船舶調(diào)距槳裝置動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)研究.pdf

1、調(diào)距槳裝置具有良好的工作特性，可以有效提高船舶的機(jī)動(dòng)性、經(jīng)濟(jì)性和操縱性，其市場(chǎng)應(yīng)用范圍從軍艦到商船和民用船舶均已覆蓋。調(diào)距槳裝置動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)作為檢驗(yàn)調(diào)距槳裝置性能及可靠性的主要設(shè)備之一，可以在很大程度上提升我國(guó)調(diào)距槳裝置的研究和開(kāi)發(fā)能力。
　　本文研究的課題來(lái)源于某調(diào)距槳裝置試驗(yàn)臺(tái)研發(fā)項(xiàng)目，針對(duì)調(diào)距槳裝置動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和若干關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析和研究。研究涉及到的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題主要包括調(diào)距槳裝置離心加載方法研究、單

2、車(chē)和并車(chē)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與仿真以及試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。全文具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)介紹了調(diào)距槳裝置組成、槳轂結(jié)構(gòu)及推進(jìn)系統(tǒng)，并對(duì)調(diào)距槳靜態(tài)加載方法和動(dòng)態(tài)加載方法進(jìn)行了分析。根據(jù)被試件的試驗(yàn)要求，提出了船舶調(diào)距槳裝置動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。此外，對(duì)于試驗(yàn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)，分別給出了設(shè)計(jì)原則。其中對(duì)于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，給出了設(shè)計(jì)要求和選型方法;對(duì)于測(cè)控系統(tǒng)，提出了操作面板+試驗(yàn)軟件的分級(jí)模式。
　　(2)通過(guò)對(duì)調(diào)距槳槳葉在水

3、中受力的分析，給出了槳葉所受外載荷的計(jì)算方法。通過(guò)對(duì)離心加載裝置結(jié)構(gòu)和受力模型進(jìn)行理論分析，提出了離心力扭矩和離心力彎矩的具體計(jì)算方法。同時(shí)對(duì)滿(mǎn)足調(diào)距槳裝置加載試驗(yàn)載荷模擬要求的離心加載裝置的各個(gè)尺寸參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并進(jìn)行干涉校核。根據(jù)計(jì)算所得的尺寸參數(shù)，對(duì)離心加載裝置進(jìn)行三維建模，再利用有限元仿真軟件ANSYS模擬調(diào)距槳?jiǎng)討B(tài)加載的工況，通過(guò)仿真分析對(duì)離心加載方法的效果進(jìn)行評(píng)估。
　　(3)介紹了試驗(yàn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要組成部分的參數(shù)及原

4、理，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、并車(chē)齒輪箱和滑動(dòng)軸承。提出利用變頻器主從控制功能實(shí)現(xiàn)雙電機(jī)并車(chē)驅(qū)動(dòng)，并對(duì)單車(chē)和并車(chē)兩種驅(qū)動(dòng)模式的控制原理進(jìn)行了分析。利用系統(tǒng)仿真軟件Simulink對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分進(jìn)行建模，給出了各個(gè)模型的搭建原理，并對(duì)整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。仿真工況包括單車(chē)和并車(chē)驅(qū)動(dòng)穩(wěn)距運(yùn)行、單車(chē)和并車(chē)驅(qū)動(dòng)調(diào)距運(yùn)行，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。
　　(4)根據(jù)試驗(yàn)系統(tǒng)整體功能的要求，結(jié)合離心加載的特點(diǎn)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成，對(duì)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)