WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 


Pages:   || 2 |

«МОНИТОРИНГ РАБОТАЮЩЕГО МОТОРНОГО МАСЛА В СИСТЕМЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ ...»

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Надежкин Андрей Вениаминович

МОНИТОРИНГ РАБОТАЮЩЕГО МОТОРНОГО МАСЛА

В СИСТЕМЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

05.08.05 «Судовые энергетические установки

и их элементы (главные и вспомогательные)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Владивосток – 2011

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского».

Научный консультант – Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Кича Геннадий Петрович

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Лашко Василий Александрович Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Овсянников Михаил Константинович Доктор технических наук, профессор Руднев Борис Иванович

Ведущая организация – Новосибирская государственная академия Водного транспорта

Защита состоится «02» ноября 2011 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д223.005.01 при Морском государственном университете им. адм. Г.И. Невельского по адресу: 690059, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая 50А, ауд. 241, факс (423) 241-49-68.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Морского государственного университета им. адм. Г.И. Невельского.

Автореферат разослан «05» сентября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Резник А.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Основополагающим требованием политики на морском флоте, сформулированном в международных конвенциях, является управление безопасностью. Наибольшее несоответствие требованиям международного кодекса управления безопасностью (МКУБ) приходится на главные и вспомогательные двигатели морских судов. Существующее многообразие типов современных судовых двигателей внутреннего сгорания (СДВС) требует разработки индивидуального подхода для реализации принципов их безопасной ресурсосберегающей эксплуатации с учетом особенностей конструкции и условий эксплуатации.

Работающее моторное масло (РММ) из системы смазки судового дизеля несет в себе информацию о термодинамических, химических и триботехнических процессах, происходящих в парах трения. Носителями этой информации являются физико-химические показатели самого РММ, а также содержащиеся в нем продукты износа трущихся деталей сопряжений дизеля и неполного сгорания топлива. Информация о концентрации частиц износа в масле и их распределении по размерам позволяет решать задачи распознавания технического состояния СДВС. Обширные научные исследования, проведенные во многих странах мира, показали высокую достоверность выявления неисправностей и предупреждения отказов в работе дизелей на основании анализа их РММ. Однако из-за широкого диапазона показателей применяемых топлив и режимов эксплуатации СДВС, разного качества используемого масла наиболее острой и нерешенной остается задача адекватного распознавания дефекта на основе извлекаемой из РММ информации.

Существующие предельные нормы содержания продуктов износа в РММ не универсальны. Они не учитывают форсировку, режимы работы дизеля, различные условия их эксплуатации, качество и многообразие применяемых топлив, а также собственно химмотологическую специфику самих масел. В большинстве случаев имеющиеся рекомендации являются нечеткими и размытыми, а задача принятия решения возлагается на экспертов – технический менеджмент судоходной компании. Необходима разработка как общих подходов к решению данной задачи, так и конкретных методик и алгоритмов применительно к различным типам судовых дизелей.

Объектом исследования является информационный потенциал работающего моторного масла в системах смазки судовых тронковых и крейцкопфных дизелей при их эксплуатации на различных видах топлива.

Цель диссертационной работы состоит в разработке теоретических положений и научно-технических решений по обеспечению безопасной ресурсосберегающей эксплуатации судовых дизелей на основе мониторинга параметров работающего масла и содержания в нем продуктов износа деталей двигателя.

Методы исследований базировались на основных положениях системного анализа и объектно-ориентированного подхода при моделировании сложных процессов массообмена в системах смазки (СС) судовых дизелей, статистической теории распознавания образов. Они включали в себя взаимодополняющие методы имитационного и математического моделирования.

Экспериментальное исследование параметров работающего моторного масла (ММ) проводилось на аттестованном оборудовании современными методами: фотометрией, инфракрасной и эмиссионной спектроскопией. Диспергирующую способность масла, дисперсный состав его загрязнений и эффективность маслоочистителей (МО) оценивали оптической и электронной микроскопией.

Научная новизна проведенных исследований состоит в:

– разработке иерархических и структурно-функциональных схем СДВС на основе системного подхода как объектов трибодиагностики через представление работающего моторного масла в виде системообразующего процесса;

– разработке имитационной модели циркуляции и кинетики накопления частиц продуктов износа в работающем масле СС судового тронкового дизельного двигателя;

– уточнении стохастических моделей очистки РММ фильтрованием и центрифугированием (сепарированием) от частиц продуктов износа;

– разработке методики векторной многокритериальной идентификации функции распределения частиц продуктов износа трибосопряжений тронковых СДВС;

– предложенной имитационной триботехнической модели зависимости скорости изнашивания двигателя от износных свойства РММ в дизелях разной форсировки при сжигании топлив широкого фракционного и группового составов;

– разработке методики и алгоритма оценивания технического состояния тронкового СДВС путем имитационного моделирования на основе данных трибомониторинга с учетом влияния случайных факторов;

– разработке вероятностно-статистического подхода распознавания технического состояния деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ) крейцкопфных малооборотных дизелей (МОД) по данным мониторинга отработанного цилиндрового масла (ОЦМ) с привлечением методов многомерной статистики и теории статистических решений;

– впервые разработанной имитационной модели накопления продуктов износа деталей ЦПГ крейцкопфных МОД в отработанном цилиндровом масле;

– получении математических моделей изменения дисперсности продуктов загрязнения РММ при доливе свежего масла в систему смазки судового дизеля и экспериментальных зависимостей, описывающих вероятностный процесс долива масла в эксплуатации.

Практическая ценность работы заключается в разработке научно обоснованных методик и алгоритмов оценки технического состояния СДВС на основе контроля параметров работающего масла и содержания в нем продуктов износа двигателя. Важной для практики особенностью разработанного подхода является учет воздействия на результаты мониторинга РММ случайных факторов, комплектации систем смазки агрегатами очистки. Разработанные методы интерпретации данных комплексного исследования показателей РММ являются основой для разработки конкретных правил управления безопасной эксплуатацией судовых дизелей в судоходных компаниях. Предложена методика выбора рационального режима долива свежего масла в систему смазки СДВС, предотвращающая негативные последствия, связанные с потерей коллоидной стабильности РММ. Полученные научные и практические результаты используются в учебном процессе подготовки специалистов судомеханической специальности для морского флота в Морском государственном университете им. адм. Г.И. Невельского.

Предметом защиты являются следующие основные результаты работы, определяющие ее научную и практическую ценность:

– иерархические и структурно-функциональные схемы СДВС как объектов трибодиагностики через представление работающего моторного масла в виде системообразующего процесса;

– имитационная модель циркуляции и кинетики накопления частиц продуктов износа в работающем масле системы смазки тронкового СДВС с учетом стохастичности режимов долива и интенсивности очистки РММ, а также качества применяемых топлив и моторных масел с оценкой их триботехнических свойств;

– уточненные стохастические модели очистки РММ фильтрованием и центрифугированием (сепарированием) от частиц продуктов износа;

– методика идентификации функции распределения частиц продуктов износа трибосопряжений тронковых СДВС на основе решения задачи многокритериальной векторной оптимизации, использующей данные трибомониторинга РММ;

– имитационная модель накопления продуктов износа деталей ЦПГ крейцкопфных МОД в отработанном цилиндровом масле;

– методика решения задачи распознавания технического состояния ЦПГ крейцкопфных МОД по результатам трибомониторинга ОЦМ на основе теории статистических решений в условиях недостатка априорной информации;

– математические зависимости, описывающие изменение дисперсности продуктов загрязнения работающего масла при доливе свежего масла в систему смазки СДВС;

– методики и критерии количественного оценивания результатов мониторинга РММ и их применение для обеспечения безопасной эксплуатации СДВС.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований представлялись ежегодно на научно-технических конференциях профессорскопреподавательского состава ДВГМА (МГУ) им. адм. Г. И. Невельского ( – 2011 гг.). Основные положения работы докладывались на краевых, региональных, всесоюзных (российских) и международных конференциях и семинарах: «Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей» (Ленинград, ЛСХИ, январь 1985 г.); «Теория и практика рационального использования горючих и смазочных материалов и рабочих жидкостей в технике» (Челябинск, ЧФ НАТИ, 1989, 1993, 1996 гг.);

«Проблемы транспорта Дальнего Востока» (Владивосток, ДВО РАТ 1995, 1997, 1999, 2001, 2003, 2005, 2007, 2009 гг.); «Актуальные проблемы фундаментальных наук» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1993 г.); «Двигатель – 2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, г.); XXXIV Уральский семинар по механике и процессам управления (Миасс, УрО РАН, 2004 г.); «Двигатель – 2005» (Хабаровск, ТОГУ, 2005 г.); «Двигатель – 2008» (Хабаровск, ТОГУ, 2008 г.); «Исследование, проектирование и техническая эксплуатация судовых ДВС» (Санкт-Петербург, СПб. гос. ун-т вод. коммуникаций, 2006 г.); 51-й, 52-й Всероссийской научной конференции (Владивосток, ТОВМИ, 2008, 2009 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 89 работ. В том числе одна монография, два учебных пособия и 19 научных статей в изданиях, рекомендуемых ВАК для опубликования материалов докторских диссертаций.

Результаты исследований отражены также в семи отчетах по хоздоговорным и госбюджетным НИР, выполненных при участии автора диссертации и прошедших государственную регистрацию. Практические результаты работы защищены 12-ю авторскими свидетельствами на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Основная часть работы изложена на …… с. машинописного текста, включая …..

рисунков, ….. таблиц и библиографию из 259 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, дается краткое описание наиболее важных результатов выполненных исследований, сформулированы основные положения работы, выносимые на защиту.

В первой главе дан обзор и осуществлен анализ состояния проблемы применения мониторинга работающего масла в системе обеспечения безопасной эксплуатации СДВС и определены пути её решения.

