项目船舶轴系安装曲线校中课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2018/9/30,#,曲线校中法,负荷法安装：用轴承负荷的状况来评定轴系安装质量的方法。,轴系合理校中：在遵守规定的轴承负荷、应力、转角等限制条件下，通过校中计算从确定各轴承的合理位置，将轴系安装成规定的曲线状态，以达到使各个轴承上的负荷合理分配。,工艺内容：轴承允许负荷的计算，轴承负荷的测量与计算，轴承的调位，轴承的固定。,曲线校中法负荷法安装：用轴承负荷的状况来评定轴系安装质量的方,1,负荷法校中,工艺概况,是将全部未经校中的中间轴相互连接，并分别与主机、尾轴连接成一整体，然后用测力计调整已装配好的轴承高度及左右位置，使各轴承的负荷平衡，并达到计算所规定的负荷范围为止。,在生产实践中，按这种校中原理经常采用的校中方法有测力计校中法等。,负荷法校中工艺概况,2,相关计算,最大负荷：,Rmax=PLd,式中：,L,：轴承衬长度（,mm,）；,d,：轴颈的外径（,mm,）；,P,：轴承允许压强,(Mpa),。,最小负荷：轴承在工作时应当有一定的负荷使轴与轴承接触而不脱空，通常规定此负荷应不小于相邻两跨上轴的自重和外载荷相加后总重量的,20%,。,相关计算最大负荷：Rmax=PLd,3,其它相关的计算,弯矩、支反力、转角：计算方法：三弯矩法、迁移矩阵法和有限元法。,影响系数：是指轴系中某一轴承位移单位高度时，所造成该轴承及其他轴承处的负荷和弯矩的变化量。,其它相关的计算,4,轴承位移的确定,a/,约束条件：,),轴承负荷不超过设计规定的允许极限值范围。,),减速器大齿轮轴的前后轴承负荷差值应不超过制造厂规定的数值,在未提供上述数据时，应使其不超过两轴承间轴段及大齿轮重量总和的,20%,。,),各轴段截面上的弯曲应力数值应不超过设计规定的允许极限。,),后尾管轴承支点处轴截面转角应不超过,310,4rad(,白合金尾轴承,),或,2.510,4rad(,铁梨木尾轴承,),，否则应提出措施使其符合规定。,b/,用线性规划法确定轴承的位移值,确定目标函数,确定约束集，可用计算机进行求解，常用试错法。,轴承位移的确定a/约束条件：,5,对中时法兰处偏移、曲折的计算,为了安装轴系时方便，应将校中计算时确定的轴承合理位移换算为轴系各对法兰间偏移、曲折的允许值。,对中时法兰处偏移、曲折的计算为了安装轴系时方便，应将校中计,6,负荷法校中的施工设计,采用弹簧式测力计进行长轴系测力校中工艺过程如下,:,将中问轴承吊,落位,在各自的基座面板上。在各个轴承的螺栓孔中对称地装两个调节螺栓，以便在校中时调节轴承的位置。,将中间轴吊放在中间轴承上。假若按轴系结构每根中问轴只用一个轴承支撑，这时则需在每根中问轴下增设一个临时支撑。,负荷法校中的施工设计采用弹簧式测力计进行长轴系测力校中工,7,将整个轴系按连接法兰进行粗略校中,(,这时用调节螺栓调整轴承的位置,),，但中间轴与发动机轴或减速器轴的连接法兰则需严格对中，保证法兰上的偏移,60.1mm,，曲折中,0.1mm,m,，以避免由于轴系安装弯曲而影响发动机或减速器的正常工作。轴系初校后，用法兰连接螺栓将所有轴连接起来，并与发动机或减速器连接好。,在每个中间轴承的螺栓孔中安装测力计，测力。,将整个轴系按连接法兰进行粗略校中(这时用调节螺栓调整轴承的,8,记录各轴承左右两个测力计上的负荷，计算中间轴承负荷。然后检查每个中间轴承上的实际负荷是否在允许负荷范围之内。当某轴承上的实际负荷超出允许负荷范围时，则应调节有关轴承的位置，直到全部中间轴承上的实际负荷都符合要求为止。同时，为避免由于轴系安装弯曲在轴内引起过大的弯曲应力，在调节轴承负荷时，应使毗邻轴承上的实际负荷值比较接近。,计算尾轴管前轴承上的负荷。当超出允许负荷范围时，则需用图,288,所示的夹具将中间轴承的一部分负荷转加到轴承上，并按计算转加上的附加负荷，应符合允许负荷范围。