непрерывном автоматическом контроле среднего индикаторного давления (pmi) и максимального давления процесса (ртах) [112]. В этой связи актуальной является разработка устойчивых к дестабилизирующим факторам, информационно обоснованных алгоритмов получения параметров рабочего процесса.

Интегральным показателем, определяющим уровень тепловой и механической напряженности деталей ЦПГ и характеризующим степень использования энергетического ресурса двигателя, является задаваемая в эксплуатации эффективная мощность (Ne). Несмотря на многообразие существующих средств ее оценки [1], [24] (торсиометры), задача измерения Ne не нашла окончательного решения в судовых дизель-редукторных установках (ДРУ), где она осложняется малой располагаемой базой измерения на участке от фланца вала двигателя до фланца вала редуктора, не позволяющей применить известные торсиометры. Кроме этого, торсиометры являются сравнительно дорогими устройствами (15 тыс. долларов США и более), что делает экономически нецелесообразным их применение на относительно малых судах.

Таким образом, в судовых дизельных установках отсутствует контроль параметров тепловой напряженности подвижных деталей дизеля (поршень, подшипники), наблюдается повышенная погрешность или невозможность (затрудненность) контроля энергетических параметров (рт1) и параметров механической напряженности (ртах и др.) СОД и ВОД, а также степени использования энергетического ресурса как на уровне цилиндра, так и в целом по двигателю (AQ и по двигательной установке. Это указывает на то, что существует крупная научная проблема - неполное использование в эксплуатации располагаемого энергетического ресурса двигателя и повышенный риск его отказа из-за несовершенства методов и средств эксплуатационного контроля режимных параметров, характеризующих тепловую и механическую напряженность деталей движения дизеля, а также степень использования энергетического ресурсацилиндра, двигателя,дизельной установки.

Проблема усугубляется относительно высокой стоимостью существующих средств контроля, что делает экономически нецелесообразным их применение на двигателях относительно малой мощности. Решение этой проблемы позволит повысить провозную способность морских судов и снизить издержки их эксплуатации, что имеет важное хозяйственное значение.

Учитывая комплексный характер процессов в дизеле, параметры механической и тепловой напряженности деталей ЦПГ должны рассматриваться совместно и в связи с задаваемой двигателю эффективной мощностью, от которых они непосредственно зависят.

Объектом исследования является процесс технической эксплуатации судовых дизелей, в частности - применение методов и технических средств для обеспечения эксплуатационного контроля высокоинформативных режимных параметров дизелей с целью достижения их надежной работы при возможно более полном использовании энергетического ресурса.

Предметом исследования являются методы и технические средства, обеспечивающие прямой эксплуатационный контроль температурного режима подвижных деталей дизеля, наряду с методологически и информационно обоснованным контролем параметров рабочего процесса и с учетом задаваемой в эксплуатации эффективной мощности.

Цели и задачи исследования. Целью исследования является повышение эффективности эксплуатации судовых дизелей за счет более полного использования их энергетического ресурса на основе разработки и применения методов и средств, обеспечивающих комплексное оперативное информационное отображение состояния двигателя по параметрам тепловой напряженности подвижных деталей дизеля (поршень, подшипники), рабочего процесса в цилиндре дизеля, независимо от частоты его вращения, и эффективной мощности в судовых дизель-редукторных установках.

Для достижения поставленной цели исследования необходимо было решить задачи по разработке:

- методологии контроля параметров рабочего процесса дизеля в условиях влияния индикаторного канала, включая методику восстановления искаженного каналом сигнала и информационно обоснованные алгоритмы получения оценок основных параметров рабочего процесса;

- методологических основ и способов прямого эксплуатационного контроля температуры подвижных деталей дизеля - поршня, подшипников;

- метода контроля эффективной мощности двигателей и равномерности ее распределения в судовых ДРУ с электромагнитными муфтами;

- программно-алгоритмического обеспечения, технической реализации и апробации средств контроля рабочего процесса и эффективной мощности, экономически целесообразных для использования на двигателях относительно небольшой мощности;

- средств постоянного эксплуатационного контроля температуры подвижных деталей ЦПГ и подшипников, методики их применения;

- технических средств контроля эффективной мощности двигателей в ДРУ по параметрам электромагнитных муфт.

Методы исследования. Основные научные результаты получены с использованием методов гармонического анализа и синтеза, статистического, корреляционного, регрессионного анализов, анализа динамических систем, методов дифференциального и интегрального исчисления, методов компьютерного моделирования, методов структурного синтеза и схемотехники электронных и микропроцессорных устройств информационного назначения, разработки и отладки программно-алгоритмического обеспечения микропроцессорных систем.

Информационной базой исследования являются: научные публикации по теме исследования; техническая документация на средства контроля параметров судового энергетического оборудования, разработанные отечественными и зарубежными фирмами; отчеты о научно-исследовательских работах, в том числе выполненные под руководством и при участии автора; результаты выполненных автором расчетов, проведенных им натурных и компьютерных экспериментов; результаты разработки и применения опытных образцов средств контроля параметров судовых дизелей, разработанных автором, включая статистические данные по их применению и результаты их обработки.

Научная новизна исследования определяется:

- разработкой методологии контроля параметров рабочего процесса дизеля с учетом влияния характеристик индикаторного канала на параметры индицирования;

- предложенным методом определения показателей рабочего процесса на основе гармонического анализа развернутой индикаторной диаграммы;

- разработкой методологических основ постоянного эксплуатационного контроля температуры подвижных деталей судового дизеля -поршня, подшипников;

- разработкой метода использования электромагнитных муфт в составе дизель-редукторных установок для контроля эффективной мощности двигателей;

- разработкой программно-алгоритмического обеспечения средств контроля рабочего процесса и эффективной мощности, экономически целесообразных для применения на двигателях относительно малой мощности;

- разработкой методов структурного, параметрического и алгоритмического синтеза средств эксплуатационного контроля параметров тепловой напряженности подвижных деталей дизеля.

На защиту выносятся:

- методология контроля параметров рабочего процесса дизеля, базирующаяся на гармоническом анализе индикаторной диаграммы, учитывающая и/или устраняющая влияние индикаторного канала дизеля на результаты его индицирования;

- метод определения параметров рабочего процесса, базирующийся на гармоническом анализе индикаторной диаграммы;

- методологические основы структурного и параметрического синтеза средств эксплуатационного контроля температуры подвижных деталей двигателя, а также алгоритмы обработки получаемых сигналов;

- алгоритмическое обеспечение средств контроля параметров рабочего процесса, экономически целесообразных для применения на двигателях относительно малой мощности;

- метод применения электромагнитных муфт судовых ДРУ для контроля эффективной мощности двигателей и технические средства его реализации.

Практическая ценность и реализация работы.