Повышение безопасности СДВС неразрывно связано с общей проблемой обеспечения их надежности на всех стадиях «жизненного» цикла»: проектирования, производства, эксплуатации. Эти вопросы нашли свое отражение в работах П.Б. Аратского, В.В. Возницкого, Н.А. Иващенко, М.Г. Круглова, Б.Г. Лаврова, В.А. Лашко, О.Н. Лебедева, М.К. Овсянникова, Л.И. Погодаева, В.Н. Половинкина, А.Ю. Шабанова, Н.Я. Яхьяева.

Химмотологическая надежность СДВС определяется взаимодействием звеньев комплекса «дизель – эксплуатация – топливо – масло – очистка». Исследования в этой области отражены в исследованиях С.Г. Аробяном, В.Ф. Большаковым, С.В. Венцелем, А.Б. Виппером, Л.Г. Гинзбургом, М.А. Григорьевым, Л.И. Двойрисом, Г.П. Кичой, В.Л. Лашхи, Э.М. Мохнаткиным, О.А. Никифоровым, К.К. Папок, В.Л. Певзнером, В.Д. Резниковым, Г.А. Смирновым, В.А. Сомовым, В.М. Школьниковым, В.В. Щагиным.

Мощным средством поддержания необходимого уровня надёжности технического объекта служит научная организация процесса его эксплуатации, в которой особая роль принадлежит диагностированию. Здесь можно отметить работы А.Ю. Конькова, В.А. Лашко, А.В. Мозгалевского, Е.А. Никитина, А.А. Обозова. Весьма значимым в общей системе управления безопасностью судовых дизелей является мониторинг РММ, включающий в себя как контроль его основных физико-химических показателей, так и содержание в нем продуктов износа трущихся сопряжений судового дизеля (трибомониторинг). Исследованиям по вопросам трибомониторинга и трибодиагностики посвящены работы С.В. Викулова, В.Б. Ломухина, С.М. Овчаренко, А.И. Соколова, В.А. Степанова, Л.А. Шеромова, В.В. Чанкина.

Они рассматривали в основном трибомониторинг и трибодиагностику конкретных типов двигателей при работе на дистиллятных топливах. В широком диапазоне группового и фракционного их составов с учетом качества и эффективности очистки РММ, большого ассортимента типов моторных масел, режимов работы дизеля эта проблема не исследовалась. Известные закономерности носят частный характер и не учитывают вероятностную природу и стохастичность процессов накопления продуктов износа в системе смазки СДВС.

Анализ смазочных систем СДВС выявил многообразие применяемых в них МО. Агрегаты тонкой очистки распространены следующим образом:

фильтры со сменными элементами – 51, СРФ – 7, центрифуги – 9, сепараторы – 33 %. Формализация процесса удаления продуктов износа из СС дизеля различными очистителями, как правило, учитывается эмпирическими методами для конкретного агрегата очистки и не носит обобщающий характер, а именно маслоочистители оказывают серьезное влияние как на формирование функции распределения частиц износа в СС, так и на конечное значение концентрации продуктов износа cМе в ней.

Судовые крейцкопфные МОД являются основным типом главного двигателя морских судов. Управление техническим состоянием деталей их ЦПГ на основе мониторинга ОЦМ является эффективным способом обеспечения безопасной ресурсосберегающей эксплуатации этих двигателей. Однако до настоящего времени в отечественной и зарубежной практике ещё не сложилось единых представлений о методологии её решения.

Значительное влияние на работоспособность деталей ЦПГ крейцкопфных МОД оказывают параметры применяемого цилиндрового масла и условия смазывания зеркала цилиндровой втулки (ЦВ). Важно определить соответствие его параметров широкому диапазону показателей применяемых топлив и режимов эксплуатации дизеля, особенно в связи с широким распространением зон Sea Emission Control Area (SECA) и ужесточением требований к содержанию серы в бункерном топливе для морских судов. Необходима разработка модели, по которой можно было бы определить оптимальные его параметры для достижения наибольшего технико-экономического эффекта.

Проведенные ранее исследования не в полной мере отображают неблагоприятное влияние долива на изменение дисперсности частиц загрязнений.

Остаются не исследованными вопросы о влиянии режимов долива на эффективность эксплуатации судовых дизелей. Так на основании обзора литературных источников выяснено, что при достижении маслом определенного уровня наработки дополнительные доливы не только реально не улучшают физико-химические показатели масла, но и способствуют усилению процесса изнашивания деталей двигателя.

На основании выполненного анализа в диссертации были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Разработать на основе системной методологии иерархические и структурно-функциональные схемы объектов трибодиагностики через представление работающего моторного масла как системообразующего процесса, оказывающего существенное влияние на безопасную ресурсосберегающую эксплуатацию СДВС.

2. Разработать математические модели циркуляции и кинетики накопления частиц продуктов износа в РММ продуктов износа деталей дизелей с учетом его угара, режимов долива и переменной интенсивности очистки, а также форсировки двигателя и качества применяемых горюче-смазочных материалов (ГСМ).

3. Оценить триботехнические свойства современных низкосортных топлив и установить зависимость скорости изнашивания ДВС (скорости поступления продуктов износа в РММ), исходя из уровня форсировки СДВС и характеристик применяемого топлива и ММ.

4. Развить теоретические методы расчета эффективности очистки РММ от продуктов износа фильтрованием и центрифугированием с учетом стохастичности этих процессов, совокупного действия на ДФ основных задерживающих механизмов и стесненного осаждения ансамбля полидисперсных частиц нешаровой формы.

5. Разработать методы расчетной оценки распознавания технического состояния крейцкопфных МОД по результатам трибомониторинга на основе вероятностно-статистического подхода.

6. Создать методы идентификации дисперсности частиц продуктов износа, генерируемых трущимися деталями судовых дизелей.

7. Идентифицировать изменение дисперсности нерастворимых продуктов загрязнений в масле при различных режимах долива и состояниях РММ. Обосновать критерии устойчивости дисперсной фазы (ДФ) загрязнений моторного масла и его связь с режимами долива для обеспечения наибольшей эффективности данного процесса.

8. Разработать научно обоснованные рекомендации по рациональным режимам долива моторного масла для компенсации его угара, обеспечивающие самые выгодные условия эксплуатации СДВС.

9. Предложить комплекс мероприятий по обеспечению безопасной ресурсосберегающей эксплуатации судовых дизелей на основе решения задач идентификации технического состояния СДВС по параметрам работающего моторного масла.

Во второй главе рассматривается методика системного анализа в приложении к задачам трибомониторинга и трибодиагностики СДВС по параметрам РММ.

Дизель представляет собой сложную динамическую многокомпонентную систему, которая состоит из большого числа функционально самостоятельных элементов – подсистем. Несмотря на разнообразие элементов, общим признаком таких систем является то, что их взаимодействие осуществляется через рабочее тело, коим выступает РММ. Оно является системообразующим процессом, связывающим между собой различные функциональные части СДВС как объекта диагностирования (ОД). Его контролируемые параметры и являются количественной мерой функциональных свойств рассматриваемой системы.

Наличие системообразуещего процесса является важнейшим свойством ОД. В задачах трибодиагностики понятие системообразующего процесса позволяет ввести и обосновать представление ОД в виде абстрактной функциональной схемы, элементы которой связаны между собой через РММ. Понятно, что дефекты окажут влияние на системообразующий процесс и тогда, синтезировав алгоритм поиска дефектов, можно получить структурно диагностическую модель функционального представления ОД. Наличие такой модели значительно увеличивает эффективность технологий поиска дефектов.

В судовых энергетических установках применяются крейцкопфные и тронковые дизели. Особенности конструкций этих двигателей предопределяют различные подходы к осуществлению трибомониторинга технического состояния их трущихся деталей.

Каждая из подсистем судового дизеля характеризуется совокупностью входных Y() и выходных U() сигналов. Поле сигналов является векторным, и в нем заложена информация о техническом состоянии ОД.

Принципиальным следствием системного подхода к анализу технического состояния судового дизеля по параметрам работающего масла является возможность её иерархического представления. При построении иерархической структуры использован нисходящий подход, когда определенная логическая часть путем операции деления преобразовывалась в несколько логических частей более низкого уровня иерархии, функционально подчиненных общей цели. Учитывая отмеченные выше конструктивные особенности СДВС, в иерархической схеме тронкового судового дизеля (рис. 1) анализируемый ОД находится под воздействием вектора входных (внешних Y1() и управляющих Y2()) переменных, а также характеризуется вектором, описывающим его внутреннее состояние, конструктивные особенности Y3(). Взаимодействие и структура совокупности этих параметров позволяют установить причинно-следственные связи, обуславливающие изменение структурных диагностических параметров ОД.

Из разработанной схемы (см. рис. 1) следует, что дизель характеризуется вектором Y3(), включающим в себя конструктивно-эксплуатационные особенности, техническое состояние, форсировку и рабочие параметры.

Средства очистки Рис. 1. Иерархическое представление СТД тронкового дизеля Степень его автоматизации существенного значения на химмотологический аспект исследования не оказывает. Управляющие воздействия Y2() заданы звеном «эксплуатация». Они оцениваются режимами работы дизеля и РММ. При этом важна фиксация рабочей температуры масла, его обводнения и загрязнения.

Вектор внешних воздействий Y1() включает в себя две составляющих – систему смазки и топливо. Звено «система смазки» представлено следующими внешними возмущениями, влияющими на функционирование СДВС, – это параметры (показатели) агрегатов системы смазки; их конструктивноэксплуатационные особенности. Качество ММ и его триботехнические характеристики оказывают важнейшее влияние на процессы изнашивания СДВС.

Дизель в процессе своей работы генерирует частицы продуктов износа и воздействует на физико-химические показатели РММ, т.е. образует вектор выходных сигналов U(). Однако прямое измерение данных диагностических параметров (ДП) не представляется возможным. Та часть ММ, которая после непосредственного контакта с деталями трущихся сопряжений дизеля несет в себе информационный потенциал U(), не может быть непосредственно измерена, что обусловлено конструктивными особенностями дизелей. После смазывания деталей ЦПГ и кривошипно-шатунного механизма (КШМ) ММ хаотично сливается в картер дизеля, смешиваясь с тем РММ, которое там находится. В результате происходит искажение информационного поля ДП, которое теперь описывается уже искаженным вектором U*().

