Компьютерное моделирование механической системы 'двигатель - рабочая машина'

摘要

Исследовано применение для целей диагностирования технического состояния агрегата двигатель внутреннего сгорания (ДВС) - рабочая машина (РМ) усовершенствованной компьютерной настраиваемой модели ДВС с дополнительной функцией определения технического состояния рабочих машин (механизмов) с приводом от ДВС. Механическая система ДВС - рабочая машина (механизм) рассматривается в виде трех- и двухмассовой системы с сосредоточенными параметрами. Составлены уравнения равновесия моментов, действующих на выделенные сосредоточенные массы, с учетом различных нелинейностей (сухое и вязкое трение, зона нечувствительности и др.), упругости валов и соединений. Приведены структурные схемы системы ДВС - РМ в форме передаточных функций. Проведено компьютерное моделирование этой системы с представлением полученных компьютерных структурных схем и графиков динамических процессов (угловых скорости и ускорения валов и др.). Вводя в эти схемы значения параметров, характерных для конкретного агрегата ДВС - РМ, путем варьирования значений различных моментов можно в статическом и динамическом режимах оценить их влияние на техническое состояние ДВС - РМ. Применение компьютерной модели позволяет учесть влияние указанных факторов на информативные диагностические сигналы, отражающие техническое состояние ДВС - РМ, так как уровень сигналов, характеризующих мощностные показатели ДВС, существенно выше уровня сигналов, отражающих упругости и нелинейности. Разработанная компьютерная структурная схема может непосредственно использоваться в диагностических комплексах, построенных на базе микропроцессорных систем, микроконтроллеров и микроЭВМ для диагностирования ДВС и рабочих машин в эксплуатационных условиях.