亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        SWATH型科考船柴油發(fā)電機(jī)組氣囊隔振設(shè)計(jì)方案

        2021-04-17 02:03:42李瓊玥
        噪聲與振動(dòng)控制 2021年2期
        關(guān)鍵詞:效果質(zhì)量

        李瓊玥,王 帥

        (1.宜昌測試技術(shù)研究所,湖北 宜昌443003; 2.武漢第二船舶設(shè)計(jì)研究所,武漢430064)

        小水線面雙體科考船作為承擔(dān)遠(yuǎn)洋深??瓶既蝿?wù)的特種船舶,對科考設(shè)備可靠性要求很高,科考船本體噪聲需要得到嚴(yán)格控制,所以有必要對小水線面雙體科考船主要噪聲源設(shè)備柴油發(fā)電機(jī)組采用氣囊隔振設(shè)計(jì),在保證設(shè)備安全性的前提下最大限度降低噪聲源的振動(dòng)噪聲。

        對于國內(nèi)艦船柴油發(fā)電機(jī)組,現(xiàn)在普遍采用橡膠雙層隔振技術(shù),隔振效果一般能達(dá)到30 dB[1],但對于民用船舶普遍還是采用橡膠單層隔振方案,該方案達(dá)不到科考船所需的隔振要求。另外,氣囊隔振技術(shù)已經(jīng)在我國艦船大型動(dòng)力設(shè)備隔振裝置上得到應(yīng)用,而且效果顯著[2]。

        本文針對某型小水線面雙體科考船1 100 kW柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行了氣囊雙層隔振設(shè)計(jì),抑制了柴油發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)向船體傳遞,并通過柴油發(fā)電機(jī)組隔振裝置實(shí)船測試,驗(yàn)證了隔振設(shè)計(jì)方案的可行性,對小水線面雙體科考船全船的減振降噪具有很明顯的效果。

        1 設(shè)計(jì)原理及方法

        1.1 雙層隔振設(shè)計(jì)原理

        雙層隔振設(shè)計(jì)原理是將質(zhì)量和振幅都較大的柴油發(fā)電機(jī)組(m1)通過上層隔振器安裝在具有一定質(zhì)量的中間框架(m2)上,中間框架再通過下層隔振器安裝在船體基座上??衫弥虚g框架慣性衰減上層隔振器傳遞來的振動(dòng),從而可以增強(qiáng)隔振效果。雙層隔振裝置系統(tǒng)圖如圖1所示。根據(jù)牛頓第二定律可以導(dǎo)出雙層隔振系統(tǒng)的振動(dòng)微分方程[3]。

        圖1 雙層隔振系統(tǒng)圖

        工程中分析隔振效果時(shí),將影響因素較小的阻尼參數(shù)忽略,在此條件下求解式(1)穩(wěn)態(tài)解,進(jìn)而可計(jì)算隔振裝置的力傳遞率T:

        為了方便研究各參數(shù)對力傳遞率影響,可假設(shè)m1=1、k1=1,令下上層剛度比λ=k2/k1,中間框架與待隔振設(shè)備的質(zhì)量比μ=m2/m1,則m2=μ,k2=λ,可得:

        依據(jù)式(3),以激勵(lì)頻率ω為變量,分析剛度比λ和質(zhì)量比μ對隔振效果的影響。令質(zhì)量比μ=1,分析剛度比λ對隔振系統(tǒng)傳遞率的影響;令剛度比λ=1,分析質(zhì)量比μ對隔振系統(tǒng)傳遞率的影響,給出的隔振傳遞曲線如圖2和圖3所示。

        從圖2分析可知,質(zhì)量比一定時(shí),剛度比越小,隔振效果越好,但過低的剛度比會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的穩(wěn)定性降低。

        從圖3分析可知,剛度比一定時(shí),質(zhì)量比越大,隔振效果越好。但當(dāng)質(zhì)量比達(dá)到一定數(shù)值后,隔振效果增強(qiáng)不再明顯,并且質(zhì)量比的增加會(huì)加大隔振的成本和系統(tǒng)的質(zhì)量。一般質(zhì)量比的取值范圍一般為0.25~1。

