船弹性支撑轴系振动特性研究

船弹性支撑轴系振动特性研究
举宫
摘要:船舶轴受螺旋桨力、转子自身惯性不均以及主机侧激光战力的影响。这将产生振动能量,通过支承结构使外壳摆动,从而影响船舶的不可见性。阻尼电阻技术的主要优点是将主机线和轴线布线到柔性结构上,然后通过底部具有足够刚度的阻尼器降低振动能量。但是弹性支撑结构的低刚度改变了阻尼段的动力学,使得隔热层的激励变得更加复杂,主轴圈变得更窄,理论上导致频率降低,影响了轴向系统的安全性。本文主要分析了船舶弹性承载波的振动特性。
关键词:舰船轴系;弹性支撑;振动特性;模态验证;耦合振动
引言
船舶的螺旋桨保护杆是发动机和螺旋桨动力传输以及螺旋桨推进传输的重要组成部分。当轴由主动件(如发动机或螺旋桨)的振动驱动时,可能会发生振动,如果轴系统设计不正常,可能会导致异常振动,从而导致机械故障和机身异常振动。本地轴流防护船的设计大多采用木材法或传输矩阵上开发的方法,计算结果通常不准确。当计算结果符合规范要求时,船舶动
力系统中经常会出现异常振动。以工作船轴设计为设计背景,引入了有限元方法,分析了轴承参数变化对轴固有频率的影响以及轴对激励的响应,并研究了轴振动控制设计的建议。
1、某型工作船推进轴系简介
上述交货项目建造了一系列用于统一国家规划的新型船舶,其中主要运输系统是两个桨,通过高度弹性离合器装置连接到变速器的输入轴,并将变速器装备为单、双出口。主轴转速使主轴驱动后的主要输出随螺旋桨移动,左机翼车轮或右机翼车轮的PTO输出通过高度弹性的离合器驱动火焰泵或轴生成器。由于曲轴系统很长,螺旋桨支架通过人体支架远离机身,曲轴结构薄弱,使轴系统易受外部冲击异常振动的影响,因此在轴系统的规划阶段需要振动功能及相应的实例研究。动力系统的主要组成部分是螺旋桨座椅、螺旋桨扩展、中心轴、轴向保护轴和轴承。轴向振动的主要驱动力是发动机活动应力、传动应力和螺旋桨应力。主要原因是螺旋桨仿真发生在船舶的非均匀流场上,造成非均匀冲击、变扭矩和弯曲力矩,构成船舶绳索的主要动力来源。本文结合螺旋桨振动进行了轴系统振动响应分析。
2、振动响应分析
振动响应分析实质上是计算波系统发生固定振动时的动态响应,即处于不同刚度值下的波的动态响应。在每个节点上套用0 ~ 0 ~ 15hz之间的螺旋力。选择从螺旋桨末端到主机末端的三个节点(节点#号)。1)在螺旋桨附近)分析了在垂直振幅方向上对节点目标值的谐波响应。3个节点不同刚度效应下振幅和频率的变化。每个节点在固有频率附近产生一定程度的共振,但共振值不同。当忽略振幅的一些小共振点时可见,节点1通常会在1.35hz(相位1和2的固有频率)处产生较大的共振值,并且随着轴承偶联度的增加,共振振幅的变化不太明显,达到最大值时相应的刚度值为4.625×107n/m。节点2主要在1.35hz时产生较高的共振值。与节点1不同,节点2的刚度值为4.625×107n/m时,产生的小共振值为5.3hz,但大大小于振幅值1.35hz,节点2只在剩馀5个刚度值(4.625×107n/m)时出现,其馀频率没有振幅;在节点3,轴承分离率为4.625×107n/m时,通常会在1.35hz和2.53hz附近产生较大的共振值,在6.97hz和14.59hz附近产生较小的振幅。当耦合刚度为7.4x 108n/m时,共振值1接近2.61hz,振幅为ca。显示0.72mm。除了这两个耦合刚度值外,节点3几乎没有共振值。比较节点1-3处最大共振点的振幅值。对于给定刚度,所有三个节点的最大共振振幅值相同,并且显示在每个级别1刚度的固有频率附近。对于三节点的最大共振振幅,节点1的
最大共振值明显高于其它两点。为此,在考虑螺栓轴和中间轴连接处轴承的耦合刚度时,应特别注意推进剂附近的振幅。节点1的变化规律表明,当刚度值从4.625×107n/m更改为9.25×107n/m(1.9222mm)时,振幅减小。但是,如果其他五个刚度值之间的刚度值发生变化,幅度不会发生很大变化,系统会在一定范围内增加耦合刚度,而各个节点的振动幅度会减小,特别是对于接近螺旋桨末端但超出刚度进一步增加的范围的节点,幅度不会连续减小甚至增加,且规则也适用于轴承耦合刚度。因此,轴承刚度的选择不能同时选择大刚度。考虑到各种因素。
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3、设备加载对轴系振动特性影响分析
3.1船用尾轴架轴系振动响应的频率控制算法设计
