隨著船舶舒適性要求的提高,,船用低噪聲動(dòng)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(shí),,會(huì)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(dòng)特性參數(shù)的選擇。實(shí)際上,,因?yàn)閺椥月?lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)特性會(huì)有較大變化,。
目前,,在柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的振動(dòng)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(gè)理論估計(jì)值,。然而彈性聯(lián)軸器的形式、種類千差萬(wàn)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(huì)有一定差異。推進(jìn)系統(tǒng)中元件振動(dòng)參數(shù)不準(zhǔn)確會(huì)導(dǎo)致整個(gè)柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)振動(dòng)估算偏離實(shí)際情況,,-了柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)振動(dòng)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,。為提高系統(tǒng)振動(dòng)評(píng)估的準(zhǔn)確性,就需要準(zhǔn)確提供彈性聯(lián)軸器的振動(dòng)特性參數(shù),。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),、船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及各國(guó)船級(jí)社規(guī)范中,船用柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的振動(dòng)一般從三個(gè)方向來(lái)衡量,,即扭轉(zhuǎn)振動(dòng),、橫向振動(dòng)和縱向振動(dòng)。因此本文對(duì)于彈性聯(lián)軸器振動(dòng)特性也分為扭轉(zhuǎn),、橫向和縱向三個(gè)方向進(jìn)行測(cè)量和分析,,并提出適用于試驗(yàn)室條件下測(cè)量振動(dòng)特性參數(shù)的試驗(yàn)方法。
從推進(jìn)系統(tǒng)振動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)固有頻率;
2,、減小扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振幅,。
星型彈性聯(lián)軸器通過(guò)質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和剛度對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率進(jìn)行調(diào)節(jié),;通過(guò)質(zhì)量,、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、剛度和阻尼對(duì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)振幅進(jìn)行調(diào)節(jié),,因此,,彈性聯(lián)軸器與振動(dòng)控制有關(guān)的參數(shù)為質(zhì)量,、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、動(dòng)態(tài)剛度和相對(duì)阻尼刀,。其中質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量易于測(cè)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(dòng)剛度和阻尼兩個(gè)參數(shù)的測(cè)量方法,。
為保證測(cè)量結(jié)果可靠,,測(cè)量系統(tǒng)的安裝基座的一階固有頻率需高于測(cè)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(duì)濕度應(yīng)在65%以下。
振動(dòng)特性試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)包括激勵(lì)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(lì)器可以施加靜態(tài)載荷和包括正弦形式的動(dòng)態(tài)載荷,。外加于被測(cè)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(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)上,必要時(shí)需設(shè)計(jì)具有足夠剛度的夾具,。在橫向加載過(guò)程中要保證彈性聯(lián)軸器只發(fā)生橫向變形,,而不會(huì)有彎曲變形,可以通過(guò)設(shè)計(jì)夾具-其不發(fā)生彎曲變形或采用兩個(gè)彈性聯(lián)軸器背靠背連接來(lái)保證,。本文給出背靠背連接兩個(gè)彈性聯(lián)軸器的試驗(yàn)方法,。
對(duì)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(guò)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(dòng)態(tài)載荷,。動(dòng)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(dòng)態(tài)振動(dòng)特性會(huì)隨著試驗(yàn)預(yù)加載,、振動(dòng)幅值、頻率,、溫度等因素的變化而變化,。因此預(yù)加載、振動(dòng)幅值和激勵(lì)頻率應(yīng)盡量按照彈性聯(lián)軸器實(shí)際使用情況而定,,對(duì)于難于預(yù)估實(shí)際使用條件在表達(dá)動(dòng)態(tài)參數(shù)時(shí),,應(yīng)同時(shí)標(biāo)明對(duì)應(yīng)的樣件溫度、預(yù)加載值,、振動(dòng)幅值,、溫度和測(cè)量頻率才是完整的表達(dá)方式。
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