Разработанные методы и технические средства позволяют решать следующие практические задачи эксплуатации судовых дизелей:

- прогнозировать постепенные и предотвращать внезапные отказы, обусловленные изменением технического состояния подвижных деталей ЦПГ, отражающемся на их температурном режиме;

- оперативно оценивать режим нагружения подвижных деталей ЦПГ и располагаемые запасы по параметрам тепловой напряженности;

- повысить точность определения параметров рабочего процесса, в частности - СОД и ВОД, на этой основе повысить точность оценки располагаемых запасов по параметрам механической напряженности цилиндра и степень использования его энергетического ресурса;

- использовать средства контроля параметров рабочего процесса на судовых среднеоборотных и высокооборотных дизелях в полном объеме их функций, без ограничений, накладываемых влиянием индикаторного канала;

- индивидуально оценивать режим нагружения каждого из двигателей ДРУ по эффективной мощности и распределять общую нагрузку между двигателями, обеспечивая, тем самым, минимальный удельный расход топлива [31] и более полное использование энергетического ресурса установки;

- более обоснованно, с учетом параметров тепловой и механической напряженности подвижных деталей, задавать ограничительные характеристики дизеля;

- использовать параметры тепловой и механической напряженности подвижных деталей дизеля в качестве диагностических.

Разработанные автором методики и технические средства ориентированы на применение в условиях эксплуатации судовых дизелей, разработаны по условию минимальной стоимости их реализации при достижении приемлемых в эксплуатации метрологических характеристик и уровня эксплуатационной надежности, технически реализованы в виде опытных образцов и серий.

Разработки автора нашли применение и внедрены:

- бесконтактные устройства контроля температуры поршня в одноцилиндровом варианте БУКТ-1, БУКТ-1М - при проведении исследований по выбору основного эксплуатационного режима СЭУ нефте-рудовозов типа "Маршал Буденный" Новороссийского морского пароходства [116], [129], (приложение 1), а также главного двигателя рыбопромысловых судов типа БМРТ "Прометей" объединения "Новороссийскрыбпром" [115];

- система централизованного контроля температуры поршней БУКТ 8-2 - на главном двигателе т/х "Маршал Говоров " в составе системы оценки технического состояния (СОТС) малооборотного дизеля [125], ее применение позволило предотвратить и локализовать ряд аварий главного двигателя [119], (приложение 2);

- система централизованного контроля температуры крейцкопфных подшипников БУКТ-К - в составе СОТС на главном двигателе т/х "Маршал Говоров "[119];

- системы контроля рабочего процесса на основе микроконтроллеров: в Институте проблем транспорта РАН (приложение 6) и в последующем - в АО "Балтийское морское пароходство"; в объединении "Новороссийскрыбпром", на судах типа БМРТ "Прометей" [65], (приложения 5, 7); в ряде других организаций;

- методика и средства контроля эффективной мощности двигателей ДРУ с электромагнитными муфтами - на серии судов типа "Атлан-тик" объединения "Новороссийскрыбпром" [83], (приложения 8, 9).

Результаты выполненных исследований используются автором в курсах лекций для судовых механиков, проходящих дополнительную подготовку в Южном региональном центре дополнительной профессиональной подготовки при НГМА, в учебном процессе судомеханического факультета НГМА при подготовке судовых механиков и электромехаников (приложения 10,11).

Апробация работы. Основные научные результаты работы докладывались на отечественных и международных конференциях и семинарах: на постоянно действующем семинаре "Двигатели внутреннего сгорания" при кафедре ДВС МВТУ им. Н.Э.Баумана (1988 г.); на научных конференциях в НГМА в период 1982.2000 гг.; на международной конференции "Информационные технологии в моделировании и управлении" (Санкт-Петербург, 2000 г.); на международной конференции "Компьютерное моделирование 2002" (Санкт-Петербург, 2002 г.); на международной конференции "Безопасность водного транспорта" (Санкт-Петербург, 2003 г.), на секции энергетики Дома ученых им М.Горького (Санкт-Петербург, 2003 г.), на научно-техническом совете судомеханического факультета Государственной морской академии имени адмирала С.О.Макарова (2003 г.). Результаты и перспективы применения разработанных методов и технических средств обсуждались со специалистами БМЗ (1984 г.), ЦНИДИ (1989 г.), Новороссийского морского пароходства (1982. 1987 гг.), объединения "Новороссийскрыб-пром"( 1982. 1987 гг.).

Публикации. Результаты проведенных автором исследований отражены в 40 научных публикациях, из которых основное содержание диссертации опубликовано в научной монографии, 24 научных статьях, в том числе 6 в центральной печати, и в учебном пособии с грифом учебно-методического объединения по образованию в области эксплуатации водного транспорта. Разработки защищены тремя авторскими свидетельствами на изобретения. Результаты исследований отражены также в 8 отчетах по хоздоговорным научно-исследовательским работам, выполненным под руководством или при участии автора в качестве ответственного исполнителя.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения. Содержание работы изложено на 332 страницах, включая 245 страниц текста, 114 рисунков, 21 таблицу и список литературы из 129 наименований на 14 страницах. Приложение включает акты испытаний и внедрения разработанных методов и технических средств на 39 листах.

Заключение диссертации по теме «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)», Самойленко, Анатолий Юрьевич

1.4 Выводы по главе

На основе анализа, выполненного в данной главе, можно сделать следующие выводы и сформулировать задачи исследования: Измерения выполнены механиком РТМ "Тихорецк" Родионовым C.B., обработка - автором.

1. Основным средством контроля степени использования энергетического ресурса двигателя, а также уровня механической напряженности деталей ЦПГ и подшипников КШМ является СКРП. При условии не превышения допустимого уровня механической напряженности деталей двигателя, использование в эксплуатации его энергетических возможностей напрямую зависит от достоверности и уровня погрешности получаемых от СКРП оценок параметров рабочего процесса.

2. Индикаторный канал искажает сигнал и вносит погрешность в определение показателей рабочего процесса судовых дизелей, особенно значительную для СОД и ВОД. В условиях его влияния различные методы настройки углов ВМТ дают разные результаты, в связи с чем не существует единой общепринятой методики дастроййГего настройки.

3. Необходима разработка методики восстановления процесса в цилиндре по искаженному сигналу, полученному с индикаторного канала. Учитывая сложную форму сигнала, каковым является индикаторная диаграмма дизеля, целесообразно рассматривать его в частотной области.

4. В связи с реализацией концепции судового дизеля с компьютерным управлением возрастают требования к надежности средств измерения таких параметров, как рт1 и ртах. Необходим пересмотр существующих и поиск новых, более эффективных алгоритмов их получения.

5. Относительно высокая стоимость СКРП делает экономически нецелесообразным их применение на двигателях относительно небольшой мощности, в частности - СОД и ВОД, где особенно сильно проявляется влияние индикаторного канала. Это обусловливает актуальность разработки средств контроля рабочего процесса в экономичном исполнении.

6. Отсутствие прямого эксплуатационного контроля температурного режима подвижных деталей судовых дизелей вынуждает разработчиков обеспечивать повышенные запасы их прочности, а эксплуатационников -снижать эксплуатационную мощность двигателя. Вследствие этого энергетический ресурс двигателя не используется в полной мере, а вероятность внезапного отказа (задир цилиндра и др.) сохраняется на достаточно высоком уровне.

7. Необходима разработка методов и апробированных в длительной эксплуатации средств прямого эксплуатационного контроля теплового режима подвижных деталей дизеля - поршня, подшипников.

8. Степень использования в эксплуатации энергетического ресурса дизельной установки прямо зависит от погрешности оценки ее эффективной мощности. Более точный контроль мощности позволяет обеспечить эксплуатацию двигателей судовых ДРУ с меньшим рассогласованием нагрузок и более полно использовать энергетический ресурс дизельной установки. Однако резервы снижения погрешности традиционных типов судовых торсио-метров исчерпаны - для эксплуатационных условий она оценивается на уровне не менее 1,0%.

