ГОСТ Р 55231-2012 Системы автоматического регулирования частоты вращения (САРЧ) судовых, тепловозных и промышленных двигателей внутреннего сгорания. Общие технические условия.

ГОСТ Р 55231-2012 Системы автоматического регулирования частоты вращения (САРЧ) судовых, тепловозных и промышленных двигателей внутреннего сгорания. Общие технические условия.

ГОСТ Р 55231-2012

Группа Г84

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ (САРЧ) СУДОВЫХ, ТЕПЛОВОЗНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Общие технические условия

Automatic rotational frequency control systems (ARFCS) of marine, locomotive and industrial reciprocating internal combustion engines. General specifications

ОКС 27.020

ОКП 31 2000

Дата введения 2013-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Центральный научно-исследовательский дизельный институт" (ООО "ЦНИДИ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 235 "Двигатели внутреннего сгорания поршневые"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 ноября 2012 г. N 1260-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ИСО 3046-4:2009* "Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Характеристики. Часть 4. Регулирование скорости" (ISO 3046-4:2009 "Reciprocating internal combustion engines - Performance - Part 4: Speed governing", NEQ)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на системы автоматического регулирования частоты вращения (САРЧ) судовых, тепловозных и промышленных поршневых дизельных и газовых двигателей внутреннего сгорания (далее - двигатели) и устанавливает общие технические требования, приемку и методы их испытаний.

Стандарт не распространяется на САРЧ двигателей автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин и авиационных двигателей.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 53638-2009 (ИСО 3046-1:2002, ИСО 15550:2002) Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Общие технические условия

ГОСТ Р 53639-2009 (ИСО 3046-3:2006, ИСО 15550:2002) Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Приемка. Методы испытаний

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 система автоматического регулирования частоты вращения; САРЧ: Замкнутая система, состоящая из объекта регулирования частоты вращения (двигателя) и регулятора частоты вращения.

3.2 настройка частоты вращения: Частота вращения при заданной нагрузке, настроенная органом задания регулятора или, при наличии дистанционного управления, органом задания дистанционного поста управления.

3.3 номинальная настройка частоты вращения: Настройка частоты вращения, соответствующая номинальной частоте вращения двигателя при заданной нагрузке:

- для двигателей с всережимными регуляторами заданная нагрузка равна номинальной;

- для двигателей с однорежимными регуляторами, предназначенными для привода генераторов переменного тока, заданная нагрузка равна 50% номинальной.

3.4 минимальная настройка частоты вращения: Настройка частоты вращения, соответствующая минимально устойчивой частоте вращения двигателя под нагрузкой, определяемой ограничительной характеристикой.

3.5 максимальная настройка частоты вращения: Настройка частоты вращения, соответствующая максимально допустимой частоте вращения двигателя на холостом ходу.

3.6 диапазон настройки частоты вращения: Интервал частоты вращения двигателя между минимальной и максимальной настройками частоты вращения.

3.7 темп изменения настройки частоты вращения: Скорость изменения настройки частоты вращения в пределах диапазона настройки частоты вращения, выраженная в процентах от номинальной частоты вращения в секунду, и рассчитываемая по следующей формуле

, (1)

где

- частота вращения при работе без нагрузки;

- номинальная частота вращения;

- время изменения настройки.

3.8 характеристика нагрузки: Зависимость момента сопротивления на фланце вала отбора мощности двигателя от частоты вращения, характерная для установки, в состав которой входит двигатель.

3.9 погрешность настройки частоты вращения, % номинальной частоты вращения: Наибольшая разность между фактической и заданной (настроенной) частотой вращения, определенная при работе по заданной характеристике нагрузки (например, винтовой).

3.10

статическая характеристика регулятора:

Зависимость между установившимися относительным ходом (

) исполнительного органа регулятора и относительной частотой вращения (

), определяемая при фиксированных настройках частоты вращения во всем диапазоне регулирования (рисунок 1). Начальное (

0) и номинальное (

) положения исполнительного органа регулятора, установленного на двигатель, должны соответствовать режимам холостого хода и номинальной мощности.

