Динамика вибрационных взаимодействий элементов эксплуатируемой судовой энергетической установки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.05, кандидат наук Лебедев Олег Борисович

• Лебедев Олег Борисович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Лебедев Олег Борисович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СУДОВЫХ 12 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК В НЕУСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМАХ

1.1 Нестационарные режимы работы судовой энергетической 12 установки

1.2 Динамический анализ работы судовых пропульсивных 23 энергетических установок

1.3 Особенности влияния технического состояния критериальных 29 деталей валовых линий СЭУ на крутящий момент

1.4 Анализ методов определения неравномерности крутящего момента

1.5 Выводы по главе. Постановка задачи и цели исследования 41 ГЛАВА 2. ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ВАЛОВЫХ ЛИНИЯХ

СЭУ

2.1 Крутильные колебания как фактор влияющий на динамические 44 процессы

2.2 Свободные крутильные колебания валовой линии, сопровождаемые 57 действием сил внутреннего трения

2.3 Вынужденные крутильные колебания валовых линий при работе на 60 неустановившихся режимах работы

2.3.1 Математическое моделирование вынужденных колебаний 60 валовых линий судовых энергетических установок

2.3.2 Демпфирование при вынужденных крутильных колебаниях 69 судовой валовой линии

2.4 Выводы по главе 71 ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТИЛЬНЫХ

КОЛЕБАНИЙ И КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА СУДОВЫХ ВАЛОВЫХ ЛИНИЙ

3.1 Влияние технического состояния элементов валовых линий на 73 амплитуды составляющих гармонически изменяющихся крутящих моментов.

3.2 Выбор оборудования для измерения амплитуды составляющих 82 гармонически изменяющихся крутящего момента

3.3 Теоретические исследовании динамического отклика с датчиков 92 измерений

3.4 Экспериментальное определение амплитуды составляющих 103 гармонически изменяющихся моментов

3.5 Выводы по главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА СУДОВОЙ ВАЛОВОЙ ЛИНИИ

4.1 Практические рекомендации по программе натурных испытаний. 114 Параметры и места измерений крутящего момента

4.2 Режимы испытаний

4.3 Математическое моделирование и натурные испытания 121 определение значений крутящего момента по динамическим характеристикам на речных судах

4.4 Натурные испытания определение значений крутящего момента по 150 динамическим характеристикам на речных судах

4.5 Практические применение разработанных алгоритмов для 155 определения крутящего момента

4.6 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Динамика вибрационных взаимодействий элементов эксплуатируемой судовой энергетической установки»

Актуальность темы.

Эксплуатация судовых энергетических установок характеризуются переменными скоростями движения судов в навигационных условиях. Поэтому все элементы судовой движительной установки работают не только в установившемся скоростном режиме, а и в режиме «разгон-торможение». Элементы, находящиеся в составе валовой установки ДВС - гребной винт находятся под воздействием переменных нагрузок, то есть в динамике вибрационных (крутильных) взаимодействий. В общем случае эти взаимодействия изменяются как по величине, так и по времени, и осуществляются не всегда по строго периодическому закону. Следовательно, в этом плане, актуальным представляется внимание к процессам контактирования твердых тел, как элементов судовых валовых линий, с определением условий формирования статических и динамических взаимодействий. Вибрационное воздействие рассматривается как фактор влияния на состояние взаимодействующих сторон контакта соприкасающихся тел и возникающих при этом связей к задачам повышения надежности и эффективности СЭУ на нестационарных режимах ее работы.

Наиболее мощным источником динамических возмущений является судовой ДВС, так как в условиях реальной эксплуатации для них наиболее характерен широкий диапазон изменения скоростного и нагрузочного режимов, а также в период эксплуатации производится отбор мощности с валопровода различными вспомогательными механизмами, происходит износ лопастей гребного винта, изменяется модуль упругости материала валопровода, , и, в связи с этим, возникают динамические явления в системе «ДВС - валопровод - гребной винт», которые отрицательно сказываются на технико-экономическом состоянии всей энергетической установки.

В составе судовой энергетической установки имеется три основные функциональные группы механизмов: ДВС, выполняющий роль многоступенчатого преобразователя химической энергии топлива в механическую

в виде крутящего момента на выходном валу; механизмы передачи этой энергии к исполнительному устройству (редуктор, муфты, валопровод); потребитель энергии (гребной винт).

Каждая из этих групп механизмов вносит свою составляющую в показатели эффективности СЭУ: экономичности, производительности, надежности, экологичности. Кроме того, в период эксплуатации и в условиях эксплуатации (неустановившиеся режимы) судовой движительной установки происходит у ее элементов еще большее отклонения технических параметров от заложенных расчетных показателей в худшую сторону. В связи с возникающими знакопеременными динамическими явлениями появляется непостоянство угловой скорости вращения во всех элементах системы: судовой ДВС - гребной винт, следовательно, установленная мощность энергетической установки не может быть реализована полностью.

Непостоянство угловой скорости вращения коленчатого вала судового двигателя внутреннего сгорания и движительного комплекса, как правило, оценивается степенью неравномерности вращения. Максимальная допустимая степень неравномерности вращения валовой линии должна обеспечивать устойчивость работы двигателя на всех предусмотренных режимах, в том числе и на неустановившихся, при этом влияет на надёжность пуска главного двигателя, а также должна удовлетворять требованиям приемника энергии. Еще большая степень неравномерности вращения может повлечь за собой снижение минимальной угловой скорости коленчатого вала практически до нуля с конечным итогом: двигатель внутреннего сгорания «глохнет».

Таким образом, актуальность исследования обусловлена еще и необходимостью развития современных технологий определения неравномерности вращения критериальных элементов энергетической установки в реальном времени, то есть в течении всего периода эксплуатации.

Точное определение угловой скорости вращения коленчатого вала судового двигателя внутреннего сгорания и движительного комплекса, а также крутящего

момента с учетом взаимодействия вибрационных (крутильных) колебаний позволяет:

• контролировать чрезмерные нагрузки в критериальных элементах судовой валопроводной системы ДВС - гребной винт;

• отслеживать правильное распределение нагрузки на двигатель внутреннего сгорания;

• обеспечивать точную обратную связь при управлении движительной установкой;

• оценивать техническое состояние вращающихся частей механизмов во время эксплуатации;

• предсказывать отказ отдельных критериальных элементов судовой валовой линии.

Развитие информационных технологий позволяет осуществить разработку и исследование целого ряда автоматизированных методов беспроводного контроля колебаний угловой скорости вращения коленчатого вала судового двигателя внутреннего сгорания и движительного комплекса, с разработкой алгоритмического и программного обеспечения на основе динамических моделей эксплуатируемых СЭУ [25, 26, 27]. Преимущества беспроводного контроля значения крутящего момента:

• простота в установке и настройке;

• малые габариты и вес оборудования;

• устраняет зависимость от контактных колец;

• измерения с высокой скоростью (постоянный или импульсный режим);

• подходит как для высокооборотных двигателей, так и малооборотных.

Анализ отечественных и зарубежных работ в области контроля технического

состояния механических систем [2-23] позволяет утверждать, что одним из эффективным методом определения вибрационных взаимодействий, является использования метода виброакустической диагностики.

Степень и разработанность темы. Научные аспекты диссертационного исследования формировались на основе изучения работ отечественных и зарубежных ученых ведущих научно - исследовательских и проектных институтов, высших учебных заведений, разработчиков аппаратно - программных комплексов по измерению динамических характеристик машин, установок, оборудования и их элементов.

Исследования и разработки в области измерения динамических характеристик машин и их элементов представлены в работах С.П. Глушкова, Б.О. Лебедева, А.М. Барановского, В.С. Поповича, Л.В. Ефремова, R.B.Randall, M.G. Srinivasan, W.J. Wang, Deng Xiaomin, Quan Wang и других. Исследования в области виброакустической диагностики представлены в работах Р.Я. Коллакота, А.В. Баркова, Н.А. Барковой, В.А. Руссова, М.Д. Генкина, А.Г. Соколовой, А.А. Мынцова. Определение мощности судовых двигателей внутреннего сгорания проводили такие ученые как Голуб Е.С., Мадорский Е.З., Мадорский А.Е., Розенберг Г.Ш., Кудрявцев М.В. [4]. Работы по измерению крутящего момента в двигателях внутреннего сгорания на основании динамических характеристик ведутся: Сибирским физико-техническим институтом аграрных проблем Федерального Государственного бюджетного учреждения науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук под руководством академика Альта В.В. [5], на речном транспорте - ООО «Мидель» под руководством профессора Глушкова С.П. [6-11].