9. Применение в судовых ДРУ торсиометров традиционного типа технически затруднено из-за малой располагаемой базы измерения и экономически нецелесообразно из-за их высокой стоимости. Это обусловливает актуальность разработки методов и средств контроля эффективной мощности, требующих минимальной базы измерения, не уступающих по точности известным торсиометрам и при этом более дешевых.

2. МЕТОДОЛОГИЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ВЛИЯНИЯ ИНДИКАТОРНОГО КАНАЛА

2.1 Модель для исследования методов настройки СКРП, гармонического анализа и синтеза индикаторных диаграмм Для исследования способов настройки СКРП, гармонического анализа индикаторных диаграмм и методов восстановления искаженного в канале сигнала, на ЭВМ моделировалась система, показанная на рис.2.1.

Рис. 2.1 Структура моделируемой системы

Моделируемый в цилиндре рабочий процесс (сигнал MODEL) поступает в модель индикаторного канала, на выходе которого формируется сигнал CMODEL. Один из этих сигналов подается в аналого-цифровой преобразователь (АЦП), осуществляющий 12-разрядное преобразование, при котором диапазону моделируемого давления 0.15 бар соответствует диапазон выходного кода АЦП 0.4095.

Сформированный в АЦП цифровой сигнал поступает в блок гармонического анализа, где индикаторная диаграмма представляется суммой гармоник. В блоке синтеза осуществляется обратное преобразование, с учетом параметров канала, при котором учитывается определенное число гармоник. На его выходе формируется синтезированный сигнал SMODEL.

Одновременно сигнал с выхода канала поступает в модель СКРП, которая содержит фильтр нижних частот (ФНЧ) второго порядка, предназначенный для ослабления колебаний, вносимых каналом в сигнал. Фильтр моделируется колебательным звеном, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) которого задается значениями добротности и частоты среза Д. На выходе ФНЧ формируется сигнал FMODEL. Выходной сигнал ФНЧ в 12-разрядном АЦП преобразуется в цифровой сигнал и поступает в устройство обработки (вычислитель) СКРП. При необходимости ФНЧ может быть исключен из цепи обработки сигнала.

Модель вычислительного алгоритма СКРП предусматривает возможность ручной или автоматизированной (по условию рт1= 0) настройки фвмъ а также расчет показателей процесса pmi, ртах, артах, рсотр, рехр. Расчет этих показателей выполняется традиционными для СКРП методами:

- определение угла фвмт производится по условию pmi=0 при отключенной топливоподаче в цилиндр;

- определение показателей процесса базируется на непосредственной обработке развернутой индикаторной диаграммы, полученной с выхода индикаторного канала с постоянным, возможно меньшим шагом по углу ПКВ, обеспечиваемым либо соответствующим количеством штифтов в датчике УП, либо расчетом на ЭВМ промежуточных значений углов ПКВ, либо тем и другим способом;

- обработка сигнала, учитывающая параметры индикаторного канала отсутствует;

- фильтрация сигнала в ФНЧ отсутствует.

Для сопоставления аналогичные показатели рассчитываются:

- на выходе цилиндра, по сигналу MODEL;

- на выходе индикаторного канала, по сигналу CMODEL;

- на выходе ФНЧ, по сигналу FMODEL;

- по синтезированному сигналу SMODEL.

Все формируемые моделью сигналы представляются целочисленными массивами мгновенных значений давлений в процессе, элементы которых сформированы с шагом 0,25°ГЖВ. Каждый из формируемых сигналов выводится на монитор ЭВМ в виде развернутой индикаторной диаграммы.

Блок-схема программы, моделирующей данную систему, приведена на рис. 2.2.

При моделировании могут задаваться:

- конструктивные параметры дизеля - степень сжатия (е), диаметр, ход поршня, отношение радиуса кривошипа к длине шатуна и др.;

- режимные параметры дизеля - частота вращения (п), давление продувочного воздуха (р5,) относительный индекс топливного насоса (ИТН) и др.;

- параметры индикаторного канала - собственная частота /с (соответствующая скорости звука 340 м/с) и его добротность 0;

- параметры ФНЧ и ); наличие или отсутствие ФНЧ;

- введенное в СКРП значение угла ВМТ;

- ручная или автоматизированная настройка фвмъ

- число гармоник разложения сигнала в ряд Фурье;

- число гармоник синтеза;

- параметры канала, используемые при синтезе сигнала.

На рис. 2.3 показана кинематическая схема и вид моделируемого процесса. Рабочий процесс моделируется поэтапно, начиная от положения НМТ (точка Я, рис. 2.3), в диапазоне углов ПКВ от ср= -180° до ср= +180°.

На участке НА полость цилиндра сообщена с полостью продувочного ресивера. Вследствие этого давление в цилиндре постоянно и равно давлению продувочного воздуха

На угле ПКВ фнс при соответствующем ему текущем объеме цилиндра УА, выпускные органы двигателя закрываются и начинается сжатие, продолжающееся до точки С1. Л

22.Ввод сдвига сигнала УШ у \

23 .Гармонический анализ, расчет уравнения регрессии спектра 1 спектральной плотности/ гармоник,уравнения регрессии окончание)

Процесс сжатия моделируется политропой РУ"=сотгде «=1,37. На этом участке расчет давления р выполняется в соответствии с формулой*: где УА - объем цилиндра в начале сжатия (точка А); Км - текущий объем цилиндра. Текущий объем цилиндра в функции угла ф ПКВ для любой точки процесса определяется из выражения:

К/1М

1-у 1

-- +

5-1 2

1 1 Ф71 1 и

1 + — СО£ —---Л

X 180 X

Хзт ф7С 180 2 где У5 - полный объем цилиндра; 8 - степень сжатия; \|/ - доля потерянного хода;

X - отношение радиуса кривошипа Я к длине шатуна /. Здесь: тг/Г где Б - диаметр цилиндра; 5 - ход поршня; 5=27?. Потерянный ход ц/ поршня выражается отрезком НЕ рис.2.3,а и определяется углом ПКВ фнс, при котором начинается сжатие. Для него можно записать:

1 - С05

180

Параметры е, X, Д фнс задаются при моделировании. Конец процесса сжатия (точка С1) характеризуется давлением рс\ и углом опережения подачи топлива фоп (в модели он принят равным углу начала видимого сгорания фнвс) Формула приведена к виду, удобному для вычислений в моделирующей ЭВМ.

К //* J 1 и V \ с \ \ •* л а\ 1 \ 1° У \ „ ч. г \ } Я Уне уА а) Р

Рис. 2.3 Кинематическая схема двигателя (а) и характерные точки модели рабочего процесса (б)

Этот угол задается при моделировании и связан с относительной топ-ливоподачей в цилиндр:

Ц>оп=<Т'ИТН,

Индекс топливного насоса может задаваться при моделировании в диапазоне 0.1, Параметр ф^ задан в виде константы.

Процесс сгорания (участок С1 - К на рис.2.3) протекает в интервале изменения угла ПКВ фвм и начинается на угле ф=фвм-фоп- Значение фвм связано с относительной топливоподачей в цилиндр: р«=ф Тм-итн, ном где фш - номинальное значение фвм, задается в виде константы.

