Метод определения эффективной мощности судового двигателя путем измерения усилий в узлах крепления

• Автор: Головинов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 169 с. : ил.

1.АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Мощность двигателя согласно различным стандартам
1.2 Мощность как энергетический показатель
1.3 Методы и средства определения эффективной мощности
1.3.1 Косвенные методы определения мощности
1.3.2 Методы измерения крутящего момента
1.3.3 Другие методы и способы определения эффективной мощности
1.4 Эффективность методов определения мощности
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА
2.1 Анализ сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
2.2 Анализ внешнего воздействия возмущающих сил на двигатель
2.3 Анализ внешнего действия возмущающих сил на крепления однорядного двигателя
2.4 Анализ внешнего действия возмущающих сил на крепления двигателя с наклонным положением цилиндров
2.5 Исследование действия внешних сил на крепления двигателя
2.5.1 Разновесность деталей поршневой группы
2.5.2 Дисбаланс неуравновешенных масс
2.5.3 Неравномерность нагрузок по цилиндрам
2.6 Вывод алгоритма усилия в фундаментных болтах от реактивного
момента
Выводы по второй главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА, АППАРАТУРА, ОБЪЕКТ ИСПЫТАНИЙ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ
3.1 Объект испытаний
3.2 Экспериментальная установка и измерительная аппаратура
3.2.1 Измерительный комплекс
3.2.2 Тарировка «измерителя-силы»
3.3 Программа проведения эксперимента
3.4 Результаты испытаний
3.5 Эксперимент на стенде Кронштадского Морского завода
4. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ПУТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ В УЗЛАХ КРЕПЛЕНИЯ
4.1 Разработка основных положений метода по определению эффективной мощности судовых двигателей в эксплуатации
4.2 Применение разработанного метода в эксплуатации
4.3 Применение разработанного метода при теплотехнических
испытаниях
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Протяжённость водных путей с гарантированными габаритами в российской Федерации на 66% больше, чем в самой экономически богатой стране мира - Соединённых Штатах Америки. Сравнение с другими, промышленно развитыми странами, просто бессмысленно из-за несопоставимости показателей.
Ещё каких-нибудь десять лет назад, наша страна обладала самым крупным в мире флотом судов внутреннего и смешанного плавания, который обеспечивал перевозку почти шестисот миллионов тонн в год всевозможных народно - хозяйственных грузов. Кроме того, речным транспортом, в упоминаемый период, перевозилось свыше 140 миллионов пассажиров в год, что на порядок выше аналогичных показателей любой другой страны мира.
Несмотря на огромное сокращение за постсоветский период экономических показателей, флот внутреннего и смешанного плавания Российской Федерации, насчитывающий около 30 тысяч судов, продолжает играть очень важную роль в транспортном обеспечении нашей страны. По состоянию на конец 2002 г. эту перевозочную деятельность осуществляют более 1700 субъектов [20].
В связи с. рядом объективных и субъективных причин, характерной особенностью внутреннего флота Российской Федерации является его прогрессирующие старение (средний возраст самоходных судов - более двадцати лет), что, естественно, приводит к росту отказов и аварий на судах речного флота [35].
Статистические данные Российского Речного Регистра (канд. тех. наук В.П.Лобастов) показывают (рис. 1), что наибольший процент отказов, до 80%, приходится на главные двигатели. В этой связи, актуальность исследований, связанных с улучшением обслуживания судовых энергетических установок (СЭУ) не нуждается в дополнительном обосновании.

1]ф — фазное напряжение на зажимах генератора; гіг - КПД, определяемый по паспортной характеристике генератора; т - число фаз;
сон(р - коэффициент мощности;
Рг - измеряемая электрическая мощность генератора;
3. при наличии специальных генераторов-возбудителей, работающих на главные генераторы, и электродвигателей, насаженных на один вал с ними,
(т> о о '
Р=1,36.
р р р
г , в.г. , в.эд
•10‘
V г ^1в.г. Лв.эд У
где Рвг — мощность возбудителя электрогенератора;
Ра.эд — мощность возбудителя гребного электродвигателя;
Лв.г., 1]в.эд - соответственно КПД возбудителя генератора и возбудителя гребного электродвигателя, принимаемые по формулам заводов-изготовителей электрооборудования, установленного на судне.
Вероятностно-статистический метод определения эффективной мощности.
Автором данного метода Амахиным В.А. (МГТУ) были проведены всесторонние исследования опытных распределений значений основных теплотехнических параметров 16 представительных групп однотипных главных ДВС судов с винтами регулируемого шага (на первоначальном этапе только рыболовных траулеров, а впоследствии также транспортных судов, танкеров, буксиров) [10]. Были рассмотрены закономерности изменения опытных значений основных теплотехнических параметров ДВС за весь многолетний период их эксплуатации как индивидуально для каждого, так и в составе группы однотипных двигателей.