        1.2 氣囊隔振設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

        氣囊減振器具有固有頻率低、無駐波效應(yīng)、能在變載的情況下保持不變、剛度可調(diào)等優(yōu)良的隔振性能[4]。

        氣囊充放氣控制系統(tǒng)可以保證氣囊依據(jù)隔振平臺(tái)姿態(tài)自動(dòng)進(jìn)行充放氣,使隔振裝置姿態(tài)保持在±3 mm 之間,可保護(hù)柴油發(fā)電機(jī)組橡膠接管及金屬波紋管等設(shè)備安全運(yùn)行,提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

        圖2 剛度比對力傳遞率的影響

        圖3 質(zhì)量比對力傳遞率的影響

        2 設(shè)計(jì)方案

        依據(jù)上述設(shè)計(jì)原理,將柴油發(fā)電機(jī)組和船體基座等看作剛體,中間質(zhì)量塊看作彈性體,將上層橡膠減振器、下層氣囊減振器、減振接管和波紋管等看作帶阻尼的彈性元件,進(jìn)行柴油發(fā)電機(jī)組氣囊雙層隔振系統(tǒng)的簡化快捷設(shè)計(jì)。已知柴油發(fā)機(jī)電機(jī)組質(zhì)量m1和激勵(lì)頻率ω,下層減振器選用剛度k2較小的氣囊減振器,出于輕量化考慮取質(zhì)量比為0.3,確定中間框架的質(zhì)量m2,選取適當(dāng)?shù)纳蠈訙p振器剛度k1,從而保證隔振裝置的力傳遞率T較小。隔振設(shè)計(jì)過程中隔振裝置的模態(tài)頻率應(yīng)避開柴油機(jī)的激勵(lì)頻率,以免發(fā)生共振,隔振裝置的靜穩(wěn)性、搖擺穩(wěn)定性等也應(yīng)該滿足總體性能要求,柴油機(jī)排氣口管路位置等不能出現(xiàn)位移過大的情況。選用振級(jí)落差作為隔振系統(tǒng)隔振效果的評定參數(shù),其可被測量,方案易操作[5],隔振效果應(yīng)滿足38 dB(10 Hz~10 kHz)指標(biāo)要求。

        2.1 設(shè)備基本參數(shù)

        1 100 kW柴油發(fā)電機(jī)組原始技術(shù)參數(shù)如表1所示。

        表1 柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)參數(shù)

        2.2 設(shè)計(jì)方案

        由于船舶總體設(shè)計(jì)要求隔振裝置不能超過6 t,出于輕量化的考慮,取質(zhì)量比為0.3,設(shè)計(jì)中間質(zhì)量塊的重量約為4.6 t。為了保證良好的隔振效果,中間質(zhì)量塊下層選用了10個(gè)承載能力為2 t、固有頻率為3.5 Hz 氣囊減振器[6]安裝于船體基座上。從隔振裝置穩(wěn)定性考慮,上層隔振器剛度不宜過小,柴油發(fā)電機(jī)組采用16個(gè)承載能力為1.2 t、固有頻率為15 Hz的橡膠減振器垂向安裝在中間質(zhì)量塊上。

        柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)海水進(jìn)出口均采用橡膠接管與外部管路系統(tǒng)連接,柴油機(jī)排氣口采用金屬波紋管與排氣管路連接。柴油發(fā)電機(jī)組氣囊雙層隔振布置圖如圖4所示。

        圖4 柴油發(fā)電機(jī)組氣囊雙層隔振布置圖

        2.3 隔振裝置減振計(jì)算

        柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組隔振裝置中間質(zhì)量塊采用鋼質(zhì)整體框架結(jié)構(gòu),重約4.6 t,材料為Q345B鋼。采用有限元方法計(jì)算得到中間質(zhì)量塊在自身重量和柴油發(fā)電機(jī)組重量(濕重)共同作用下的最大應(yīng)力為48 MPa,最大應(yīng)變?yōu)?.04 mm,滿足Q345B 材料的許用應(yīng)力和應(yīng)變要求。隔振裝置主尺寸長5 850 mm,寬2 050 mm,高502.5 mm,滿足總體布置要求。

