螺旋桨加工刀具路径规划

螺旋桨是大型轮船、潜艇等重型动力机械的核心部件,其性能的好坏直接影响甚至是决定着整机的性能。螺旋桨的噪声和振动影响着船舶的行船安全、影响乘客的环境舒适度,严重影响潜艇的隐蔽性。螺旋桨在数控加工后会留下刀痕等表面缺陷。表面缺陷会影响螺旋桨表面的局部流体流动,在近桨叶表面容易产生不稳定流动,较容易引发叶片的振动和噪声。流体机械表面缺陷的方向与流体流线方向垂直时这种影响最大,平行时影响最小。螺旋桨的刀具路径规划结合螺旋桨的流场分析,形成与流体流线相吻合的刀具路径,可很大程度的减小振动、降低噪声。     

浅谈Cessna172R飞机螺旋桨动平衡配平

螺旋桨作为高速旋转部件,在制造和装配等工艺中的误差使螺旋桨在装机后不可避免地在高速旋转的过程中产生振动。这种振动会通过发动机机架等连接机体的部件传递到机体上,使乘员感到不适,也使机体结构承受较大的交变载荷,造成结构疲劳破坏,为了消除这种不良现象,需对螺旋桨动平衡配平使其达到允许的平衡精度等级或使其在工作中产生的机械振动幅度降在允许的范围内。本文就如何使用配平工具和Vibrex2000振动测试仪对Cessna172R飞机螺旋桨配平做一介绍。     

AUV对转螺旋桨的设计方法现状及其发展趋势

对国内外对转螺旋桨设计方法的现状及其发展热点与新方向进行了介绍,并对螺旋桨设计中出现的激振力大、桨叶剥蚀、空泡噪声等问题及目前采用措施作了分析,这对提高与改进对转螺旋桨的设计水平有着重要意义。     

智能化动平衡试验机

一、动平衡试验机的测量原理机械设备中最常见的问题之一是旋转件的不平衡。这种不平衡常见于风扇,鼓风机和水泵的叶轮、飞轮、转子等等设备零部件中。由于转子的材质不均、毛坯缺陷、加工和装配误差等原因,使其质量不均匀,形成一定的偏心,当转子转动时就产生不平衡的离心惯性力,从而使机器产生有害的振动和噪声。旋转机械中的不平衡,导致设备的过份振动和某些力的产生,以致引起像轴承,联轴器等机件甚至旋转体本身过早地损坏。平衡就是为了减小不平衡离心力,使机器运转平稳的一种工艺方法。对于刚性旋转体,可以在两个校正平面上校正,常用的校正和     

用于螺旋桨飞机的激光导航系统

激光导航系统包括至少能产生两道激光先束的装置，它产生的光束射向螺旋桨叶片背面的反射表面上，以便告诉驾驶员飞机在哪个方向上偏离了预期的航线。反射表面位于靠近单发动机飞机的螺旋桨叶片上端的背面，以便提供一个激光光束反射而造成的亮点的显示表面。激光光束把光射向飞机头部的左侧或右测的由于螺旋桨旋转形成的环形带上，这个产生的亮点，告诉驾驶员飞机的方向或偏右，驾驶员就应该操纵飞机朝着预期的航线飞行。     

一种精确测量螺旋桨重点位置的方法

螺旋桨作为一高速旋转部件,由于制造和装配误差,造成螺旋桨在装机后重心和旋转中心不重合,以及各桨叶上气动力不完全一致,从而使螺旋桨在高速旋转过程中产生振动。文中讨论一种精确测量螺旋桨重点位置的方法,可为正确进行螺旋桨动平衡提供参考。     

混合驱动水下滑翔机用可折叠螺旋桨的设计

混合驱动水下滑翔机仅使用浮力驱动时,螺旋桨桨叶会产生一定的阻力.针对这一问题,设计了一种新型可折叠螺旋桨,用于减小螺旋桨不工作时混合驱动水下滑翔机螺旋桨桨叶产生的阻力.对这一新型可折叠螺旋桨进行了数学建模与水动力分析,验证了这一新型可折叠螺旋桨用于混合驱动水下滑翔机时的性能可靠性.     

