Введение к работе
Актуальность темы. В настоящий момент основными направлениями снижения затрат на эксплуатацию судна, уменьшение стоимости перевозок, являются совершенствование управления режимами судовой энергетической установки, повышение ее надежности, снижение затрат на топливо и смазку, повышение уровня автоматизации и улучшение экологических показателей судовой энергетической установки.
Важным фактором, определяющим надежность силовой установки, является характер режимов работы.
Актуальность работы заключается в совершенствовании методов управления главной силовой установкой судов, работающих на внутригородских и пригородных линиях с целью поиска оптимальных режимов, что позволит увеличить ресурс и надежность СЭУ, а так же снизить стоимость перевозок.
Цель исследования. Разработать рекомендации по управлению режимами энергетической установки судна с главными двигателями мощностью 65 — 300кВт, с целью увеличения срока службы и снижения затрат на ремонт и обслуживание судовой энергетической установки.
Усовершенствовать методику управления главными двигателями в эксплуатации, с целью увеличения надежности работы судовой энергетической установки.
Задачи исследования: 1. Разработать математическую модель, которая позволяла бы оценить режимы работы судов, с точки зрения экономии, надежности и токсичности, на
внутригородских и пригородных линиях, например, пассажирских судов, шаланд, портовых буксиров, исследовать режимы этих судов и разработать рекомендации к повышению надежности и долговечности с целью снижения стоимости перевозок. 2. Разработать и ввести в эксплуатацию учебно-исследовательский стенд с электрс'иным регулятором для исследования работы двигателя на эксплуатацией пых режимах и разработать рекомендации по управлению двигателем на переходных режимах. Методы исследования. Расчетные исследование проводились на ПЭВМ с помощью математической модели с ;^четом изменения параметров пропуль-сивной установки. В основу математической модели положены уравнения взаимодействия агрггатов пропульсим:ой установки судна. Теоретичеоше расчеты гподтверждены результатами игпытаний на созданием эксперимгн-тальном стенде с дизельной установкой ЗД6 и электронным регулятором ЭРУ С - А, а так ж на судах МПП.
В ходе выполненных исследований получены следующие новые теоретические и практические результаты, выносимые на защиту:
Результаты расчетного исследованиі и рекомендации по оптимальному темпу разгона главных двигателей судовой энергетической установки;
Предложение по внедрению электронного регулятора частоты вращения двигателя, с целью повышения надежности СЭУ.
— Описание и возможности программного пакета и тренажера для обучения навыкам эксплуатации судовых дизелей на предпусковых и пусковых режимах. Научная новизна работы. Предложенный метод расчета и проведенные эксперименты позволяют рекомендовать оптимальное управление главной силовой установкой в эксплуатационных режимах с учетом характера работы судна и района его эксплуатации. Предложенный пакет программ позволяет, оценить факторы, влияющие на долговечность и выработать конкретные рекомендации по уменьшению величины предложенного в работе критерия "амплитуда тепловых напряжений — время переходного процесса". Новый подход к оценке надежности позволяет найти оптимальный способ управления двигателем на переходном режиме.
Практическая ценность работы. Даны конкретные рекомендации по управлению переходными режимами СЭУ судов внутригородских линий с целью увеличения срока службы и снижения затрат на перевозку. Разработан экспериментальный стенд, позволяющий проводить научные исследования в области совершенствования управления главным двигателем в эксплуатационных режимах. Предложен метод выбора оптимального управления главным двигателем при разгоне. Даны рекомендации . по увеличению срока службы дизеля и предложен тренажер для обучения навыкам эксплуатации судовых дизелей на предпусковых и пусковых режимах.
Обоснование и достоверность колз'ченных результатов. Достоверность обеспечена за счет соответствия приборов и оборудования требованиям стандарте в, адекватность разработанной модели и экспериментального стенда.
Реализация результатов исследования. Результаты исследования доложены га семинарах в МГТУ им. Баумана и МГАВТ, опубликованы в научных трудіх и отчетах по НИР МГАВТ, Разработан учебно - исследовательский стенд с электронным регулятором, который используется в учебном процессе и служит для обучения студентов и исследования аспирантов. Результаты исследования доложены в ОАО «Пассажирский порт» и одобргны специалистами компании. Разработан: учебный тренажер для обучения нгвы-кам эксгигуатации судовых дизелей на предігусковьгх и пусковых режимах работы с цглью улучшения качества обслуживания и надежности работы, поэтому используется на курсах повышения квалификации и учебном процессе.
Личный вклад автора
Проведен анализ характера работы судов, работающих в черте города, на внутригородских, пригородных линиях, а так же в акватории портов и рейдов.
Разработана программа расчета и управления работой судового двигателя із переходном режиме и определения «рока службы двигателя.
Разработан экспериментальный стенд на базе двигателя ЗДбН с электронной системой уггравления (электронным регулятором ЭРУ С — А), для проведен ая научных исследований и обучения.
— Проведены расчетные исследования, и даны рекомендации по управлению
судовым двигателем в эксплуатационных режимах с целью увеличения ресурса и оптимизации управления судов, работающих в черте города, на внутригородских, пригородных линиях, а так же в акватории портов и рейдов.
- Разработан учебный тренажер для обучения навыкам эксплуатации судо
вых дизелей на предпусковых и пусковых режимах работы с целью улуч
шения качества обслуживания и надежности работы.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены и получили одобрение на заседании Всероссийского научно-технического семинара по автоматическому управлению и регулированию теплоэнергетических установок основанного В.И. Круговым в МГТУ им. Баумана (2002 — 2006) гг; а так же на научно — практических конференциях про-фессорско — преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГАВТ (2001 — 200б)гт.. Результаты работы изложены в статье журнала "Речной транспорт" №4 от 2004 г., в четырех отчетах НИР МГАВТ и представлены в двух сборниках статей кафедры СЭУ и А МГАВТ. Основные положения и результаты работы были доложены в ОАО "Пассажирский порт".
Публикации: Материалы исследования опубликованы в 8 тезисах научных докладов, в 3 отчетах НИР, 3 научных статьях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников, включает 67 рисунков,