Изменение информационного потенциала обусловлено следующими факторами. Прежде всего это вызвано непрерывным воздействием на показатели РММ агрегатов очистки, установленных в смазочных системах судовых дизелей, которые удаляют продукты износа из циркуляционного масла. Расход ММ на угар и периодический долив свежего масла также оказывает серьезное влияние на изменение поля выходных сигналов. В результате поступающая для анализа проба масла уже содержит в себе вектор искаженных ДП U*().

По результатам выполненной декомпозиции ОД сформирована стратегия исследования. Для оценки изнашивания дизеля и определения скорости поступления в РММ частиц продуктов износа предлагается использовать физическое и имитационное моделирование с учетом вектора входных сигналов Y1() и Y2(). При этом, если текущее состояние РММ описывается системой дифференциальных уравнений баланса продуктов его старения по основным направлениям, включая срабатывание присадок и загрязнение, то переход к изнашиванию может быть осуществлен через идентификацию триботехнических свойств применяемого топлива, самого масла и продуктов его загрязнения.

Многообразие средств очистки, применяемых в СДВС, требуют развития теоретических методов расчета эффективности очистки РММ от частиц загрязнений и продуктов износа. Нестационарный процесс долива масла в систему смазки судового дизеля, его неоднозначное действие на состояние дисперсной фазы РММ требуют комплекса статистических решений для описания стохастического влияния долива на кинетику накопления продуктов износа в РММ.

Построение вышеописанной системы взаимосвязанных формализованных моделей дает возможность обеспечить научно обоснованный подход к назначению пороговых значений концентраций продуктов износа в работающем масле с учетом различных эксплуатационных факторов и тем самым повысить достоверность постановки диагноза.

Основным отличием ОД подсистемы «детали ЦПГ» крейцкопфного МОД от ОД тронкового дизеля является принципиально другой вид системообразующего процесса. Цилиндровое масло в крейцкопфном МОД является одноразовым. Сразу после смазки трибосопряжений оно непосредственно стекает в подпоршневые полости, а оттуда утилизируется без возможности дальнейшего применения. Такой характер протекания системообразующего процесса вызывает серьезные изменения в иерархическом представлении ОД.

Выполненное в диссертации системное исследование данного ОД дает основание рекомендовать для решения вопросов трибодиагностики ЦПГ крейцкопфного МОД применение методов статистических решений, основанных на результатах трибомониторинга. Тщательное изучение статистическими методами взаимосвязей между параметрами технического состояния (ТС) и данными трибомониторинга дает возможность получить необходимую информацию при диагностических процедурах распознавания классов ТС.

Третья глава посвящена вопросам трибомониторинга деталей ЦПГ крейцкопфных дизелей.

На основании априорной информации рассмотрены и выявлены основные факторы, вызывающие дефекты и отказы в работе ЦПГ крейцкопфных МОД.

Построена таблица неисправностей, применение которой позволяет методом элементарных проверок выявить причины возникновения дефектов и отказов триад трения деталей ЦПГ. Выполнен выбор контролируемых диагностических параметров и построена диагностическая матрица трибомониторинга ОЦМ.

Проведенные натурные испытания крейцкопфного МОД модели 6ДКРН74/160 (Ре = 8530 кВт, n = 140 мин–1) (рис. 2) выявило явное разделение экспериментальных данных на две выборки. Очевидно, что увеличение содержания продуктов износа в ОЦМ произошло ступенчато, что вполне соответствует логике дихотомической задачи диагностирования: переход из «исправного» состояния в «неисправное».

Рис. 2. Содержание продуктов износа в отработанном масле Увеличение зазоров в сопряжениях (рис. 3) интенсифицировало процесс изнашивания, что нашло свое проявление в значительном увеличении содержания Fe в ОЦМ.

Рис. 3. Изменение осредненных по цилиндрам зазоров в кепах Первые 24 результата анализов проб т/к «БАМ» относятся к области исправного состояния, а остальные 12 характеризуют неисправное состояние, сопровождающееся повышенной скоростью изнашивания деталей ЦПГ дизелей.

Используя теорию статистических решений, можно определить количественное значение величины Fe0, соответствующее переходу объекта диагностирования из области исправного D1 в область неисправного D2 состояния.

Задача состоит в том, чтобы выбор Fe0 был в некотором смысле оптимальным, например, давал наименьшее число ошибочных решений. При этом была выполнена дифференциация видов технического состояния ЦПГ судовых крейцкопфных МОД.

Применительно к задачам трибомониторинга важно установить интервальные оценки концентрации продуктов износа для каждого класса ТС.

Причем зачастую сталкиваются с классом задач распознавания ТС объекта диагностирования в условиях недостатка априорной информации. Этот случай возникает, когда известны статистические характеристики одного из классов и не известны характеристики других классов. В практике технической эксплуатации судовых ДВС всегда есть данные класса исправного технического состояния ОД, а вот информация о других классах крайне ограничена. В этом случае можно построить решение задачи диагностирования на основе правила, минимизирующего вероятность ошибки первого рода (вероятности ложной тревоги).

В теории статистических решений для такого рода задач применяется метод Неймана – Пирсмана, который позволяет определять границы областей заданной вероятности «ложной тревоги» или «пропуска дефекта». Важным здесь является правильное задание допустимых уровней вероятностей «ложной тревоги», соответствующих каждому классу ТС. Основываясь на основных постулатах теории принятия решений, был установлен для первого класса ТС уровень ошибки первого рода более 5 %, для второго – в диапазоне от 1 до 5 %. Выбор уровня для ТС четвертого класса (характеризующий отказ) основан на использовании правила трех сигм и равняется 0,3 %. Тогда третий класс ТС – от 0,3 до 1 %, а четвертый – менее 0,3 %.

Расчет граничных значений Fe выполнен по схеме Неймана – Пирсмана.

Он минимизирует вероятность пропуска цели при заданном допустимом уровне вероятности ложной тревоги. Таким образом, вероятность ложной тревоги где А – заданный допустимый уровень вероятности ложной тревоги; Fe граничное значение.

Наименьшее значение величины интеграла (1) будет соответствовать знаку равенства в этом выражении:

Теперь условие (2) однозначно определяет величину Fe0 и значение риска принятия решения.

В данном уравнении использовался метод Ньютона, связывающий исходные Fe0(п – 1) и последующие Fe0(п) приближения следующим соотношением:

Величины функций Fe0( n1) и ( Fe0 ) в соответствии с выражениями (1) и (2) могут быть записаны в следующем виде:

Для решения системы уравнений (4) в качестве первого приближения принималось Fe0(1) = ( Fe1 + Fe 2 ) 2, где Fe1, Fe 2 – средние значения Fe для распределения f (Fe /D1) и f (Fe/D2). При достаточной близости Fe 0(n) и Fe 0(n–1) принимаем Fe0 = Fe0(n).

Граничные уровни концентрации Fe в ОЦМ, соответствующие различным состояниям объекта диагностирования, для данного конкретного результата трибомониторинга деталей ЦПГ крейцкопфного МОД приведены в табл. 1.

Пороговые значения Fe (г/т) в ОЦМ для различных технических состояний ОД Граница для ТС 1-го класса Граница для ТС 2-го класса Граница для ТС 3-го класса Выполненная статистическая идентификация технического состояния ОД по содержанию продуктов износа в ОЦМ позволяет перейти к решению практических задач обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации судовых дизелей, основываясь на данных трибомониторинга.

В этой главе приведены также данные трибомониторинга для различных двигателей модели 6ДКРН74/160 танкеров серии «Самотлор» (рис. 4).

Рис. 4. Гистограмма распределения концентрации Fe в пробах ОЦМ дизелей 6ДКРН74/160 и их аппроксимация нормальным законом распределения: 1 – исправное ТС; 2 – неисправное ТС Статистическая обработка данных производилась с помощью программы Statistica, которая содержит полный набор классических методов анализа данных. С помощью программы Statistica рассчитывались описательные статистики, производилась визуализация данных и аппроксимация распределений по стандартным законам.

Проверку гипотезы о правильности выбранного распределения осуществляли с помощью критерия согласия Колмогорова – Смирнова (К–С). Рассчитанное значение критерия меньше табличного: D(364; 0,001) = 0, 0,0703, что свидетельствует о хорошей сходимости результатов аппроксимации с экспериментальными данными (табл. 2).

Описательная статистика выборки экспериментальных данных Используя предложенную выше методику анализа статистических решений, можно выполнить разделение пространства диагностических признаков по Нейману – Пирсману на соответствующие области (табл. 3).

Пороговые значения концентрации Fe (г/т) ОЦМ дизелей для различных ТС Марка дизеля Проводя сопоставление этих результатов с данными расчетов моторного эксперимента (см. табл. 1), можно сделать вывод об их хорошей сходимости.

Расхождение по различным уровням не превышает 18 %. Оно обусловлено тем, что главные двигатели находились в разных условиях эксплуатации, работали на различных сортах топлив и имели неодинаковое техническое состояние.

В диссертации приведены результаты обработки данных трибомониторинга по разработанной методике и для других типов судовых крейцкопфных МОД. В частности, представлены результаты расчета пороговых значений для крейцкопфного МОД модели 6ДКРН45/120 (см. табл. 3). Сопоставление пороговых значений классов ТС для различных типов судовых МОД указывает на необходимость индивидуального подхода к обеспечению их безопасности в эксплуатации и требует в каждом случае дополнительных исследований.