,记录各轴承左右两个测力计上的负荷，计算中间轴承负荷。然后检,9,轴承经测力校中合格后，在轴承下配制垫块，最后用基座螺栓将轴承紧固在基座上。,若轴系的测力校中是在船台上完成的，在船下水后应松开轴系与发动机或减速器的连接法兰，检查这对法兰上的偏移和曲折值是否超过中的允许范围。若超过，则应作必要的校正。,负荷测力的验收标准见下表。,注：,P,为中问轴承平均没计负荷,(N),，它等于中间轴重量,Q,除以轴承数,n,轴承经测力校中合格后，在轴承下配制垫块，最后用基座螺栓将轴,10,轴承实际负荷的测量与计算。,在负荷法找中时，中间轴承的实际负荷是通过测力计测得，尾轴管轴承和主机后轴承的负荷则由相关公式求得。,短轴系更加应该控制附加负荷,轴承实际负荷的测量与计算。,11,轴承允许负荷校中在生产中的应用及评论,按这种方法校中好的轴系呈弯曲状态，尽管在轴内会产生一定的弯曲应力，但能确保各轴承的负荷都处在允许范围之内。而对于安装滑动式中间轴承的轴系来说，其易损件是轴承而不是轴，所以可认为是一种较为合理的校中方法。,测力校中法能保证获得较好的校中质量用于安装中、小型船舶长轴系时还是一种比较合理而且适用的校中方法。此法在安装短轴系时也可适当采用。,但是目前生产中用于测量轴承负荷的弹簧测力计，由于弹簧质量问题使得这种测力计在每次使用前往往需要逐个进行校准弹簧应变与应力的关系，在进行校中时需要较多的操作人员同时进行调整测力计的负荷，尤其是不能测出尾轴管轴承的实际负荷,(,只能作近似计算,),等。但这些缺陷在测量方法和工具得到改善之后是可以克服的。,轴承允许负荷校中在生产中的应用及评论按这种方法校中好的轴系,12,轴系合理校中,用上节所述的计算方法进行轴系校中计算，可得出轴系校中各轴承的位移和各连接法兰的偏移、曲折值。,轴系合理校中用上节所述的计算方法进行轴系校中计算，可得出轴,13,计算内容,进行轴系各结构要素的处理，建立轴系计算的物理模型；,计算按直线校中时轴系各支座处的弯矩、反力、挠度及截面转角；,计算能表征轴承负荷与位移关系的轴承负荷影响数,(,必要时也计算弯矩影响数,),；,根据给定的约束条件，同线性规划法或试错法确定轴承的最佳位移或合理位移量；,根据轴承位移及轴承负荷影响数求出轴承上的实际负荷；,根据轴承最佳或合理位移量，计算轴系有关连接法兰上允许的偏移、曲折值；,计算当采用顶举法检验轴承负荷时的轴承负荷顶举系数。,计算内容进行轴系各结构要素的处理，建立轴系计算的物理模型,14,合理校中的施工设计,按偏移、曲折校中：法兰上的偏移、曲折值根据校中计算给出,.,校中前，尾轴应已装好，其前法兰的位置应与在船台上的安装记录相一致；当校中计算文件规定校中时应施加附加力时，应在所要求的位置上施加规定数值的附加力。,校中时以尾轴前法兰为基准，自尾向首逐段地调节中间轴、推力轴、主机或减速器的位置，使每对连接法兰上的偏移、曲折值符合校中计算文件的规定。允许误差为：偏移不超过,0,1mm,，曲折不超过,0,1mm,m,。,合理校中的施工设计按偏移、曲折校中：法兰上的偏移、曲折值,15,校中后，测量并配制中间轴承及主机机座,(,或减速器,),下的垫片，并配制基座螺栓，将中间轴承及主机紧固在各自的基座上。（不一定）,主机紧固后应测量曲轴的臂距差，减速器固定后应测量大、小齿轮的啮合质量，且应符,l,合有关规定。,装配法兰连接螺栓，将各传动轴、主机或减速器连接起来。,检验校中质量，可用顶举法或应变片测量法检验有关轴承的实际负荷，并应符合校中文件的规定，允许误差为计算负荷的,20,。然后，对曲轴的臂距差或减速器齿轮的啮合再次进行检查,。,校中后，测量并配制中间轴承及主机机座(或减速器)下的垫片，,16,按轴承位移校中,对于长轴系，由于连接法兰的数量多，如按法兰的偏移、曲折校中难以达到校中计算的要求时,(,由于偏移曲折的误差积累大,),，应采用光学仪按轴承的位移进行校中。