柴油机扭振当量系统的简化问题

随着柴油机强化程度的不断提高,激起曲轴及传动轴系产生扭转振动的干扰力矩数值也在不断增长。为了防止扭振故障的产生,近年来生产的船用柴油机,特别是中速、高速柴油机大多装有减振器——如卷簧式减振器、硅油簧片式减振器、硅油橡胶减振器或硅油减振器。在新型柴油机的设计试制及解决现有船用柴油机动力装置扭振故障的过程中,常常会遇到减振器参数如何确定的问题。图l(a)为一台六缸柴油机自由端装有减振器的示意图,(b)为其扭振当量系统,有九     

船舶轴系扭振计算和测试实例分析

船级社规范对轴系扭振提出了计算和实测的要求。本文对若干轴系固有频率的实测值与计算值不一致的船舶进行了分析，并给出了对影响其相应计算精度的减振器、曲轴、联轴节刚度等扭振参数进行了修正的实例；通过实测，对无阻尼自由振动计算的振型精度亦进行了分析，按振型推算系统响应超规范要求的船舶，可根据实测振幅来调整阻尼参数并用解析计算法来评价轴系扭振特性。结果表明，精确测定出系统的固有频率和振幅，从而核定轴系的扭振参数，是提高扭振计算精度的关键所在。     

船舶柴油机轴系扭振测试程序软件集成开发平台

扭振会对船舶柴油机轴系产生较大的不利影响,致使轴系发生故障或者断裂,需要对其进行精准的测试。为了提升柴油机轴系扭振测试的准确性,设计扭振测试程序软件集成开发平台,其硬件包括传感器选型单元、采集卡选型单元与调理电路设计单元,软件包括扭振测试数据处理模块与轴系扭振计算模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了船舶柴油机轴系扭振测试程序软件集成开发平台的运行。实验结果表明,在共振转速27 r/min时,减振器内外圈振幅分别为3.3°与4.4°,与实测数值保持一致,证实设计平台具备可行性。     

硅油减振器的设计和实际应用

在硅油减振器的实际生产过程中,惯性环和壳体之间的配合间隙经常出现变化,这个变化范围有可能超出图纸的要求。由于硅油减振器生产成本较高,为了节约成本并能有效指导生产,可从硅油减振器设计和应用方面入手,看间隙变化对硅油减振器的有效惯量、有效阻尼以及对柴油机的扭转振动计算方面的影响,从而减少对硅油减振器的影响。     

近年来我国船舶柴油机动力装置扭振故障分析

扭振疲劳事故是往复式发动机动力装置特有的故障。近年来,我国一些船舶柴油机动力装置曾多次发生扭振事故。本文对这些故障情况及其发生原因作了简要介绍,並结合实例对消除故障的方法进行了深入的讨论。在扭振疲劳事故中,以单节扭振故障最为常见。通常采用调频法消除,可改变轴系柔度或柴油机飞轮惯量以使单节主临界转速远离常用转速。双节扭振故障也较常见,通常可加装减振器以消除之。如柴油机前后端同时输出功率,或轴系较长时,有可能产生三节扭振故障,也必须予以注意。此外,本文对扭振故障的其它形式,如传动齿轮敲击、减振器损坏、凸轮轴断裂等进行了简要分析。最后,本文阐述了为使柴油机动力装置具有良好的扭振特性,在其设计、试验和实船试航各阶段必须注意的几个环节。     

带有阻尼减振器系统的扭转振动计算的简化方法

对于一般的扭振装置,在国内外已逐渐形成一套大家比较熟悉的扭振计算方法,即基于实测经验数据的共振计算和近似非共振计算的分别运算法与目前正在发展的以阻尼线性化为基础的综合运算法。显然,当系统带有大阻尼的扭振减振器以后,由于减振器中较大阻尼的影响,运用分别运算法进行强制扭振计算将会产生较大的误差,包括最大振幅工况的移动,振幅的平缓化,振型的较大变异及其立体化等等。而运用综合运算法,则由于计算工作量的剧增,以致必须依靠较大型的电子计算机才能完成计算工作。     

