本文關(guān)鍵詞：瞬時(shí)轉(zhuǎn)速方法在船用多缸柴油機(jī)故障診斷中的應(yīng)用研究

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【摘要】：基于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)的柴油機(jī)故障診斷技術(shù),具有經(jīng)濟(jì)性能好、操作簡(jiǎn)便、適合長(zhǎng)期在線測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),能夠監(jiān)測(cè)和診斷出各氣缸實(shí)時(shí)的工作狀態(tài),對(duì)該方法的研究具有重要意義。目前該方法主要應(yīng)用在氣缸數(shù)較少、發(fā)火間隔角較大的柴油機(jī)。對(duì)于氣缸發(fā)火區(qū)間重疊、做功能力均衡性較差的多缸柴油機(jī),由于氣缸間耦合作用較強(qiáng),一般的特征參數(shù)難以對(duì)故障程度和故障氣缸位置進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷。本文根據(jù)多缸柴油機(jī)工作特點(diǎn),針對(duì)單缸漏油和熄火故障,通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)合分析,對(duì)基于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波形特征的診斷方法在多缸柴油機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,主要研究工作如下:(1)針對(duì)16缸船用柴油機(jī)的工作原理,對(duì)曲柄連桿運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行分析,分別建立了軸系簡(jiǎn)化模型和當(dāng)量模型,對(duì)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速進(jìn)行仿真計(jì)算,通過(guò)實(shí)測(cè)信號(hào)與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了瞬時(shí)轉(zhuǎn)速仿真模型的準(zhǔn)確性。(2)研究了氣缸故障的程度、位置對(duì)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波形的影響規(guī)律,根據(jù)氣缸工作狀態(tài)和瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的內(nèi)在關(guān)系,明確故障診斷機(jī)理,提出了能夠有效反映出故障信息的特征參數(shù),確立了基于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速平均波動(dòng)率的故障診斷規(guī)則。同時(shí)討論了柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)行中仿真參數(shù)波動(dòng)性對(duì)仿真結(jié)果的影響。(3)通過(guò)故障模擬實(shí)驗(yàn),確立了柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)測(cè)量和處理的流程,針對(duì)實(shí)測(cè)信號(hào)提取幾種常見(jiàn)的波形特征參數(shù);分析各種波形特征參數(shù)在不同故障程度下的分布規(guī)律;對(duì)比了各種波形特征參數(shù)對(duì)故障信息的敏感程度,分析了從中提取出有效的故障特征參數(shù)的可能性。(4)從波形特征參數(shù)中提取出故障特征參數(shù),對(duì)故障程度和故障氣缸位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷;統(tǒng)計(jì)各狀態(tài)下故障特征參數(shù)分布規(guī)律,計(jì)算隸屬度函數(shù),建立故障診斷模型;最后通過(guò)測(cè)試庫(kù)樣本驗(yàn)證了診斷模型的準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：多缸柴油機(jī) 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U672
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 基于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)的故障診斷技術(shù)10-13
• 1.2.1 波形分析法10-11
• 1.2.2 轉(zhuǎn)矩估計(jì)法11-12
• 1.2.3 諧次分析法12
• 1.2.4 多特征信息融合法12-13
• 1.3 現(xiàn)階段研究的不足13
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 多缸柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速仿真模型15-33
• 2.1 引言15
• 2.2 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速仿真模型的簡(jiǎn)化15-20
• 2.2.1 曲柄連桿運(yùn)動(dòng)學(xué)分析16-18
• 2.2.2 曲柄連桿動(dòng)力學(xué)分析18-19
• 2.2.3 曲軸系統(tǒng)扭矩平衡方程19-20
• 2.3 基于簡(jiǎn)化模型的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速仿真結(jié)果20-27
• 2.3.1 船用柴油機(jī)的推進(jìn)特性20-23
• 2.3.2 正常狀態(tài)下仿真計(jì)算與結(jié)果分析23-24
• 2.3.3 故障狀態(tài)下仿真計(jì)算與結(jié)果分析24-27
• 2.4 基于當(dāng)量模型的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速仿真結(jié)果27-32
• 2.4.1 當(dāng)量模型的建立27-29
• 2.4.2 當(dāng)量系統(tǒng)仿真計(jì)算與分析29-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第3章 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速平均波動(dòng)率分析33-50
• 3.1 引言33
• 3.2 故障氣缸位置對(duì)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的影響33-38
• 3.2.1 前缸故障對(duì)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速影響35-36
• 3.2.2 后缸故障對(duì)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速影響36-38
• 3.2.3 前后缸故障對(duì)比分析38
• 3.3 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速平均波動(dòng)率分析法38-45
• 3.3.1 30°區(qū)間瞬時(shí)轉(zhuǎn)速平均波動(dòng)率39-42
• 3.3.2 90°區(qū)間瞬時(shí)轉(zhuǎn)速平均波動(dòng)率42-45
• 3.3.3 兩種波形特征參數(shù)對(duì)比分析45
• 3.4 仿真模型參數(shù)影響因素分析45-49
• 3.4.1 負(fù)載扭矩波動(dòng)性46-48
• 3.4.2 氣缸間不均衡性48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 故障實(shí)驗(yàn)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)分析50-74
• 4.1 引言50
• 4.2 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的測(cè)量和處理50-56
• 4.2.1 故障實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)50-51
• 4.2.2 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)的測(cè)量51-52
• 4.2.3 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)的處理52-56
• 4.3 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波形特征參數(shù)56-68
• 4.3.1 常用波形特征參數(shù)56-58
• 4.3.2 波形特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果58-68
• 4.4 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波形特征參數(shù)對(duì)比分析68-73
• 4.4.1 特征參數(shù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則68-69
• 4.4.2 特征參數(shù)分布規(guī)律比較69-71
• 4.4.3 特征參數(shù)分布規(guī)律分析71-73
• 4.5 本章小結(jié)73-74
• 第5章 基于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的故障診斷模型74-89
• 5.1 引言74
• 5.2 故障診斷方法74-76
• 5.2.1 柴油機(jī)故障程度的診斷方法74-75
• 5.2.2 柴油機(jī)故障氣缸的定位方法75-76
• 5.3 故障診斷模型的建立76-87
• 5.3.1 診斷模型的閾值確定76-80
• 5.3.2 診斷模型的數(shù)據(jù)庫(kù)建立80-83
• 5.3.3 診斷模型的診斷流程83-87
• 5.4 故障診斷模型的驗(yàn)證與改進(jìn)87-88
• 5.5 本章小結(jié)88-89
• 結(jié)論89-90
• 參考文獻(xiàn)90-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果95-97
• 致謝97

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：621606