由于船舶对主轴波振动响应的频率计算复杂,采用主轴波尾部振动响应的频率控制算法加快了船舶的响应速度。果蝇在觅食过程中开发出的频率控制算法是通过振动控制算法开发出来的,现已广泛应用于社会发展领域。根据果蝇的方法,可以将船舶振动响应频率控制算法与转轴铰链结合起来,利用频率控制算法确定船舶在船尾转轴上的振动响应,首先,确定振动响应的初始位置,然后给出任意方向和距离来计算船尾飞轮振动响应的位置坐标;然后,如果位置坐标是上一次迭代的最佳解决方案,则保留对机身尾部主轴振动动作作出反应的位置坐标,并将位置坐标与目标函数进行比较,以满足迭代条件。否则,请继续搜索。接下来,通过控制与尾部转轴的振动响应频率,对船舶与叉车转轴的振动响应进行频率控制。
3.2船台支撑阶段船体变形对轴系振动特性影响规律分析
国外育儿经在机身阶段,机身首先完成阳台上的船舶结构,船舶和支柱的承载力相互平衡,形成机身的“初始状态”。然后,将各种装置和装置加载到船舶体系结构中,安装这些装置会改变船舶的重力,柱的反应也会改变,两种变化都会导致船体结构的相对变形。由于船体变形在船舶支撑阶段包括复杂的船舶结构和不断变化的梁系统,因此很难通过数值模拟来模拟船体变形。因此,对船舶安装后的轴承变形进行了计算,建立了弯曲轴模型,比较了弯曲轴的有限元素,比较了直线上的进给轴振动特性,分析了支架阶段船体变型变形对轴系统振动特性的影响。测量主船体结构的初始状态。船舶的载波相位导致船体整体结构向下弯曲。采用第四测量数据修正了有限元模型,建立了弯曲轴有限元模型,分析了螺旋桨典型驱动下弯曲轴的谐波反应特性。船舶支撑阶段机身横向和纵向振动特性曲线的骨架与初始线路形成状态下的振动特性曲线一致。也就是说,目前船体载荷承载较成熟,船舶支撑引起的船体结构变形对轴系振动特性没有影响。
3.3设备加载对轴系模态的影响
船的吨位越大,尺寸也就越大,例如.螺旋桨和与轴有关的船舶,以及轴本身的重量和轴的管理不善,使轴弯曲,对轴系统的振动特性产生重大影响,因此机器需要下载弯曲轴系统
沈长富
的振动属性集。为曲线轴创建有限元模型的过程从基于典型轴的典型有限元模型的静态分析开始,该模型检测到典型轴变形状态的静态变形。然后根据得到的节点位移变化和有限元建模方法生成弯曲轴振动模型。轴系统纵向模型保持不变;轴在顶部水平方向略微下降。弯曲轴高侧振动的固有频率降低,主要是由于轴弯曲变形过程中产生的剪切力,而不仅仅是由于各个横截面在实际结构振动中的位移和旋转。因此,当大型梁结构发生高振动时,在振动运动微分方程中考虑惯性矩的影响也很重要。
3.4轴系对中偏差对轴系振动的影响
该计算将高程变化范围设置为± 0. 5 mm,其中轴承载荷相对于中间状态载荷的变化小于15%,载荷的变化对轴系统的稳定性几乎没有影响。重点是轴系统对平均偏差引起的频率振动对转子不平衡的影响。低压角两侧均应用力模拟转子不平衡。对于小型不平衡,在振动传递特性的研究中可能会出现误差。设定300 kg/ mm的不平衡。底部轴是处于中间状态的涟漪空间。不平衡测量只设置为低角度,振动主要发生在轴承2和轴承3上,轴承1摆动较少。高中压力与低压转子之间的耦合随着轴承中间状态下轴承2的升高而增大。低压转子的振动传递到轴承1,从而导致更高的振动和超出轴承2。此时,两侧会产生强烈的震动,
中间会产生轻微的震动,而轴承1与轴承2相比较,大致相当于轴承3。单向架的振动在夹紧心轴内部并不完全可见,这种情况发生在许多135 MW机组轴上,具有单向架设计。当轴承2的高度增加时,油膜的温度增加,转子的限制增加,降雨不平衡引起的振动被隔离,不能传递到轴承1,导致轴承1的振动幅度减小,转子之间的相互作用减少。
3.5轴系横向振动影响因素分析
对于上述船舶,使用上述轴侧振动模型计算轴侧振动特性和响应。截面激励值与垂直激励值相同。全速范围内每个轴承的最大振动幅度、振动传递和轴承载荷。计算结果表明,离驱动最近的偏转位移是船舶结构横向振动的主要途径,能量损失为84.7%。因此,应在减振器轴承区实施横向振动控制的主要措施。可以在此区域中控制的参数主要包括:加强筋长度。轴承强度。杠杆控制台的长度影响轴系统的振动,杠杆控制台的长度被定义为驱动轮毂侧与螺栓轴后轴承侧轴承面之间的距离。变更此参数会直接影响系统的刚性。计算结果表明,随着悬臂长度的增加,每个轴承的横向振动响应幅度会增大。因此,缩短杠杆力矩长度有助于减小轴的横向振动。
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本文发布于:2024-09-25 14:22:46,感谢您对本站的认可!

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