Прогнозирование остаточного ресурса деталей ЦПГ крейцкопфных МОД является логическим продолжением задачи оценки технического состояния ОД по результатам трибомониторинга, поскольку именно по результатам прогноза может приниматься решение о виде и периодичности технического обслуживания. Проведенный в работе корреляционный анализ данных трибомониторинга показывает, что тесная корреляционная взаимосвязь между концентрацией продуктов износа в ОЦМ и наработкой деталей возникает тогда, когда вырабатывается их ресурс. Причем определяющим здесь является состояние поршневых колец. При их хорошем техническом состоянии, даже если втулка и поршень имеют предельную наработку, корреляция между содержанием Fe в пробах масла подпоршневых полостей и ресурсными показателями деталей ЦПГ не наблюдается. Однако как только уплотняющий эффект поршневых колец снижается, появляется тесная корреляционная взаимосвязь между скоростью поступления в ОЦМ Fe и наработкой деталей. Она оказывается тем выше, чем больше наработка соответствующих деталей.

Выполненная статистическая оценка результатов трибомониторинга деталей ЦПГ крейцкопфных МОД позволяет сделать вывод о том, что прогнозирование остаточного ресурса деталей ЦПГ на основании трибомониторинга ОЦМ не представляется возможным, так как в течение всего периода установившегося износа триад трения корреляционная взаимосвязь между сFe в ОЦМ и наработкой деталей отсутствует. Однако при достижении зазоров в парах трения, близких к предельным, корреляционная связь между сFe в ОЦМ и наработкой деталей резко возрастает, что позволяет однозначно распознать техническое состояние ОД.

Для распознавания технического состояния деталей ЦПГ различных типов судовых МОД, основываясь только на априорных данных по надежности их работы, разработана имитационная модель накопления продуктов износа в ОЦМ.

Накопленный экспериментальный и теоретический материал, основанный на длительном опыте эксплуатации крейцкопфных МОД различных типов и конструктивных исполнений, показывает, что типовая эпюра износа ЦВ имеет ярко выраженную конусность и практически полное отсутствие эллиптичности, характерной для тронкового дизеля. Износ ЦВ максимален в районе 1 и 2-го поршневых колец при нахождении поршня в в.м.т. На уровне, равном 1/3 хода поршня, износы становятся минимальны и крайне незначительны.

Представим износ втулки по высоте как функцию от величины относительного хода поршня Sоi. Величина износа, измеренная в верхнем поясе ЦВ, соответствует положению 1-го поршневого кольца при нахождении поршня в в.м.т. и является нулевой отметкой по оси абсцисс. Остальные значения этой геометрической переменной рассчитываются по выражению Soi = (Di – D1)/S, где Di – расстояние от верхнего края ЦВ до i-го пояса замера износа, мм;

D1 – расстояние от верхнего края ЦВ до первого пояса замера износа, мм;

S – ход поршня, мм.

Износ ЦВ в безразмерном виде может быть получен в результате следующего преобразования Иi / Ипр, где Иi – i-ое значение радиального износа ЦВ, а Ипр – предельно допустимый радиальный износ ЦВ.

В результате обобщениия опыта эксплуатации дизелей 6ДКРН45/ методом последовательных приближений удалось установить вид аппроксимирующей зависимости, хорошо описывающей эпюры износа ЦВ, как по высоте, так и по времени работы. Она представляет собой экспоненциальностепенную трехпараметрическую функцию следующего вида:

где a, b, c – параметры аппроксимирующей зависимости; Soi.– относительный ход поршня. Причем a, b являются параметрами формы распределения, c – параметром масштаба, описывающим трансформацию распределения во времени.

Тогда объем изношенного металла ЦВ Vцв за тысячу часов с учетом (5) в любой момент времени работы определяется следующим выражением:

где D – исходный номинальный диаметр ЦВ, мм; zпр – предельный допустимый радиальный износ ЦВ, мм; zoji – относительный радиальный износ ЦВ в момент времени i в j-ом поясе.

Полученные в результате имитационного моделирования расчетные концентрации Fe в ОЦМ дизеля 6ДКРН45/120 хорошо согласуются с экспериментальными данными трибомониторинга этих дизелей. В диссертации приведен пример такого расчета.

В диссертации разработаны критерии, позволяющие достичь максимальной эффективности эксплуатации судового крейцкопфного МОД и минимизировать износы деталей его ЦПГ. В качестве одного из них было предложено использовать остаточное щелочное число ЩЧост ОЦМ. Была установлена связь между ЩЧост и содержанием в масле продуктов износа.

В результате выполненной работы установлено, что если ЩЧост более 30 мг КОН/г, то корреляция между концентрацией Fe и щелочным числом отсутствует.

В противном случае она проявляется и порой достаточно явно. Из всего массива данных трибомониторинга были отобраны результаты анализов ОЦМ одиннадцати дизелей, где четко была зафиксирована взаимосвязь между остаточным ЩЧост цилиндрового масла и содержанием в нем продуктов износа.

При уменьшении остаточного щелочного числа ниже некоторого критического значения ЩЧ кр происходит резкое увеличение концентрации проост дуктов износа в отработанном цилиндровом масле. Здесь важнейшим шагом является поиск достоверного значения ЩЧ кр. Известные методы аппроксиост мации не дают возможности выявить точку перегиба. Проблема заключается в том, что имеется разное число экспериментальных точек в областях аварийного и нормального режимов изнашивания. Кроме того, в аварийном режиме число экспериментальных точек оказывается малым, и при этом существенно возрастает разброс (дисперсия) экспериментальных данных. Поэтому специально для обработки имеющихся экспериментальных данных был разработан метод поиска точки перегиба-излома.

Вследствие качественного различия данных в областях аварийного и нормального режимов изнашивания эффективным первым шагом в поиске xкр является разбиение набора предварительно упорядоченных по возрастанию x экспериментальных пар значений {xi, yi }, i = 1, N на два поднабора A и B со значениями индексов 1 iA NА и NB iB N, где в общем случае, помимо варианта непересекающихся поднаборов (NB = NA + 1), следует также рассмотреть варианты с несколькими общими парами в пересечении поднаборов, когда NA NB.

На следующем шаге ограничимся линейными аппроксимациями для каждого из поднаборов:

где регрессионные параметры {kA, bA} и {kB, bB} находятся по методу наименьших квадратов для каждого из поднаборов. В качестве основного критерия, при сравнении различных разбиений, выберем общее отклонение S{A;B} экспериментальных значений от регрессионной зависимости, рассчитываемой по формуле где tN,0.95 – коэффициент Стьюдента при заданной доверительной вероятности 0,95, необходимый для коррекции величины отклонения при малом числе N экспериментальных точек. Здесь SA и SB имеют смысл отклонений экспериментально наблюдаемых данных от линейных трендов для соответствующих поднаборов.

На заключительном этапе из всех возможных разбиений с заданным числом общих пар выберем вариант с наименьшим значением S{A,B} и соответствующими регрессионными параметрами k A, bA, k B, bB. Тогда искомая величина xкр может быть оценена соотношением Ниже представлена графическая интерпретация применения этого метода к конкретному набору данных, полученных при анализе масел подпоршневых полостей главного двигателя т/х «Даугава» (рис. 5) (рабочее масло Castrol CYLTECH 80).

Рис. 5. Распределение экспериментальных точек и их тренды По данному методу были обработаны отобранные для анализа экспериментальные данные. Так как у всех дизелей число цилиндров равнялось шести, то было получено одиннадцать значений ЩЧ кр. ост Были рассчитаны коэффициенты множественной регрессии Величина коэффициента множественной корреляции составила R2 = 0,93. Сравнение рассчитанного значения F-статистики 54,9 с табличным значением 2,84 при выбранном 5 %-м уровне значимости подтверждает адекватность статистической модели. Проверка коэффициентов уравнения по t-критерию Стьюдента показала, что все коэффициенты значимы.

Полученный по данным трибомониторинга критерий качества ОЦМ на основе ЩЧ кр позволяет контролировать безопасную ресурсосохраняющую эксплуатацию судового крейцкопфного МОД при различных условиях.

В четвертой главе рассматриваются вопросы учета стохастичного характера процесса долива свежего масла в СС и влияние триботехнических характеристик топлив и моторных масел на интенсивность изнашивания деталей СДВС.

Применение современных информационных технологий позволило в режиме реального времени отследить изменение уровня РММ в системе. Для этих целей использовался программный комплекс «Контроль ГСМ», созданный и внедренный на судах Дальневосточного бассейна при непосредственном участии автора.

Статистическая обработка годичных наблюдений за эксплуатацией восьми главных двигателей 6ЧН40/46 танкеров ОАО «ПМП» позволила установить, что наибольшее число случаев долива приходится на диапазон объемов до V = 5–15 % от среднестатистического объема масла в системе смазки дизеля Vc.

Максимальный зафиксированный объем доливаемого масла достигал 62 %.

Полученное экспериментальное распределение частоты долива от объема доливаемого масла аппроксимировано распределением Вейбулла где x = V / Vc – относительный объем доливаемого масла; параметры формы и масштаба распределения приняли следующие значения: а = 1,14; b = 12,87.

Данные, полученные с помощью программного комплекса «Контроль ГСМ», показывают, что периодичность и объем долива являются случайными функциями, определяемыми прежде всего человеческим фактором, а также условиями эксплуатации судов. С учетом нестационарного характера процесса долива его можно назвать стохастическим.

По этой причине при разработке моделей массообмена как продуктов износа, так и продуктов загрязнения необходимо разработать вариант залповых случайных добавлений масла в систему смазки СДВС.

В общем случае изменение массы масла в системе смазки может быть описано следующим дифференциальным уравнением:

Здесь Qy и Qд – массовый расход масла на угар и его долив в единицу времени, считающиеся функциями времени работы дизеля, а G – текущее значение массы масла в маслосистеме.

Предположим, что разовый долив ММ осуществляется в количестве xiG0. Здесь G0 – исходный объем масла в системе смазки. Общая масса масла падает за счет непрерывного угара до значений Gx,i = (1 – xi)G0, где xi принимает случайные значения в интервале [0,05 – 0,6] с плотностью вероятности f(x), моделируемой распределением Вейбулла (10) с параметрами а, b, полученными по результатам обработки экспериментальных данных. Значения x вырабатываются генератором случайных чисел, где частота появления определяется заданной функцией распределения массы доливаемого масла, попадающей в указанный выше интервал.

