Модели и информационное обеспечение процессов прогнозирования технического состояния и работоспособности судовых механизмов

• Автор: Нгуен Ху Хао
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Анализ технического состояния судовых механизмов как объекта прогнозирования.

1.1 Причины и характер изменения технического состояния.

1.2 Структура системы управления работоспособностью судовых механизмов по прогнозируемому состоянию

1.3 Основные требования к прогнозам технического состояния

1.4 Цель и задачи исследования.

Выводы по главе 1

2. Модели динамики технического состояния узлов судовых механизмов

2.1 Общая структура процесса изменения технического

состояния
2.2 Модели изменения технического состояния основных
узлов судовых механизмов.
2.3 Идентификация параметров модели.
Выводы по главе 2
3. Способы и алгоритмы прогнозирования технического
состояния
3.1 Анализ способов прогнозирования
3.2 Алгоритм одномерного прогнозирования
3.3 Алгоритм многомерного прогнозирования.
3.4 Оценка остаточного ресурса
Выводы по главе 3.
4. Методика прогнозирования технического состояния и
работоспособности судовых механизмов
4.1 Ретроспективный анализ процессов изменения
технического состояния.
4.2 Построение модели прогнозирования.
4.3 Оценка параметров модели
4.4 Определение параметров и характеристик прогноза
Выводы по главе 4.
Заключение
Список использованных источников


При возникновении трения происходит ее разрушение, защита становится неэффективной, последовательно происходит окислительный износ. Содержание паров воды в окружающей среде оказывает значительное влияние на величину износа соприкасающихся поверхностей. По влиянию этого фактора существуют различные мнения и даже противоречивые. Однако основной причиной расхождения мнений является различие методик испытаний и используемых материалов при экспериментах. Молекулярно-механическое изнашивание происходит в результате одновременного механического воздействия и молекулярных сил. Оно наблюдается при заедании. При этом изнашивание материала происходит в результате схватывания материала, переноса материала с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность. Процесс заедания зависит от совокупности факторов, как нагрузка, температура в зоне трения, скорость скольжения, материалы сопряженных деталей, физико-химические свойства смазки и т. В процессе эксплуатации судовых механизмов имеются холодное и горячее заедания. Первый случай часто наблюдается в тихоходных узлах, второй - в быстроходных, тяжело нагруженных узлах. В условиях граничной смазки изнашивание происходит в результате локальных повреждений граничной пленки смазки и возникновения мгновенных молекулярных связей между материалами деталей. При этом возможно механическое повреждение поверхностного слоя через пленку смазки, а также локальное разупрочнение материала. При сухом трении изнашивание происходит в результате механического и молекулярного взаимодействия трущихся поверхностей в условиях упрочнения и разупрочнения поверхностного слоя. Коррозионно-механическое изнашивание происходит при трении материала детали, который вступил в химическое взаимодействие. Изнашивание при фреттинг-коррозии происходит на контакте двух сопряженных деталей при их колебательных относительных перемещениях с малой амплитудой и окислении продуктов изнашивания. Процесс коррозионного изнашивания образно можно разделить на три стадии: диффузию кислорода к поверхности материала; образование окисной пленки; ее разрушение. Коррозионное изнашивание в основном определяется двумя факторами: скоростью образования окисной планки и скоростью ее разрушения. Детали судовых механизмов, как подшипники скольжения, плунжеры, уплотнительные кольца и т. В процессе эксплуатации судовых механизмов внешними проявлениями деталей, подвергающихся фреттинг-коррозии, являются натирания поверхностей, налипания металла, раковины, полосы или канавки локального изнашивания. Наличие на поверхностях трения окрашенных пятен может быть использовано как диагностический признак фреттинг-коррозии. Статистические данные по отказам, имеющим происхождение из-за изнашивания элементов некоторых видов судовых механизмов приведены в таблице 1 [6]. При эксплуатации судовые механизмы подвергаются внутренним и внешним воздействиям. В зависимости от степени проявления таких воздействий возможны различные режимы нагружения деталей и узлов. В понятие "режимы нагружения" включаются условия эксплуатации механизмов и оборудования, все факторы, влияющие на их техническое состояние и надежность. Степень нагружения и характер его приложения в деталях и узлах судовых механизмов обусловливают их напряженное состояние. Одной из причин, приводящих к повреждению деталей и узлов судовых механизмов, является возникновение и развитие усталостных явлений. Повреждения усталостного характера проявляются в разрушении рабочих поверхностей деталей в результате воздействия многократно повторяющихся нагрузок. Появляющиеся разрушения возникают и развиваются в поверхностном слое, свойства которого существенно отличаются от внутренних слоев. Эти отличия обусловливаются различием сил, которые действуют на молекулы или атомы в поверхностном и во внутренних слоях. Усталостное разрушение поверхностного слоя возникает на рабочих поверхностях деталей в условиях циклических контактных напряжений и характеризуется появлением микротрещин, расположенных под углом около ° к рабочей поверхности, образованием трещин и выкрашиванием поверхностного слоя.