Моделирование процесса сгорания топлива выполнено по условию обеспечения внешнего сходства кривой давления с реальным процессом. Индикаторная диаграмма на участке сгорания топлива моделируется отрезком синусоиды, в диапазоне изменения ее аргумента от -20° до +120°:

Р^ИТН с\

Р = Р, т + С sin ф + фо„)140 2о . 20л ■ + sin

180 180

Ф ЯМ+0,1 где рс - давление сжатия, соответствует положению ВМТ при ИТН=0 (точка С рис.2.3).

Давление рс рассчитывается по формуле:

Pc=Psel'31lrtz.

Амплитуда синусоидальной функции, входящей в выражение для процесса сгорания, пропорциональна ИТН, как и значения фоп и фвм- При уменьшении ИТН от 1 до 0 это обеспечивает плавное приближение процесса расширения К-В к кривой расширения, получаемой в отсутствие топливопо-дачи (рис. 2.3,6 пунктирная кривая). Процесс сгорания С\-К при этом сужается по углу ПКВ,'за счет изменения фоп и фвм? уменьшается и приращение давления в процессе. В конечном итоге, при ИТН=0 он вырождается в точку С. Тем самым, изменение подачи топливного насоса моделируется с регулированием одновременно по началу и по концу подачи.

Параметры, характеризующие конец процесса сгорания ррасш , Урасш , ф=фвм-фоп (точка К, рис.2.3) являются исходными для расчета процесса расширения. Он моделируется политропой с показателем п=1,1: р р р'/ Урасш ) г г расш ^ » где Ушп - текущий объем цилиндра, определяемый для диапазона углов ПКВ

ОТ ф=фвМ-фоп ДО ф=фот

Для ИТН=0 давление в процессе расширения рассчитывается по аналогичной формуле, при п=1,37, ррасш=рс и Урйсш=¥с.

Процесс выпуска газов, начинающийся на угле ПКВ фот (точка В рис.2.3), моделируется политропой с показателем п=15: п р ' ^ ^ Кып ) гДе Рвып и Квып - соответственно давление и текущий объем цилиндра в конце процесса расширения.

Значение фот, а также значения использованных в расчетных выражения коэффициентов могут быть изменены при моделировании.

Расчет процесса выпуска ведется до выполнения условия р=р8. При дальнейшем изменении угла ПКВ, вплоть до НМТ, процесс продувки моделируется изобарой при р=р5.

По окончании расчета развернутая индикаторная диаграмма и показатели процесса выводятся на дисплей ЭВМ.

Гармонический анализ, а также определение спектральной плотности гармоник выполняются в соответствии с приводимыми в [23] выражениями для обобщенного численного спектрального анализа. Число гармоник анализа или синтеза может задаваться в диапазоне до 200.

Индикаторный канал моделируется уравнениями (1.1), (1.2). Автоматизированная настройка фвмт моделируемой СКРП выполняется с шагом 0,05 °ПКВ.

Содержание других блоков алгоритма пояснено ниже.

2.2 Оценка информативности гармонических составляющих рабочего

Индикаторный канал искажает частотный спектр сигнала давления. В этой связи целесообразно рассмотреть рабочий процесс дизеля в частотной области и оценить информативность его гармонических составляющих с позиции получения оценок рабочего процесса. Такая оценка выполнена с использованием моделирующей программы, алгоритм которой представлен на рис.2.2. Анализ выполнялся с целью определения количества гармонических составляющих процесса, минимально достаточного для получения достоверных оценок тех или иных показателей рабочего процесса дизеля.

Чтобы исключить зависимость получаемых оценок от абсолютного уровня давлений, введено понятие относительного модуля спектральной плотности 20/#£,/)тн = 20 /^¿УХ1^, где ^ - модуль спектральной плотности на частоте первой гармоники спектра, а - модуль спектральной плотности на частоте /-той гармоники. Частота повторения рабочего процесса (/пр) нормирована на уровне 1 Гц, что для двухтактного двигателя соответствует частоте его вращения 60 об/мин. Кроме спектральной плотности, рассчитывались также коэффициенты аЬ1 ряда Фурье. По найденным коэффициентам вычислялись амплитуды Р{ и фазы ф; гармоник (косинусоид), суммой ко

Ф/ =-аг^{Ь1!а1).

Амплитуды гармоник представлены как в размерных единицах - барах, так и в виде цифрового кода (вырабатываемого АЦП, см. рис.2.1), фаза гармопроцесса дизеля торых представлялся периодический процесс в цилиндре дизеля : Для периодического процесса, каким является индикаторная диаграмма, амплитуда гармоники и модуль ее спектральной плотности однозначно взаимосвязаны и отличаются лишь масштабом [10] ник - в градусах. Коэффициенты ряда Фурье и модуль спектральной плотности 5/ вычислялись по алгоритму, приводимому в [23].

На рис.2.4 приведены характерные спектры рабочего процесса в цилиндре дизеля, полученные с помощью моделирующей установки (рис.2.1). В табл.2.1 приведены результаты гармонического и спектрального анализа, по которым построена кривая 3 рис.2.4.

Рис. 2.4 Спектры процесса в цилиндре двигателя с 8=16: 1 - ИТН=0; 2 - ИТН=1, (рнвс = 3° ПКВ до ВМТ;

3 -ИТН=1, фнвс = 3°ПКВ после ВМТ В отсутствие топливоподачи (ИТН=0) спектр затухает практически по линейному закону, достигая уровня минус 60 дБ для гармоники с номером /=20. При наличии топливоподачи (ИТН=1) спектр процесса имеет три характерных участка. На начальном участке, при /<8, спектр затухает линейно до уровня примерно минус 24 дБ, практически совпадая со спектром в отсутствие топливоподачи. В средней части темп затухания спектра существенно меньше, а амплитуда спектральных составляющих снижается до уровня минус 52. 60 дБ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненного комплекса исследований получены следующие основные научные и практические результаты:

1. Разработана методология контроля параметров рабочего процесса судового дизеля в условиях влияния индикаторного канала, основными положениями которой являются:

- информация о среднем индикаторном давлении содержится в параметрах к* только первых двух гармоник развернутой индикаторной диаграммы - их амплитудах и начальных фазах; полученное аналитическое выражение для pmi может быть основой более устойчивого к дестабилизирующим факторам алгоритма его определения;

- для получения оценки ртах необходим учет гармоник, уровень которых составляет не менее -ЗбдБ относительно первой гармоники, а для определения других показателей - учет гармоник с уровнем не менее -55 дБ;

- основным источником погрешности при индицировании средне- и высокооборотных дизелей, а также при определении углов верхних мертвых точек, является индикаторный канал, который может быть представлен динамическим колебательным звеном с переменными параметрами и характеризуется собственной частотой и добротностью;

- без специальной обработки сигнала возможно получение оценок параметров рабочего процесса с погрешностью не более 1% при собственной частоте индикаторного канала fc и частоте процесса /пр, находящихся в соотношении:

- ПО pmi И ртах - fc >40 fnp\

- по другим параметрам процесса - fc >90 fnp;

- сильное влияние на получаемые оценки параметров рабочего процесса оказывает добротность индикаторного канала; с ее увеличением погрешность оценки pmi уменьшается, а погрешность определения других параметров возрастает;

- разработанные предложения по адаптивной фильтрации искаженного в индикаторном канале сигнала с целью получения достоверных оценок параметров рабочего процесса с учетом параметров конкретного канала;

- разработанная методика восстановления индикаторной диаграммы по сигналу на выходе индикаторного канала, предусматривающая определение добротности канала методом коррекции фазо-частотной характеристики тракта преобразования сигнала, разложение индикаторной диаграммы на гармонические составляющие и последующий синтез сигнала с учетом изменяющейся в процессе собственной частоты канала ; методика позволяет применять средства индицирования без ограничения их функций на средне- и высокооборотных дизелях;

- разработанное программно-алгоритмическое обеспечение средств контроля параметров рабочего процесса, базирующихся на возможностях однокристальных микроконтроллеров, при минимальных затратах вычислительных и аппаратных ресурсов и экономически целесообразных для применения на двигателях относительно малой мощности.