Объектом исследования являются закономерности динамических взаимодействий контактирующих между собой элементов валовой линии судовых энергетических установок при их эксплуатации, как моделей выявления неравномерности работы системы ДВС - гребной винт в неустановившихся режимах.

Предметом исследования являются особенности математических моделей и методов их формирования для оценки динамического взаимодействия отдельных элементов судовых валовых линий на величину крутящего момента движительной установки, находящейся в эксплуатации.

Цель исследования. Разработка математических моделей и критериев оценки форм движения с учетом влияния связей в динамических взаимодействиях элементов валовых линиях в приложениях к задачам повышения надежности и эффективности работы судовых энергетических установок на нестационарных режимах.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1) определение особенностей динамического взаимодействия элементов системы ДВС - гребной винт на основе использования форм крутильных колебаний;

2) разработка математических моделей динамических взаимодействий элементов в эксплуатируемых судовых валовых линиях при введении внешних сил, сил трения и упругих связей, с учетом форм крутильных колебаний, влияющих на величину крутящего момента;

3) разработка и экспериментальное апробирование возможностей измерительных средств, для определения величины крутящего момента в элементах валовых линиях судовых энергетических установок;

4) выполнить исследование параметров отклика на основе вейвлет-анализа при измерении крутящего момента судовой энергетической установки.

Методы исследования. В исследовании поставленных задач используются методы теоретической механики, теории механизмов и машин, теории колебаний, теории планирования эксперимента, а также методы прикладной математики, вычислительного моделирования и математического анализа для обработки цифровых сигналов.

Информационными источниками исследований явились инструкции и нормативные документы (ГОСТ Р ИСО 10817- 1- 99, ГОСТ Р ИСО 7919- 1- 99, Правила Российского Речного Регистра) по определению динамических характеристик валовых линий СЭУ.

Научная новизна работы состоит в следующем:

Разработан обобщенный подход к построению математических моделей динамического взаимодействия элементов системы ДВС - гребной винт на основе использования форм крутильных колебаний.

1. Предложены математические модели динамических взаимодействий элементов в эксплуатируемых судовых валовых линиях при введении внешних сил, сил трения и упругих связей, с учетом форм крутильных колебаний, позволяющие определять величину крутящего момента.

2. Предложено, разработано и апробировано экспериментальное измерительное устройство, для определения величины крутящего момента в элементах валовых линиях судовых энергетических установок, находящихся в эксплуатации.

3. Разработан алгоритм решения задачи, позволяющий повысить достоверность отклика на основе вейвлет-анализа при измерении крутящего момента судовой энергетической установки.

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость заключается в развитии приемов исследований динамических взаимодействий элементов валовых линий системы ДВС-гребной винт. Разработан обобщенный подход для построения математических моделей определения крутящего момента судовых энергетических установок на основе использования форм крутильных колебаний.

Результаты научных исследований в целом представляют собой научно обоснованные позиции в поиске и разработке способов и средств определения величин крутящих моментов элементов валовых линий, для обеспечения надежности работы судовой энергетической установки и безопасной эксплуатации судов.

Рекомендованы к использованию в производственной деятельности ООО «ПБ Флагман» (г. Новосибирск).

Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре «Судовых энергетических установок» Сибирского государственного университета водного транспорта.

Достоверность результатов диссертационного исследования обеспечивается применением апробированных методов и подходов, составляющих аналитический аппарат теоретической механики, теории механизмов и машин, теории колебаний, теории планирования эксперимента, а также использованием вычислительного моделирования и математического анализа для обработки цифровых сигналов.

Положения, выносимые на защиту:

1) обобщенный подход к построению математических моделей для определения крутящего момента на судовых валопроводных линиях в системе ДВС - гребной винт с учетом форм колебаний;

2) метод определения условий вращения валопровода в колебательной системе ДВС - гребной винт, состоящих из нескольких элементов, находящихся между собой под действием силовых факторов, включая упругие силы, при различных формах колебаний;

3) результаты теоретических и экспериментальных исследований цифровых вибросигналов с элементов судовых валопроводов, направленных на повышения достоверности определения крутящих моментов;

4) результаты численных, лабораторных и натурных экспериментов по определению крутящего момента судовых энергетических установок.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:

- на кафедральных семинарах кафедры «Судовых энергетических установок» ФГБОУ ВО «СГУВТ»

- на втором научно-промышленном форуме «Транспорт. Горизонты развития» 2022г.

Личный вклад автора. Основные научные результаты и положения, изложенные в диссертации, постановка задач, методология сбора исходных данных

и их математическая обработка, экспериментальное исследование динамических процессов при работе силовой установки проведены автором самостоятельно.

Публикации. Основное содержание диссертационного исследования опубликовано в пяти печатных работах [33, 41, 56, 57, 59], в том числе все пять публикаций в ведущих периодических изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 167 наименований и два приложения. Общий объем диссертации составляет 185 страницу печатного текста. Работа включает 47 рисунков и 23 таблиц.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК В НЕУСТАНОВИВШИХСЯ

РЕЖИМАХ

1.1 Нестационарные режимы работы судовой энергетической установки

Каждый режим работы двигателя внутреннего сгорания в составе судовой энергетической установки характеризуется совокупностью многих параметров, отражающих те или иные его свойства. К числу таких параметров можно отнести: № — эффективную мощность; М — крутящий момент; ю — угловую скорость коленчатого вала; рк —давление наддува; ge — эффективный удельный расход топлива; Т — температуру охлаждающей воды; пе — эффективный КПД; h — положение рейки топливного насоса (органа управления) и др.

Режим работы двигателя называется установившимся, если числовые значения всех названных (и многих других) параметров двигателя сохраняются постоянными во времени. При этом необходимо учитывать, что двигатель является машиной циклического действия, в связи с чем даже у многоцилиндровых двигателей с большой частотой вращения коленчатого вала не удается обеспечить точного поддержания значения того или иного параметра на выбранном установившемся режиме. Например, колебания угловой скорости на установившихся режимах работы двигателя определяются степенью нестабильности [10], т. е. параметром, характеризующим размах амплитуды колебаний относительной мгновенной угловой скорости. Для различных двигателей степень нестабильности имеет значение от 1 до 4%. В этом случае при заданном установившемся режиме выбирают среднее значение угловой скорости за определенный интервал времени (например, за один или несколько оборотов коленчатого вала).

Двигатель работает на установившемся режиме при выполнении таких условий статического равновесия, как равенство выработанного двигателем и израсходованного потребителем количества энергии, выделенной и отведенной

теплоты, подведенного и отведенного воздуха или газа, и т. п. Эти условия могут быть выражены уравнениями статического равновесия:

двигателя

Мкр — Мс = 0; (1.1)

системы охлаждения

Ои — Ор = 0; (1.2)

впускного коллектора

Ок — Од = 0; (1.3)

выпускного коллектора

Ог — От = 0; (1.4)

турбокомпрессора

Мт — Мск = 0 (1.5)

и других элементов двигателя.

В приведенных уравнениях: M — крутящий момент двигателя; Mс — момент сопротивления (момент потребителя); Qn — количество теплоты, поступившей от двигателя в систему охлаждения в единицу времени; Qp — количество теплоты, отданной системой охлаждения через радиатор в ту же единицу времени; Gк — количество воздуха, поданного компрессором во впускной коллектор в единицу времени; Gд— количество воздуха, поступившего в цилиндры двигателя в ту же единицу времени; Gг — количество отработавших газов, поступающих в единицу времени из цилиндров двигателя в выпускной коллектор; Gт—количество отработавших газов, поступивших на лопатки турбины из выпускного коллектора в ту же единицу времени; Мт — крутящий момент турбины и Мск — момент сопротивления компрессора.

Уравнения статического равновесия (1.1) — (15) и другие обусловливают также и часто используемое название установившихся режимов — равновесные режимы, при которых обеспечивается равновесие в общем случае прихода и расхода энергии или массы по длине от свободного конца коленчатого вала главного двигателя до гребного винта.

