隨著船舶舒適性要求的提高,,船用低噪聲動力設(shè)備如彈性柱銷聯(lián)軸器,、主機(jī)隔振器等彈性元件大量應(yīng)用到柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)中。一般地,,為柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)選擇彈性聯(lián)軸器時,,會優(yōu)先考慮額定扭矩、轉(zhuǎn)速,、位移補(bǔ)償量等參數(shù),,而忽略振動特性參數(shù)的選擇,。實(shí)際上,,因?yàn)閺椥月?lián)軸器轉(zhuǎn)動慣量比一般軸段大,剛度比一般軸段小,,所以推進(jìn)系統(tǒng)使用了彈性聯(lián)軸器后振動特性會有較大變化,。
目前,在柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的振動計(jì)算中一般根據(jù)彈性聯(lián)軸器的橡膠硬度,、硫化溫度,、添加材料等給出一個理論估計(jì)值。然而彈性聯(lián)軸器的形式,、種類千差萬別,,工作模式和安裝條件不盡相同,估計(jì)值跟實(shí)際情況會有一定差異,。推進(jìn)系統(tǒng)中元件振動參數(shù)不準(zhǔn)確會導(dǎo)致整個柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)振動估算偏離實(shí)際情況,,-了柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)振動預(yù)測的準(zhǔn)確性。為提高系統(tǒng)振動評估的準(zhǔn)確性,,就需要準(zhǔn)確提供彈性聯(lián)軸器的振動特性參數(shù),。
國家標(biāo)準(zhǔn)、船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及各國船級社規(guī)范中,,船用柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的振動一般從三個方向來衡量,,即扭轉(zhuǎn)振動、橫向振動和縱向振動,。因此本文對于彈性聯(lián)軸器振動特性也分為扭轉(zhuǎn),、橫向和縱向三個方向進(jìn)行測量和分析,并提出適用于試驗(yàn)室條件下測量振動特性參數(shù)的試驗(yàn)方法,。
從推進(jìn)系統(tǒng)振動方面考慮,,彈性聯(lián)軸器主要起到兩方面作用:
1、調(diào)節(jié)傳動系統(tǒng)的振動固有頻率,;
2,、減小扭轉(zhuǎn)振動的振幅,。
星型彈性聯(lián)軸器通過質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量和剛度對傳動系統(tǒng)的固有頻率進(jìn)行調(diào)節(jié),;通過質(zhì)量,、轉(zhuǎn)動慣量、剛度和阻尼對扭轉(zhuǎn)振動振幅進(jìn)行調(diào)節(jié),,因此,,彈性聯(lián)軸器與振動控制有關(guān)的參數(shù)為質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量,、動態(tài)剛度和相對阻尼刀,。其中質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量易于測量或計(jì)算,精度滿足推進(jìn)系統(tǒng)計(jì)算要求,。本文重點(diǎn)討論動剛度和阻尼兩個參數(shù)的測量方法,。
為保證測量結(jié)果可靠,測量系統(tǒng)的安裝基座的一階固有頻率需高于測量范圍上限頻率的2倍,。為保證試驗(yàn)系統(tǒng)中激振器,、傳感器、分析儀等設(shè)備的穩(wěn)定性,,試驗(yàn)室環(huán)境溫度應(yīng)在20~25℃范圍內(nèi),,相對濕度應(yīng)在65%以下。
振動特性試驗(yàn)臺應(yīng)包括激勵器,、傳感器,、數(shù)據(jù)記錄采集系統(tǒng)、主體機(jī)架,、固定基座以及安裝彈性聯(lián)軸器的夾具等裝置,。主體機(jī)架、固定基座和夾具應(yīng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性,,使彈性聯(lián)軸器作為機(jī)械振蕩系統(tǒng)中唯一的粘彈性部件,,其余部件均可以視作剛性體。
激勵器可以施加靜態(tài)載荷和包括正弦形式的動態(tài)載荷,。外加于被測彈性聯(lián)軸器載荷的諧波失真應(yīng)不大于3%,。
將高彈性連軸器安裝在動態(tài)試驗(yàn)機(jī)上,必要時需設(shè)計(jì)具有足夠剛度的夾具,。在橫向加載過程中要保證彈性聯(lián)軸器只發(fā)生橫向變形,,而不會有彎曲變形,可以通過設(shè)計(jì)夾具-其不發(fā)生彎曲變形或采用兩個彈性聯(lián)軸器背靠背連接來保證,。本文給出背靠背連接兩個彈性聯(lián)軸器的試驗(yàn)方法,。
對其進(jìn)行預(yù)加載,靜態(tài)載荷由零緩慢增至額定值,。重復(fù)兩次預(yù)加載,、卸載過程,。以保證高彈性連軸器均勻變形。第三次從零加載至額定值,,保持載荷30s,。在此基礎(chǔ)上施加一定頻率的動態(tài)載荷。動態(tài)載荷可以是振幅控制或者是力/扭矩控制的,。
彈性聯(lián)軸器的動態(tài)振動特性會隨著試驗(yàn)預(yù)加載,、振動幅值、頻率,、溫度等因素的變化而變化,。因此預(yù)加載、振動幅值和激勵頻率應(yīng)盡量按照彈性聯(lián)軸器實(shí)際使用情況而定,,對于難于預(yù)估實(shí)際使用條件在表達(dá)動態(tài)參數(shù)時,,應(yīng)同時標(biāo)明對應(yīng)的樣件溫度、預(yù)加載值,、振動幅值,、溫度和測量頻率才是完整的表達(dá)方式,。
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