abbr. SJ GMU
ISSN 2657-5841 (printed)
ISSN 2657-6988 (online)
DOI: 10.26408
Wykorzystanie modelu dynamicznego silnika Sulzer 3AL 25/30 do symulacji wpływu zmian obciążenia i uszkodzeń na niestacjonarność prędkości kątowej
Implementation of dynamic model of Sulzer 3AL 25/30 engine for prediction of influence of different loads and failures at angular speed fluctuation
https://orcid.org/0000-0003-4829-5787Abstract:
The paper presents utilization of simplified mathematical model of engine Sulzer 3AL 25/30 for prediction of impact of failure, load and rotational speed changes at fluctuation of instantaneous angular speed of the crankshaft. Simplified model omit torsional vibrations impact at angular speed instantaneous value. It was assumed than due to stiffness of three – cylinder engine shaft, angular deviations due to torsional vibrations are not considered. In order to obtain the value of tangential force at different loads, real values of in – cylinder pressure, measured by electronic indicators, were taken. Experiment was carried out at Sulzer 3AL 25/30 test bed. During experiment, measurements at loads of idle run, 50 kW, 100 kW, 150 kW and 200 kW were conducted. Results were presented in form of comparison graphs, which let to build diagnostic conclusions. Simulations are useful for evaluation and classification of real runs of instantaneous angular speed, measured using optical encoder ETNP-10.
Streszczenie:
W artykule przedstawiono wykorzystanie uproszczonego modelu matematycznego silnika Sulzer 3AL 25/30 napędzającego prądnicę prądu przemiennego, do przewidywania wpływu zmian obciążenia i prędkości obrotowej na zmiany wartości prędkości kątowej chwilowej wału korbowego. Uproszczony model dynamiczny silnika nie uwzględnia wpływu drgań skrętnych wału na wartość prędkości kątowej. Założono, że ze względu na dużą sztywność wału korbowego silnika trzycylindrowego wpływ drgań skrętnych można pominąć. W celu uzyskania przebiegów siły stycznej dla różnych obciążeń wykorzystano wartości ciśnienia pomierzone indykatorem elektronicznym. Badania wykonano na stanowisku silnika średnioobrotowego 3AL 25/30. Przeprowadzono symulacje pracy silnika bez obciążenia oraz przy obciążeniach N = 50 kW, 100 kW, 150 kW oraz 200 kW. Wyniki badań przedstawiono na wykresach porównawczych, które pozwalają na wnioskowanie diagnostyczne. Symulacje modelowe stanów uszkodzenia silnika pomagają przy ocenie i klasyfikacji przebiegów rzeczywistych niestacjonarności prędkości kątowej pomierzonych za pomocą enkodera fotooptycznego ETNP–10.
Słowa kluczowe:
model dynamiczny
prędkość kątowa
silnik okrętowy
Issue:
Pages:
28
37
Download full text in pdf:
References:
Jędrzejowski J., Obliczanie tłokowego silnika spalinowego, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1984.
Dereszewski M., Charchalis A., Polanowski S., Analysis of diagnostic utility of instantaneous angular speed of a sea going vessel propulsion shaft, Journal of KONES, 2011, Vol. 18, No. 1, p. 77–83.
Desbazeille M., Randall R.B., Guillet F., El Badaoui M., Hoisnard C., Model-based diagnosis of large diesel engines based on angular speed variations of the crankshaft, Mechanical Systems and Signal Processing, 2010, 24, p. 1108–1134.
Geveci M., Osburn A.W., Franchek M.A., An investigation of crankshaft oscillations for cylinder health diagnostics, Mechanical Systems and Signal Processing, 2005, 19, p. 1108–1134.
Kaczorek T., Teoria sterowania i systemów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1993.
Polanowski S., Studium metod analizy wykresów indykatorowych w aspekcie diagnostyki silników okrętowych, Zeszyty Naukowe AMW w Gdyni, nr 169A, Gdynia 2007.