1 - минимальная статическая характеристика; 2 - ограничительная характеристика; 3 - максимальная статическая характеристика; 4 - номинальная статическая характеристика; 5 - промежуточная статическая характеристика; 6 - характеристика холостого хода

Рисунок 1 - Статические и ограничительная характеристики всережимного регулятора

3.11

наклон статической характеристики регулятора (статизм),

, % номинальной частоты вращения:

Перепад относительной частоты вращения по статической характеристике между начальным и номинальным положениями исполнительного органа регулятора, определяемый по формуле

, (2)

где

- частота вращения при

3.12

степень непрямолинейности статической характеристики регулятора

, %:

Наибольшее отклонение формы статической характеристики регулятора от идеализированной прямолинейной. Измеряется перепадом относительных частот вращения по оси

между точками пересечения действительной характеристики и касательной к ней, имеющей тот же средний наклон с осью (см. рисунок 1).

3.13

регуляторная характеристика двигателя:

Зависимость между установившимся относительным крутящим моментом (

) и относительной частотой вращения (

) во всем диапазоне регулирования при фиксированных настройках частоты вращения (рисунок 2).

3.14 номинальная регуляторная характеристика двигателя: Регуляторная характеристика двигателя, соответствующая номинальной настройке частоты вращения.

3.15

наклон регуляторной характеристики двигателя (статизм)

, % номинальной частоты вращения:

Разность относительных частот вращения по регуляторной характеристике между начальным и номинальным значениями крутящего момента

, (3)

где

- частота вращения при

3.16

степень непрямолинейности регуляторной характеристики двигателя

, %:

Наибольшее отклонение формы регуляторной характеристики двигателя от идеализированной прямолинейной. Измеряется перепадом относительных частот вращения по оси

между точками пересечения действительной характеристики и касательной к ней, имеющей тот же средний наклон с осью (см. рисунок 2).

1 - минимальная регуляторная характеристика; 2 - ограничительная характеристика; 3 - максимальная регуляторная характеристика; 4 - номинальная регуляторная характеристика; 5 - промежуточная регуляторная характеристика; 6 - характеристика холостого хода

Рисунок 2 - Регуляторные и ограничительная характеристики двигателя с всережимным регулятором

3.17

ограничительная характеристика:

Зависимость между максимально допускаемым относительным ходом исполнительного органа (

) или относительным крутящим моментом (

) и относительной частотой вращения (

) (см. рисунки 1 и 2).

3.18

степень рассогласования нагрузки при параллельной работе двигателей

, %:

Наибольшая разность относительных нагрузок данного двигателя и групповой силовой установки.

, (4)

где

- фиксированная нагрузка двигателя;

- фиксированная нагрузка групповой силовой установки;

- номинальная нагрузка двигателя;

- номинальная нагрузка групповой силовой установки;

- номинальная нагрузка наиболее мощного из параллельно работающих двигателей.

3.19

нестабильность частоты вращения

, % номинальной частоты вращения:

Размах колебаний относительной частоты вращения двигателя при установившемся режиме в течение установленного времени (рисунок 3).

. (5)

Рисунок 3 - Переходный процесс регулирования после сброса нагрузки

3.20

заброс частоты вращения

, % номинальной частоты вращения:

Наибольшее отклонение (положительное или отрицательное) относительной мгновенной частоты вращения в переходном процессе регулирования от относительной частоты вращения предшествовавшего установившегося режима (рисунок 3).

3.21

длительность переходного процесса регулирования

, с:

Промежуток времени от начала переходного процесса до момента, начиная с которого отклонение мгновенной частоты вращения от ее нового установившегося значения не будет выходить за пределы допуска на нестабильность (рисунок 3).