校中后各轴承的位移应符合校中计算文件的规定，其施工设计要点如下：,以安装好的尾轴为基准，在其前法兰上用夹具安装好光学投射仪，并调节仪器的位置，使其主光轴与尾轴的轴心线重合。,将轴承落位。在中间轴承孔的两端安装好对光靶。光靶的中心应与轴承的轴心线重合。,按轴承位移校中对于长轴系，由于连接法兰的数量多，如按法兰的,17,由尾向首按光学仪的主光轴逐个调节中间轴承的位置，这时可采取如下两种办法：,使轴承的位移值符合校中计算文件的规定；,使各个中间轴承均与尾轴同轴，即位移均为零，用垫片调节轴承位移。,按仪器主光轴测量轴承位置时，应考虑尾轴前法兰挠度的影响。,测量并配制轴承下的垫块。这时，如按所讲的方法调节各轴承均与尾轴同轴，在测量垫片厚度时，应减去该轴承的位移量。,由尾向首按光学仪的主光轴逐个调节中间轴承的位置，这时可采取,18,从轴承中取出对光靶，将中间轴吊装在中间轴承上，并装配法兰连接螺栓将尾轴、中间轴全部连接好。,按最前一节中间轴的前法兰、规定的偏移及曲折校中推力轴或主机。,配制垫片紧固主机。,测量主机曲轴的臂距差，符合规定后，装配法兰连接螺栓，将主机与轴系连接好。,检验校中质量。,从轴承中取出对光靶，将中间轴吊装在中间轴承上，并装配法兰连,19,合理校中法的评估及应用,轴系合理校中较为客观地考虑了轴系的各个因素，如：浮力影响、集中力作用影响、连续梁相互影响等一些结构因素，从而使设计更符合实际运行状况，工作安全可靠，使轴系各轴承的负荷尽可能合理分布，避免螺旋桨过重而造成后部尾轴承偏载严重乃至局部过载的现象，对于汽轮机船还可改善减速齿轮的工作条件，避免齿轮轴前后轴承负荷差过大而造成大小齿轮啮合不良的现象，安装工艺不复杂，仅采用工厂常用的校中方法,法兰偏移、曲折测量法，便于普遍推广使用，因此，轴系合理校中技术在国外船舶建造中已得到了较为广泛的应用，许多国家的船级社和造船厂已能提供轴系静态校中计算书,(,包括被校中轴系的各种状态参数和工艺参数,),，并按此法进行大型船舶轴系的安装和验收。但目前对客观存在的动态因素还没有充分给予计算，如：船舶装载、环境温度、海水状况变化以及轴承油膜、轴承刚性、船体变形、螺旋桨水动力作用、振动等影响因素。,目前主要应用有限元法和三弯矩法进行校中计算，编写了适用于按校中计算安装轴系的,船舶轴系校中标准,。,合理校中法的评估及应用轴系合理校中较为客观地考虑了轴系的各,20,轴承负荷的测量,为保证轴系正常可靠地运转，轴系校中应确保轴系各个轴承上的负荷及轴上的弯曲应力处于允许范围之内，或具有合理的数值。为此对校中好的轴系,(,或在校中过程中的,),，其轴承上的实际负荷、以致轴上的弯曲应力,(,或弯曲力矩,),应采取有效的方法进行测量，并以实测的数据作为验收轴系校中质量的依据，为此，必须研究和应用精确可行的测量方法及设备。,在轴系校中时，当中间轴尚未紧固的情况下，可采用弹簧测力计、电子测力计等直接测量中间轴承上的实际负荷。,轴承负荷的测量为保证轴系正常可靠地运转，轴系校中应确保轴系,21,测力计测负荷法,弹簧式测力计,弹簧测力计的结构有环状及盘状两种，常见的是环状测力计。它由环状弹簧、支架、顶杆、拼紧螺母、顶板、固定架、百分表调整螺钉组成。,测力计测负荷法弹簧式测力计,22,弹簧式测力计原理,中间轴承所承受的负荷通过拼紧螺母及顶杆，使环状弹簧受压而变形，而这个变形值又可通过顶板使百分表反映出来。环状弹簧是测力计的主要构件，必须有足够的强度，既能承受规定的负荷，又具有一定的灵敏度，使变形率不要太大，并能保持刚度的稳定，由于环状弹簧受材料、热处理与加工工艺等因素的影响，每个测力计的实际压力变形值和理论值是不一致的。所以环状弹簧连同测力计必须先经负荷试验，求出实际变形率，并绘出每个测力计实际变形量与负荷大小的关系图表，即变形一负荷图表。,在实际测量中，按百分表得到的变形读数值，再查阅变形一负荷图表得出相应的负荷数值来。,弹簧式测力计原理中间轴承所承受的负荷通过拼紧螺母及顶杆，使,23,弹簧式测力计测力过程,首先在轴承对角线位置的两个螺栓孔安装测力计,在轴承的另