Введем число доливов i(), произведенных к данному моменту времени, в соответствии с определением где Tx,i = xiG0/Qу – время, за которое масса масла в системе смазки дизеля уменьшится за счет его угара Qy на величину xiG0. Тогда решение (11) может быть определено зависимостью:

Выражение (12) универсально и может быть использовано в любых моделях, где описывают процессы маслообмена в системах смазки СДВС. На морских судах отсутствуют устройства непрерывной компенсации расходования масла на угар. Крены и дифференты, обусловленные бортовой и килевой качкой, особенности загрузки судна, делают их неэффективными. Поэтому процесс долива на судах всегда носит стохастичный характер.

Для применения имитационных моделей трибодиагностики требуется количественное описание интенсивности изнашивания деталей ЦПГ и КШМ.

Прежде всего, необходимо установить взаимосвязь между величиной износа трущихся деталей СДВС и характеристиками применяемых топлив и ММ.

Необходимо решить задачу определения износных свойств РММ в дизелях разной форсировки при сжигании топлив широкого фракционного и группового составов. Ниже излагаются её основные этапы.

Износные свойства ММ обусловлены применяемыми присадками и их концентрацией сп. Поэтому в судовом эксперименте ограничились унифицированными маслами вязкостью 10–16 сСт при 100 оС с уровнем щелочности 6–40 мг КОН/г и зольностью 0,8–6,2 %. Отношение щелочности к зольности свежих ММ равнялось 8–12. При этом эксплуатационные свойства масел задавались общей концентрацией сп присадок МАСК и ПМС при их соотношении 3:2. Остальные присадки присутствовали в соответствии с требованиями ГОСТ 12337-84 на унифицированные масла.

Применяемое топливо существенно влияет на износ дизеля. Оценку его качества задавали обобщенным критерием КТ, представляющим из себя средневзвешенную величину (сумму) показателей, характеризующих групповой и фракционный состав, содержание серы и зольность, взятых с коэффициентом весомости 0,25 относительно их значений для базового топлива.

Характеристика топлива по групповому и фракционному составам задавалась соответственно относительным содержанием асфальтосмолистых веществ и ароматической группы углеводородов, а также долей углеводородов, выкипающих при температуре выше 360 оС.

Качественно-количественная характеристика НРП масла существенным образом зависит от марки применяемого топлива. Между триботехническими свойствами продуктов неполного сгорания топлива, скоростью их поступления в смазочную систему дизеля и показателем КТ существует корреляция [4]. Поэтому при оценке эффективности функционирования комплекса «дизель – топливо – масло» (ДТМ) по критерию «скорость изнашивания дизеля» важно учесть ее составляющую, обусловленную качеством сжигаемого в ДВС горючего.

Химмотологическое взаимодействие звеньев в системе ДТМ довольно сложно. С позиций оценки роли ММ в изнашивании дизеля его влияние на двигатель проявляется через эксплуатационные свойства масла и продукты старения. Формирование износных свойств НРП происходит под действием тепловых процессов, происходящих в цилиндре ДВС. Последние в значительной мере зависят от форсировки дизеля и режимов его работы.

Условия работы масла в дизеле представлены средним эффективным давлением рme на основном эксплуатационном режиме работы дизеля. Этот показатель косвенно характеризует механическую нагрузку, действующую в трибосопряжениях двигателя. В эксперименте были задействованы дизели, в которых рme коррелируют с тепловым потоком, проходящим через масляную пленку, находящуюся на зеркале цилиндра дизеля. Поэтому можно предположить, что этот показатель формирует не только механическую, но и тепловую напряженность смазки (масляного слоя) в парах трения.

Пробы работающего масла для оценки их износных свойств отбирались из системы смазки судовых дизелей с диаметром цилиндра от 15 до 65 см и частотой вращения 3–20 с–1. Средняя эксплуатационная нагрузка их соответствовала 60–90 % номинальной мощности. Дизели эксплуатировались по винтовой и нагрузочной характеристикам. Среднеквадратичное отклонение нагрузки от mp составляло 10–30 % от номинальной мощности. Параметр рme на средней эксплуатационной мощности соответствовал 0,5–1,5 МПа.

Для нахождения зависимости И(сп, КТ, pme) выбран некомпозиционный план, а описание износных свойств осуществлено полиномом второго порядка.

Иллюстрация возможностей модели (13) и сопоставимости получаемых на ее основе результатов с данными эксплуатационных испытаний дизеля 5ЧН24/31 (рme = 1 МПа) на судах приведена на рис. 6.

Рис. 6. Скорость изнашивания, нагаро- и лакообразования в дизеле 5ЧН24/31 в зависимости от концентрации присадок в масле Сходимость результатов натурного эксперимента и моделирования хорошая. Модель позволяет обосновать скорость поступления продуктов износа в РММ исходя из уровня форсировки СДВС и характеристик применяемого топлива и ММ. Анализ зависимостей (13) показывает, что при увеличении концентрации присадок из-за повышения зольности масел при работе на дистиллятных и моторных топливах возможна интенсификация изнашивания деталей ЦПГ дизеля. Этот факт подтверждается не только проведенным моделированием, но и результатами длительных судовых испытаний.

В пятой главе изложены основы расчета эффективности очистки РММ от продуктов износа фильтрованием и в поле центробежных сил с учетом стохастичности этих процессов и полидисперсности частиц продуктов износа.

Новизна в исследовании фильтрования и принципы, на основе которых уточнялась теория очистки, состоит в:

– применении для описания захвата частиц износа при их движении через фильтровальные материалы с нерегулярной поровой структурой (ФМНПС) адгезионной, седиментационной и химмотологической групп отсева, обусловленных наличием в РММ присадок и продуктов его старения;

– разработке интегрированной стохастической ячеисто-решетчатой модели фильтрования, сочетающей статистические методы с точным описанием поведения ДФ при фильтровании на основе физических законов.

Использование теории случайных марковских процессов позволило стохастическое стационарное фильтрование с размерами частиц rd = d/2 при обтекании суспензией коллектора (волокна) радиуса Rк (ячеистая модель) представить следующей краевой задачей:

U– скорость набегающего потока; Тм, µм – температура и вязкость масла;

kБ – постоянная Больцмана.

В рассматриваемой фильтровальной ячейке ее радиус Rя = Rк(1 – m)–1/ определяется через пористость m ФМ. Положение частицы в фильтровальной ячейке задается координатами r и, а движение – скоростями ur и u. Диффузия частиц Dr и отрыв br от волокон с уносом в фильтрат характеризуется коэффициентом brD, служащим стохастической характеристикой фильтрования и обусловливающим степень подвижности ДФ.

Величина W, названная плотностью вероятности по физическому смыслу, определяет количество частиц, находящихся в момент в элементарном объеме фазового пространства с указанными координатами и скоростями.

Выражение ur, u получено с учетом рассмотрения механизма взаимодействия жидкости с ДФ и идентификацией диффузионных явлений, адгезионной, седиментационной и химмотологических групп отсева и уноса частиц. Силы и моменты вязкого сопротивления, действующие на частицу, рассчитывали по Стоксу с учетом поправочных коэффициентов на стесненность движения и торможение частиц из-за действия пристенных эффектов.

Эффективность фильтрования по ячеистой модели (фракционный коэффициент отсева) для частиц износа предлагается определять через поток вероятности на волокно (коллектор) по выражению Задерживающую способность ФМНПС идентифицировали решетчатой моделью. Поры в монослое такого ФМ представлены решеткой прямоугольной формы, стороны а и b которой распределены случайно. Фракционный коэффициент отсева прямоугольной поры равен отношению потока Q( s s ) = Qs Qs d 2 через периферийную зону на расстоянии dd/2 от ее пеd d риметра ко всему потоку:

Распределение скорости потока v по сечению поры определилось для установившегося движения вязкой жидкости при граничных условиях обращения ее в ноль на контуре канала. Для нахождения Qs и Qs интегрироваd ние осуществляли соответственно по площади, ограниченной контуром S и Sd. Последний эквидистантен основному контуру и, как уже отмечалось, располагается внутри его с удалением по нормале на расстояние dd/2.

В решетчатой модели действие на захват частицы размером d и диффузионных явлений, а также адгезионной, седиментационной и химмотологической групп отсева, предложено учесть коррекцией зоны захвата посредством коэффициента d. Этот показатель, названный относительной координатой отсева, статистически характеризует в долях d пристенную зону поры, из которой при обтекании суспензией коллектора (волокна) ДФ рассматриваемого размера полностью осаждается. Это вероятностная характеристика отсева, которая позволяет скорректировать осаждение, рассчитанное из условия, что частицы движутся по линиям тока жидкости и захватываются волокном при его касании за счет сил адгезии.

Под действием электрокинетической и седиментационной групп осаждения траектория движения ДФ может не совпадать с линиями тока жидкости, что приводит как к увеличению, так и уменьшению d. Учет данных явлений осуществлен посредством выражения Показатель характеризует обобщенную координату отсева мелкодисперсной фазы загрязнений. Для расчета предлагается использовать следующую зависимость:

где d в = d в d – относительный диаметр волокон; Пдс – содержание активного компонента диспергирующе-стабилизирующей присадки в масле; NAd – показатель адгезионной группы отсева; Reк – число Рейнольдса при обтекании коллектора (волокна); gфм – степень заполнения пор ФМ отложениями.

Стохастическая ячеисто-решетчатая модель фильтрования разработана путем интегрирования ячеистой и решетчатой моделей. Она базируется на уравнении (16) с коррекцией зоны отсева посредством обобщенной координаты отсева d, находимой путем решения краевой задачи (14). Расчет d = Rя d ведется по ячеистой модели с использованием зависимости (15).