Диапазон изменений каждого параметра обусловливается назначением двигателя и ограничивается его прочностными, тепловыми и газодинамическими возможностями. Например, угловая скорость коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания может изменяться в ограниченных пределах. Ряд факторов не позволяет превышать заданной максимальной угловой скорости вала, так как это влечет за собой превышение допустимых значений сил инерции в деталях двигателя с точки зрения их прочности, приводит к ухудшению качества протекания рабочих процессов в цилиндре двигателя, увеличивает термическое перенапряжение деталей двигателей и т. п. [2,3,14,30].

В некоторых случаях главному двигателю приходится работать при самой малой частоте вращения вала (например, при стоянке теплохода у причальной стенки). При этом скоростной режим должен быть таким, чтобы двигатель работал устойчиво. Если снизить угловую скорость вала ниже допустимого минимального предела, то появятся перебои в работе, в результате чего двигатель может самопроизвольно остановиться.

Следовательно, скоростные режимы двигателя ограничены как верхним mах/ном, так и нижним min/ном пределами угловых скоростей или частоты вращения коленчатого вала (рис.1.1). На каждом скоростном режиме мощность двигателя может изменяться от нулевой (холостой ход) до максимальной, которую способен развить данный двигатель при заданном скоростном режиме. Максимальная мощность обусловливается максимальной нагрузкой при которой еще не нарушаются нормальные условия протекания рабочих процессов в цилиндрах двигателя.

Рис 1.1. Возможные режимы работы ДВС

Из сказанного следует, что возможные установившиеся режимы работы двигателя охватывают некоторую область, которую можно изобразить графически в виде заштрихованной площади (рис.1.1), ограниченной по оси ординат максимально возможной мощностью №/№ном при выбранном скоростном режиме, а по оси абсцисс — минимальным и максимальным скоростными режимами. Точка А с координатами (1,0;1,0) соответствует номинальному режиму работы. Обычно технические условия предусматривают возможность кратковременной перегрузки двигателя на 10—15%. На рис.1.1 этот режим отмечен точкой В. Точка С соответствует режиму работы холостого хода при номинальной угловой скорости, точки D и Е соответствуют минимально возможному скоростному режиму.

Между параметрами, характеризующими работу двигателя на каждом установившемся режиме, существуют определенные функциональные зависимости, определяемые теорией рабочих процессов двигателя.

Так, эффективный КПД двигателя [139-144], определяемый по формуле

Пе = 1,985

QuVvPk

связан со средним индикаторным давлением р, механическим КПД цм, давлением наддувочного воздуха рк и его температурой Тк, коэффициентом наполнения qv, Qu — теплота сгорания топлива, М1 — действительным количеством воздуха в цилиндре двигателя при давлении рк и температуре Тк.

В обобщенной форме этой зависимости можно придать вид

Ne = f (М;ш;рк; Т; h; а; цу; Ци пм; ■■■)■ (1.6)

Каждый установившийся режим двигателя всегда определяется постоянством во времени всех параметров, входящих (и не входящих) в зависимость (1.6). Эту зависимость можно представить в виде некоторой многомерной поверхности, каждая точка которой определяется совокупностью конкретных числовых значений всех параметров, входящих в функциональную зависимость (1.6) и соответствующих определенному установившемуся режиму.

Однако во многих случаях нет необходимости учитывать все возможные параметры, характеризующие работу двигателя на установившемся режиме. В этих случаях выбирают один, два, три или несколько параметров, представляющих наибольший интерес; например, к числу таких параметров можно отнести М — крутящий момент двигателя; ю — угловую скорость коленчатого вала; h — положение рейки топливного насоса или gy — цикловую подачу топлива.

Иногда для характеристики установившегося режима работы двигателя из всего многообразия параметров (1.6) выбирают постоянство какого-то одного параметра и по его значениям характеризуют тот или иной установившийся режим работы двигателя. Например, постоянное числовое значение крутящего момента двигателя свидетельствует об соответствующем установившемся нагрузочном режиме (М = const при h = var; ю = var), постоянное значение угловой скорости вала ю — об определенном установившемся скоростном режиме (ю — const при М = var; h = var), называемом стационарным. Постоянное значение температуры охлаждающей воды Т свидетельствует об соответствующем тепловом режиме двигателя и т. д. В некоторых случаях на всех возможных установившихся режимах между отдельными параметрами выдерживается определенная связь. Так, между

моментом сопротивления Мс гребного винта и его угловой скоростью имеется прямо пропорциональная зависимость, поэтому на параболе ЕА (см. рис.1.1) укладываются все статические установившиеся режимы судового двигателя, а сама парабола ЕА соответствует судовым условиям работы двигателей.

В эксплуатационных условиях двигатель может иметь любые режимы: как скоростные, так и нагрузочные. Заштрихованная площадь на рис. 1. 1 характеризует, таким образом, область возможных режимов работы двигателя в эксплуатационных условиях.

Если условия работы двигателя на подводе и отводе энергии неизменны, то есть существует равенство производимого движения и израсходованной энергии, то выполняется выражение (1.1).

Равенство моментов (1.1) может быть справедливо на различных режимах, которые соответствуют различным значениям параметров. Диапазон изменения каждого параметра обуславливаются конструктивными и эксплуатационными особенностями СЭУ. Так, угловая скорость коленчатого вала двигателя может изменяться в ограниченных пределах: ее максимальные значения лимитируются прочностью элементов двигателя, а минимальные - возможностью устойчивого поддержания режима работы [139-144].

Если в процессе эксплуатации двигатель работает на ряде установившихся скоростных и нагрузочных режимов, то СЭУ работает на переменных режимах. Например, можно сказать, что транспортный двигатель может работать на переменных скоростных и нагрузочных режимах, в то время как стационарный дизель-генератор должен иметь один установившийся скоростной режим при переменных нагрузочных режимах.

В реальности, при эксплуатации СЭУ режим работы нарушается в результате изменения количество энергии на подводе и отводе по всей длине валовой линии.

К факторам изменения установившихся режимов можно отнести например, износ критериальных деталей ДВС, пропуск вспышки в цилиндре двигателя, изменения сопротивления движения судна и т.д. Если после нарушения установившегося режима не происходит его восстановление, то при увеличении

угловой скорости крутящий момент Мкр на коленчатом валу может быть равен или > момента сопротивления Мс , и наоборот. Таким образом, СЭУ работает на не установившихся режимах и происходит изменения динамических процессов по длине валовой линии при эксплуатации самой пропульсивной установки.

Под динамическими характеристиками следует понимать характер изменения закона вращения маховика под влиянием энерговыделения с учетом протекания процессов впуска, выпуска, сжатия, а также, изменения количества энергии, поглощаемой потребителем, то есть моментом сопротивления в валовой линии СЭУ. В случаи неустановившегося режима работы зависимость (1.6) должна быть дополнена координатой времени и представлена в следующем виде

Ne = f (М ;ю; рк; Т; h; а; цу; ц,; ЦмХ). (1.7)

Среди параметров входящих в функциональную зависимость (1.7) наиболее важным критерием, который в большей степени характеризует динамический режим СЭУ, является параметр изменения угловой скорости валовой линии.

Динамический режим работы СЭУ, определяется дифференциальным уравнением, записанный в соответствии с принципом Д'Аламбера определится выражением

J ^ = Мкр - Мс , (1.8)

где J - приведенный момент инерции движущихся элементов ДВС, редуктора, валопровода, гребного винта с присоединенной массой воды.

Таким образом исходя из (1.8) можно сформулировать следующие утверждения:

Если угловая скорость вращения маховика to(t) = const, то

Мкр (t) = 0. (1.9)

Если ю^) - возрастающая функция в интервале T1 < t < T2, То Мкр(0>0. (1.10)

Если ю^) - невозрастающая функция в интервале T1<t<T2,

То МКр(Г)<0. (1.11)

Утверждение (1.9) справедливо для времени одного такта в термодинамическом цикле ДВС в составе судовой энергетической установке в предположении, что в диапазоне этого такта закон изменения угловой скорости вращения маховика постоянен с ненулевым начальным условием ю^=0) = Возможна и энтраполяция данного утверждения на любом ограниченном промежутке времени работы СЭУ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лебедев Олег Борисович, 2022 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. А.С. СССР 1756776 Способ измерения осевого усилия и крутящего момента гребного винта судна и устройство для его осуществления ^и 1756776)/ О.Н. Беззубик / Открытия. Изобретения. - 4806371/10; Заявл. 26.03.90; Опубл. 23.08.92; Бюл. № М 31.; Безюков, О.К. Показатель энерго-экологической эффективности судовых дизелей

2. Алехин, А. С. Выбор оптимальных диагностических параметров с целью обеспечения работоспособности машин в процессе эксплуатации [Текст] / А. С. Алехин, В. И. Кочергин, А. Л. Манаков // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании: сб. науч. тр. Sworld. -Вып. 4. - Т. 2. - Одесса: Черноморье, 2011. - С. 50-52.

