Измерительно-вычислительное сопровождение эксплуатации циклических машин и механизмов фазо-хронометрическим методом

• Автор: Темнов, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил.

- актуальность темы

- цель диссертации

- новизна результатов

- практическая ценность

- основные положения, выносимые на защиту

Глава 1. Обзор литературных источников и постановка задачи

исследования

1.1. Методы диагностики и измерения параметров циклических машин и механизмов

1.2. Датчики для работы в системе фазо-хронометрического сопровождения эксплуатации циклических машин и механизмов

1.2.1. Фотоэлектрические датчики

1.2.2. Электрические первичные преобразователи

1.3. Время как диагностический параметр
1.4. Использование электрических первичных преобразователей
в составе фазо-хронометрической системы
1.5. Проблема выявляемое дефектов поверхности ротора
1.6. Постановка задачи исследования
Глава 2. Схема построения измерительно-вычислительной фазохронометрической системы (ИВФХС)
2.1. Функциональная схема ИВФХС
2.2. ИВС контроля валопровода турбоагрегата фазохронометрическим методом
2.3. Использование генератора пробных воздействий
2.4. Использование синхронного накопления сигнала при обработке
2.5. Специфические требования к генератору пробных воздействий для фазо-хронометрического контроля турбоагрегата

Глава 3. Математическая модель фазо-хронометрического сопровождения работы синхронного двигателя с помощью датчика Холла
3.1. Разработка математической модели преобразователя Холла (ПХ) с учетом внутренних шумов и внешних помех
3.2. Разработка математической модели вращения ротора синхронного двигателя с учетом флуктуаций
Глава 4. Проведение исследований системы контроля турбоагрегата с применением индукционного датчика и специально разработанных математических моделей
4.1. Анализ характеристик измерительной цепи с индукционным датчиком
4.1.1. Основные элементы конструкции датчиков, влияющие
на их параметры
4.1.2. Моделирование и расчет датчиков
4.2. Математическое моделирование колебаний валопровода турбоагрегата
4.2.1. Система уравнений движения секций валопровода турбины
4.2.2. Решение системы уравнений турбоагрегата в линейном приближении
Глава 5. Проектирование электронной части измерительного модуля системы фазо-хронометрического контроля турбоагрегата
Глава 6. Экспериментальные результаты фазохронометрического сопровождения эксплуатации турбоагрегата, метрологический анализ и оценка погрешности
6.1. Экспериментальные данные и их математическая обработка
с целью контроля изменения параметров турбоагрегата
6.2. Составляющие погрешности системы фазохронометрического контроля турбоагрегата и их оценка

Глава 7. Расчетно-теоретическое исследование применимости различных типов электрических преобразователей для изучения циклических машин и механизмов
7.1. Исследование применимости резонансного индукционного преобразователя при контроле циклических машин и механизмов
7.1.1. Математическая модель преобразователя
7.1.2. Численная реализация разностной схемы
7.1.3. Оценка точности резонансного индукционного преобразователя в составе фазо-хронометрической системы
7.2. Дискретизация фазы рабочего цикла с помощью автогенератора
7.3. Исследование системы регистрации дефектов поверхности колесных пар с преобразователем Холла
7.3.1. Построение системы и общие соотношения
7.3.2. Моделирование работы системы
Общие выводы и заключение по работе
Список литературы
Приложение А. Характеристики датчиков Холла
Приложение Б. Программа расчета флуктуаций углового положения
ротора и накопления статистики флуктуаций
Приложение В. Параметры пассивного индукционного датчика
Приложение Г. Программа расчета крутильных колебаний секций
валопровода турбоагрегата
Приложение Д. Система изгибно-крутильных колебаний турбоагрегата
Приложение Е. Программа вычисления амплитудно-частотной и фа-зо-частотной зависимостей углов качания секций валопровода турбогенератора Д0„ от частоты сканирования обмотки возбуждения генератора fib

няются за один оборот, преобразовать исходную систему в систему уравнений для медленно меняющихся фаз и амплитуд.

Для этого, полагая, что а„ «соап, со»у/п, п = 1...5, представим систему (4.3) в виде:
ср1 = сон - со ■ а1 • 8Іп(шг + у/і), (4.4)
і = 1, 2, 3, 4, 5.
Дифференцируя уравнения системы (4.4) запишем вторые производные функций фі...ф5:
<рі = -со а і віп(й^ + у/1)-со <х> + у/і Ц со ьісоі + у/і),
/=1,2, 3, 4, 5.
(4.5)
Аналогично представляются выражения для первой и второй производных составляющих изгибных колебаний х2(1)...х5(0, у2(1)...у5(0.
Функции для составляющих изгибных колебаний ступеней турбины имеют вид:
*2 + Рг)
хз = ьз (/)соз(щи/ + )
х4 = ь4(()соз(сои{ + /34) х5 =Ь5(г)с08(щц/ + Д5)
У 2 =с2(/)со з(гун/ + у2)
Уз = сз(*)соаЬ0*‘ + Гз)
У4=с4(()со5(сои1 + г4)
У 5 =С5(/)с08(ш„/ + у5)
Здесь приняты следующие обозначения: Ь2(1) Ь5(Т) - амплитуды изгибных колебаний по оси х; с2(0...с5(1) - амплитуды изгибных колебаний по оси у; ши - круговая частота изгибных колебаний; р2 р5 - начальные фазы колебаний по оси х; у2.. .у5 - начальные фазы колебаний по оси у.
(4.6)