Такой подход позволяет в интегрированной стохастической ячеисторешетчатой модели комплексно учесть влияние диффузии частиц, адгезионной, седиментационной и химмотологической групп на их осаждение, действие гидродинамических и физико-механических факторов на ситовый отсев и унос ДФ.

Расчет фракционных коэффициентов ФМНПС по стохастическим моделям реализован с использованием сеточных методов, в частности переменных направлений с контрольными разностями, которые обеспечивают безусловную устойчивость и консервативность решения задач удаления продуктов из РММ фильтрованием. Сравнение результатов моделирования разделительной способности ФМНПС по интегрированной стохастической ячеисторешетчатой модели с экспериментальными данными (рис. 7) показало хорошую их сходимость в широком диапазоне d.

Обобщение опыта центрифугирования и сепарирования РММ показало, что диффузия частиц и случайные воздействия на ДФ в центробежном поле являются дельта-коррелированной функцией времени с нулевым средним значением и заданной интенсивностью. Проведенный анализ показал возможность считать их простым марковским процессом, что позволяет выразить эффективность центрифугирования и сепарирования через многомерную плотность вероятности. Это позволяет при очистке масла от продуктов износа учитывать совместное действие на осаждение частиц в центробежном поле детерминированных и случайных факторов.

Осаждение частиц износа в центробежном поле очистителя с цилиндрическим ротором представлено следующей начально-краевой задачей:

где W, Gr – плотность и поток вероятности; d = эф2d2 / 18kсkµм; d, эф – диаметр и эффективная плотность частиц; r0, Rц, – внутренний и наружный радиус, угловая скорость вращения ротора; Dr – коэффициент диффузии по r координате; kс и k – поправка на стесненность движения и форму частиц ДФ.

Граничное условие W = 0 соответствует полному связыванию частиц, достигших стенки ротора. Условие Gr = 0 характеризует полное отражение частиц от колонки ротора. Плотность вероятности W(r, ) отождествлена с относительной концентрацией частиц в сечении r в момент. Начальное условие W ( r,0 ) = 2r ( Rц r02 ) указывает на то, что плотность вероятности W0 в поступающем на очистку потоке равномерно распределена во всем объеме жидкости.

С достаточной для практических целей точностью поправочные коэффициенты можно оценить через концентрацию сх (отн. ед.) и форму частиц зависимостями Фракционный коэффициент отсева на стационарном режиме центрифугирования рекомендуется определять через концентрацию частиц в фугате к моменту времени ц = Н ц ( Rц r02 ) Qц (Нц – высота ротора; Qц – объем масла, подвергаемый центрифугированию):

Для численного решения задачи центрифугирования использовали один из методов конечных разностей – метод контрольного объема, который показал безусловную устойчивость при разных соотношениях конвективных и диффузионных членов и позволяет сохранить баланс вероятностей при любом шаге расчета.

Начально-краевая задача сепарирования в биконической системе координат (х,, у) представлена следующей системой уравнений:

где hс, хmax – межтарельчатый зазор и максимальная длина образующей тарелки сепаратора; F(d) – распределение частиц по размеру на входе в сепаратор; Dy – коэффициент диффузии частиц в направлении у.

Эффективность центробежного сепаратора (ЦС) оценивалась показателями dc и c через относительную концентрацию частиц диаметра d и всех размеров на выходе из межтарельчатого зазора аппарата:

Локальные uх(x, y) и средние uх значения меридиональной скорости частиц идентифицированы с учетом действия на ДФ различных сил и профиля меридиональной скорости потока в межтарельчатом зазоре ЦС. Краевые задачи сепарирования решали по конечно-разностной сеточной схеме путем прогонки с аппроксимацией «против потока».

Из сопоставления расчетных и экспериментальных данных центрифугирования и сепарирования РММ можно заключить, что теоретический результат находится в доверительных границах фракционного коэффициента и полноты отсева, полученных из опытов. Отклонение расчетных данных от экспериментальных составляло 2,9–10,4 %. Выполненный анализ показал важность учета стохастических явлений при расчете осаждения дисперсной фазы.

Полноту отсева всех типов очистителей можно рассчитать через фракционный коэффициент и функцию распределения частиц износа f j(d, ) Разработанные модели фильтрования и центрифугирования применены в имитационной модели трибодиагностики для адекватного описания процессов накопления частиц продуктов износа в РММ судовых дизелей.

В шестой главе представлены теоретические разработки по трибодиагностике тронковых СДВС. Они включают:

– имитационное моделирование кинетики накопления частиц износа в СС двигателя с учетом переменного дисперсного состава продуктов износа и влияния на интенсивность их удаления фильтров, центробежных очистителей с учетом стохастичности процесса очистки угара и долива масла;

– идентификацию функции распределения частиц продуктов износа трибосопряжений тронковых СДВС на основе решения задачи многокритериальной векторной оптимизации, использующей данные трибомониторинга РММ.

Для этой цели составлена и решена система замкнутых интегродифференциальных уравнений на полное число частиц износа и функции их распределения, имеющих нелинейный характер. Предложена схема сведения исходной системы интегро-дифференциальных уравнений к системе N обыкновенных дифференциальных уравнений, проведен численный анализ входящих в задачу величин.

Накопление продуктов износа в РММ судового тронкового дизеля и изменение их дисперсности при функционировании системы очистки масла можно считать случайным марковским процессом. Для простоты и надежности идентификации дисперсного состава частиц износа принято решение рассматривать стохастичность только при оценке поступления продуктов износа и долива масла в СС, а также при эффективности очистки РММ. Так как масло в СС интенсивно перемешивается, то неравномерностью распределения продуктов износа по объему его в картере ДВС можно пренебречь или стохастическую составляющую этого процесса учитывать эмпирически в дифференциальном уравнении баланса массы и дисперсности примесей.

Тогда с учетом ранее полученных зависимостей по эффективности очистки и доливу масла для моделирования массодисперсного обмена продуктов износа в СС двигателя получена следующая замкнутая система кинетических уравнений:

Здесь Qy и Qд – массовый расход масла на угар и его долив в единицу времени, считающиеся заданными функциями. f дв (d, ), f j(d, ) – функции распределения частиц продуктов износа j-ого типа, поступающих из двигатеj ля и находящихся в СС; N дв, N j – число частиц продуктов износа поступающих из двигателя и находящихся в СС. При выводе (27) – (29) предполагалось, что при добавлении «свежего» (неработающего) масла частицы продуктов износа СС в нее не поступают, то есть N дв = 0. Также предположено, что отсутствует корреляция между количеством частиц и функциями распределения дисперсной фазы разных типов по размерам.

Кинетические уравнения (25) – (27) представляют главный интерес для диагностики работы двигателя, поскольку они описывают, в частности, изменение во времени среднего размера d j () и дисперсии dj () частиц износа, что позволяет в последующем по состоянию дисперсной фазы рассматриваемых продуктов оценить состояние самого двигателя.

Важнейшим звеном в разработанной модели трибодиагностики дизеля является распределение частиц износа, генерируемых двигателем в СС. Если относительно распределния частиц износа в СС существует определенное представление, основанное на априорной информации, то относительно вида функции распределения частиц износа, поступающих из пар трения дизеля, какая-либо информация отсутствует. Отсюда для имитационного моделирования кинетики накопления продуктов износа в РММ с целью трибодиагностики дизеля необходима идентификация их дисперсного состава. Учитывая высокий уровень неопределенности в оценке этого показателя следует отметить, что данная задача параметрической идентификации чрезвычайно трудно поддается формализации.

В диссертации показана возможность аналитического решения системы уравнений (25) – (27) для стационарного режима, когда tV = t N j = t f j = 0.

В этом случае связь между стационарными значениями общего числа и функции распределения для частиц загрязнения j-го типа с одной стороны и количеством частиц продуктов износа, поступающих из двигателя в систему смазки в единицу времени N дв, и их функцией распределения f дв (d, ) в соответствии с линейным размером d с другой стороны имеет вид где коэффициент K может быть рассчитан по формуле Искомыми здесь являются параметры, характеризующие функции распределения частиц износа в масле (обозначим их A1 и A2) и частиц износа, поступающих из двигателя (B1 и B2 ).

Предложено рассматривать двухпараметрические аппроксимации для описания дисперснного состав частиц износа. В таком случае вместо использовать результаты их аппроксимации, что позволяет сформулировать в итоге для нахождения параметров распределения частиц износа, генерируемых дизелем критерии следующего вида Выражения (31), (32) дают возможность установить связь между стороны и переменными оптимизации B1, B2 с другой стороны. Здесь f ( B1, B2, d ) – аппроксимация функции распределения частиц износа, поступающих из двигателя.

Сформулированная задача в целом представляет один из вариантов задач многокритериальной (векторной) оптимизации, где в нашем случае различными критериями являются оптимизационные критерии (31) – (32) для разных конфигураций очистителей. Как известно, у данной проблемы, определяемой на компактной области параметров оптимизации x S, может быть (инфинитное) множество решений (точек Парето). Для получения конкретных результатов в этих случаях используют различные подходы, что представляет из себя этап практической реализации. В данной ситуации эффективным и продуктивным оказался метод решения, основанный на нормализации критериев с последующим применением принципа гарантированного результата.

На основе описанного выше алгоритма была проведена расчетная оценка определения функций распределения частиц износа, генерируемых двигателем на примере СДВС модели 624TS(6ЧН24/31) при его работе на дистиллятном топливе (табл. 4).

Разработанная имитационная модель (25) – (27) и результаты идентификации параметров распределения частиц продуктов износа, генерируемых дизелем, использована для обоснования пороговых значений сМе при решении дихотомических задач диагностирования СДВС.

В седьмой главе проведен комплекс исследований по оценке влияния нестационарного режима долива свежего масла в СС на его коллоидную стабильность и состояние дизеля. В результате физического и имитационного моделирования, лабораторных и моторных испытаний выработаны рекомендации, минимизирующие возможные негативные последствия долива масла в РММ.