MTU柴油机推进轴系的联轴器匹配研究及扭振特性预报

[目的]为明确中、高速柴油机与多弹性联轴器匹配的扭振计算方法及推进轴系扭振特性,[方法]以某船MTU柴油机推进轴系为研究对象,分析与之匹配的多弹性联轴器选型方法,建立MTU柴油机推进轴系的扭振计算模型,分析MTU柴油机的激励特性和推进轴系扭振特性,开展MTU柴油机与多弹性联轴器匹配系列轴系的扭振特性预报,并提出基于实测振幅和解析法的阻尼修正推算方法,用以修正轴系扭振特性的预报结果。[结果]研究结果表明:实测共振频率与计算频率吻合;经修正,共振转速处的曲轴应力降低了16%,弹性联轴器的振动扭矩降低了15%,验证了扭振计算方法的正确性。[结论]所得结论可为后续同型舰船的轴系扭振分析提供工程参考。     

柴油机拉缸故障的扭振诊断技术探索

根据实测柴油机拉缸的例子，分析了柴油机拉缸的过程和特点。本文根据古典摩擦理论和机械-分子摩擦理论建立了拉缸早期和严重拉缸阶段的活塞摩擦力计算模型，并计算了轴系的扭振响应。仿真结果表明：在严重拉缸阶段，两种模型的计算结果相近。本文给出了利用扭振诊断拉缸的诊断参数，还比较了拉缸故障、单缸停油故障和突加负荷时扭振的不同特点，为快速实用地诊断拉缸故障做了一些有益的尝试和理论探索，并引出了在实践中还有待于进一步解决的问题。     

短路冲击下的船用柴油机瞬态扭振特性分析

[目的]为提出船用柴油发电机组的轴系扭振参数优化方案,需分析其在短路冲击下的瞬态扭转振动特性。[方法]采用Newmark法,以某型20 V柴油发电机组的短路冲击工况为例,对比不同轴系参数对轴系瞬态扭振特性的影响规律,进而基于参数优化结果来确定新的机组减振器刚度与联轴器刚度选配方案。[结果]研究结果表明：发生短路冲击时,轴系扭振特性将显著恶化;经优化之后（将扭振减振器刚度、联轴器刚度分别优选为原始值的0.9和0.70倍）,短路冲击工况下的电机轴瞬时最大附加应力、联轴器瞬时最大扭矩、曲轴各轴段瞬时最大应力分别降低了13.43%,10.51%,5.29%。[结论]该参数优化方案可以有效降低轴系的瞬态扭振水平,研究成果可为柴油发电机组的减振降噪设计提供参考。     

某型柴油机台架扭转振动问题实验研究

以某型柴油机台架为研究对象,开展柴油机台架扭振理论计算及试验研究,获取柴油机扭振特性,对厂家所提供的当量参数进行校核并通过实验验证。对台架轴系中所使用的双排或多排橡胶高弹性连轴器的扭振模型简化方法进行理论和实验的对比,提出了简化方法建议。对该实验台架的扭转振动特性进行了详细的理论研究并通过实验验证了理论研究的正确性,同时提出了针对于该实验台架的扭转振动共振问题规避措施的建议。     

冰载荷电力推进轴系扭转振动研究

以船舶混合动力推进轴系的电力推进模式为研究对象,建立轴系扭转振动数学模型,重点讨论了电力推进轴系冰载荷激励力矩和推进电机的阶次振动激励力矩对轴系扭转振动的影响。采用应变法对实际船舶推进轴系进行扭转振动测试,将推进轴系的测试值与理论计算值进行比对分析,验证了文中建立的推进轴系数学模型和应变测试方法的正确性。     

