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时间:2018-11-09
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1、引言船舶主推进系统是船舶的主要动力系统,其引言 船舶主推进系统是船舶的主要动力系统,其设计的好坏将直接影响船舶的动力性、经济性、可靠性、机动性和生命力等。船舶主推进系统主要由船舶主机、轴系、轴系附件、传动设备和推进器(螺旋桨)组成。 为了使船舶的整体性能更好,各备选的船舶主推进系统必须满足船舶对主动力系统的总功率、转速及重量尺寸限制等基本要求。这里包含船型、排水量、航速等相关因素,减速齿轮箱、轴系及螺旋桨各自的效率因素,主动力系统功率储备及工作环境的影响等因素。这使得船舶主推进系统的设计成为船舶设计中最为复杂的任务之一[1]。 国外主要船舶配套厂家
2、,如MANBicrosoftAccess2003嵌入VisualBasic,建立数据库通讯管理协调层及轮机设备数据库。这种编程环境易于实现,增加了软件的适用性。利用VisualBasic编程,其代码设计简洁,交互式界面美观、实用。 2.2程序流程 程序流程如所示。 2.3软件主要模块 软件采用模块化设计,这样既降低了程序复杂度,使程序易于优化、扩展、修改、调试和维护等,又可以使软件功能分解,降低功能之间的耦合性,在一定程度上保持各自良好的性能。因此系统各模块既相互独立,又相互联系。用户可进入各自模块输入相应计算参数得到计算结果,也可按照流程进
3、行直至最后的轴系计算。 2.3.1机桨匹配计算模块 机桨匹配计算模块可以进行机桨匹配初步设计,机桨匹配终结设计,绘制螺旋桨CAD图。 根据船舶总体设计(船型、船舶航速、船舶阻力曲线等)对主推进系统的要求,建立船、机、桨之间的能量匹配关系,以系统综合效率最大为目标,综合考虑系统设计的各种需求,采用最优化设计方法,确定主推进系统的最优匹配形式,主机的最优功率、转速、基本结构形式,螺旋桨的最优参数(桨型、桨径、桨叶数、螺距比、盘面比等)。 在缺少船舶详细资料的情况下,该模块提供了海军系数法和Ayre法经验公式,进行估算船舶阻力,获得船舶有效功率,为主机选型
4、了提供参考。 在机桨匹配终结设计后,软件可根据得到的螺旋桨参数绘制螺旋桨CAD图所示。 2.3.2后传动设备选型模块 后传动设备选型模块与轮机传动设备数据库相连,数据库系统既可以单独使用(如检索、增删、修改记录等),也可通过通讯管理协调层实现与程序设计系统的数据交换。数据库包括与动力装置有关的参考数据库(如已设计船舶资料库)和动力装置中各通用元部件的数据库(包括船用柴油机库、减速齿轮箱库、联轴节库、离合器库、材料性能库等)。 根据机桨匹配计算模块中得到的主机和螺旋桨参数,可进行高弹性联轴器、船用齿轮箱等后传动设备的选型。 2.3.3轴系结构设计模块
5、 轴系结构设计模块可进行轴颈计算,船体肋位参数设置,轴系结构布置和绘制主推进系统结构CAD图所示。 程序采用“海规”计算中间轴、推力轴、尾轴、螺旋桨轴等轴的轴径,参照德国劳氏船级社推荐公式l≤142dz和3min24.9zl≥d计算轴承跨距范围[3],根据机舱实际情况进行轴系布置初步设计,初步强度校核计算,绘制轴系布置简图及主推进系统CAD图。(转载自zw.NSEaC.作文网) 2.3.4轴系振动校中模块 轴系振动校中模块可进行船舶轴系振动计算、校核计算、事故分析,对选定的主推进系统方案进行初步技术评估,提高了船舶主推进轴系的设计效率,并
6、对船舶运行的安全性有实际指导意义,有广阔的应用前景[4]。 3软件的功能及特点 3.1软件的功能 该软件可综合分析设计要求及船体的设计结果,进行机桨匹配与主机选型计算,后传动设备选型,轴系结构设计,轴系振动校中分析,对待选方案进行优化选择,寻找出满足设计要求的最佳方案并以报告的形式输出。 轮机设备数据库管理信息系统还可作为独立的工具,进行设备的查询和选型,还可实时添加、删除和修改信息。 3.2软件的主要特点 3.2.1主推进系统设计速度快 传统设计方法的计算工作繁重,需要查阅大量的图表,获得很多的数据,耗时长。随着计算机技术的发展,
7、计算机的计算速度越来越快,使主推进系统的设计可在几分钟内完成,大大加快了设计速度。此外,软件具有出图功能,可绘制螺旋桨和主推进系统的CAD图,这为后期的机舱布置图的绘制节约了大量时间。 3.2.2软件适用范围广 该软件的适用范围广,基本可以满足船舶主推进系统设计可能遇到的所有情况: 1)主机和传动设备均已选定,提供了船舶基本信息。用于船厂已经订购了主机和齿轮箱的情况,这时只需进行轴系设计。 2)主机已选定,提供了船舶基本信息,船体设计部门提供了船舶有效功率曲线。用于船厂在购得主机后,通过终结匹配设计计算螺旋桨参数,进行螺旋桨设计,后传动设备选型及轴系
8、设计。 3)主机未选定,提供了船舶基本信息,船体设
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