3. Алехин, А. С. Использование внутрицикловых параметров вращения коленчатого вала для оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания [Текст] / А. С. Алехин, В. И. Кочергин, А. Л. Манаков // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2013. - № 1. - С. 178-182.

4. Алехин, А. С. Методика диагностирования поршневого двигателя внутреннего сгорания [Текст] / А. С. Алехин, В. И. Кочергин // Политранспортные 348 системы: тезисы VIII Междунар. науч.-техн. конф. - Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2014. - С. 240-242.

5. Алехин, А. С. Оценка технического состояния судовых двигателей внутреннего сгорания по неравномерности вращения коленчатого вала: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.08.05 [Текст] / А. С. Алехин. - Новосибирск, 2017. -20 с.

6. Альт, В. В. Техническое обеспечение измерительных экспертных систем машин и механизмов в АПК: монография [Текст] / В. В. Альт, И. П. Добролюбов, О. Ф. Савченко, С. Н. Ольшевский. - Новосибирск: Россельхозакадемия, Сиб. регион. отделение, ГНУ СибФТИ, 2013. - 523 с.

7. Анализатор характеристик вращательного движения валов 1.8.0: свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ 2015661686 Рос. Федерация / А. С. Алехин,

В. И. Кочергин, А. Л. Манаков, С. П. Пятин, В. Ю. Фадеев; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО СГУПС. - № 2015613642; заявл. 25.09.15; опубл. 20.12.15, Реестр программ для ЭВМ.

8. Архангельский, В. М. Автомобильные двигатели [Текст] / В. М. Архангельский, М. М. Вихерт, А. Н. Воинов, Ю. А. Степанов и др.; под ред. М. С. Ховаха. - М.: Машиностроение, 1977. - 591 с.

9. Архангельский, В. С. Регуляторы частоты вращения судовых дизелей [Текст] / В. С. Архангельский. - Л.: Судостроение, 1989. - 176 с.

10. Аунг, П. В. Автоколебания в неавтономных автоматических системах с сухим трением при гармоническом внешнем воздействии [Текст] / Аунг Пьйоэ Вин // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2016. - № 2. - С. 77-86.

11. Барановский, А. М. Теоретические основы эффективной виброизоляции на судах: автореф. дисс. ... д-ра техн. наук: 05.08.05 [Текст] / А. М. Барановский. - Новосибирск, 2000. - 216 с.

12. Барков, Ю. А. Алгоритмы регулирования дизельных и газодизельных двигателей внутреннего сгорания на основе микропроцессорных систем управления: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.13.01 [Текст] / Ю. А. Барков. -Рыбинск, 2005. - 12 с.

13. Басаргин, В. Д. Разработка методологии исследования и технического обеспечения для анализа и улучшения работы дизеля на неустановившихся режимах: дисс. ... д-ра техн. наук: 05.04.02 [Текст] / В. Д. Басаргин. - Хабаровск, 2000. - 266 с.

14. Башмакова, В. Н. Технико-экономические предпосылки разработки системы диагностирования ДВС динамическим методом на базе микроЭВМ [Текст] / В. Н. Башмакова // Управление технологическими процессами при эксплуатации машинно-тракторного парка: науч.-техн. бюлл. - Новосибирск, СО ВАСХНИЛ, Сиб. НИИ механ. и электриф. сельского хозяйства, 1988. - Вып. 3. - С. 30-34.

15. Бегимкулов, Ф. Э. Влияние износов регулятора скорости на эксплуатационные показатели двигателя Д-144 [Текст] / Ф. Э. Бегимкулов // Совершенствование конструкций и методов испытания машин в сельском хозяйстве: сб. науч. трудов. - Волгоград: ВСХИ, 1980. - Т. 74. - С. 96-100.

16. Безюков О.К., И.В. Ивашин // Водные пути России: строительство, эксплуатация, управление: материалы междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 200-летию подготовки кадров для водного транспорта (Санкт-Петербург, 1-2 октября 2009). - СПб. 2009. - Ч. II. - С. 122-130.

17. Безюков, О.К. Методы оценки научно-технического уровня судов, энергетических установок и контрольно-измерительных приборов / О.К. Безюков, А.А. Денисова // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. - 2015. - №5 (33). - С. 119-130

18. Бидерман, В. Л. Теория механических колебаний [Текст] / В. Л. Бидерман. - М.: Высшая школа, 1980. - 408 с.

19. Богаевский, А. Б. Компьютерная модель транспортного дизельгенератора с электронной системой управления [Текст] / А. Б. Богаевский // Открытые информационные и компьютерные интегральные технологии. -Харьков: Нац. аэрокосмич. университет «ХАИ», 2008. - Вып. 38. - С. 150-169.

20. Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.А.. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. Физматгиз. М. -1958

21. Ваншейдт, В.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания / В.А. Ваншейдт. - Л.: Судпромгиз, 1962. - 543с.

22. Вайнштейн, Г. Я. Влияние колебательных воздействий нагрузки на показатели работы тракторных дизелей и способы их улучшения: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.04.02 [Текст] / Г. Я. Вайнштейн. - Ленинград, 1984. - 24 с.

23. Васильев, М. В. Устройство управления судовым двигателем внутреннего сгорания [Текст] / М. В. Васильев // Вестник Мурманского государственного технического университета. - 2008. - Т. 11. - № 3. - С. 471-474.

24. Вибе, И. И. Теория двигателей внутреннего сгорания: конспект лекций [Текст] / И. И. Вибе. - Челябинск: ЧПИ, 1974. - 252 с.

25. Викулов, С. В. Информативность диагностических параметров спектрограммы крутильных колебаний валопровода судовых энергетических установок [Текст] / С. В. Викулов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2011. - № 1. - С. 137-139.

26. Викулов, С. В. Расчёт собственных частот и относительных амплитуд крутильных колебаний валовой линии дизельных СЭУ [Текст] / С. В. Викулов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2011. - № 2. - С. 184-187.

27. Викулов, С. В. Методы построения алгоритмов диагностирования элементов судовых дизелей на основе системного подхода: автореф. дисс. ... д-ра техн. наук: 05.08.05 [Текст] / С. В. Викулов. - Новосибирск, 2013. - 39 с.

28. Возницкий, И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 2 [Текст] / И. В. Возницкий, А. С. Пунда. - М.: МОРКНИГА, 2008. - 470 с.

29. Воронцов, А.В. Аналитический обзор датчиков крутящего момента /А.В. Воронцов// Казанская наука. - 2011. - №2. - С. 30-31

30. Гладков, А. К. Контроль технического состояния тракторных дизелей по внутрицикловой неравномерности вращения коленчатого вала в процессе обкатки: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.20.03 [Текст] / А. К. Гладков. -Новосибирск, 1986. - 18 с.

31. Глушков, С.П. Автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для регистрации крутильных колебаний энергетических установок БАГС-4 / С.П. Глушков, А.М. Барановский, С.С. Глушков // Сиб. науч. вестн. -Новосибирск, 2006. -№9. -С. 109-112

32. Глушков, С.П. Апроксимация полиномиальными функциями формы колебаний конструкций с повреждениями / С.П. Глушков, Н.А. Донец // Современ. технологии. Системный анализ. Моделирование. -Иркутск, 2013. -№1(37). -С. 251259

33. Глушков, С. П. Оценка деградации технического состояния коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания по динамическим характеристикам [Текст]

/ С. П. Глушков, О. Б. Лебедев // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2013. - № 2. - С. 191-194.

34. Глушков, С. П. Идентификация изменения технического состояния транспортного подвижного состава [Текст] / С. П. Глушков, В. В. Коновалов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2014. - № 3. - С. 139-147.

35. Глушков, С. П. Вейвлет-функции Морлета в исследовании переменных составляющих крутящего момента двигателей внутреннего сгорания [Текст] / С. 354 П. Глушков, С. С. Глушков, В. И. Сигимов // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. - 2016. - № 2. - С. 45-51.