        建立中間框架、柴油發(fā)電機(jī)組有限元模型,計(jì)算得到柴油發(fā)電機(jī)組隔振裝置前10階固有頻率和振型如表2所示。

        柴油發(fā)電機(jī)組氣囊雙層隔振裝置的剛體模態(tài)頻率范圍為3.4 Hz~15.4 Hz,中間質(zhì)量塊前6階彈性模態(tài)頻率范圍為16.5 Hz~89.7 Hz,避開了柴油發(fā)電機(jī)組的激勵(lì)頻率(75 Hz)。

        表2 機(jī)組隔振系統(tǒng)前10階耦合模態(tài)頻率振型

        隔振裝置在只承受機(jī)組濕重和中間框架重量的情況下,所有上層減振器靜變形均為1.2 mm,未超過要求的允許變形量2.0 mm,各氣囊減振器受力約為20 kN,且受力均勻,說明隔振裝置中減振器布置合理。

        根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求,需要考慮隔振裝置在處于橫搖(傾)10°和縱搖(傾)5°狀態(tài)下的安全性,計(jì)算得到柴油發(fā)電機(jī)組隔振裝置在上述搖擺狀態(tài)下減振器及關(guān)注點(diǎn)的最大偏移量如表3所示。

        表3 搖擺狀態(tài)下減振器及考察點(diǎn)的最大偏移量/mm

        由表3可以看出:縱搖(傾)5°狀態(tài)下各減振器和減振接管均滿足使用要求,在橫搖(傾)10°狀態(tài)下,柴油機(jī)排氣口徑向最大偏移10.3 mm,未超過要求的12 mm,柴油機(jī)海水進(jìn)出口和發(fā)電機(jī)海水進(jìn)出口徑向最大偏移9.8 mm未超過了要求的10 mm。

        2.4 氣囊控制系統(tǒng)

        1 100 kW柴油發(fā)電機(jī)組氣囊控制系統(tǒng)由充氣控制單元、位移傳感器、過濾減壓閥、電纜、管路及接頭組成,每個(gè)充氣控制單元中設(shè)有電磁閥和壓力傳感器,電磁閥用于開關(guān)氣路,壓力傳感器用于檢測當(dāng)前壓力。當(dāng)需要對氣囊充氣時(shí),只需開啟對應(yīng)氣囊的電磁閥,就可對其充氣;當(dāng)需要對氣囊放氣時(shí),先關(guān)閉主管路電磁閥,打開放氣電磁閥將管道的氣體排出,再開啟對應(yīng)氣囊的電磁閥。氣囊控制系統(tǒng)布置方案如圖5所示。1 100 kW柴油發(fā)電機(jī)組隔振裝置中采用10個(gè)氣囊支撐,在中間框架結(jié)構(gòu)上布置2個(gè)充氣控制單元,在四角共布置4個(gè)位移傳感器。

        圖5 柴油發(fā)電機(jī)組氣囊控制系統(tǒng)布置圖

        氣源接口通過軟管與過濾減壓閥連接,采用經(jīng)過濾和減壓后的空氣同時(shí)對2個(gè)充氣控制單元供氣,充氣控制單元之間采用高壓軟管連通,充氣控制單元與氣囊之間采用不銹鋼管連通。2個(gè)充氣控制單元之間采用供電電纜和通訊電纜連接,供電電壓為24 V,采用Ether CAT總線進(jìn)行通訊。

        3 試驗(yàn)驗(yàn)證

        為了驗(yàn)證柴油發(fā)電機(jī)組氣囊雙層隔振裝置設(shè)計(jì)方案的可行性以及隔振效果,測試柴油發(fā)電機(jī)組在額定運(yùn)轉(zhuǎn)工況下的振動(dòng)加速度,測量頻率范圍10 Hz至10 kHz,基準(zhǔn)值為1 μm/s2。