2. Разработаны методологические основы построения средств постоянного эксплуатационного контроля температуры поршней и подшипников судовых дизелей, базирующиеся на бесконтактном съеме информации с установленных на подвижных узлах датчиков, основными положениями которых являются:

- использование частотного преобразователя и индуктивных бесконтактных токосъемников;

- прерывистость взаимодействия блоков и оптимизация их пространственной ориентации;

- многоканальность и автоматическая калибровка информационного канала.

3. Разработаны и в длительной эксплуатации апробированы образцы приборов в одноцилиндровом варианте для контроля температуры поршней двигателей 8ЛАЮ90 и 82072/48, их применение показало высокую информативность эксплуатационного контроля температуры поршня.

4. Разработаны и в длительной эксплуатации испытаны системы централизованного контроля температуры поршней и крейцкопфных подшипников главных судовых малооборотных двигателей. Системы установлены и испытаны на главном двигателе т/х "Маршал Говоров". Испытания показали высокую информативность контроля теплового состояния поршней дизеля -возможность контроля предаварийного состояния поршня, втулки, подвижности и состояния поршневых колец. По результатам испытаний установлена непосредственная причина задиров ЦПГ двигателей 8&/У090 - прорыв газов через совмещенные замки поршневых колец.

5. Предложен метод многоканального контроля параметров тепловой напряженности подвижных деталей дизеля, базирующийся на коммутации измерительных каналов за счет прерывистого характера взаимодействия передающего и приемного блоков. Реализующие метод алгоритмы автоматической калибровки, временного разделения сигналов и математической обработки, а также конструктивное исполнение блоков позволяют использовать малочувствительные датчики, обеспечивают низкую погрешность, обуславливают малую массу и габаритные размеры. Алгоритмы обработки сигналов апробированы в опытном образце многоканальной системы для измерения температуры подвижных деталей дизеля, рассчитанном на диапазон температур до 600°С.

6. Разработана и внедрена серия систем контроля рабочего процесса, базирующихся на возможностях однокристальных микроконтроллеров, по перечню контролируемых параметров и метрологическим характеристикам не уступающая известным аналогичным системам, но имеющая на порядок меньшую стоимость. Разработанные системы контроля обладают отсутствующей в известных системах возможностью контроля наряду с рабочим процессом дизеля его эффективной мощности.

7. Разработан метод контроля эффективной мощности судовых дизелей, базирующийся на применении электромагнитных асинхронных муфт судовых дизель-редукторных установок в качестве датчиков крутящего момента. Теоретическим анализом и статистической обработкой экспериментальных данных доказано, что предложенный метод обеспечивает погрешность измерения крутящих моментов и эффективных мощностей двигателей ДРУ на уровне ±2 % от мощности одиночного двигателя, при этом погрешность контроля рассогласования мощностей двигателей составляет не более ±1 %. Погрешность предложенного метода находится на уровне, реально обеспечиваемом в эксплуатации известными системами аналогичного назначения, при существенно меньшей стоимости его реализации. Разработан и на серии судов внедрен прибор, реализующий данный метод.

Общим итогом выполненной работы является обеспечение возможности повышения эффективности эксплуатации судовых дизелей за счет более полного использования их энергетического ресурса и снижения вероятности отказа на основе применения разработанных методов и технических средств для комплексного оперативного информационного отображения состояния дизеля по параметрам тепловой напряженности подвижных деталей дизеля (поршень, подшипники), рабочего процесса в цилиндре дизеля, независимо от частоты его вращения, эффективной мощности в судовых дизель-ре дукторных установках.

Применение разработанных методов и средств позволяет: прогнозировать постепенные и предотвращать внезапные отказы, обусловленные изменением технического состояния подвижных деталей ИД 11, отражающемся на их температурном режиме; оперативно оценивать располагаемые запасы по параметрам тепловой напряженности подвижных деталей ЦПГ; повысить точность определения параметров рабочего процесса и на этой основе повысить точность оценки располагаемых запасов двигателя по параметрам механической напряженности и степень использования его энергетического ресурса; использовать средства контроля рабочего процесса на судовых среднеоборотных и высокооборотных дизелях без ограничений, накладываемых влиянием индикаторного канала; индивидуально оценивать режим на-гружения каждого из двигателей ДРУ и распределять между ними общую нагрузку, обеспечивая, тем самым, более полное использование энергетического ресурса установки; задавать ограничительные характеристики дизеля с учетом параметров тепловой и механической напряженности его подвижных узлов; использовать параметры тепловой и механической напряженности подвижных деталей дизеля в качестве диагностических.

Представляется, что наиболее полномасштабный эффект от применения разработанных методов и средств может быть получен при условии их интегрирования в полностью компьютеризированные системы управления судовых дизелей класса Intelligent Engine.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Самойленко, Анатолий Юрьевич, 2004 год

1. Агеев В.И. Контрольно-измерительные приборы судовых энергетических установок (устройство, эксплуатация, эффективность): Справочник. -Л.: Судостроение, 1985. 416 с.

2. Алексеев Г.Д., Карпович В.А. Энергетические установки промысловых судов. Л.: Судостроение, 1972. - 296 с.

3. Белов A.M., Иванов В.А., Мазуренко Л.Л. Комплексы кросс-программ "Электроника микрос'У/Микропроцессорные средства и системы. 1986. - № 3. - С. 39.

4. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. -М.: Высшая школа, 1978. 528 с.

5. Богаенко H.H. Контроль температуры электрических машин. Киев: Техника, 1975.- 225 с.

6. Бромберг Э.М., Куликовский К.Л. Тестовые методы повышения точности измерений. М.: Энергия, 1978. - 176 с.

7. Васильев Б.В., Кофман Д.И., Эренбург С.Г. Диагностирование технического состояния судовых дизелей /Под ред. Б.В. Васильева. М.: Транспорт, 1982. - 144 с.

8. Вельмисов П.А., Горбоконенко В.Д., Решетников Ю.А. Математическое моделирование механической системы "трубопровод-датчик давления"// Датчики и системы. 2003.- №6. - С. 12-15.

9. Гаврилов B.C., Камкин C.B., Шмелев В.П. Техническая эксплуатация судовых дизельных установок. М.: Транспорт, 1985. - 288 с.

10. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Советское радио, 1977.-608 с.

11. Гончаров В.А. Ограничение нагрузки главного судового дизеля с учетом условий его эксплуатации и технического состояния: Авто-реф. дис. канд. техн. наук. Одесса, ОВИМУ., 1989 - 19 с.

