温度对扭矩传感器弹性体17-4PH特性的试验

弹性体是扭矩传感器的核心部件，其性能直接影响扭矩传感器的准确性。文章分析了扭矩传感器数学模型，构建了温度作用下材料弹性模量理论模型，并针对弹性体材料17-4PH进行温度性能试验和变温环境下的扭矩校准试验。试验结果表明，弹性体材料17-4PH的弹性体与温度的变化成非线性关系，温度越高弹性模量下降的速度越快，构建的考虑温度影响的弹性模量模型的变化规律与传感器输出值变化一致，这为扭矩传感器的精密设计提供了可靠的依据。     

高低温环境下扭矩校准技术分析

文章分析了高低温环境(−50~100℃)的设计方案,研究了温控系统的可行性;其次,分析了刀口支承技术并设计了适用于温控箱的扭矩校准连接结构,总结了连接结构对扭矩校准准确性的影响。最后,分析了高低温环境下扭矩校准的不确定度。通过对高低温环境下扭矩校准技术的研究,为国防及民用工业在高低温环境下扭矩校准提供技术手段。     

基于光纤光栅的扭矩传感器

为了实现恶劣条件下对扭矩的精确稳定测量,设计并实现了一种新型的基于光纤光栅的扭矩传感器。为克服扭矩测量系统易受外界影响的缺点,设计了光纤光栅全桥光路,实现了温度和弯矩的自动补偿。通过扭矩标准装置加载试验和水下环境加载试验分别测试了其测量精确度以及水下工作性能。结果表明,该光纤光栅扭矩传感器的最大非线性误差、重复性以及水下工作稳定性均达到0.1%以内,说明该传感器不但具有良好的测量精度,而且能够在船用环境等恶劣扭矩测量条件下较好地工作。研究结果为船用环境中扭矩测量的研究与应用提供了重要参考。     

扭矩测量及其校准系统的PLC实现

针对某机构中的驱动组合与非驱动组合的正常使用,提出了一种对其进行扭矩测量及其校准技术的方法,并对此进行了理论分析及仿真研究。在传动扭矩加载装置的条件下,采用数字PID位置式的控制方法,对扭矩特性测试中的电机扭矩进行了精确加载,测量系统采用经PID控制的电动制动器给置于高低温试验箱内部的驱动组合加载,转矩转速传感器在高低温试验箱外部检测驱动组合的输出扭矩和输出转速,并将结果传输给工控机,为软件计算机构驱动组合的传动效率提供数据,进而测试出主驱动组合在一定工作电压的情况下,不同负载所对应的工作效率曲线,从而对驱动组合的性能加以考核,并对其在PLC实现PID控制的实现方法进行了仿真分析研究。     

法兰式扭矩传感器元件结构的参数影响仿真

针对20k N·m法兰式扭矩传感器，应用ANSYS仿真软件对3J58、40Cr、17-4PH、65Mn材料的弹性元件进行静力学仿真研究。通过静力学仿真，研究不同材料条件下弹性元件结构尺寸对贴片区域应力和应变分布的影响。研究表明，在相同结构条件下，材料17-4PH弹性元件对扭矩有更高的灵敏度。通过对仿真结果进行分析，获得不同材料条件下满足设计要求的弹性元件结构尺寸范围，这对20 k N·m扭矩传感器设计的选材和结构尺寸确定具有指导意义。     

柴油机活塞热负荷影响规律研究

为研究特殊环境下性能参数变化对柴油机活塞热负荷的影响,在高背压条件下,开展增压系统、燃油系统、配气系统参数变化对活塞热负荷变化规律的影响研究。通过建立活塞热负荷模型进行不同性能参数对活塞热负荷的影响分析,并基于活塞热负荷影响规律分析结果,将对热负荷的控制转换为对柴油机平均燃气温度和平均换热系数的控制,确定柴油机热负荷优化控制策略和控制方案,并通过试验验证优化方案的合理性,为柴油机性能参数的选取提供依据。     

橡胶轴承材料硬度对轴系振动影响的试验研究

在轴系试验台上，进行采用不同硬度橡胶轴承材料对轴系振动影响的试验研究；试验结果表明，橡胶轴承材料的不同硬度，对轴系振动影响较大，选择合适硬度的橡胶轴承材料可以有效抑制轴系的振动。     

超大量程扭矩测量装置的技术方案

以一种国内没有先例的超大量程扭矩测量装置为实例,介绍大型扭矩测量装置的技术方案设计过程,通过对各种技术方案的性能特点对比、优化,完成该超大量程扭矩测量装置的优化设计。     

冰载荷作用下船舶电力推进装置控制策略研究

船舶在极地海域航行时,将面对恶劣的冰载荷工况,冰-桨的相互作用致使船舶推进系统产生转速降,系统同时产生较大的扭矩波动,动力推进系统的安全受到威胁。论文以某重型破冰船电力推进系统为研究对象,建立电力推进系统转速-时间仿真模型和扭振时域动态响应计算数学模型,重点研究了冰载荷激励力矩作用时电力推进系统在不同调速控制策略下的电机转速降及轴系扭矩动态响应,通过全转速分析得到不同调速控制策略下电机转速降和轴段最恶劣冰载荷扭矩幅值随初始转速的分布规律,并对推进系统在各冰载荷工况及各冰厚条件下的螺旋桨破冰性能作出了预测,结果可为冰区电力推进装置的设计及性能分析提供参考。     

轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性影响

针对某船舶轴系进行了不同位置、不同支承长度的轴承条件下固有振动特性分析.得到了不同位置不同支承长度的轴承对船舶轴系固有振动特性的影响.计算结果表明,不同位置轴承支承长度的变化对船舶轴系固有振动特性的影响有很大的不同.在所有的轴承中,船舶前后艉架轴承和船舶艉管轴承对船舶轴系的振动特性影响最大,同时这些轴承工作条件恶劣,在船舶正常运行过程中支承长度会发生很大的变化,因此在船舶运行过程中必须时刻注意这些轴承的性能变化.     