Комплексная лабораторная оценка массодисперсных процессов при доливе свежего масла в СС судового дизеля осуществлялась с помощью современных статистических методов планирования и анализа эксперимента. Выбор экспериментальной области факторного пространства основывался на тщательном анализе априорной информации.

Микроскопическое исследование включало в себя наблюдение объекта в микроскоп, фотографирование по разным полям обзора. Обработка цифровых изображений осуществлялась в программе Scion Image, которая производит автоматизированный подсчет частиц с определением их морфологических параметров. Статистическая и математическая обработка результатов морфологического анализа частиц осуществлялась с помощью различных специализированных программ – Statistica, Excel, MATHEMATICA.

Модель изменения дисперсности продуктов загрязнения работающего масла при смешивании его со свежим при обработке лабораторного эксперимента получена в виде системы двух уравнений:

где ms, m – это соответственно отношение средней площади и среднеквадратичного отклонения частиц в РММ после долива к средней площади и среднеквадратичному отклонению частиц до долива.

Оценка работоспособности экспериментальной модели изменения дисперсности продуктов загрязнения работающего масла была подтверждена и в условиях судового эксперимента.

С целью практической реализации проведенных исследований был выполнен поиск рациональных режимов долива, которые позволили бы минимизировать отрицательное влияние долива на работу двигателя и увеличить срок необслуживаемой работы средств очистки.

В качестве параметра оценки наличия в масле частиц грубодисперсной фазы (ГДФ) предложено использовать Qi – интенсивность очистки полнопоточного фильтра тонкой очистки масла. Этот показатель универсален. С одной стороны его увеличение однозначно указывает на сокращение ресурса работы бумажных ФЭ, с другой стороны – на увеличение в работающем моторном масле количества ГДФ загрязнений, поскольку коэффициент полноты отсева тем выше, чем больше в РММ частиц, соизмеримых с размером пор фильтровального материала. Очевидно, что минимизация отношения интенсивности очистки после долива масла Q(i+1) к интенсивности очистки до долива Qi может служить показателем негативного влияния долива масла в систему смазки и одновременно критерием коллоидной устойчивости РММ:

С помощью модельного эксперимента были рассчитаны значения КQ при доливе масла в объеме Vрац = 1–62 %. Выполненные расчеты показали наличие минимума в функции KQ = f(V). Величина долива масла, при котором наблюдается наименьшее значение KQ, было названо рациональным объемом долива Vрац. Выявлено, что величина минимума критерия KQ зависит от состояния и типа применяемого моторного масла.

По результатам математического моделирования с помощью факторного эксперимента найдено регрессионное уравнение, определяющее Vрац. Выявлены основные факторы, влияющие на величину рационального долива. К ним относятся: исходное щелочное число ММ (х1), его остаточное щелочное число (х2) и отношение md/m (х3).

Vрац = 118,3+0,544x1 1,276x1 +25,93x2 1,225x Полученная математическая зависимость позволяет определить рациональный режим долива, минимизирующий негативное влияние долива на дисперсность продуктов загрязнения моторного масла. Анализ влияния долива в СС дизеля масел с разными эксплуатационными свойствами позволил выявить причины, приводящие к снижению объемов долива до рациональных пределов и позволяющие сохранить рабочие свойств масла на определенном уровне в течение длительного периода времени без ухудшения ресурсных показателей СДВС.

В восьмой главе приведены основные результаты экспериментальных и расчетных исследований по разработке комплекса научно-технических решений обеспечения безопасности СДВС на основании мониторинга РММ.

Осуществлена оценка влияния типа цилиндрового масла на ресурсосберегающую эксплуатацию судового дизеля. Наиболее распространенные на флоте ЦМ можно разделить на две группы по вязкости. Первая имеет значение этого показателя, равное 15–17 сСт, вторая – 20 сСт.

Испытания проходили на дизеле 6ДКРН74/160-3 (Ре = 8530 кВт, n = мин ). За период наблюдения в течение 820 ч дизель эксплуатировался на трех сортах цилиндровых масел.

На первом этапе испытаний использовалось масло М-16-Е2(30), на втором – Talusia XT-70 и на последнем – Chevron Delo Cyloil Special (рис. 8).

Как следует из представленных данных, наихудшие результаты получены на первом этапе. Среднестатистическое содержание продуктов износа в ОЦМ составляло 134 г/т против 31,6 и 32,7 соответственно на втором и третьем этапах испытаний.

Аналогичные результаты были получены при статистической обработке результатов анализов проб ОЦМ и с других судов. Исследовались типы дизелей, имеющие различную наработку после технического обслуживания.

Рис. 8. Влияние типа цилиндрового масла на интенсивность Результаты исследований убедительно свидетельствуют о том, что скорость изнашивания деталей ЦПГ при применении масел М-16-Е2(30) и М-16-Е2(60) в несколько раз выше, чем при использовании цилиндровых масел, имеющих класс вязкости 20 (ГОСТ 17479.1-85) или SAE 50 (стандарт SAE J 300). Во всех этих случаях осредненная по цилиндрам величина Fe была выше его порогового значения Fe0. Данный факт однозначно указывает на то, что идет интенсивное изнашивание деталей ЦПГ, а техническое состояние дизеля классифицируется как неисправное.

Таким образом, было установлено, что наилучшие результаты в эксплуатации по критерию «минимальная скорость изнашивания» достигаются при использовании цилиндровых масел, имеющих вязкость 19–21 сСт при 100 °С. Некоторые марки цилиндровых масел, например, М-16-Е2(30), М-16Е2(60) не удовлетворяю требованиям надежной и долговечной работы крейцкопфных дизелей (особенно длинноходовых) по своим вязкостнотемпературным характеристикам. Необходимые рекомендации были переданы в судоходные компании ДВ бассейна.

На флот поставляются различные цилиндровые масла с диапазоном изменения щелочного числа от 30 до 70 мг КОН/г, а также применяются топлива с широким диапазоном содержания серы от 0,5 до 4,5 %. Для обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации судовых крейцкопфных МОД для различных условий эксплуатации при работе в разных районах мирового океана была построена номограмма. Номограмма рассчитана на основании полученных в гл. 3 критериев безопасной эксплуатации деталей ЦПГ судовых крейцкопфных МОД по зависимости 9.

В главе приводятся расчеты пороговых значений концентрации Fe в РММ для распознавания классов технического состояния ЦПГ крейцкопфных МОД (табл. 5). Расчеты выполнены по имитационной модели (5) – (6) накопления продуктов износа в ОЦМ на основании экспериментальных данных о скорости изнашивания деталей этих трибосопряжений.

Скорость изнашивания деталей ЦПГ и пороговые значения c (г/т) Судовой персонал, используя методы экспресс-анализа физико-химических свойств ОЦМ и содержания в нем продуктов износа, способен с помощью представленных в диссертации научно обоснованных норм пороговых значений результатов трибомониторинга и критериев обеспечить эффективное управление технической эксплуатацией ЦПГ судовых крейцкопфных МОД.

Применительно к тронковым дизелям по разработанной имитационной модели трибодиагностики был создан программный комплекс расчета процессов накопления продуктов износа в РММ систем смазки. Программы реализованы на алгоритмическом языке FORTRAN и MATHEMATICA.

В результате имитационного моделирования установлено, что при определении пороговых значений концентраций сМе учет комплектации систем агрегатами очистки, сорта топлива и масла обязателен (рис. 9).

Рис. 9. Динамика накопления содержания железа c и изменение дисперсности частиц износа dFe при работе дизеля на дистиллятном (а) и тяжелом (б) топливах с различной комплектацией его СС:

Для реализации метода трибомониторинга в работе предложен алгоритм определения пороговых значений концентрации сМе для малосерийных наблюдаемых объектов, а также для распознавания по результатам трибомониторинга технического состояния СДВС, впервые поступающих под наблюдение.

Согласно полученным данным, важным условием безопасной эксплуатации судовых дизелей являются своевременность проведения процедуры долива и обеспечение систематичности этого процесса с соблюдением правила небольших количеств долива.

Полученная экспериментальная зависимость рационального долива (35) позволяет разработать процедуру, минимизирующую возможное негативное влияние долива. Серьезной проблемой ее применения является трудность определения величин md и m в условиях эксплуатации. Однако выполненные лабораторный и моторный эксперименты позволили выявить корреляцию между величиной md /m и диспергирующе-стабилизирующей способностью (ДСС):

С целью исключения волюнтаризма при доливе ММ разработана научно обоснованная методика выбора рационального режима, базирующаяся на полученных расчетных зависимостях и моделях. Ее основу составляет номограмма (рис. 10).

Предложенный комплекс научно-технических решений, основанный на результатах мониторинга РММ, создает условия для обеспечения безопасной ресурсосберегающей эксплуатации СДВС как при работе на дистиллятных, так и на остаточных топливах.

Рис. 10. Номограмма определения рационального режима долива Этот эффект зачастую не имеет своего денежного выражения, но безусловно важен и полезен при создании необходимого уровня безопасности судовой энергетической установки.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработан комплекс методик решения проблемы безопасной ресурсосберегающей эксплуатации судовых дизелей на основе контроля показателей работающего масла и содержания в них продуктов износа. Особенность его состоит в системном подходе при исследовании временных, причинноследственных отношений на множестве возможных дефектов, что позволило разработать обобщенный иерархический алгоритм распознавания технического состояния ОД по результатам трибомониторинга и трибодиагностики.

2. На системном подходе с использованием стохастических уравнений Колмогорова – Фоккера – Планка разработана модель трибодиагностики тронкового дизеля, включающая в себя:

– имитационную модель циркуляции и кинетики накопления частиц продуктов износа в работающем масле системы смазки судового дизельного двигателя;

– стохастические модели очистки РММ фильтрованием и центрифугированием (сепарированием) от частиц продуктов износа;

– методику векторной многокритериальной идентификации функции распределения частиц продуктов износа трибосопряжений судовых дизелей;

– имитационную триботехническую модель зависимости скорости изнашивания ДВС от износных свойства РММ в дизелях разной форсировки при сжигании топлив широкого фракционного и группового составов.