应变测量在轴系扭转振动测试中的应用

针对目前船舶轴系扭转振动测试主要采用的角位移和角速度测量方法不能直接测量出轴系扭转振动应力,会造成一定程度的误差的问题,基于目前非常成熟的应变测量技术,对轴系扭转振动的测量进行分析,给出数据处理的方法,并提出基于无线遥测轴功率系统进行功率-扭振测试系统的开发和数据分析方法。     

船舶低速柴油机推进轴系扭转振动研究

本文采用集总参数法建立10000DWT油船低速柴油机推进轴系扭转振动模型,将模型分为直链式扭转振动模型和带分支式扭转振动模型,建立单质量点的扭转振动数学方程和Simulink仿真模型,从而提出采用系统矩阵法和Simulink软件仿真方法分别对该轴系的频域振动特性和时域振动特性进行研究;同时通过对实船轴系进行扭转振动测试,验证了该船舶推进轴系扭转振动数学模型和理论分析方法的正确性,对降低船舶轴系振动和提高船舶安全性具有一定的理论指导意义。     

船舶主机轴系交变扭矩与扭振测试装置

文章阐述了交变扭矩与扭振检测装置的测量原理.详细说明了交变扭矩扭振检测装置的组成,并提供测试相关的实时图形数据.装置特点是能够实时显示扭振时域、频域数据、曲线图和3DFFT色谱图,直观明了,无需事后分析处理.     

混合动力推进轴系扭转振动研究

文章对混合动力推进轴系特点进行分析,采用集总参数法建立轴系扭转振动数学模型及其振动方程。着重讨论了混合动力推进轴系并车相位角和电机激励对轴系扭转振动的影响以及自主开发的振动测试系统。以混合动力推进轴系试验台架为基础,将台架测试值与理论计算值进行对比分析,验证了混合动力推进轴系数学模型和方法的正确性。     

有限元分析在船舶轴系设计中的应用

使用Abaqus软件建立船舶轴系中间轴的模型，通过有限元方法计算轴法兰过渡处的应力集中系数，分析应力集中系数与轴系扭振计算结果之间的关系。相比于单圆弧过渡，三段式圆弧过渡将应力集中系数减小了20%，持续运转扭振许用应力提高了38%，瞬时运转扭振许用应力提高了17%。运用有限元分析方法检验校核了船舶轴系设计的合理性。     

船艇轴系扭振状态测试与分析

由于船艇轴系扭振产生的原因复杂性,开展轴系扭振的测量技术研究显得非常重要.本文主要综合分析了齿轮加工及其工艺、脉冲发生电路时钟频率、船体振动3个方面对扭振测量精度的影响,系统分析了基于频率计数法的扭振测试系统的测试原理,并进行了相应的实船测试实验.结果表明,该测试方法对于船艇轴系扭振的测试达到与理论分析一致,是一种方便有效的船艇轴系扭振的测试方法.     

运行船舶轴系扭振特性与转速禁区的试验研究

介绍一种船舶试航时扭振测量方法,简要叙述了其工作原理.通过分析船舶试航时扭振特性,将轴系扭转应力对比于持续扭转许用应力及瞬时扭转许用应力,确定主机转速禁区.并以57000t＂MY WAY＂号散货船为例,简要介绍其主机转速禁区确定方法.     

渔船轴系扭转振动的计算及图形系统

通过对４４１ｋＷ艉滑道拖网渔船轴系分析,介绍了在自由航行和起网两种工况下,轴系扭振光量系统的建立和扭振计算的ＣＡＤ方法,并绘制出相应的振型与扭振应力图形,从而为动态监测提供了理论分析依据。     

船舶轴系扭转振动消减方法研究

船舶轴系是船舶推进系统的主要组成部分,轴系产生的扭转振动是引发船舶推进系统事故的重要因素之一。在分析了船舶轴系扭转振动产生的原因、计算方法以及减振措施之后,并以某型船舶为例,利用轴系扭振计算软件,研究了优化该船轴系扭振的措施。