环境温度对轴系校中计算的影响初探

通常轴系校中计算中冷态和安装状态设定的环境温度均为定值,而实船轴系校中过程中环境温度是变化的,如果仅仅在某一冷态设定温度下做校中计算,必然会导致现场的实际校中出现偏差,因此研究环境温度的变化对轴系校中计算结果的影响就很有必要。     

船舶轴系共振转换器的非线性振动特性研究

共振转换器是控制轴系纵向振动的重要装置。利用该装置内的工作流体改变轴系纵向刚度和阻尼,达到减振的目的。减振装置内的流体压强随轴系纵向载荷而改变,从而影响共振转换器的减振效果。对安装共振转换器的轴系纵向振动有限元模型,考察减振装置的等效减振参数与内部流体工作压强的非线性关系。基于Wilson-θ法在时域内求解推力轴承基座处的纵向加速度响应,通过傅里叶变换在频域内分析轴系纵向振动特性,研究减振装置内的流体压强变化对减振效果的影响,并讨论结构尺寸与减振效果之间的关系。     

某型船用轴功率测试系统设计与实现

在对舰船轴系扭矩、转速测量原理分析的基础上,针对某型船特点,利用光电转速传感器和扭矩遥测仪实现了对该型船轴功率的准确测量;结合实船航行测量,进一步验证了该系统的准确性和可靠性。     

橡胶轴承材料硬度对轴系振动影响的试验研究

在轴系试验台上,进行采用不同硬度橡胶轴承材料对轴系振动影响的试验研究;试验结果表明,橡胶轴承材料的不同硬度,对轴系振动影响较大,选择合适硬度的橡胶轴承材料可以有效抑制轴系的振动.     

标准扭矩扳子校准装置的设计

文章研究了一种用于标准扭矩扳子校准的扭矩标准装置,该装置使用低摩擦扭矩的空气轴承作为支撑,克服了弯矩对测试结果准确性的影响。此外,文章研究了空气轴承的承载及稳定性,并分析了装置的测量不确定度。结果表明:设计的标准扭矩扳子校准装置扩展不确定度可以达到0.03%(k=2)。     

液压联轴器内、外套不同材料摩擦性能对比试验研究

液压联轴器是船舶推进轴系的重要组成部分,其传扭性能直接关系到轴系的传扭能力,而其传扭能力由内、外套间及内套与轴间摩擦系数决定。开展内、外套不同材料间摩擦系数的对比试验研究具有重要的理论意义和工程应用价值。不同材料摩擦系数分析通过在干摩擦及边界润滑条件下的磨损试验的方法进行。结果表明:摩擦系数与材料、接触应力及环境条件有关。     

船舶柴油发电机组轴系扭转振动影响因素

扭转振动是船舶柴油发电机组固有特性,在机组设计工作中,需分析轴系固有自振频率、各轴段扭振应力、发电机轴电位角和联轴器变动扭矩等,对比计算结果与各自的许用限值,确保轴系运转安全可靠。以典型机组为例,分析机组轴系各部位参数变化对轴系扭转振动的影响,为轴系改进设计提供方向性指导。     

舰用防爆型氧气探测器的温度补偿方法

常规氧传感器的透氧膜对温度变化比较敏感,受其影响显著线性度较差.针对在高温、高湿、高盐雾腐蚀等船用条件下,防爆区内宽温范围探测的氧气探测器如何满足精度要求的问题,本文论述了采用硬件补偿方式对电化学氧传感器进行温度补偿的方法,使氧探测器能较为精准的测量不同温度下的氧浓度,并在讨论部分提出了软件补偿方式--最小二乘法进行氧传感器温度补偿.通过对该硬件补偿方法进行线形度测试、高低温试验等测试,证明其很容易实现不同温度下的氧气浓度的精确测量;并且通过分析可知,将最小二乘法应用在氧传感器的温度补偿方面具有很高的可行性.     

舰船大功率减速器动态抗冲击性能分析

齿轮减速装置是舰船动力装置的重要组成部分,其主要作用是用来降低转速和增大扭矩,以满足船舶推进的需要.在设置有离合器的舰船推进轴系上,轴系离合器的结合或脱离会对减速器产生冲击.本文重点讨论了舰船推进轴系离合器接合时产生的冲击载荷对减速器二级齿轮的影响,通过建立减速器二级齿轮啮合模型,运用有限元软件计算轴系离合器接合时齿轮齿面的冲击响应.分析结果表明,结合转速及结合时间决定减速器动态抗冲击能力,对确定合适的轴系离合器结合工况具有一定的指导作用.     

船舶推进轴系振动与功率测量系统设计

传动轴系的功率和振动测试是船舶动力测试的主要内容,决定着船舶的整体性能,甚至影响到船舶航行的安全和可靠。本文基于信号分析和处理技术,设计船舶推进轴系振动与功率测量装置,能够对轴系功率和振动信号进行精确测量。采用设计的船舶推进轴系功率测量系统进行某船舶的轴功率和轴系振动测试实验。实验结果表明,本系统所测轴系纵向振动和回旋振动共振转速误差分别小于1.24%和1.09%,幅值误差分为小于1.23%和1.06%,峰峰值误差分别小于2.26%和2.13%,所测不同转速下轴心轨迹形状与理论轨迹趋向相吻合,满足实际测量要求。