URN: http://vtn.chdtu.edu.uaurn:2306:44553.2019.177250

DOI: https://doi.org/10.24025/2306-4412.3.2019.177250

МОДЕЛЬ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ КЛАПАНА ПОДАЧИ ГАЗА В СУДОВОЙ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОР

Виталий Валентинович Никольский, Марк Витальевич Никольский, Виктор Евгеньевич Лысенко

Анотація


Повышение требований безопасности и обеспечение работоспособности судовых двухтопливных дизелей, используемых на газовозах и утилизирующих испаряющийся газ из грузовых танков, требует применения устройств на новых физических принципах. В настоящее время для управления клапаном подачи газа используется электромагнитный преобразователь – соленоид, в процессе эксплуатации которого наблюдается неполное открытие / закрытие, приводящее к частым отказам и метановому скольжению. Целью исследования является создание модели пьезоэлектрического преобразователя на основе наборного столба пьезоэлектрических шайб для клапана подачи газа в судовой дизель-генератор. Разработан типовой блок модели пьезоэлектрической шайбы с продольной поляризацией в среде электронного моделирования SimInTech, создана библиотека типовых блоков. Проведены исследования динамики поведения, позволившие проверить процессы в пьезоэлектрическом преобразователе на соответствие требованиям ко времени срабатывания и перемещения клапана. Установлено, что размеры пьезоэлектрического столба для осуществления требуемого перемещения в несколько раз превосходят размеры электромагнитного соленоида, а время срабатывания удовлетворяет предъявляемым требованиям.


Ключові слова


клапан подачи газа; GAV; пьезоелектричеий преобразователь; судовые двухтопливные дизель-генераторы; SimInTech

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Wartsila Service Letters #444 SL87-223/UM MC/MCE Engines. Super-VIT Fuel Pumps: Adjustment & Maintenance. [Online]. Available: http://marengine.com/ ufiles/SL87-223.pdf. Accessed on: 12.06.2017.

JUSSI PEURALA, "Model-based design, modelling and simulation of digital hydraulic GAS admission valve", M.S. thesis, 132 p., 12 Appendix pages, May 2014. [Online]. Available: https://dspace.cc.tut.fi/ dpub/bitstream/handle/123456789/22251/ peurala.pdf;sequence=1. Accessed on: 25.07.2019.

V. Nikolskyi, V. Lisenko, and M. Nikolskyi, "Use of a piezoelectric valve for the gas supply valve of a two-fuel internal combustion engine", Avtomatizatsiya sudovyh tehnicheskih sredstv, no. 23. pp. 65–69, Odesa: NU OMA, 2017 [in Ukrainian].

A. A. Nikolskyi, Precise two-channel servo drives with piezocompensators. Moscow: Energoatomizdat, 1988 [in Russian].

V. Nikolskyi, Ye. Ozhenko, K. Berezhnyi, and V. Lisenko (2018) "Fuzzy logic positioning system of ship’s diesel generators actuating mechanisms", in Informatsiini tehnolohiyi ta kompjuterne modelyuvannya: Internat. sci. and pract. conf. ITCM-2018, Precarpath. Nation. Univ., Ivano-Frankivsk, 2018, pp. 211-215.

Ye. M. Ozhenko, "Models, methods and means of improving the system of fuel diesel fuel supply on the basis of piezoelectric transducers", thesis for Ph.D. (Engineering) in specialty 05.13.05, Odesa, 2018 [in Ukrainian].

V. Nikolskyi, V. Lisenko, and M. Nikolskyi, "Investigation of the influence of the properties and parameters of piezoceramics on the movement of the actuator in SimInTech", in Datchyky, prylady ta systemy – 2019, 6 p., in press [іn Russian].

SimInTech. [Online]. Available: http://simintech.ru/?page_id=9.