12. Грин A.A. Источники погрешности систем индицирования типа NK-3// Экспресс-информация. В/О "Мортехинформреклама". Морской транспорт. Серия "Техническая эксплуатация флота". 1987. -Вып. 13 (657).-С.13-20.

13. Грин A.A. Настройка ВМТ цилиндров в системах индицирования NK-3// Экспресс-информация. В/О "Мортехинформреклама". Морской транспорт. Серия "Техническая эксплуатация флота". 1986. -Вып.24 (644).-С. 1-5.

14. Грин A.A. Об углах отсчета ВМТ, настраиваемых в приборах индицирования дизеля// Экспресс-информация. В/О "Мортехинформреклама". Морской транспорт. Серия "Техническая эксплуатация флота". 1989. - Вып.21 (713). - С. 13-17.

15. Грин A.A. Особенности применения устройства К748 для оценки технического состояния дизеля// Экспресс-информация. В/О "Мортехинформреклама". Морской транспорт. Серия "Техническая эксплуатация флота". 1987. Вып. 9 (653). - С. 6 - 11.

16. Грин A.A., Орехов Ю.А. Оценка точности результатов индицирования главного судового двигателя// Экспресс-информация. В/О "Мортехинформреклама". Морской транспорт. Серия "Техническая эксплуатация флота". 1987. - Вып.2 (646). - С.7-13.

17. Гусев В.Г. Андрианова Л.П. Индуктивные и магнитомодуляционные преобразователи для передачи информации с вращающихся объектов. М.: Энергия, 1979. - 88 с.

18. ДайчикМ.Л., Пригоровский Н.И., Хуршудов Г.Ф. Методы и средства натурной тензометрии: Справочник. М.: Машиностроение, 1989. -240.

19. Джонсон H., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы обработки данных. Пер. с англ. М.: Мир, 1980. - 610 с.

20. Доронкин Б.Ф., Воскресенский О.В. Транзисторные генераторы импульсов. М.: Связь, 1968. - 323 с.

21. Дьяконов В.П. Расчет нелинейных и импульсных устройств на программируемых микрокалькуляторах: Справочное пособие. М.: Радио и связь, 1984. - 176 с.

22. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ: Справочник. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.-240 с.

23. Жадобин Н.Е., Крылов А.П., Малышев В.А. Элементы и функциональные устройства судовой автоматики. СПб: Элмор, 1998. -440 с.

24. Иванченко A.A. и др. Совершенствование методов оценки и снижение выбросов вредных веществ методами воздействия на рабочий процесс ДВС// Тр. междунар. конф. "Безопасность водного транспорта".-2003.- С.79-82.

25. Иофе В.К., Корольков В.Г., Сапожков М.А. Справочник по акустике/ Под ред. М.А.Сапожкова. М.: Связь, 1979. - 312 с.

26. Камкин C.B., Возницкий И.В., Шмелев В.П. Эксплуатация судовых дизелей. М.: Транспорт, 1990. -375 с.

27. Колчин A.B. Датчики средств диагностирования машин. М.: Машиностроение, 1984. - 120 с.

28. Комплексная система технического обслуживания и ремонта судов. Основное руководство. РД 31.20.50-87. М.: В/О «Мортехинформ-реклама», 1988. - 220 с.

29. Королев Н.И. Регулирование судовых дизелей. М.: Транспорт, 1987. -185 с.

30. Крутов В.И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1972. - 346 с.

31. Левинтов С.Д., Борисов A.M. Бесконтактные магнитоупругие датчики крутящего момента. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 88 с

32. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин: измерительные преобразователи. Л.: Энергоатомиздат, 1983.-320 с.

33. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высшая школа, 1982. - 224 с.

34. Маклюков М.И., Протопопов В.А. Применение аналоговых интегральных микросхем в вычислительных устройствах. М.: Энергия, 1980.- 160 с.

35. Математическая статистика / Иванова В.М., Калинина В.Н., Нешумо-ва Л.А. и др.-М.: Высшая школа, 1981.-371 с.

36. Мезин Е.К. Судовые электромагнитные муфты скольжения. Л.: Морской транспорт, 1958. - 52 с.

37. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник: в 2 т./ Н.Н.Аверьянова, А.И.Борзенко, Ю.И.Борщенко и др.; под ред. В.А.Шахнова. М.: Радио и связь, 1988. т.2.,-368 с.

38. МикроЭВМ: в 8 кн.: Практ. пособие/ Под ред. Л.Н.Преснухина. Кн.1. Семейство ЭВМ «Электроника-60»/ И.Л.Талов, А.Н.Соловьев,

39. B.Д.Борисенков. М.: Высшая школа, 1988. - 172 с.

40. МикроЭВМ: в 8 кн.: Практ. пособие/ Под ред. Л.Н.Преснухина. Кн.7. Учебные стенды/ Ю.И.Волков, В.Л.Горбунов, Д.И.Панфилов,

41. C.Г.Шаронин. М.: Высшая школа, 1988. - 224 с.

42. Минкин З.М. Определение среднего индикаторного давления при помощи гармонического анализа развернутых индикаторных диаграмм//Труды ЦНИДИ.- 1955 .- Вып.28.- С.99-124.

43. Мирский Г.Я. Электронные измерения. М.: Радио и связь, 1986. -440 с.

44. Многоканальная система для измерения температуры поршней. Сяктерев В.Н., Ключников Г.М., Гареев Р.Ш., Кондратьев В.Н. Авт. сви-дет СССР № 1024749. Опубл. 23.06.1983.

45. Мясников Ю.Н., Павлов A.A. Техническое диагностирование применительно к судовым дизельным установкам // Двигателестрое-ние.-1984.-№1-С.41^3.

46. Новицкий П.В., Кнорринг В.Г., Гутников B.C. Цифровые приборы с частотными датчиками. JL: Энергия, 1970. - 424 с.

47. Нуждин A.C., Ужанский B.C. Измерения в холодильной технике: Справочное руководство. М.: Агропромиздат, 1989. - 368 с.

48. Овсянников М.К., Петухов В.А. Дизели в пропульсивном комплексе морских судов: Справочник. Л.: Судостроение, 1987.-256 с.

49. Овсянников М.К., Петухов В.А. Эксплуатационные качества судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1982. - 208 с.

50. Однокристальные микроЭВМ. М.: Микап, 1994. - 400 с.

51. Петров A.C., Пивоваров И.А. Электроизмерительное устройство К748 для систем контроля и диагностики дизелей// Двигателестрое-ние. 1984.-№1 - С. 37-39.

52. Подольский Л.И. Система QUASIC для программирования на мини-ЭВМ// Материалы по математическому обеспечению ЭВМ. 1980. -Вып. 4.-45 с.

53. Полковников А.К. Оценка состояния цилиндропоршневой группы по термограммам поршней // Изв. Вузов. Сев.-Кавк. Регион. Техн. науки. -2003.- Спецвыпуск. -С.91-95.

54. Полковников А.К. Решение основных задач технической эксплуатации главных судовых дизелей на базе информационных технологий: Автореф. дис. канд. техн. наук Новороссийск, НГМА, 2002. - 24 с.

55. Полупроводниковые БИС запоминающих устройств. Справочник/ под ред. А.Ю.Гордонова и Ю.Н.Дьякова. М.: Радио и связь, 1986. -247 с.

