Tytuł artykułu
Autorzy
Identyfikatory
Warianty tytułu
Elements of vibration diagnostics of ship engines' piston-crank mechanisms
Języki publikacji
Abstrakty
Zdefiniowano specyfikę maszyn okrętowych i ustalono, że warunkiem spełnienia kryteriów efektywności i bezpieczeństwa nakładanych na system produkcyjny, jakim jest statek, jest istnienie efektywnego systemu obsługiwania umożliwiającego realizację strategii według stanu. Podkreślono rolę i znaczenie okrętowych maszyn z mechanizmem tłokowo-korbowym, dokonano analizy uszkodzeń elementów mechanizmu i wskazano na niedostatek metod diagnozowania pozwalających na realizację strategii według stanu. Przyjęto, że odpowiednimi metodami diagnozowania są metody bazujące na analizie drgań elementów mechanizmu tłokowo-korbowego. Przedstawiono rozkład sił w mechanizmie tłokowo-korbowym i wskazano siły, których przebiegi w funkcji kąta obrotu charakteryzują się zmianą znaku wartości siły. Przedstawiono przebiegi sił i momentów tarcia węzłach tribologicznych mechanizmu, wykazano wpływ obciążenia i stanu węzła oraz dokonano analizy metod detekcji tarcia. Sklasyfikowano i scharakteryzowano drgania, jakie mogą być wykonywane przez elementy mechanizmu tłokowo-korbowego, zdefiniowano funkcję przejścia elementu i sklasyfikowano metody wyznaczania funkcji przejścia. Wykazano, że drgania generowane w elementach węzłów tribologicznych z luzem zależne są od wartości luzu, jeżeli przebiegi sił generujących drgania charakteryzują się zmianą wartości siły. Wyjaśniono wpływ stanu cieczy rozdzielającej na generowane drgania i przedstawiono związki między stanami określonych węzłów mechanizmu tłokowo-korbowego i odpowiednimi sygnałami drganiowymi. Wykazano związki między ułożeniem wału korbowego i drganiami wału, zaprezentowano odpowiedni model i udowodniono jego przydatność dostępnymi wynikami badań eksperymentalnych. Przedstawiono modele sygnałów i metody selekcji sygnałow, dokonano identyfikacji sygnałów drganiowych elementów mwchanizmu tłokowo-korbowego i przedstawiono przykłady selekcji tych sygnałów. Udowodniono możliwość prognozowania stanu na podstawie diagnozowanego obciążenia, wyznaczonej funkcji przejścia i wyliczonej obciążalności elementu. Wykazano konieczność tworzenia systemów doradczych ułatwiających podejmowanie decyzji eksploatacyjnych, w tym decyzji ułatwiających wykrywanie i usuwanie zakłóceń agregatów maszyn z mechanizmami tłokowo-korbowymi.
The specificity of ship engines has been defined and it has been established that a condition for fulfilling the criteria of effectiveness and safety imposed on the production system, which a ship is, is the existence of an efficient operational system that makes possible to put the strategy into practice according to the state. The role and significance of ship engines with a piston-crank mechanism has been sressed, a damage analysis of the mechanism's elements has been made, and the insufficiency of diagnostic methods permitting to carry out the strategy according to state has been pointed out. It has been assumed that methods based on vibration analysis of the piston-crank analysis are the suitable ones. The distribution of forces in the piston-crank mechanism has been presented and forces have been indicated whose courses in the rotation angle function are characterised by a change in the force value mark. Force courses and friction moments in the tribologic knots of the mechanisms have been presented; the effects of load and knot state have been evidenced, and an analysis of friction detection methods has been performed. Possible vibrations of the piston-crank mechanism have been classified and characterized, the element transfer function has been defined and methods of determining the transfer function have been classified. It has been proved that vibrations in elements of tribologic knots with clearance depend on the value of the clearance if the courses of vibration generation forces are characterized by a change in the force value mark. The effect of the separating liquid state on the generated vibrations has been explained and the relations between states of particular knots of the piston-crank mechanism and respective vibration signals have been presented. Connections between the positioning of the crank shaft and the shaft vibrations have been evidenced, a respective model has been presented and its usefulness has been proved by available experimental research results. Signal models and signal selection methods have been presented, vibration signals of piston-crank mechanism elements have been identified and selection examples of these signals have been presented. It has been proved that it is possible to prognosticate the state on the basis of the diagnosed load, the determined transfer function, and the calculated load capacity of the element. It has been proved that it is necessary to create advisory systems that facilitate making operational decisions, including decisions aimed at easier discivery and removal of disturbances in engine units with piston-crank mechanisms.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
3--266
Opis fizyczny
Bibliogr. 170 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
- Wyższa Szkoła Morska w Szczecinie, ul. Wały Chrobrego 1/2, 70-500 Szczecin
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWM2-0036-0049
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.