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研究应变法测试轴功应变片贴片新方法 检测校准中心船舶测量室QC小组 1 小 组 成 员 一 小组成员 小组概况表表1 制表人 朱启沈时间 2014年10月 DSIC检测校准中心船测QC小组 检测校准中心船测室QC小组共有成员10人 其中研究员级高工1名 高工3名 工程师2名 本小组全部由具有多年船舶现场测量实践和管理的人员组成 具备扎实的测量理论基础和丰富的实践经验 成员中有多人主持和参加国家 海装和船舶重工集团科研项目 在各类刊物上发表多篇论文 制定13项企业标准 具备一定的解决问题的能力 QC小组成立后 成员在完成本职工作的基础上 经过学习和培训QC知识 已具备开展QC工作的能力 一 小组成员 小组成员表表2 制表人 朱启沈时间 2014年10月 DSIC检测校准中心船测QC小组 一 小组成员 活动计划表表3 制表人 朱启沈时间 2014年10月 计划进度实际进度 DSIC检测校准中心船测QC小组 1 小 组 成 员 2 课 题 简 介 二 课题简介 DSIC检测校准中心船测QC小组 1 船用柴油机轴功率的测试 不仅可以判柴油机的技术状况是否良好 还可以判断整个船 机 浆的匹配情况 是实船实验中的一项重要环节 2 轴功率一般通过间接测量轴系的输出扭矩和转速来计算 船用柴油机轴功率的测量不同于陆上柴油机功率测量 因为船舶机舱中温度高 工作环境恶劣 风 浪及螺旋桨旋转引起的轴系振动都会影响到轴功率的测量 因此船用柴油机轴功率测量系统对稳定性和可靠性的要求更高 二 课题简介 DSIC检测校准中心船测QC小组 3 应变法测轴功率基本测试工作原理 扭矩测量装置包括应变片 接线板 发射块 接受装置和电脑 应变片贴在中间轴上 接线板和发射块与应变片连接安装在轴上 应电片为电阻式敏感元件 当被测构件受到外力作用发生形变时 用粘结剂贴于构件上的电阻应电片亦产生形变 从而引起电阻应电片电阻值的变化 轴功率测试系统由电池 发射块和接受装置等组成 发射块在6m范围内传递数字信号 将其固定在轴上 随轴一同旋转 在为应变片全桥电路提供桥压的同时 将测得的电压信号放大并转换为微波信号用天线发射出去 接收装置接收载波信号 并对信号进行调解 还原处理后 以电压形式输出 输出电压Vout大小与被测轴的扭矩大小成正比 1 小 组 成 员 2 课 题 简 介 3 选 题 理 由 三 选题理由 现状 公司轴功率测量覆盖率为50 原因 由于目前使用设备体积大 安装繁琐 规格固定单一 造成无法测试其他50 船舶 影响 使得公司船舶试航支出额外费用 进而增加造船成本 DSIC检测校准中心船测QC小组 三 选题背景 达成 公司轴功率测量覆盖率为100 新方法 利用应变片法测试轴功率 产生问题 应变片设备安装精细 误差零容忍 贴片过程尤其严格 贴片情况直径影响测量结果 DSIC检测校准中心船测QC小组 特点 尺寸小 重量轻 安装方便 测量精度高 环境适应能力强 降成本 利用应变片法测试轴功率每艘船节省1万元左右 1 小 组 成 员 3 选 题 理 由 4 设 定 目 标 2 课 题 简 介 四 目标设定 DSIC检测校准中心船测QC小组 研究利用应变法测轴功率的粘贴应变片新方法 可以提高船舶的适用率从50 到98 50 98 1 小 组 成 员 5 目 标 可 行 性 3 选 题 理 由 4 设 定 目 标 2 课 题 简 介 五 目标可行性分析 DSIC检测校准中心船测QC小组 人员素质高 较强的专业知识 责任心 目标可以实现 经调查船舶测试公司可达成覆盖率为90 资金有保证 领导重视 积累了丰富的经验 1 6 提确 出定 方最 案佳 并方 案 小 组 成 员 5 目 标 可 行 性 3 选 题 理 由 4 设 定 目 标 2 课 题 简 介 六 提出方案并确定最佳方案 DSIC检测校准中心船测QC小组 轴径打磨 檫净 连接电池发射块 设备调试 保证轴面光滑无异物 确保应变片粘贴精度高 