36. Глушков, С. П. Влияние кинетики горения топлива на параметры неравномерности вращения судовых энергетических установок [Электронный ресурс] / С. П. Глушков, Д. Ю. Косенко, В. И. Кочергин, В. В. Красников // Морские интеллектуальные технологии. - 2017. - № 2(36). - Т. 2. - С. 35-41. - Режим доступа: http:// www.morintex.ru.

37. Глушков, С. П. Выбор вейвлет-образующей функции для анализа динамических характеристик сигнала двигателя внутреннего сгорания [Текст] / С. П. 355 Глушков, В. О. Жидких // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. - 2017. - № 1. - С. 51-56.

38. Глушков, С. П. Влияние неравномерности крутящего момента на динамические характеристики энергетических установок: монография [Текст] / С. П. Глушков, В. И. Кочергин. - Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2018. - 119 с.

39. Глушков, С. П. Анализ динамических характеристик крутильноколебательных систем судовых энергетических установок [Электронный ресурс] / С. П. Глушков, С. С. Глушков, В. И. Кочергин, Б. О. Лебедев // Морские интеллектуальные технологии. - 2018. - № 2(40). - Т. 2. - С. 59-66. - Режим доступа: http: //www. morintex. ru.

40. Глушков, С.П. Регрессионный анализ экспериментальных данных транспортной сферы / С.П. Глушков, А.О. Николашкина // Вестн. Сиб. ун-та потребит. кооперации. -Новосибирск, 2013. -№2(5). -С. 111-115.

41. Глушков, С.П. Методология исследования регрессий критериальных деталей энергетических установок по динамическим характеристикам / С.П. Глушков, С.С. Глушков, О.Б. Лебедев. //Науч. пробл. Трансп. Сиб. и Дал. Вост. -2012.- №2.- С.185-187

42. Глушков, С.С. Автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для регистрации крутильных колебаний энергетических установок БАГС-4 / С.П. Глушков, А.М. Барановский, С.С. Глушков // Сибирский научный вестник.-2006.-Вып.1Х. - С.109-112

43. Глушков, С. С. Динамические характеристики ДВС [Текст] / С. С. Глушков, С. П. Глушков, А. В. Савельев, А. С. Ярославцева // Сибирский научный вестник. - Новосибирск: НГАВТ, 2007. - № Х. - С. 164-167.

44. Глушков, С.С. Современное оборудование для измерения крутильных колебаний элементов судовых установок / Глушков С.С. - М.: Речной транспорт (ХХ1 век). - 2014, с.69;

45. Глушков, С.С. Совершенствование методологии исследования валовых линий энергетических машин / Глушков С.С. / Сборник научных трудов Sworld. Выпуск 3(36). Т. 2. - Одесса: Куприенко С.В., 2014. с.3-7.

46. Глушков, С.С. Прогнозирование остаточного ресурса коленчатых валов / С.П. Глушков, С.В. Штельмах, С.С. Глушков // Судостроение. -2008. -№6. -С. 55-56.

47. Глушков, С.С. Определение колебаний судовых ДВС / С.С. Глушков, Л.В. Пахомова // Науч. вестн. НГТУ. -2007. -№4 (29). -С. 185-189.

48. Глушков, С.С. Критерий усталостной долговечности коленчатого вала дизеля / С.В. Викулов, С.С. Глушков, С.В. Штельмах // Науч. проблемы трансп. Сибири и Дал. Востока. -2008. -№1. -С. 201-202.

49. Глушков, С.С. Идентификация повреждений подшипников судовых валопроводов/ С.С. Глушков, Б.О. Лебедев, В.В. Коновалов, Н.С. Ткаленко //Науч. пробл. Трансп. Сиб. и Дал. Вост. - 2013.- №2.- С.200-204.

50. Глушков, С.С. К расчету крутильных колебаний судовой энергетической установки, находящейся в эксплуатации / С.В. Штельмах, С.С. Глушков // Сибирский научный вестник. - 2008. - Вып.Х1. - С.57-58.

51. Глушков, С.С. Крутильные колебания в СЭУ / С.С. Глушков, Л.В. Пахомова // матер. научно - технической конференции профессорско-преподавательского состава и инженерно-технических работников речного транспорта и других отраслей.- Новосибирск, 2007.- Ч.П.-С. 101-102.

52. Глушков, С.С. Определение гармонических амплитуд возмущающих моментов / С.В. Штельмах, С.С. Глушков // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2008. - №2. - С.180-181.

53. Глушков, С.С. Расчет амплитуд свободных колебаний дискретных многомассовых систем / Л.М. Коврижных, С.С. Глушков // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2008. - №2. - С.162-164.

54. Глушков, С.С. Работа гармонических возмущающих моментов в судовых энергетических установках / С.В. Штельмах, С.С. Глушков, С.В. Викулов // Научн. проблемы трансп. Сибири и Дальнего Востока.-2008.-№1.-С.164-167.

55. Глушков, С. С. Математическое моделирование динамических характеристик судовых валопроводов: дисс. ... канд. техн. наук: 05.08.05 [Текст] / С. С. Глушков. - Новосибирск, 2009. - 167 с.

56. Глушков, С. С. Экспериментальное определение технического состояния валовых линий судовых энергетических установок по крутильным колебаниям [текст]/ Глушков, С. С., Лебедев О.Б., // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2017 . - № 1-2. - С. 70 - 74. 356

57. Глушков, С. С. Математическое моделирование вынужденных колебаний валовых линий судовых энергетических установок [текст]/ Глушков, С. С., Лебедев О.Б., // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2013 . - № 1. - С. 237-242. 356

58. Глушков, С. С. Показатель Гельдера как индикатор расположения повреждений в конструкции оборудования [Текст] / С. С. Глушков, Н. С. Ткаленко

// Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2014. - № 1-2. - С. 209-213. 356

59. Глушков, С. С. Граничные условия и вещественный базис исследуемого сигнала динамического отклика судового оборудования и систем [Текст] / С. С. Глушков, О. Б. Лебедев // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2014. - № 1-2. - С. 231-234.

60. Голубев, Н. Ф. Прогнозирование износостойкости и долговечности материалов и деталей машин [Текст] / Н. Ф. Голубев, О. Н. Лебедев, Л. И. Погодаев. - Новосибирск: Новосиб. гос. академия водного транспорта, 1997. - 179 с.

61. Гребенников, А. С. Диагностирование автотракторных двигателей по внутрицикловым изменениям угловой скорости коленчатого вала: Способы, средства, технологии: автореф. дисс. ... д-ра техн. наук: 05.20.03 [Текст] / А. С. Гребенников. - Саратов, 2002. - 42 с.

62. Грыжов, В. К. Исследование дискретных линейных систем управления [Электронный ресурс] / В. К. Грыжов, В. Г. Корольков. - Режим доступа: Мр://1.120-Ьа1. гиМое/223 86/тёех.1Ит1.

63. Ден-Гартог, Дж. П. Механические колебания [Текст] / Дж. П. ДенГартог. - М.: Физматгиз, 1960. - 580 с.

64. Денисенко, В. ПИД-регуляторы: принципы построения и модификации [Текст] / В. Денисенко // Современные технологии автоматизации. - 2006. - № 4. -С. 66-74.

65. Дизели. Справочник [Текст] / Б. П. Байков, В. А. Вайншейдт, И. П. Воронов, Л. В. Гендлер и др.; под ред. В. А. Ваншейдта, Н. Н. Иванченко, Л. К. Коллерова. - Л.: Машиностроение, 1977. - 490 с. 358

66. Диментбург, Ф.М. Колебания машин / Ф.М. Диментбург, К.Т. Шаталов, А.А. Гусаров. - М.: Машиностроение, 1964. - 307с.

67. Дмитриенко, Д. В. Вейвлеты как инструмент повышения эксплуатационной надёжности объектов водного транспорта [Текст] / Д. В. Дмитриенко // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2017. - № 4. - С. 7-15.

68. Добролюбов, И. П. Динамический метод диагностики автотракторных двигателей. Часть 1. Принципы построения диагностических моделей переходных процессов [Текст] / И. П. Добролюбов, В. М. Лившиц. - Новосибирск: Сиб. отделение ВАСХНИЛ, 1981. - 86 с.

69. Добролюбов, И. П. Разработка компьютерной настраиваемой модели двигателя внутреннего сгорания [Текст] / И. П. Добролюбов, О. Ф. Савченко, В. В. Альт, С. Н. Ольшевский // Вычислительные технологии. - 2013. - № 6. - Т. 18. С. 54-61.