PI Piezoelectric Ceramic Products: fundamentals, characteristics and applications. [Online]. Available: https://static.physikinstrumente.com/fileadmin/user_upload/pi_ceramic/files/catalog_CAT/PI_CAT125E_R3_Piezoelectric_Ceramic_Products.pdf. Accessed on: 25.07.2019.

Instructions for the use of microactuate MPMA. [Online]. Available: https://www.elpapiezo.ru/Primenenie_MPMA.pdf. Accessed on 25.07.2019 [in Rus-sian].

A. A. Bobtsov, V. I. Boykov, S. V. Bystrov, and V. V. Grigoryev, Actuators and systems for micromotion. St. Petersburg, 2011 [Online]. Available: https://books.ifmo.ru/ file/pdf/822.pdf [in Russian].


Пристатейна бібліографія ГОСТ


[1] Wartsila Service Letters #444 SL87-223/UM MC/MCE Engines. Super-VIT Fuel Pumps: Adjustment & Maintenance. [Online]. Available: http://marengine.com/ ufiles/SL87-223.pdf. Accessed on: 12.06.2017.

[2] JUSSI PEURALA, "Model-based design, modelling and simulation of digital hydraulic GAS admission valve", M.S. thesis, 132 p., 12 Appendix pages, May 2014. [Online]. Available: https://dspace.cc.tut.fi/ dpub/bitstream/handle/123456789/22251/peurala.pdf;sequence=1. Accessid on: 25.07.2019.

[3] В. В. Нікольський, В. Є. Лисенко, та М. В. Нікольський, "Використання п'єзоприводу для клапана подачі газу двохпаливного двигуна внутрішнього згоряння", Автоматизация судовых технических средств: науч.-техн. сб., вып. 23, с. 65-69, 2017.

[4] А. А. Никольский, Точные двухканальные следящие электроприводы с пьезокомпен-саторами. Москва: Энергоатомиздат, 1988.

[5] V. Nikolskyi, Ye. Ozhenko, K. Berezhnyi, and V. Lisenko, "Fuzzy logic positioning system of ship’s diesel generators actuating mechanisms", на Міжнар. наук.-практ. конф. Інформаційні технології та комп’ютерне моделювання, м. Івано-Франківськ, 14–18 травня 2018 року, Івано-Франківськ, 2018, с. 211–215.

[6] Е. М. Оженко, "Моделі, методи та засоби покращення системи подачі палива суднового дизеля на базі п’єзоелектричних перетворювачів", дис. ... канд. техн. наук: 05.13.05, Одесса, 2018.

[7] В. В. Никольский, В. Е. Лысенко, и М. В. Никольский, "Исследование влияния свойств и параметров пьезокерамики на перемещение актуатора в SimInTech", на VII Міжнар. наук.-техн. конф. Датчики, прилади та системи – 2019, Черкаси, 2019, 6 с., в печати.

[8] SimInTech [Online]. Available: http://simintech.ru/?page_id=9. Accessed on: 25.07.2019.

[9] PI Piezoelectric Ceramic Products: fundamentals, characteristics and applications [Online]. Available: https://static.physikinstrumente.com/fileadmin/user_upload/pi_ceramic/files/catalog_CAT/PI_CAT125E_R3_Piezoelectric_Ceramic_Products.pdf. Accessed on: 25.07.2019.

[10] Инструкция по применению микроактуатово МПМА. [Электронный ресурс]. Ре-жим доступа: https://www.elpapiezo. ru/Primenenie_MPMA.pdf. Дата обраще-ния: 25.07.2019.

[11] А. А. Бобцов, В. И. Бойков, С. В. Быстров, и В. В. Григорьев, Исполнительные устройства и системы для микроперемещений. СПб ГУ ИТМО, 2011 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://books.ifmo.ru/file/pdf/822.pdf. Дата обращения: 25.07.2019.





Copyright (c) 2019 Виталий Валентинович Никольский, Марк Витальевич Никольский, Виктор Евгеньевич Лысенко