应变片粘贴的精准度直接影响测量结果 正负极 接线正确 根据测试船舶正确输入测量参数 应变片测轴功操作流程 画线 贴应变片 六 提出方案并确定最佳方案 DSIC检测校准中心船测QC小组 1 提出以下方案 六 提出方案并确定最佳方案 DSIC检测校准中心船测QC小组 精度高 易操作 优点 精确度高缺点 成本特别高 优点 精确度略高 成本略高 易操作缺点 不可反复使用 一次性 特点 精确度高 成本低 易操作可反复使用 2 三种方法特点对比 六 提出方案并确定最佳方案 DSIC检测校准中心船测QC小组 3 三种方案评分我们全体小组人员充分分析三种方案的优缺点 并结合以往经验对以上三种方案进行了打分 方案一评分 制表人 朱启沈时间 2014年10月 六 提出方案并确定最佳方案 DSIC检测校准中心船测QC小组 3 三种方案评分我们全体小组人员充分分析三种方案的优缺点 并结合以往经验对以上三种方案进行了打分 方案二评分 制表人 朱启沈时间 2014年10月 六 提出方案并确定最佳方案 DSIC检测校准中心船测QC小组 3 三种方案评分我们全体小组人员充分分析三种方案的优缺点 并结合以往经验对以上三种方案进行了打分 方案三评分 制表人 朱启沈时间 2014年10月 六 提出方案并确定最佳方案 DSIC检测校准中心船测QC小组 绘成柱状图 4 我们将前面的打分结果中的得分情况汇成表 630 399 551 我们将表绘成图可见方案三得分最高 所以我们确定方案三为所选方案 制表人 朱启沈时间 2014年10月 2 3 4 5 6 目 标 可 行 7 制 定 对 策 表 课 题 简 介 选 题 理 由 设 定 目 标 性 提确 出定 方最 案佳 并方 案 七 制定对策表 DSIC检测校准中心船测QC小组 QC小组通过对三个方案的对比分析 选择利用角铁划线粘贴应变片法测试轴功率 小组通过对其进一步的了解和分析 制作了如下对策表 制表人 朱启沈时间 2014年10月 3 4 5 6 案 7 提确 出定 方最 案佳 8 按 对 策 实 施 选 题 理 由 设 定 目 标 性 目 标 可 行 并方 制 定 对 策 表 八 按对策表实施 DSIC检测校准中心船测QC小组 我们QC小组按照指定的对策 认真进行了以下试验 调查对比 1 角铁的制作确保角铁尺寸对轴颈覆盖率达到98 利用角铁画线贴片法以其尺寸小 重量轻 操作方便 且测量精度高 环境适应能力强等特点 可以在各种比较复杂或者恶劣的环境中进行测量 可以对任意直径的轴径进行轴功率的测量 八 按对策表实施 DSIC检测校准中心船测QC小组 由于应变仪尺寸小 重量轻 安装方便 且测量精度高 环境适应能力强等特点 可以克服一切复杂 恶劣的环境 安装设备主要考虑可以贴片安装发射块 由于应变片和发射块小巧 可以轻松安装在各种轴径上 可以测试公司所有船舶 覆盖率达98 八 按对策表实施 DSIC检测校准中心船测QC小组 2 确定利用应变法测轴功率满足1 误差标准 在实验室利用已知输出功率进行比较 实验室轴功率试验台的布局为一台6135型柴油机 两台2 1减速比的齿轮箱和一台D350型水力测功器 柴油机的额定转速为1500r min 额定功率为110kW 缸径135mm 活塞行程150mm 试验将在柴油机输出轴上同时安装钢弦测功仪和应变法测功率的设备 用水力测功器对柴油机的负荷进行调节 对柴油机25 50 75 以及100 负荷四中工况进行测试 实验结果将对比两者测试方法所测数据 制表人 朱启沈时间 2014年10月 从实验所得的数据对比来看 利用应变法测试轴功率所得的数据更为精确 相对误差小 DSIC检测校准中心船测QC小组 在实船上进行安装测试对比 将钢弦式测功率和角铁画线贴片法安装的测功数据进行比较 应用钢弦式测振仪与应变法测功仪两套测试系统对C9200箱集装箱船试航是的轴功率就行测试 该主机型号是MANB W9S90ME C9 2T 试航测试期间在黄海海域 海况为2级 风级是3级 水深54米 海水密度为11 2 对住进负载在50 