70. Долгушин, А. А. Оперативный контроль технического состояния топливной аппаратуры дизельных двигателей: дисс. . канд. техн. наук: 05.20.03 [Текст] / А. А. Долгушин. - Новосибирск, 2004. - 121 с.

71. Доманов, В. И. Элементы систем автоматики (силовой канал) [Текст] / В. И. Доманов, А. В. Доманов. - Ульяновск: УлГТУ, 2007. - 107 с.

72. Дьяконов, В. П. Вейвлеты. От теории к практике [Текст] / В. П. Дьяконов. - М.: СОЛОН, 2002. - 448 с.

73. Ефремов, Л. В. Теория и практика исследования крутильных колебаний силовых установок с применением компьютерных технологий [Текст] / Л. В. Ефремов. - С.-Пб.: Наука, 2007. - 276 с.

74. Ефремов Л.В.; Зверев, А.А. Крутильные колебания в СЭУ / А.А. Зверев, Ю.В. Галышев, А.А. Сидоров // XL Неделя науки СПбГПУ: матер. научно -практической конференции. Ч.Ш СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011.- С. 16 -17

75. Ефремов Л.В.; Сергеев, К.О. Опыт применения радиоторсиографов РТ-660 на судах Северного бассейна / К.О. Сергеев, А.И. Прыгунов // Вестник МГТУ. Т.11 Мурманск.: Изд-во МГТУ, 2008. - С. 493-497

76. Жиленков, А. А. Моделирование управления процессами в сложных системах при недетерминированных возмущающих воздействиях [Текст] / А. А. Жиленков, С. Г. Черный // Автоматизация процессов управления. - 2016. - № 1(430). - С. 37-46.

77. Железняк, А. А. Совершенствование системы управления энергетической установкой судна с винтом регулируемого шага: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.08.05 [Текст] / А. А. Железняк. - С.-Пб., 2017. - 20 с.

78. Зачёсов, А. В. Основные направления развития речного транспорта Сибири [Текст] / А. В. Зачёсов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2014. - № 3. - С. 3-5.

79. Иващенко, Н. Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем [Текст] / Н. Н. Иващенко. - М.: Машиностроение, 1973. - 606 с.

80. Игошев, А. С. Использование закономерностей внутрициклового изменения угловой скорости коленчатого вала одноцилиндрового двигателя для регулирования частоты вращения генераторной установки: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.04.02 [Текст] / А. С. Игошев. - Владимир, 2010. - 19 с.

81. Истомин, П.А. Крутильные колебания в судовых ДВС / П.А. Истомин. - Л.:Судостроение, 1968.-303с.

82. Калимуллин, Р. Ф. Научные основы поддержания работоспособности автомобильных двигателей методами трибодиагностики: автореф. дисс. . д-ра техн. наук: 05.22.10 [Текст] / Р. Ф. Калимуллин. - Оренбург, 2016. - 34 с.

83. Кац, А. М. Автоматическое регулирование скорости двигателей внутреннего сгорания [Текст] / А. М. Кац. - М.-Л.: Машгиз, 1956. - 303 с.

84. Коврижных, Л. М. Расчёт амплитуд свободных колебаний дискретных многомассовых систем [Текст] / Л. М. Коврижных, С. С. Глушков // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока.- 2008. - № 2. - С. 162-164.

85. Колчин А. И. Расчет автомобильных и трактор- ных двигателей / А. И. Колчин, В. П. Демидов. - М. : Высшая школа, 1971. - 344 с

86. Корнилов, Э. В. Судовые главные двигатели с электронным управлением [Текст] / Э. В. Корнилов, А. А. Фока, П. В. Бойко, Э. И. Головастов. -Одесса: Експресс-Реклама, 2010. - 224 с.

87. Кочергин, В. И. Способ оперативной оценки величины степени неравномерности регулятора [Текст] / В. И. Кочергин // Актуальные проблемы

двигателестроения: тезисы докладов Всесоюзной науч.-техн. конф. - Владимир: НИКТИД, 1987. - С. 85-87.

88. Кочергин, В. И. Технология диагностирования систем автоматического регулирования частоты вращения дизельных ДВС [Текст] / В. И. Кочергин, С. В. Самойлов // Инженерно-техническое обеспечение производственных коллективов АПК: сб. науч. тр. - Новосибирск: Сиб. отделение ВАСХНИЛ. - 1989. - С. 46-49.

89. Кочергин, В. И. Диагностирование систем автоматического регулирования частоты вращения дизельных двигателей по параметрам переходных процессов в эксплуатационных условиях: дисс. . канд. техн. наук: 05.20.03 [Текст] / В. И. Кочергин. - Новосибирск, 1989. - 152 с.

90. Кочергин, В. И. Использование предремонтной диагностики при необезличенном ремонте автомобилей [Текст] / В. И. Кочергин, В. П. Побойкин // Диагностика автомобилей: тез. докл. III Всесоюз. науч.-техн. конф. - Улан-Удэ, Восточно-Сибирский технолог. институт, 1989. - С. 30-31.

91. Кочергин, В. И. Выбор диагностических параметров при непрерывном мониторинге технического состояния машин [Текст] / В. И. Кочергин, А. Л. Манаков, А. С. Алехин // Современные технологии в машиностроении: сб. статей XIV Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2010. - С. 222-224.

92. Кочергин, В. И. Оценка технического состояния систем автоматического регулирования частоты вращения [Текст] / В. И. Кочергин, А. С. Алехин // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2014. - № 1-2. - С. 286-289.

93. Кочергин, В. И. Диагностирование двигателя внутреннего сгорания [Текст] / В. И. Кочергин, А. Е. Коровин, А. С. Алехин // Состояние и перспективы развития социально-культурного сервиса: Материалы II Всеросс. науч.-техн. конф. - Ч. 1. - Бийск: АлтГТУ, 2014. - С. 110-112.

94. Кочергин, В. И. Особенности взаимодействия инноваций и научнотехнического прогресса [Текст] / В. И. Кочергин // Влияние науки на инновационное развитие.- Уфа: АЭТЕРНА, 2016. - Ч. 3. - С. 82-85.

95. Кочергин, В. И. Оценка технического состояния систем автоматического регулирования частоты вращения [Текст] / В. И. Кочергин, И. А. Кутень // Политранспортные системы. Материалы IX Междунар. науч.-техн. конф. по направлению «Научные проблемы реализации транспортных проектов в Сибири и на Дальнем Востоке». - Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2017. - С. 448-451.

96. Краснокутский, А.Н. Расчет коленчатого вала ДВС на крутильные колебания / А.Н. Краснокутский. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.-31С.].

97. Крутиев, С. М. Исследование возможности кратковременного повышения мощности дизеля с целью предотвращения аварии судна [Текст] / С. М. Крутиев, В. А. Зябров // Речной транспорт (XXI век). - 2016. - № 1. - С. 36-38.

98. Крутов В.И. Развитие автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания. - М.:Наука,1980.- 92 с./.

99. Куверин, И. Ю. Диагностирование карбюраторных ДВС по показателям спектрального анализа изменения угловой скорости коленчатого вала: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.20.03 [Текст] / И. Ю. Куверин. - Саратов, 2002. - 20 с.

100. Лайонс, Р. Цифровая обработка сигналов [Текст] / Р. Лайонс. - М.: ООО «Бином-Пресс», 2011. - 656 с.

101. Ланчуковский, В. И. Автоматизированные системы управления судовых дизельных и газотурбинных установок [Текст] / В. И. Ланчуковский, А. В. Козьминых. - М.: Транспорт, 1983. - 320 с.

102. Лившиц, В. М. Принципы формирования системы технического обслуживания машин в хозяйствах Сибири: методические рекомендации [Текст] / В. М. Лившиц, В. И. Голиченко. - Новосибирск: Сиб. отделение ВАСХНИЛ, СибИМЭ, 1976. - 99 с.

103. Лившиц, В. М. Использование переходных процессов в системе автоматического регулирования частоты вращения для оценки технического состояния регулятора [Текст] / В. М. Лившиц, В. И. Кочергин // Управление технологическими процессами технического обслуживания машинно-тракторного

парка (методы, алгоритмы, средства): науч.-техн. бюлл.- Новосибирск: Сиб. отделение ВАСХНИЛ, 1987. - Вып. 32. - С. 14-17.

