船舶調(diào)距槳裝置動態(tài)加載試驗系統(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動性、經(jīng)濟(jì)性和操縱性，其市場應(yīng)用范圍從軍艦到商船和民用船舶均已覆蓋。調(diào)距槳裝置動態(tài)加載試驗系統(tǒng)作為檢驗調(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調(diào)距槳裝置的研究和開發(fā)能力。
　　本文研究的課題來源于某調(diào)距槳裝置試驗臺研發(fā)項目，針對調(diào)距槳裝置動態(tài)加載試驗系統(tǒng)的設(shè)計原則和若干關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了分析和研究。研究涉及到的關(guān)鍵技術(shù)問題主要包括調(diào)距槳裝置離心加載方法研究、單

2、車和并車驅(qū)動設(shè)計與仿真以及試驗臺測控系統(tǒng)設(shè)計。全文具體研究內(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)，并對調(diào)距槳靜態(tài)加載方法和動態(tài)加載方法進(jìn)行了分析。根據(jù)被試件的試驗要求，提出了船舶調(diào)距槳裝置動態(tài)加載試驗系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。此外，對于試驗臺的驅(qū)動系統(tǒng)和測控系統(tǒng)，分別給出了設(shè)計原則。其中對于驅(qū)動系統(tǒng)，給出了設(shè)計要求和選型方法;對于測控系統(tǒng)，提出了操作面板+試驗軟件的分級模式。
　　(2)通過對調(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算方法。通過對離心加載裝置結(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算方法。同時對滿足調(diào)距槳裝置加載試驗載荷模擬要求的離心加載裝置的各個尺寸參數(shù)進(jìn)行計算，并進(jìn)行干涉校核。根據(jù)計算所得的尺寸參數(shù)，對離心加載裝置進(jìn)行三維建模，再利用有限元仿真軟件ANSYS模擬調(diào)距槳動態(tài)加載的工況，通過仿真分析對離心加載方法的效果進(jìn)行評估。
　　(3)介紹了試驗臺驅(qū)動系統(tǒng)主要組成部分的參數(shù)及原

4、理，包括驅(qū)動電機、并車齒輪箱和滑動軸承。提出利用變頻器主從控制功能實現(xiàn)雙電機并車驅(qū)動，并對單車和并車兩種驅(qū)動模式的控制原理進(jìn)行了分析。利用系統(tǒng)仿真軟件Simulink對驅(qū)動系統(tǒng)的主要組成部分進(jìn)行建模，給出了各個模型的搭建原理，并對整個驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行仿真。仿真工況包括單車和并車驅(qū)動穩(wěn)距運行、單車和并車驅(qū)動調(diào)距運行，并對仿真結(jié)果進(jìn)行分析。
　　(4)根據(jù)試驗系統(tǒng)整體功能的要求，結(jié)合離心加載的特點和驅(qū)動系統(tǒng)的組成，對試驗臺測控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計