Перегляд за Автор "А. К. Сандлер, А. Ю. Карпилов"

Зараз показуємо 1 - 2 з 2
  • Документ
    ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЯГИ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
    (2019) А. К. Сандлер, А. Ю. Карпилов
    На современном этапе эволюции судовой энергетики отмечается определенный рост применения газотурбинных установок (ГТУ). Анализ эксплуатации судов и кораблей с ГТУ показал, что эти установки более эффективны по сравнению с дизельными на быстроходных (со скоростью хода более 20 … 25 узлов) судах водоизмещающего типа, а также на судах с динамическими принципами поддержания с большой энерговооруженностью - до 20 … 40 кВт на 1 тонну  водоизмещения против 1 … 2 кВт на 1 тонну у водоизмещающих судов со скоростями движения 12 … 15 узлов. Для судов и кораблей с динамическими принципами поддержания актуальным является точное определение векторов тяги двигателя. Традиционно измерение усилий, передаваемых на корпус, производится в узлах крепления установки либо на специальных динамометрических стендах. В обоих вариантах контроля сложным является выбор тягоизмерительных устройств (ТИУ), обеспечивающих достаточно высокую информативность и чувствительность измерений. Анализ существующих ТИУ показал, что применение их для контроля вектора тяги ГТУ в специальных эксплуатационных условиях характеризуется  недостаточной достоверностью результатов измерения. В сложившейся ситуации представилась целесообразной разработка нового схемотехнического решения  ТИУ. Конструкция устройства позиционировалась как такая, в которой отсутствует необходимость постоянной поддержки чистоты и геометрии открытого измерительного канала, обеспечена инвариантность к помехам электромагнитного и термического происхождения, обеспечены измерения боковых составляющих тяги в двух плоскостях и одновременно сохранены надежность, чувствительность и простота  схемотехнических решений систем известных типов. Основное отличие предлагаемого устройства заключается в том, что вертикальный подвес дополнительно закреплен на горизонтальном упругом подвесе,  а в тело обеих подвесов вмонтированы волоконные световоды. Световоды, играющие роль сенсорных элементов, чувствительны к деформации кручения, имеют отражающие слои на концах и термокомпенсационные биметаллические оболочки. Комбинация оптико-механичных элементов в разработанном ТИУ позволит обеспечить: повышенную чувствительность и точность измерения боковых составляющих вектора тяги путем исключения влияния неконтролируемых электромагнитных помех, которые создает двигатель, и силового влияния токов, генерируемых в кабелях питания; отсутствие влияния неконтролируемых климатологических факторов на оптический канал; защищенность чувствительных элементов системы; постоянность геометрии оптического канала в условиях влияния неконтролируемых эксплуатационных факторов; постоянное измерение в реальном масштабе времени. Использование  предлагаемого ТИУ позволит адекватно и достоверно оценивать результаты испытаний газотурбинных установок.
  • Документ
    ПРИМЕНЕНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СУДОВЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК
    (2019) А. К. Сандлер, А. Ю. Карпилов
    Нарушение режимов смазки неизбежно инициирует зарождение прогрессирующих с высокой скоростью дефектов в элементах подшипниковых узлов. Несвоевременное обнаружение деструктивных процессов в подшипниках роторов газотурбинных установок приводит к полному выходу установки из строя и может иметь катастрофические последствия, как для судна, так и группы судов в сложных навигационных условиях. К сожалению, существующие типы акселерометров в условиях концентрированного воздействия мощных электромагнитных, термических и вибрационных полей, компактно расположенного судового оборудования, не обеспечивают эффективный контроль вибрации подшипников в наиболее информативном высокочастотном диапазоне. В сложившейся ситуации наиболее целесообразным может оказаться использование волоконно-оптических измерительных преобразователей на основе кварцевого стекла, как материала наиболее стойкого к большинству эксплуатационных дестабилизирующих факторов. Для детектирования и измерения уровня вибрации подшипников газотурбинных установок могут использоваться волоконно-оптические акселерометры, построенные по схемам поляризационной, фазовой и амплитудной модуляции. В тоже время анализ показал, что возможности существующих волоконно-оптических устройств недостаточны для эффективного контроля вибрации в специальных условиях. В создавшейся ситуации представляется рациональной рекомендация акцентировать внимание на компенсации деградации свойств чувствительного элемента акселерометра и прилегающих линий связи. Рекомендуемое схемотехническое решение представляет собой волоконный акселерометр амплитудной модуляции, состоящий из герметичного корпуса, опорного световода, содержащего блок С/G- линз, измерительного и компенсирующего световодов. Световоды имеют отражающие слои из сапфирового стекла на торцах и эксцентриковую массу из кварцевого стекла на измерительном световоде. Главное отличие рекомендованногоакселерометра от ранее известных конструкций заключается в том, что световоды имеют депрессированную сердцевину, оптические фильтры включены в состав измерительного и компенсирующего световодов, разъединение/объединение излучения осуществляется в блоке С/G- линз, а для компенсации температурного влияния используется жестко соединенная с опорным световодом биметаллическая пластина.