104. Лурье И.А. Крутильные колебания в дизельных установках / И.А. Лурье. - М.;Л.: Военмориздат, 1940.

105. Луканин В.Н. Двигатели внутреннего сгорания: Учебник для вузов под редакцией Луканина В.Н., М. Высшей Школы, 1985, 311стр.

106. Марков, В. А. Анализ комплексной системы автоматического регулирования частоты вращения вала дизельного двигателя и температуры охлаждающей жидкости [Электронный ресурс] / В. А. Марков, С. Н. Девянин, Л. Л. Михальский // «Инженерный журнал: наука и инновации»: электронное науч.-техн. издание. - 2013. - № 5(17). - Режим доступа: http://engjournal.ru. 371

107. Мартынов, А. А. Автоматизация судовых дизельных энергетических установок: конспект лекций [Текст] / А. А. Мартынов. - Новосибирск: НГАВТ, 2011. - 57 с.

108. Методические указания № МУ.01.12 «Расчет и измерение крутильных колебаний, крутящего момента валопроводов и агрегатов». Новосибирск: ООО «Мидель», 2012 - 69 с.

109. Морская библиотека [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://sealibrary.ru/sudovye-dvigateli/382-regulirovka-dvigatelya.

110. Натарзан, В. М. Безразборный способ оценки дисбаланса дизеля [Текст] / В. М. Натарзан, О. Л. Щурова // Автомобильная промышленность. - 2012. - № 6. - С. 26-27.

111. Небеснов В.Н. Динамика двигателя в системе корпус судна - винты -двигатели / Небеснов В.Н. - Л.: Судпромгиз, 1961 - 373с.;

112. Одинец, С.С. Средства измерения крутящего момента/ С.С. Одинец, Г.Е. Топилин. - М.: Машиностроение, 1977. - 160 с.

113. Орлин А.С. ДВС Теория поршневых и комбинированных двигателей под редакцией Орлина А.С., Круглова М.Г., М. машиностроение, 1983- 372 стр.

114. Орлин, А. С. Конструкция и расчёт поршневых и комбинированных двигателей [Текст] / А. С. Орлин, Д. Н. Вырубов, М. Г. Круглов, О. Б. Леонов и др. - М.: Машиностроение, 1972. - 464 с. 373

115. Патент РФ № 2567017, МПК 001М 13/00. Способ и устройство для диагностирования машин [Текст]/ Глушков С.С.; заявитель и патентообладатель -он же. № 2013153914 ; заявл. 2013-12-03; опубл.27.10.2015, Бюл.№30. 9 с.:ил.

116. Пат. 2259544. Российская Федерация, МПК G01L 3/24. Способ определения эффективной мощности главного судового двигателя / Мадорский Е.З., Мадорский А.Е., Голуб Е.С. и др.; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество «Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота». - № 2004121233/28; заявл. 12.07.2004; опубл. 27.08.2005;

117. Пат. 2009119973. Российская Федерация, МПК G01М 15/00. Способ определения технического состояния двигателей внутреннего сгорания и экспертная система для его осуществления / Добролюбов И.П., Альт В.В., Савченко О.Ф. и др.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет. - № 2009119973/06; заявл. 26.05.2009; опубл. 10.12.2010;

118. Пат. 153454. Российская Федерация, МПК 001И 9/00. Устройство для измерения колебаний и оценки положения деталей в пространстве / Глушков С.С.; заявитель и патентообладатель Глушков С.С. - №2014150314/28; заявл. 11.12.2014; опубл. 10.06.2015;

119. Пат. RU №2063623, G01M15/00, F02B79/00, Устройство для измерения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания/ Горностаев А.И.; Семеренко И.П. - Заявл. 26.05.1994; Опубл. 10.07.1996; Бюл. № 25

120. Пат. 2567017. Российская Федерация, 001М 13/00. Способ и устройство для диагностирования машин / Глушков С.С.; заявитель и патентообладатель Глушков С.С. - №2013153914/28; заявл. 03.12.2013;

121. Пат. 147201. Российская Федерация, МПК F16D 1/06 Б16Б 21/00. Платформа для установки и позиционирования навесных деталей на поверхности валов / Глушков С.С.; заявитель и патентообладатель Глушков С.С. -№2014123488/11; заявл. 06.06.2014;

122. Пат. 153727. Российская Федерация, МПК Б16Б 21/00 1/06. Кронштейн для установки навесных деталей на фланцевых соединениях валов / Глушков С.С.; заявитель и патентообладатель Глушков С.С. - №2014140219/12; заявл. 03.10.2014;

123. Писаренко Г.С. Свободные крутильные колебания системы с гистерезисом. Изв. Киевского политехнического института, т.24, 1957

124. Плотников, Д. Л. Исследование передаточных функций системы автоматического регулирования частоты двигателя внутреннего сгорания [Текст] / Д. Л. Плотников, В. И. Кочергин // Наука и молодёжь СГУПСа в третьем тысячелетии. - Вып. 8. - Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2019. - С.168-177.

125. Подригало Н. М. Влияние неравномерности крутящего момента на динамические и мощностные показатели двигателей внутреннего сгорания колесных машин - Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 38. Технические науки -Симферополь2013 - с.11-18

126. Покусаев, М. Н. Экспериментальное определение степени неравномерности вращения вала машинно-движительного комплекса судна пр. 1557 [Текст] / М. Н. Покусаев, К. О. Сибряев, А. В. Шевченко // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2008. - № 2. - С. 140-144. 374

127. Попов, В. Н. Системы управления судовыми дизелями: тексты лекций [Текст] / В. Н. Попов. - С.-Пб.: Изд-во СМА им. адм. С. О. Макарова, 2008. - 80 с.

128. Правила Российского Речного Регистра [Электронный ресурс] / Сайт Техэксперт. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru. Практические рекомендации по расчёту резонансных крутильных колебаний судовых дизельных энергетических установок. Л.: ЦНИИ имени академика А.Н. Крылова., вып. 15675.

129. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания. М.: Новости., т.3, 2009- 432с.

130. Программа для получения характеристик вращательного движения валов: свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ 2013618981 Рос. Федерация / А. С. Алехин, В. И. Кочергин, А. Л. Манаков, С. П. Пятин, В. Ю. Фадеев; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО СГУПС. - № 2013616748; заявл. 30.07.13; опубл. 20.12.13, Реестр программ для ЭВМ.

131. Разработка комплекса средств технической диагностики дизелей Ч(ЧН) 15/18: отчёт о выполнении договора № 8-37/90. Этап 5: «Разработка частных ме-375 тодик». Этап 6: «Проведение расчётов по обработке исходных данных и обоснованию приоритетности структурных параметров» [Текст]. - Новосибирск: Сиб. отделение РАСХН, СибИМЭ, 1990. - 97 с.

132. Р.009-2004. Руководство. Расчет и измерение крутильных колебаний валопроводов и агрегатов. М.: ФГУ «Российский Речной Регистр», 2005.

133. Савастенко, Э. А. Снижение степени неравномерности крутящего момента в ДВС [Текст] / Э. А. Савастенко, И. А. Никишин, С. Н. Девянин // Вестник Российского университета дружбы народов. - 2010. - № 3. - С. 99-106.

134. Сайт компании ПСМ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.powerunit.ru/accessories/other spare parts/electronic control/.

135. Самсонов, В. И. Двигатели внутреннего сгорания морских судов [Текст] / В. И. Самсонов, Н. И. Худов. - М.: Транспорт, 1990. - 368 с.

136. Сараев, П. В. Основы использования математического пакета MAPLE в моделировании [Текст] / П. В. Сараев. - Липецк: Междунар. институт компьютерных технологий, 2006. - 119 с.

137. Свирщевский, А. Б. Влияние протекания крутящего момента на работу двигателя при неустановившейся нагрузке [Текст] / А. Б. Свирщевский // Тракторы и сельхозмашины. - 1959. - № 6. - С. 18-25. 376

138. Способ и устройство для диагностирования машин: пат. 2567017 Рос. Федерация: МПК G 01 M 13/00 / С. С. Глушков; заявитель и патентообладатель -он же. - № 2013153914; заявл. 12.03.2013; опубл. 27.10.2015, Бюл. № 30.

139. Сыромятников, В. Ф. Наладка автоматики судовых энергетических установок: Справочник [Текст] / В. Ф. Сыромятников. - Л.: Судостроение, 1989. -352 с.

