Diagnozowanie maszyn tłokowych z wykorzystaniem przebiegów procesów roboczych.

• Autorzy: Bielawski P.

Warianty tytułu

EN

Diagnosis with utilization of courses of piston machinery's working processes.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wskazano na znaczenie przebiegu ciśnienia w komorze roboczej maszyny tłokowej w sterowaniu i diagnozowaniu. Wymieniono możliwości i ograniczenia bezpośredniego pomiaru przebiegu ciśnienia. Wskazano na metody wyznaczania ciśnienia czynnika roboczego z przebiegów drgań elementów maszyny. Przedstawiono możliwości wykorzystania przebiegu ciśnienia jako sygnału diagnostycznego. Wykazano możliwość wykorzystania różnicy między przebiegami ciśnień wyznaczonych z bezpośredniego pomiaru i z przebiegu drgań skrętnych wału korbowego maszyny, do diagnozowania węzłów tribologicznych mechanizmu tłokowo-korbowego.

EN

Rotational speed and torsional vibration in piston machinery depend on courses of working processes because course of pressure in working chamber determines forces acting on piston. Quality assessment of courses of working pressures can be done on the basis of courses of torsional vibration. There is possible to reproduce courses of working pressures knowing or calculating transfer function for the whole piston - connecting rod mechanism. Comparison of pressure courses calculated simultaneously from working chamber and from crankshaft side creates possibility of concluding not only about condition of working chamber elements but condition of tribological pairs of piston - connecting rod set as well that means condition of crosshead, bottom end and main bearings. More convenient in this case can be comparison of courses of crank pin efforts (tangential forces acting on crank pins of piston machine) determined from simultaneously measured working pressures and torsional vibration. Organized thermodynamic processes are executed in working chambers of piston machines (engines, compressors and pumps). Thermodynamic processes occurred there, are thermal cycles often presented in set of p - V coordinates (pressure of working factor - volume of working chamber). Course of real pressure of working factor depends on course of all particular processes and depends on condition state of elements created working chamber. For that reason cycles p=V are utilized to quality and quantitative assessment of working pressure and to assess technical state of working chamber elements. Determination of p - V cycle demands to solve a number of problems dependent on type and construction of machine. The most accurate measurements are carried out by direct measurement of pressure by means of transducer attached to the wall of working chamber. The bases of diagnosis concluding are differences between the measured course and the pattern course evaluated for particular machine. There is possible indirect measurement of pressure based on reproduction of course of working pressure from course of vibration of working chamber wall. For such a calculation, knowledge or determination so called transfer function in frequency domain is essential.

Słowa kluczowe

PL

maszyny tłokowe; węzły tribologiczne; diagnozowanie; przebiegi ciśnień; drgania maszyn; drgania skrętne

EN

piston machinery; tribological pairs; pressure courses; machinery vibration; torsion of vibration

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 39, nr 4
• Strony: 161--176
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Bielawski P.

• Wyższa Szkoła Morska, Instytut Nauk Podstawowych Technicznych, ul. Podgórna 51/53, 70-205 Szczecin,

Bibliografia

• [1] Krasa W., Hiese Bu.: ABB bündelt Hightech-Produkte für die Betriebsdiagnostik und Regelung von Dieselmotoren. Schiff & Hafen 5/2001, s. 59-60.
• [2] Terada K., Ito M.: Zur Kompensation der Verzerrung durch den Indikatorverbindungskanal. MTZ 54(1993)5, s. 266-271.
• [3] Gesellschaft für computerorientierte Meßtechnik m.b.H.: Der Präzisions-Ladungsverstärker für Motorenmeßtechnik. Graz. Materiały firmowe.
• [4] Kistler Instrumente AG: Measurements on internal combustion engines. Research, Development, Monitoring. Winterthur 1991.
• [5] Eisschiel H.: Neues Längen- und Winkeimessystem für anspruchsvolle Anwendungen. Antriebstechnik 41(2002) nr 1, s. 28-30.
• [6] Heckt D.: Ein Beitrag zur dynamischen Bestimmung der Druckvolumen - Zuordnung an langsamlaufenden Schiffsdieselmotoren. IH für Seefahrt Wamemünde/Wustrow 1989 Diss.
• [7] Lenz J.: Erfahrungen mit Leistungsmessungen an Kolbenverdichtern mittels Druckindizierung. Industriepumpen + Kompressoren. Heft 3/2001 s. 159-164.
• [8] MAN B&W: The Intelligent Engine. Development Status and Prospects. Cylinder pressure measuring system. Copenhagen 2000.
• [9] Bielawski P.: Elementy diagnostyki drganiowej mechanizmów tłokowo-korbowych maszyn okrętowych. WSM Szczecin, Studia nr 39, Szczecin 2002, 266 s.
• [10] Pfingsthorn B.: Überwachung des Anlagenzustandes durch Analyse von Drehschwingungen. [In:] Sicherhait und Wirtschaftlichkeit großer und schneller Handelsschiffe, Ergebnisse aus dem Sonderforschungsbereich „Schiffstechnik und Schiffbau”, herausgegeben von Otto Geisler und Harald Keil, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1989, S. 427-432.
• [11] Mahr B., Essers U., Welte L.: Neues Verfahren zur Ermittlung des Brennraum-Druckverlaufs. MTZ 55 (1994) 5, s. 268-271.
• [12] Drzewieniecki J.: Opracowanie miar drgań wzdłużnych walu korbowego średnioobrotowego silnika okrętowego jako symptomu diagnostycznego niezależnego od obciążenia. Politechnika Szczecińska WTM Szczecin 2002, praca doktorska niepublikowana.
• [13] Moro D., Cavina N., Ponti F.: In-Cylinder Pressure Reconstruction Based on Instantaneous Engine Speed Signal. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power January 2002, Vol. 124, s. 220-225.
• [14] Schmidt H.: Indizierung von Kolbenverdichtern - ein Werkzeug zur Optimierung und zur Zustandsdiagnose. Industriepumpen + Kompressoren. Heft 1/2000, s. 11-16.
• [15] Lejda K.: Stan i perspektywy diagnostyki technicznej pomp wtryskowych silników wysokoprężnych. Diagnostyka Techniczna Urządzeń i Systemów. Kielce 1986, s. 91-96.
• [16] Hubertus G.: Dieseldiagnose. Vogel Verlag, Würzburg 2001.
• [17] Maritime Institute Gdańsk. Combustion Presure Analyzer ACS-2.
• [18] Bielawski P.: Diagnozowanie z wykorzystaniem przebiegów procesów roboczych maszyn tłokowych. VI Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Diagnostyka Procesów Przemysłowych” DPP’03, Władysławowo k. Gdańska, 15-17 września 2003, Pomorskie Wydawnictwo Naukowo-Techniczne w Gdańsku, s. 371-376.