Файл: Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции..pdf

Надежность характеризуют следующие показатели. Среднее время безотказной работы Т ^ ср)7 которое

определяется выражением l=N

Вероятность безотказной работы p(t) - это вероят­ ность того, что в данном интервале времени At в работе

.двигателя не будет отказов. Вероятность безотказной работы определяется с помощью следующего приближенного выражения

где N - суммарное количество двигателей, находящихся

вэксплуатации в начале отсчета времени; Nqсреднее количество двигателей, отказавших

винтервале времени At ■,

t - время, для которого определяется показатель надежности.

Вероятность безотказной работы оценивает как на­ дежность двигателя в целом, так и надежность его отдель­ ных элементов. На рис. 2.5 показано изменение надежности двигателя и его элементов (1-5) по времени. На основа­ нии теоремы умножения вероятностей вероятность безотказ­ ной работы двигателя равна произведению вероятностей безотказной работы его элементов

P(t)=Pt(t)-P2(t) -- •-Pn(t) . (2.10)

Интенсивность отказов ^(t4) — есть отношение числа отказавших двигателей в единицу времени к среднему числу двигателей, продолжающих работать безотказно в данном интервале времени.

28

Рис. 2.5. Изменение вероятности безотказной

работы двигателя и его узлов по

времени

мени.

Изменение интенсивности отказов в зависимости от времени работы двигателей можно выразить графически. Такой график дан на рис. 2.6. На рисунке участок I ха­ рактеризует начальный период эксплуатации двигателей. Участок П характеризует период основного времени рабо­ ты двигателя (область стабильной надежности).

Участок Ш характери­ зует период работы,

предшествующий ремонту двигателя.

29

В период эксплуатации двигателя на корабле должна быть обеспечена его надежная и безотказная работа. Оче­ видно, что в период общего ресурса двигателя невозможно обеспечить одинаковую надежность и безотказность всех его деталей. Периодически часть деталей, отработавших срок безотказной работы, должна заменяться новыми. Для этой цели устанавливаются межремонтные планово-предупредитель­

ные осмотры и ремонты, когда двигатель останавливается

для замены изношенных деталей и проведения осмотра с

целью выявления скрытых дефектов отдельных узлов и дета­

лей, могущих привести к внезапному отказу двигателя. Вели правильно определено время безотказной работы

двигателя и его элементов, правильно определены межре­

монтные сроки и установлен перечень деталей и узлов, подлежащих замене на запасные, то в межремонтный период

двигатель должен работать безотказно с высокой степенью

надежности.

Степень надежности работы двигателя в межремонтный период и ресурс, обеспечивающий установленную вероят­

ность безотказной работы, зависят также от назначения

двигателя и возможных последствий в результате его вы­ хода из строя. Примером могут служить авиационные дви­ гатели, высокая вероятность безотказной работы которых обеспечивает безопасность полетов. Когда время работы двигателя с высокой вероятностью безотказной работы истекает,его снимают с самолета и устанавливают на на­ земные объекты, где он продолжает работать длительное время с меньшей надежностью, которая однако вполне до­ пустима для новых условий его использования.

Задача корабельного инженера-мзханика состоит в том,

чтобы обеспечить безотказную работу двигателя в межре­ монтный период и обеспечить тем самым выполнение задач,

поставленных перед кораблем. Выполните этой задачи за­ висит от комплекса эксплуатационных факторов, важнейшими из которых можно назвать следующие:

30

-тщательность выполнения инструкции по эксплуата­

ции, знание условий работы двигателя на корабле и преду­

преждение возможных перегрузок;

-своевременность и качество выполнения планово­ предупредительных осмотров и ремонтов;

-характер режимов работы двигателя, степень и •

частота перегрузок, динамичность переходных режимов,

число пусков двигателя, уровень вибраций и крутильных ко­

лебаний;

-сорт и качество смазочного масла, наличие приса­

док к маслу, сорт и качество применяемого топлива, качество охлаждающей воды.

§ 6. Маневренные свойства корабельных

дизелей

Маневренные свойства корабельных дизелей определя­ ются:

-готовностью дизеля к действию;

-величиной рабочего диапазона числа оборотов и нагрузок;

-приемистостью дизеля;

-моментом, развиваемым дизелем при реверсе;

-мощностью, допустимой при длительной работе на

заднем ходу.

Готовность к действию главных и вспомогательных дизе­

лей определяется временем, необходимым для приготовления двигателя к пуску, для пуска и прогрева до такого со­ стояния, при котором двигатель может принять необходимую

нагрузку.

Приготовление дизеля к пуску предусматривает выпол­

нение ряда операций по приготовлению механизмов самого двигателя и его систем, прогрева двигателя перед пуском

от постороннего источника энергии до температуры, обес-

31

пропульсивного (гребного) комплекса. Приемистость опреде­ ляется массой корабля и его обводами, способом передачи

мощности на гребной винт и характеристиками винта. Приеми­

стость определяется также свойствами дизеля: быстродей­

ствием регулятора, временем выхода турбокомпрессора на

мощности. У дизелей, имеющих реверсивную муфту, ограни­

чены не только мощность, но и время непрерывной работы на заднем ходу, что связано с особенностями конструкции

реверсивной муфты и упорного подшипника.

33

§ 7. Устойчивость режима работы дизеля

Устойчивостью режима работы дизеля называется его

способность без каких-либо внешних воздействий вновь

возвратиться в первоначальный режим, после того как

причина, вызвавшая его нарушение, перестает действовать.

Устойчивость системы двигатель-потребитель определя­ ется характером изменения момента двигателя М д при

Основная характеристика двигателя (внешняя или

Состояние длительно устойчивого равновесия опреде­

ляется как состояние, которое не изменяется по времени,

34