56. Попков В.И., Мышинский Э.Л., Попков Э.И. Виброакустическая ди1.агностика в судостроении. Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.г/

57. Правила технической эксплуатации судовых технических средств и конструкций: РД 31.21.30-97. СПб, 1997. - 337 с.

58. Проектирование датчиков для измерения механических величин/ под ред. Е.П.Осадчего. М.: Машиностроение, 1979. - 660 с.

59. Прокунцев А.Ф., Максимова Е.С. Бесконтактная передача и обработка информации с вращающихся изделий. М.: Машиностроение, 1985.-80 с.

60. Рыжков C.B. Теплотехнические измерения в судовых энергетических установках. Л.: Судостроение, 1980. - 264с.

61. Самойленко А.Ю. Влияние индикаторного канала на результаты ин-дицирования судовых дизелей //Транспортное дело России. 2003.-Спецвыпуск. -С.ЗО-ЗЗ.

62. Самойленко А.Ю. Выбор критериев распределения нагрузок в судовой дизель-редукторной установке// Экспресс-информация ЦБНТИ ММФ. Сер. "Техническая эксплуатация флота". 1978. - № 22 (458). - С. 17-22.

63. Самойленко А.Ю. Методика определения параметров ориентации блоков передачи информации в системах контроля температуры подвижных деталей судовых дизелей //Транспортное дело России. -2003. Спецвыпуск. - С.25-27.

64. Самойленко А.Ю. Метрологические характеристики судовых тор-сиометров // Изв. Вузов. Сев.-Кавк. Регион. Техн. науки. 2003. -Спецвыпуск. - С. 109-112.

65. Самойленко А.Ю. Многоканальное устройство для измерения температуры поршня двигателя. Авт. свидет. СССР № 1354926, МКИ-3 G01K13/06. Приоритет от 21.11.85. Опубл. 1987., Бюлл.№46.

66. Самойленко А.Ю. Мобильная система контроля рабочего процесса судовых дизелей// Сборник научных трудов НГМА, КГУ. Краснодар, 1994.-С. 133.

67. Самойленко А.Ю. Оценка нагрузок двигателей в судовых дизель-редукторных установках // В кн.: Судовые энергетические установки. М.: ЦРИА "Морфлот". - 1980. - С. 106-110.

68. Самойленко А.Ю. Оценка показателей рабочего процесса дизеля на основе спектрального анализа индикаторной диаграммы// Тр. между-нар. конф. "Безопасность водного транспорта". СПб.: СПБГУВК, 2003.- С.125-132.

69. Самойленко А.Ю. Определение среднего индикаторного давления на основе гармонического анализа индикаторной диаграммы дизеля // Двигателестроение.- 2004.-№ 1 .-С. 17-19.

70. Самойленко А.Ю. Перспективные средства контроля температуры деталей движения судовых дизелей // Изв. Вузов. Сев.-Кавк. Регион. Техн. науки. 2003. - Спецвыпуск. - С.87-91.

71. Самойленко А.Ю. Применение систем контроля рабочего процесса судовых дизелей с учетом влияния индикаторного канала // В кн. XXIII Российская школа по проблемам науки и технологий. Краткие сообщения. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - С.334-339.

72. Самойленко А.Ю. Судовой торсиометр на основе магнитоупругого датчика крутящего момента и однокристальной ЭВМ// Сб. научн. трудов НГМА.- Новороссийск: НГМА, 2003.- Вып.8.- С.62-64.

73. Самойленко А.Ю. Электронные и микропроцессорные средства судовых систем управления. Новороссийск: НГМА, 2002. - 164 с.

74. Самойленко А.Ю. Электронные системы контроля параметров рабочего процесса судовых средне- и высокооборотных дизелей: Монография СПб.: Судостроение, 2004. - 132 с.

75. Самойленко А.Ю. Эффективность систем автоматического распределения нагрузок судовых дизель-редукторных установок// В кн.: Современное состояние и перспективы развития СЭУ. М.: В/О "Мор-техинформреклама". - 1983. - С. 18-24.

76. Самойленко А.Ю., Демиденко Е.П. Установка моделирования рабочего процесса дизеля на основе IBM-совместимого компьютера с физическим интерфейсом// Сборник научных трудов НГМА. Новороссийск: НГМА, 2000. - Вып.5 - С. 135- 136.

77. Самойленко А.Ю., Игнатенко A.B. Моделирование в среде "EWB" тренажера по эксплуатации судовой системы АПС// Труды Международной научно-технической конференции "Компьютерное моделирование 2002". СПб.: Издательство СПбГТУ, 2002, - С. 159-165.

78. Самойленко А.Ю., Косяков В.И. Контроль нагрузок главных двигателей траулеров типа "Атлантик" с использованием электромагнитных муфт// Экспресс-информация. Рыбное хозяйство. Серия "Техническая эксплуатация флота". 1987. -№ 5.

79. Самойленко А.Ю., Кузнецов А.В. Гармонический анализ индикаторных диаграмм судовых дизелей// Сб. научн. трудов НГМА,- Новороссийск: НГМА, 2003.- Вып.8.- С.75-77.

80. Самойленко А.Ю., Полковников А.К. Температурный контроль крейцкопфных подшипников судовых МОД // "Наука Кубани". -1997. № 1.-С. 37-40.

81. Самойленко А.Ю., Хайкин А.Б. Устройство для автоматического выравнивания крутящих моментов параллельно работающих двигателей. Авт. свидет. СССР № 1076611, МКИ-3 G01K. Опубл. 28.02.84, бюлл. № 8.

82. Самойленко А.Ю., Шишкин В.А. Устройство для измерения температуры подвижного объекта. Авт. свидет. СССР № 998875, МКИ-3 G01K13/04. Опубл. 23.02.83, бюлл. № 7.

83. Соболенко А.Н. Обеспечение безопасной эксплуатации главных судовых дизелей: Автореф. дис. докт. техн. наук.- Владивосток, Морской государственный университет им. адм. Г.И.Невельского, 2002. -39 с.

84. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC: Пер. с англ./ Под ред. У.Томпкинса, Дж.Уэбстера. М.: Мир, 1992.-592 с.

85. Сташин В.В., Урусов A.B., Мологонцева О.Ф. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. М.: Энергоатомиздат, 1990.-224 с.

86. Стефановский Б.С., Скобцов Е.А., Кореи Е.К. и др. Испытания двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1972 - 367 с.

87. Суевалов Л.Ф. Справочник по расчетам судовых автоматических систем. JL: Судостроение, 1977. - 376 с.

88. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с англ. М.: Мир, 1983. - 512 с.

89. Трохименко Я.К., Любич Ф.Д. Микрокалькулятор, Ваш ход. М.: Радио и связь, 1985. - 224 с.

90. Трохименко Я.К., Любич Ф.Д. Радиотехнические расчеты на микрокалькуляторах. М.: Радио и связь, 1983. - 256 с.

91. Трубкин Е.В., Шишкин В.А., Гончаров В.А. Оценка уровня теплона-пряженности двигателей 8ZD72/48II Рыбное хозяйство. 1985. - №5. - С.42-45.

92. Устройство для измерения параметров вращающихся деталей машин. Авт. свидет. СССР № 289311. Самбурский А.И., Магидин С.Ф., Опубл. 08.12.1979.

93. Устройство для измерения температуры двигателя. Заявка Великобритании № 1525233. Опубл. 20.09.1978.