3.22 работоспособность регулятора (только для регуляторов непрямого действия): Работа, совершаемая исполнительным органом регулятора при его перемещении на заданное значение и вычисляемая как произведение выдаваемого усилия:

- на полный конструктивный ход исполнительного органа;

- на номинальный (рабочий) ход исполнительного органа.

4 Классификация

4.1 Виды САРЧ в зависимости от числа или диапазона регулируемых режимов частоты вращения установлены в таблице 1.

Таблица 1


Наименование видов САРЧ	Определения видов САРЧ
Регулирование с заданной точностью обеспечивается:
Однорежимные	- при одной заданной частоте вращения;
Всережимные	- при любой выбранной частоте вращения в пределах заданного диапазона частоты вращения;
Двухрежимные	- при двух заданных частотах вращения

4.2 Виды регуляторов, применяемые для САРЧ двигателей, установлены в таблице 2.

Таблица 2


Классификационный признак вида регулятора	Наименование видов регуляторов	Определения видов регуляторов
Диапазон регулирования	Однорежимные	Регуляторы, обеспечивающие заданные параметры регулирования при номинальной настройке частоты вращения
	Всережимные	Регуляторы, обеспечивающие заданные параметры регулирования в диапазоне от минимальной до номинальной настроек частоты вращения
	Двухрежимные	Регуляторы, обеспечивающие заданные параметры регулирования при минимальной и номинальной настройках частоты вращения
Наличие усиления в регуляторе	Прямого действия	Регуляторы, в которых перемещение регулирующего органа производится за счет энергии измерителя частоты вращения (механического или другого типа)
	Непрямого действия	Регуляторы, в которых перемещение регулирующего органа производится за счет энергии усилителя, например гидравлического
Измеряемые величины	Обычного типа	Регуляторы, реагирующие на отклонение частоты вращения и ее производных
	Двухимпульсные (комбинированные)	Регуляторы, реагирующие на отклонение частоты вращения и возмущающего воздействия
Наклон статической характеристики	Пропорциональные (статические)	Регуляторы, имеющие положительный наклон статической характеристики
	Астатические (интегральные)	Регуляторы, имеющие нулевой наклон статической характеристики
	Универсально-статические (пропорциональ-но-интегральные)	Регуляторы, обеспечивающие работу с нулевым и положительным наклоном статической характеристики
Конструктивное исполнение	Автономные	Регуляторы, выполненные в виде отдельных узлов, блоков, исполнительных механизмов
	Неавтономные	Регуляторы, объединенные с одним из узлов двигателя, например с топливным насосом высокого давления (ТНВД)
Направление вращения	Нереверсивные	Регуляторы, допускающие работу только при одном направлении вращения двигателя
	Реверсивные	Регуляторы, допускающие работу при любом направлении вращения двигателя
По принципу работы	Механические	Регуляторы, у которых все основные рабочие элементы являются механическими
	Электрические	Регуляторы, основанные на электрической (электронной и/или микропроцессорной) базе
	Электромеханические	Регуляторы, сочетающие в себе элементы предыдущих двух типов

4.3 Условные обозначения регуляторов установлены в таблице 3.

Таблица 3


Наименование регулятора	Условное обозначение	Область применения
Однорежимный прямого действия	ОРП	Для двигателей, предназначенных для привода генераторов переменного тока, и двигателей, предназначенных для работы в узком диапазоне настройки частоты вращения
Однорежимный непрямого действия	ОРН
Однорежимный двухимпульсный	ОРД	Для двигателей, предназначенных для привода генераторов переменного тока
Всережимный прямого действия	ВРП	Для транспортных двигателей (судовых, тепловозных и др.) и двигателей, предназначенных для работы в широком диапазоне настройки частоты вращения
Всережимный непрямого действия	ВРН
Двухрежимный прямого действия	ДРП	Для транспортных двигателей
Двухрежимный непрямого действия	ДРН

Полная версия документа доступна с 20.00 до 24.00 по московскому времени.

Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.