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发表于 2013-4-8 23:36
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来自： 中国广东珠海
扭转振动
扭振是柴油机装置中较常见的引起损坏的振动型式，严重的扭振会引起事故。扭转引起的事故后果严重，所以在轴系振动中，扭振是最为严重的。
扭振计算后，给出扭振时附加应力图，图中给出瞬时运转许用应力（Tt）、持续运转许用应力(TC)和临界转速与标定转速比大于1时的持续运转许用应力(Tg)；当各谐次的扭振附加应力均低于TC和Tg时，则表示在全部运行转速范围内可安全运转；若某谐次的扭振附加应力均超过TC，但低于Tg时，如果这临界转速为不常用的转速,则可设转速**。在运行时要快速越过该转速**。扭振许用应力各船级社均有规定，且不尽相同，需按船舶入级的船级社规范计算。
轴系扭振经过计算后如果不能满足船级社的要求，则需采取一些措施以改变临界转速或降低扭振应力。
1.3.2纵向振动
轴系的纵振由以下方面引起的：螺旋桨产生的纵向激振力；低速柴油机冲程与缸径比增大，使曲轴的纵向柔度增大；活塞杆系回转质量的增大，引起曲轴纵向静变形也增大；气缸中最大爆发压力与平均有效压力比值的增大，使纵向振动的激振力增大，从而使低速柴油机船常发现频率与主机缸数成倍数的剧裂振动（纵向振动、甚至纵向振动和扭振的复合振动）。
纵向振动引起的现象和事故主要有：船体振动；机架振动；曲轴，曲柄销的疲倦破坏，传动齿轮面产生麻点和裂痕，甚至断裂；推力轴承严重磨损或发热烧坏，甚至可影响到弹性联轴节。
1.3.3回旋振动
船舶轴系在静止时发生的振动是回旋振动，可按有支承的横向振动计算，轴系运转时由于轴有弯曲，特别是螺旋桨是悬臂梁。对船舶轴系都考虑螺旋桨回转，故应按回旋振动计算。回旋振动计算一般多用临界转速作为评定依据。
影响回旋振动的因素很多，而且有不少是在运行中会发生变化而引起的。所以，要采取一些措施来控制回旋振动。
1.4 柴油机的不平衡力矩
1.4.1 一阶力矩
柴油机制造厂均提供机器的不平衡力和力矩。一阶力矩以一倍发动机转速的频率起作用。一般一阶力矩并不会产生振动问题，但对四缸机应作分析。通常要重点分析垂向力矩可能引起船体垂向2节点或3节点的共振。
主机的一阶不平衡力矩通常由主机厂预先平衡（装设平衡块或调整发火次序）。
1.4.2 二阶力矩
二阶力矩以两倍发动机转速的频率起作用，且二阶力矩只作用于垂直方向。4缸、5缸和6缸机的二阶不平衡力矩较大。
对于低速机，首先应进行振动分析，画出频率-转速关系图。如果不存在共振的条件，就不必采取任何措施。
对于需装设二阶不平衡力矩平衡器的情况，有以下几种方法：
⑴ 节点位置偏于柴油机前部者，可在柴油机后部装一个由主链轮带动的平衡器。
⑵ 节点位置偏于柴油机后部者，平衡器装在柴油机前部，由曲轴通过单独的链轮带动。
⑶ 在柴油机前端和后端都装平衡器。这种方法可彻底消除二阶不平衡力矩，但价格贵。可以在舵机舱内装设一个电动二阶不平衡力矩平衡器。
1.4.3决定是否安装力矩平衡器，由设计部门、船厂、船东及柴油制造厂在设计的前一阶段共同协商决定。因为这既涉及到主机的图纸又涉及到船舶设计的图纸，还与船价有关（因平衡器的价格较贵，且由柴油机厂配套供应）。由于目前计算精度尚有问题，因此还可以考虑下面两种方法解决：
⑴ 事先由船厂、造机厂及船东达成协议，在主机上预先留有安装平衡器的位置，待试航测量后再订货安装；
⑵ 由船厂、造机厂及船东达成协议，在舵机舱预先留有安装平衡器的位置，试航测量时根据实测决定取舍。
但对于电喷主机，机上取消了许多传动链轮，在机上安装二阶平衡器比较困难。如果要安装二阶平衡器，预先就应考虑需在舵机舱安装的方案。
例如,某的主机采用MAN B&W 6S50MC-C，主机上安装了二阶力矩补偿器，并且根据扭振计算采用了调频轮减振。
如果主机内安装了二阶不平衡力矩补偿器，经过扭震计算，在服务转速范围仍出现峰值，如某船在89转（5S60机）出现峰值，最后只能安装盖斯林格（杭齿--曾引进盖斯林格专利，合作生产，现在不合作，但生产国内品牌和技术的此类产品），重齿也有生产。
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