94. Федорко П.П. Недостатки термоанализатора МИ-1 норвежской фирмы «Аутроника» и пути к их устранению// Экспресс-информация. ЦБНТИММФ. Сер. "Техническая эксплуатация флота". М., 1982. -Вып. № 13 (537).-С. 15-26.

95. Федорко П.П. Температура цилиндровой втулки дизеля как диагностический параметр // Техническая эксплуатация судовых энергетических установок: Сб. научн. тр. ЦНИИМФ. JL: 1982. - Вып. 277. -с.40-49

96. Федоров A.M., Грин A.A. Из опыта индицирования двигателей устройством К748// Экспресс-информация. В/О «Мортехинформрекла-ма». Морской транспорт. Серия "Техническая эксплуатация флота". -1988. Вып. 10 (678). - С. 1 - 9.

97. Чешков H.H. Разработка алгоритмов и устройств для автоматического безразборного диагностирования топливной аппаратуры и цилин-дро-поршневой группы ДВС по индикаторным параметрам. Автореф. дис. канд. техн. наук. Л.: ЦНИДИ, 1984, - 24 с.

98. Шишкин В.А. Анализ неисправностей и предупреждение повреждений судовых дизелей. М.: Транспорт, 1986. - 192 с.

99. Шишкин В.А. Развитие технической эксплуатации судовых энергетических установок на базе информационных технологий: Автореф. дис. докт. техн. наук. СПб., ИПТ РАН, 1996. - 50 с.

100. Шишкинский В.И. Магнитоанизотропные монолитные силоизмери-тели. М.: Машиностроение, 1981. - 80 с.

101. Щелкунов H.H., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и системы. М.: Радио и связь, 1989. - 188 с.

102. Щетинин Г.А. Электропривод с индукционными муфтами и тормозами. -М.:. Машиностроение, 1971. 320 с.

103. Электрические измерения неэлектрических величин/ 5-е изд. Л.: «Энергия», 1975. - 576 с.

104. Condition monitoring of marine machinery recent research and operational experience /I.S.Carlton, C.G.Holland, M.I.Newbury, D.Rhoden, D.A.Triner. Lloyd's Register Technical Association. Paper 1 № 6/ Session 1994-95.

105. Kemp R.E. Closed-coupled telemetry for measurements of gas turbines.1.strumentation technology", 1978, 25, № 9, 105+112.th

106. P. Sunn Pedersen "Development Towards the Intelligent Engine", 161.ternational Marine Propulsion Conference, London, 10-11 March, 1994, Proceedings, pp. 77-88.

107. Rolf H.Kuratle, Balz Märki. Influencing Parameters and Error Sources during indication of internal combustion engines. International Congress Exposition, Detroit, Michigan, 1992.

108. Wolf R. Elektrics Mebumformer Überblick und Tendenzen. «Mesc. -Steuern - Regoln», 1979, 22, № 6, 335+340.

109. Отчеты о научно-исследовательских работах

110. Испытания т/х «Маршал Конев»: Отчет по НИР/ НВИМУ; руководитель работы В.А.Шишкин. № ГР 78068827. - Новороссийск, 1980. -205 с.

111. Исследование и разработка радиотелеметрической системы для измерения и контроля температуры деталей подвижных механизмов: Отчет по НИР/ ОЭИС им. А.С.Попова; Руководитель работы Лободзин-ский В.А. № ГР 77007428; Инв. № Б 803997. - Одесса, 1979. - 63 с.

112. Подготовка к монтажу и монтаж системы централизованного контроля температуры поршней главного судового двигателя 8РНД90: Отчет по НИР/НВИМУ; Руководитель работы А.Ю.Самойленко № ГР 81009488; Инв. № 02850038254. - Новороссийск, 1984.- 37 с.

113. Разработка алгоритма и программного обеспечения устройства контроля индикаторного процесса судового дизеля. Отчет по НИР/ НВИМУ, № 33/89, руководитель работы Самойленко А.Ю., Новороссийск, 1989.-55 с.

114. Разработка и изготовление системы непрерывного контроля момента и мощности главного судового дизеля: Отчет по НИР/ ЛВИМУ им. адм. С.О.Макарова; Руководитель работы д-р техн. наук проф. А.Б.Хайкин № ГР 77016261; Инв. № Б 895657. - Л., 1980. - 136 с.

115. Разработка комплекса аппаратуры для измерения температур и деформаций вращающихся элементов машин: Отчет по НИР/ БИИ; Руководитель работы В.А Лисовой. № ГР 80006720; Инв. № Б 895014. -Братск, 1980.-84 с.

116. Разработка системы оценок технического состояния дизелей с использованием вычислительной техники: Отчет по НИР/НВИМУ; №

117. ГР 01840022462; Инв. № 02860111701; Руководитель работы к.т.н. Шишкин В.А., Новороссийск, 1985. 76 с.

118. Разработка системы оценок технического состояния дизелей с использованием вычислительной техники. Отчет по НИР/ НВИМУ, руководитель работы В.А.Шишкин, № ГР 01840022462, Инв. № 02850021630, Новороссийск, 1984. 113 с.

119. Результаты испытаний системы централизованного контроля температуры поршней главного двигателя т/х «Маршал Говоров»: Отчет по НИР/НВИМУ; Руководитель работы А.Ю.Самойленко № ГР 81009488; Инв. № 02880047362. - Новороссийск, 1987.-16 с.

120. Результаты разработки системы централизованного контроля температуры поршней главного судового двигателя 8РНД90: Отчет по НИР/НВИМУ; Руководитель работы А.Ю.Самойленко.- № ГР 81009488; Инв. № 02830079563, Новороссийск, 1983. - 49 с.

121. Рекомендации по выбору режима работы СЭУ и оценка технического состояния главного двигателя: Отчет по НИР/НВИМУ; Руководитель работы канд. техн. наук доц. В.А.Шишкин № ГР 78068827; Инв. № Б 995535. - Новороссийск, 1981. - 187 с.

122. УТВЕРЖДАЮ" капитан т/х "Маршал Конев"1. УТкаченко Р.И./z^ " января 1980г1. АКТиспытаний опытного образца бесконтактного устрой ства для измерения температуры тронка поршня главного судового дизеля 8RND90 на т/х "Маршал Конев"

123. Шшг^^ /Шишкин В.А./ /Бондаренко В.Е

124. Ассистент~кафедры ЭСДВС НВИМУ //1. Демиденко Е.П./1. Ст.инженер НИС Н^й1. Шишкин JI.A./1. Курсанты СМФ

125. Канивец А*Н./ /Попов A.B./ /Загоскин O.A./ /Поздняков A.C./1. ТШЕРВДЮ"

126. Капитан т/х "Маршал Говоров'чноября 1987 г1. АКТпо результатам испытаний системыцентрализованного контроля'температуры поршней БУКТ-8-2, установленной на главном двигателе ВРНД90 т/х "Маршал Говоров" в соответствии с договором 049 между НМЛ и НВИМУ

127. Система централизованного контроля температуры /СЦЕСТ/ поршней БУКТ-8-2 испытывалась в эксплуатационных условиях в период с 21.08.81 по 08.11.87 г., в соответствии с программой испытаний. ■

128. На основании вышеизложенного СЦКТ БУКТ-8-2 может быть рекомендована к опытной эксплуатации.