Разработанная система формализованных моделей позволяет решать дихотомическую задачу разделения множества технических состояний СДВС в пространстве диагностических параметров трибомониторинга для целей их безопасной и ресурсосберегающей эксплуатации.

3. Отличие разработанной модели трибодиагностики от существующих кинетических зависимостей состоит в учете угара и стохастического периодического долива масла в СС, а также переменной интенсивности очистки РММ в агрегатах очистки разного принципа действия, обусловленной нестационарным характером распределения частиц износа в СС по времени.

4. Уточнены некоторые положения фильтрования и центрифугирования (сепарирования) сложных коллоидно-дисперсных систем, включающие продукты износа дизеля. Новый результат применительно к задачам трибодиагностики достигнут:

– идентификацией совместного действия на частицы износа при фильтровании адгезионной, седиментационной и химмотологической групп задержания и ситового отсева через безразмерную координату отсева и полученной на основе этого интегрированной стохастической ячеисто-решетчатой модели фильтрования, которая позволяет идентифицировать разделительную способность тканых сеток и волоконных ФМ с нерегулярной поровой структурой;

– учетом влияния на эффективность очистки случайных воздействий на ДФ, распределения скоростей меридионального потока в межтарельчатом пространстве центробежного сепаратора и при движении суспензии через двумерные поры фильтровального материала.

5. Впервые в практике трибодиагностики предложен метод идентификации функции распределения частиц продуктов износа, генерируемых дизелем в СС. Полученные решения основаны на теории многокритериальной оптимизации и имитационном моделировании сложных динамических процессов циркуляции частиц продуктов износа в СС судового дизеля.

6. Сопоставление результатов численного моделирования и данных трибомониторинга дизелей в эксплуатации на судах показало, что они хорошо согласуются. Проведенные имитационные исследования динамики накопления продуктов износа в работающем масле дизелей позволили установить существенное влияние на этот процесс комплектации системы смазки агрегатами очистки, качества применяемого топлива и моторных свойств смазочного масла.

Использование данной модели для целей трибодиагностики ДВС дает возможность научно обосновать пороговые значения концентраций продуктов износа в работающем масле с учетом эффективности очистителей и тем самым повысить достоверность и глубину диагностирования судовых дизелей по содержанию продуктов износа в их работающем масле.



Pages:   || 2 |
 


Похожие работы:

«ИТЫБАЕВА ГАЛИЯ ТУЛЕУБАЕВНА Повышение качества обработки цилиндрических отверстий с применением новой конструкции зенкера-протяжки 05.03.01 – Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Республика Казахстан Алматы, 2010 Работа выполнена при Казахском национальном техническом университете имени К.И. Сатпаева и Павлодарском государственном...»

«КУРОЧКИН АНТОН ВАЛЕРЬЕВИЧ ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МОНОЛИТНЫХ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ КОНЦЕВЫХ ФРЕЗ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ АРХИТЕКТУРЫ МНОГОСЛОЙНЫХ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ Специальность 05.02.07 - Технология и оборудование механической и физико-технической обработки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Рыбинск – 2012 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального...»

«ПУГАЧЕВА Наталия Борисовна РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ СПЛАВОВ И ПОКРЫТИЙ С В2 СТРУКТУРАМИ 05.02.01 – материаловедение (машиностроение) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Томск - 2008 Работа выполнена в Институте машиноведения Уральского отделения Российской академии наук Официальные оппоненты : доктор технических наук, профессор Потехин Борис Алексеевич доктор технических наук, профессор...»

«РЯБЦЕВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ РАЗРАБОТКА АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА С ПОВЫШЕННОЙ СТРУКТУРНОСТЬЮ И УПРАВЛЯЕМОЙ ПОРИСТОСТЬЮ ДЛЯ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО ШЛИФОВАНИЯ ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ Специальность 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Москва 2011 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном...»

«Тощаков Александр Михайлович ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ МЕЖТУРБИННОГО ПЕРЕХОДНОГО КАНАЛА И ДИАГОНАЛЬНОГО СОПЛОВОГО АППАРАТА ПЕРВОЙ СТУПЕНИ ТУРБИНЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ Специальность 05.07.05 – Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Рыбинск – 2014 2 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего...»

«ФАРХАТДИНОВ ИЛЬДАР ГАЛИМХАНОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ И КАЧЕСТВА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОВ НА ОСНОВЕ ПОЗИЦИОННО-СИЛОВЫХ АЛГОРИТМОВ ДЛЯ КАНАЛА ОБРАТНОЙ СВЯЗИ СИСТЕМ ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ Специальность: 05.02.05 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата наук Москва 2011 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Московский государственный технологический университет СТАНКИН. Научный руководитель д.т.н.,...»

«Сливин Алексей Николаевич СОЗДАНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ АППАРАТОВ С ОПТИМИЗАЦИЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СВАРКИ Специальность 05.03.06 – Технологии и машины сварочного производства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Бийск – 2008 Работа выполнена в Бийском технологическом институте (филиале) государственного общеобразовательного учреждения высшего профессионального образования Алтайский государственный...»

«Синицына Василя Василевна ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ С НАТЯГОМ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА И ВРАЩЕНИЯ Специальность 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ижевск – 2012 Работа выполнена на кафедре Мехатронные системы ФГБОУ ВПО ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. Научный руководитель Заслуженный деятель науки и техники РФ доктор технических наук,...»

«Закомолдин Иван Иванович УДК 621.436.714.001.5 (043.2) МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН 05.04.02 – Тепловые двигатели АВТ ОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Барнаул – 2010 Челябинское высшее военное автомобильное командно-инженерное училище (военный институт) имени Главного маршала бронетанковых войск П. А. Ротмистрова доктор технических наук,...»

«Таусенев Евгений Михайлович СНИЖЕНИЕ НАГРУЖЕННОСТИ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА ТОПЛИВНОГО НАСОСА ДИЗЕЛЯ ПРИМЕНЕНИЕМ ДЕЗАКСИАЛА 05.04.02 – Тепловые двигатели Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул – 2007 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова (АлтГТУ) Научный руководитель : кандидат технических наук, доцент...»

«БУЯНКИН ПАВЕЛ ВЛАДИМИРОВИЧ ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ПЛАТФОРМ И НАГРУЗОК В ОПОРНО-ПОВОРОТНЫХ УСТРОЙСТВАХ ЭКСКАВАТОРОВ-МЕХЛОПАТ Специальность 05.05.06 – Горные машины Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Кемерово - 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева. Научный руководитель - доктор...»

«ТАТАРКИН МАКСИМ ЕВГЕНЬЕВИЧ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДАМИ ДЕТОНАЦИОННО-ГАЗОВОГО НАПЫЛЕНИЯ И ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКИ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА Специальность 05.02.10 – Сварка, родственные процессы и технологии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул – 2012 2 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Алтайский государственный технический университет имени И. И. Ползунова (АлтГТУ). Научный...»

«ФЕРНАНДО КУМАРА ПАТАБЕНДИГЕ ИМАЛ Д. (ШРИ-ЛАНКА) СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ ДИЗЕЛЯ ТИПА Д-240 ДОБАВКОЙ ЭТАНОЛА К ОСНОВНОМУ ТОПЛИВУ Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.04.02 – тепловые двигатели Москва 2011 Работа выполнена на кафедре теплотехники и тепловых двигателей Российского университета дружбы народов....»

«МАКИЕНКО ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ СОЗДАНИЯ СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ Специальность 05.03.06 – Технологии и машины сварочного производства Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Барнаул – 2009 Работа выполнена в ГОУ ВПО Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС). Научный консультант : доктор технических наук, профессор Радченко Михаил Васильевич Официальные...»

«Яковлев Максим Григорьевич ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ МАЛОЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ Специальность: 05.03.01 Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва, 2009 Работа выполнена на кафедре Высокоэффективные технологии обработки Государственного образовательного учреждения Московский...»

«МАРТЫНОВА ТАТЬЯНА ГЕННАДЬЕВНА РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕХАНИЗМОВ МАШИН ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Специальность: 05.02.18 – теория механизмов и машин Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск, 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет Научный руководитель : Подгорный...»

«АЛТУНИН ВИТАЛИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛООТДАЧИ К УГЛЕВОДОРОДНЫМ ГОРЮЧИМ И ОХЛАДИТЕЛЯМ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ МНОГОРАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Специальность: 05.07.05 – Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук Казань – Работа выполнена на кафедре Конструкции, проектирования и эксплуатации артиллерийских орудий и...»

«Галкин Денис Игоревич РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ БЕЗОБРАЗЦОВОЙ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ ПОВРЕЖДЕННОСТИ МЕТАЛЛА ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ НА ОСНОВЕ МЕТОДА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ Специальность: 05.02.11 – методы контроля и диагностика в машиностроении АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2011 Работа выполнена на кафедре технологий сварки и диагностики в Московском государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана....»

«• Щербаков Виталий Сергеевич НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ РАБОТ. ВЫПОЛНЯЕМЫХ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫМИ МАШИНАМИ 05.05.04 - Д о р о ж н ы е и с т р о и т е л ь н ы е м а ш и н ы Автореферат д и с с е р т а ц и и на с о и с к а н и е у ч е н о й с т е п е н и доктора технических наук О м с к - 2000 Г у? у 9 Работа выполнена в Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ) Официальные оппоненты : доктор технических наук, профессор Абрамснко в Э.А.; доктор...»

«КРАСНИКОВА ТАТЬЯНА ИВАНОВНА ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭКСКАВАТОРОВ ЦИКЛИЧНОГО ДЕЙСТВИЯ Специальность 05.05.06 – Горные машины Специальность 05.02.22 – Организация производства (горная промышленность) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Екатеринбург – 2012 2 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Уральский государственный горный университет и ОАО Научно-технический центр угольной промышленности по открытым...»







 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.