75 90 和100 的四种工况下进行了轴功率的测量 每一个海况各往返一次 实测结果如下表 注 转速 扭矩和轴功率均为两次往复测量的平均值 经试航测试可得两套测试系统测试结果的相对误差在0 6 以内 证明应变法侧轴功测试系统的测量精度满足船用柴油机轴功率测量的技术要求 八 按对策表实施 八 按对策表实施 DSIC检测校准中心船测QC小组 3 1利用角铁划线的实际操作 在角铁划线的实际操作过程中可以产生误差的因素有多种多样 在此对其流程进行分析 使测试过程中尽量降低误差 角铁选择 画线操作 贴片 操作有误 人为因素 测试结果有误差 八 按对策表实施 DSIC检测校准中心船测QC小组 由于现在船舶的多样化 轴系与轴系环境也多种多样 有的轴系比较细 需要小尺寸角铁 有的周经过粗 需要大尺寸角铁 有的轴系暴露在外可操作空间狭小 需要较窄的角铁等等 因此针对于此 角铁尺寸大小宽窄的可选性要强 八 按对策表实施 DSIC检测校准中心船测QC小组 画线是安装设备中最为关键的一步 贴片式根据所画的线进行校准粘贴 在画线时用手按压住角铁 使其完全靠近在轴上 左右摇摆角铁 当其稳定不摇摆时可以确认角铁和中心轴平行 可以用壁纸刀沿角铁外延画线 八 按对策表实施 DSIC检测校准中心船测QC小组 在贴片的过程中有很多因素会影响到测量结果的精度 如粘贴应变片的地方打磨的是否光滑 胶水涂抹是否均匀 粘贴是否牢固 应变片与轴线是否成45 夹角 都会对测量结果产生影响 应变片于轴线的角度按照角铁画好的线便可以正确安装 八 按对策表实施 DSIC检测校准中心船测QC小组 3 1测试人员操作培训 考核 进行测试人员的操作培训 确保每一个人都可以进行划线贴片 并且要进行考核 确保测试人员的操作能力 最大程度的降低测试误差 4 5 6 案 7 8 制 定 对 策 9 效 果 确 认 设 定 目 标 性 目 标 可 行 并方 提确 出定 方最 案佳 表 按 对 策 实 施 九 效果确认 DSIC检测校准中心船测QC小组 1 课题实施之后公司试航船舶98 都用角铁画线贴片法进行安装设备 测试数据 因此目标达成 5 性 6 7 8 9 按 对 策 实 10 巩 固 措 施 目 标 可 行 并方 案 提确 出定 方最 案佳 表 制 定 对 策 施 效 果 确 认 十 巩固措施 DSIC检测校准中心船测QC小组 为固化成果 规范工作程序和方法 我们编制了 轴功率测量作业指导书 船舶测量室管理规定 5 并方 案 6 7 8 9 效 果 确 认 10 效 益 分 析 提确 出定 方最 案佳 表 制 定 对 策 施 按 对 策 实 巩 固 措 施 十一 效益分析 DSIC检测校准中心船测QC小组 避免因轴系环境复杂不能安装测量 保证公司传播测量覆盖的98 为公司船舶的顺利交验提供了可靠的技术保障 每一艘船可以节省1万元 每年可节省数十万 为后续舰的设计与科研提供了准确可靠的测量数据 为集团今后的民船生产交验打下了坚实的技术基础 7 表 8 9 10 11 巩 固 措 施 12 总 结 打 算 制 定 对 策 施 按 对 策 实 效 果 确 认 效 益 分 析 十二 总结打算 DSIC检测校准中心船测QC小组 1 总结 DSIC检测校准中心船测QC小组 十二 总结打算 2 自我评价 我们对此次的QC活动进行了自我评价 下图为自我评价表和雷达图 QC活动自我评价表 制表人 朱启沈时间 2014年10月 由图看出通过QC活动我有了很大的提升 DSIC检测校准中心船测QC小组 十二 总结打算 3 今后打算 a 抓好本活动成果落实 在巩固中再次提高 b 继续补充QC知识 增强开展QC活动后劲 c 提高利用QC活动解决工作中存在问题的能力 d 完成后续船舶的测量任务 a 抓好本活动成果落实 在巩固中再次提高 e 开展下一课题的讨论分析 b 继续补充QC知识 增强开展QC活动后劲 c 提高利用QC活动解决工作中存在问题的能力 d 完成后续船舶的测量任务 e 开展下一课题 双天线测速 的讨论分析 谢谢 THANKYOU