140. Тарасов, А. В. Экспериментальное определение передаточной функции объекта регулирования [Текст] / А. В. Тарасов, А. А. Чепуштанов, Н. С. Горяев // Ползуновский альманах. - 2011. - № 1. - С. 116-118.

141. Терских, В.П. Метод цепных дробей к исследованию колебаний механических систем. Т.II. / В.П. Терских. - Л.: Судпромгиз, 1955, 376 стр.

142. Терских, В.П. Крутильные колебания валопровода силовых установок. Т.1 /В.П. Терских. - Л.: Судостроение, 1969, 206 стр.

143. Терских, В.П. Крутильные колебания валопровода силовых установок. Т.2 / В.П. Терских. - Л.: Судостроение, 1970, 276 стр.

144. Терских, В.П. Крутильные колебания валопровода силовых установок. Т.3 / В.П. Терских. - Л.: Судостроение, 1970, 206 стр.

145. Терских, В.П. Крутильные колебания валопровода силовых установок. Т.4 / В.П. Терских. - Л.: Судостроение, 1970, 275стр

146. ТЕХНОПРОМ-2013 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://forumtechnoprom.com/page/121.

147. Тимошенко, С. П. Колебания в инженерном деле [Текст] / С. П. Тимошенко, Д. Х. Янг, У. Уивер. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 1985. - 474 с.

148. Топильский В.Б. Схемотехника аналого-цифровых преобразователей [Текст] / Топильский В.Б., Техносфера, М. 2004- 287с.

149. Устройство для контроля неравномерности вращения вала двигателя внутреннего сгорания: пат. 156202 Рос. Федерация: МПК G 01 М 15/00, G 01 Р 3/36 / А. С. Алехин, В. И. Кочергин, А. Л. Манаков; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО СГУПС. - № 2014141819/06; заявл. 16.10.14; опубл. 10.11.15, Бюл. № 31.

150. Устройство для контроля систем автоматического регулирования частоты вращения: пат. 178150 Рос. Федерация: МПК G 01 М 15/00, G01P 3/00 / В.

И. 380 Кочергин, С. П. Глушков, А. Л. Манаков; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО СГУПС. - № 2017132123; заявл. 13.09.17; опубл. 26.03.18, Бюл. № 9.

151. Устройство для диагностирования двигателя внутреннего сгорания в эксплуатационных условиях: пат. 188012 Рос. Федерация: МПК G01M 15/00, G01M 15/044 / В. И. Кочергин, А. С. Алехин; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО СГУПС. - № 2018142522; заявл. 30.11.18; опубл. 26.03.19, Бюл. № 9.

152. Фомин, Ю. Я. Судовые двигатели внутреннего сгорания [Текст] / Ю. Я. Фомин, А. И. Горбань, В. В. Добровольский, А. И. Лукин. - Л.: Судостроение, 1989.

- 344 с.

153. Хаяси, Т. Нелинейные колебания в механических системах [Текст] / Т. Хаяси. - М.: Мир, 1968. - 432 с.

154. Хорош, А. И. Дизельные двигатели транспортных и технологических машин: учебное пособие [Текст] / А. И. Хорош, И. А. Хорош. - С.-Пб.: Издательство «Лань», 2012. - 704 с.

155. Шароглазов, Б. А. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчёт процессов [Текст] / Б. А. Шароглазов, М. Ф. Фарафонтов, В. В. Клементьев. - Челябинск: Изд-во Южно-Уральского гос. ун-та, 2004. - 344 с.

156. Штельмах, С. В. Оценка технического состояния валовых линий эксплуатируемых судовых энергетических установок: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.08.05 [Текст] / С. В. Штельмах. - Новосибирск, 2009. - 21 с.

157. Штельмах, С. В. Определение гармонических амплитуд возмущающих моментов [Текст] / С. В. Штельмах, С. С. Глушков // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока.- 2008. - № 2. - С. 180-181.

158. Яблонский, А.А. Курс теории колебаний / А.А. Яблонский, С.С. Норейко. - М.: Высшая школа, 1975. - 247с.

159. Alexandrov, A. G. Adaptive PID controllers: State of the artand development prospects [Текст] / A. G. Alexandrov, M. V. Palenov // Automation and Remote Control.

- 2014. - Vol. 75. - No. 2. - P. 188-199.

160. Ashcheeulov, A. V. Optimization of regulator parameters of the automatic regulation system of the rotation frequency of the top drive system of bore installation

[Текст] / A. V. Ashcheeulov, V. M. Filipovskii, E. O. Meshkovskii // International Journal of Applied Engineering Research. - Vol. 11. - No. 22. - P. 11050-11054.

161. Bueno, A. V. Internal combustion engine indicating measurements [Текст] / A. V. Bueno, J. A. Velasquez, L. F. Milanez // Applied Measurement Systems. - 2012. - February. - Р. 23-44. 385

162. Dipak Gulhane. Estimation of vibration response of reciprocating engine crankshaft [Текст] / Dipak Gulhane1, G. D. Mehta, S. M. Awatade // Research Journal of Engineering and Technology. - 2016. - Vol. 03. - No. 10. - Р. 1251-1257.

163. Mallat, S. G. Characterization of signals from multiscale edges [Текст] / S. G. Mallat, S. Zhong // 1992 IEEE Transactions on Pattern Recognition and Machine Intelligence. - 1992. - Vol. 14. - P. 710-732.

164. Oh, H.-S. Polynomial boundary treatment for wavelet regression / H.-S. Oh, Thomas C.M. Lee // Biometrika. -2001. -Vol.88, №l. -P. 291-298

165. Sharma, D. Engine performance of optimized hydrogen-fuelled direct injection engine [Текст] / D. Sharma // International Journal of Scientific and Engineering Research. - 2014. - Vol. 65. - P. 116-122.

166. Schiroslawski, W. Technologische Aspekte des Diagnosesystems DS-1000 [Текст] / W. Schiroslawski // Agrartechnik. - 1985. - No. 5. - S. 38-41.

167. Zhelezniak, A. A. Model of evaluation of the efficiency of the ships diesel generator control system [Текст] / A. A. Zhelezniak // Vibroengineering Procedia. -2016. - No. 8. - Р. 36-44.

168. Zhilenkov, A. Evaluation of rotation frequency gas-diesel engines when using automatic control system [Текст] / А. Zhilenkov, А. Efremov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2017. - Vol. 50. - Р. 1-7.

169. Zbigniew Stanik, Jan Warczek. APPLICATION OF VIBRATION SIGNALS IN THE DIAGNOSIS OF COMBUSTION ENGINES - EXPLOITATION PRACTICES / Zbigniew Stanik, Jan Warczek// Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 18, No. 3 2011.

V

ООО «ПБ Флагман»

ИНН/КПП 5407072015/540701001

р/с 40702810713000000525 в Ф-л МЦП ПАО «Ханты-

Мансийский банк Открытие»

к/с 30101810250040000870, БИК 045004870

Исх. № 5733 от 22.03.2022 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Комиссия в составе Щученко А.А., Папушина П.Б. и Ипатьева В.А рассмотрела материалы диссертации Лебедева О.Б. «Динамика вибрационных взаимодействий элементов эксплуатируемой судовой энергетической установки»» и решила, что математические модели динамических свойств вибрационных взаимодействий при расчете крутильных колебаний судовых движительных установок находящихся в эксплуатации могут быть использованы при проектировании и освидетельствовании судов речного флота.

В основу была положена программа №15-8.4-2.2-0371 для персонального компьютера с сертификатом об одобрении РРР компьютерного приложения от 15.12.2014 г. В соответствии с программой составляется математическая модель элементов судовой энергетической установки участвующих в крутильных колебаниях валовых линиях: демпфер-коленчатый вал-валопровод-гребной винт. Математическим моделированием производится расчет: возмущающих моментов, крутящего момента, частот собственных колебаний, резонансных частот вращения и допускаемых напряжений.

В результате расчета определяется эксплуатируемый диапазон частот вращения коленчатого вала, позволяющий обеспечить надежность и безопасность эксплуатации судовой энергетической установки.

Материалы диссертации могут быть использованы при расчетах допускаемых напряжениях в элементах валовой линии СЭУ, находящейся в эксплуатации при проектировании и освидетельствовании судов речного флота, это позволяет обеспечить повышение производительности и экономию топлива, а также снизить вибрационные нагрузки на валовые линии, что способствует повышению работоспособности и долговечности движительной установки.

Директор

Щученко А.А.