        在額定工況下,測得柴油發(fā)電機(jī)組安裝腳平均振動(dòng)加速度級(jí)為148 dB,船體基座平均振動(dòng)加速度級(jí)為104 dB,隔振效果為44 dB,頻譜曲線如圖6所示。氣囊雙層隔振裝置在高頻段無駐波效應(yīng),隔振效果優(yōu)良。

        4 結(jié)語

        小水線面雙體科考船1 100 kW 柴油發(fā)電機(jī)組氣囊減振系統(tǒng)主要包括上層橡膠減振器、中間質(zhì)量塊、下層氣囊減振器、橡膠接管、金屬波紋管和氣囊控制系統(tǒng),通過設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試及振動(dòng)測試,得到隔振裝置設(shè)計(jì)結(jié)果如表4所示。

        圖6 柴油發(fā)電機(jī)組雙層隔振裝置振動(dòng)加速度級(jí)曲線

        表4 1 100 kW柴油發(fā)電機(jī)組隔振裝置設(shè)計(jì)結(jié)果

        氣囊隔振裝置的外形尺寸、重量、設(shè)備的可安裝性、維修性等各個(gè)方面都滿足總體要求。根據(jù)計(jì)算分析可知,隔振裝置模態(tài)頻率避開了設(shè)備的激勵(lì)頻率,同時(shí)滿足橫搖(傾)和縱搖(傾)的要求,保證了設(shè)備的安全使用性能。

        小水線面雙體科考船柴油發(fā)電機(jī)組氣囊隔振裝置是將氣囊減振器運(yùn)用于民用船舶,通過測試驗(yàn)證其很大程度上提升了隔振裝置的隔振效果,從而大大降低了主要噪聲源設(shè)備向船體的振動(dòng)傳遞,表明其在民用船舶減振降噪領(lǐng)域具有很好應(yīng)用前景。

        猜你喜歡
        效果質(zhì)量
        “質(zhì)量”知識(shí)鞏固
        按摩效果確有理論依據(jù)
        質(zhì)量守恒定律考什么
        做夢導(dǎo)致睡眠質(zhì)量差嗎
        迅速制造慢門虛化效果
        抓住“瞬間性”效果
        中華詩詞(2018年11期)2018-03-26 06:41:34
        關(guān)于質(zhì)量的快速Q(mào)&A
        模擬百種唇妝效果
        Coco薇(2016年8期)2016-10-09 02:11:50
        質(zhì)量投訴超六成
        汽車觀察(2016年3期)2016-02-28 13:16:26
        3D—DSA與3D—CTA成像在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤早期診斷中的應(yīng)用效果比較
        日本超骚少妇熟妇视频| 99999久久久久久亚洲| 少妇久久久久久人妻无码| 少妇人妻偷人精品免费视频| 国产婷婷丁香五月麻豆| 一个人的视频免费播放在线观看| 国产亚洲中文字幕久久网| 亚洲精品成人无限看| 国产深夜男女无套内射| 小12箩利洗澡无码视频网站| 日本a在线天堂| 日韩国产自拍成人在线| 日本最新一区二区三区在线视频| 亚洲国产精彩中文乱码av| 午夜不卡久久精品无码免费| 国产精品麻豆成人AV电影艾秋| 日韩精品一区二区三区四区视频| 日日噜噜噜夜夜狠狠久久蜜桃 | 亚洲无码观看a| 蜜桃免费一区二区三区| 国产精品国产三级国产av剧情| 国产精品欧美成人| 国产精品丝袜美女在线观看| av天堂手机在线免费| 久久九九精品国产av| 少妇性饥渴bbbbb搡bbbb| 亚洲自拍另类制服在线| 人妻无码人妻有码不卡| 成人免费播放视频影院| 久久久久无码国产精品一区| 国内精品久久久久久中文字幕| 亚洲AV无码精品呻吟| 国产99久久精品一区| 男男啪啪激烈高潮无遮挡网站网址| 久久精品夜色噜噜亚洲a∨| 无码av无码天堂资源网| 毛片网站视频| 国产精品久久一区性色a| av免费一区二区久久| 国产色在线 | 日韩| 亚洲成a人片在线观看久|