旋转机械气压液体式不平衡振动故障靶向自愈调控系统

质量不平衡是旋转机械最常见的故障之一。为了使转子在运行过程中可以自行消除不平衡振动故障,利用气压液体式自动平衡装置构建靶向自愈调控系统,运行中实时监测诊断转子的振动故障,快速准确地计算转子不平衡量,并进行智能决策,有确定目标地向相应储液腔中注入压缩空气,驱动储液腔中的液体进行定向转移,进而改变和转子同步旋转的平衡盘的质量分布,产生旋转离心自愈力来抵消转子的不平衡故障力,使转子不平衡故障在线自愈。针对旋转机械对平衡盘安装位置的不同要求,介绍轴间和轴端安装两种结构,并分别搭建立式和卧式转子试验台,进行在线自动平衡性能试验。结果表明,两种平衡结构均可在15 s内快速降低转子的振动幅值,降幅均在90%以上。     

主被动磁悬浮转子的不平衡振动自适应控制

针对主被动磁悬浮控制力矩陀螺转子高速旋转时产生的不平衡振动,提出了基于滑模观测器和陷波器的主被动磁悬浮转子不平衡振动自适应控制方法。该方法采用滑模观测器使同频振动的控制不受磁轴承的刚度参数摄动和磁力耦合的影响,将滑模观测器与陷波器结合,无需区分电流刚度力和位移刚度力,无需设计算法补偿功率放大器的影响,可自适应消除不平衡振动。对该方法进行了仿真和实验验证。仿真结果显示该方法可使同频轴承力大幅减小;实验结果显示,虽然主被动磁悬浮转子的被动轴承不可控,同频振动仍由0.053g减小为0.012g,减小了77%。得到的结果表明,该方法不仅适用于主被动磁悬浮转子,也适用于全主动磁悬浮转子。     

混合驱动水下滑翔机用可折叠螺旋桨的设计

混合驱动水下滑翔机仅使用浮力驱动时,螺旋桨桨叶会产生一定的阻力.针对这一问题,设计了一种新型可折叠螺旋桨,用于减小螺旋桨不工作时混合驱动水下滑翔机螺旋桨桨叶产生的阻力.对这一新型可折叠螺旋桨进行了数学建模与水动力分析,验证了这一新型可折叠螺旋桨用于混合驱动水下滑翔机时的性能可靠性.     

汽车传动轴振动信号分形维数计算

讨论了确定混沌时间序列嵌入维数的平均最近邻域发散度方法，并根据从时间序列中计算分形维数的方法，计算了一组不同平衡度汽车传动轴振动信号分形维数。计算表明，汽车传动轴振动信号具有分形特征；在时间序列具有较大噪声时，平均最近邻域发散度法能很好地确定其嵌入维数，具有良好的收敛性；在其他条件不变时，传动轴的不平衡度与其振动信号的分形维数值呈线性关系，当时间序列样本点达到一定数目时，计算结果稳定性好。     

UG有限元分析的搅拌桨数控加工优化

利用UG软件的结构分析模块,对搅拌桨进行其加工时的变形分析和模态分析,找出搅拌桨桨叶的薄弱部位,并通过模态分析计算出搅拌桨振动的固有频率,有助于在数控加工中提高搅拌桨的精度和效率。     

基于CAM的螺旋桨四轴加工方法研究

为降低螺旋桨加工成本,提出了一种新的加工方法－分割式加工方法。将螺旋桨的芯轴和叶片分离,用数控车床加工芯轴,用四轴加工中心加工叶片。加工完成后用配合的方式将叶片安装在芯轴上,从而避免了使用昂贵的五轴数控加工中心加工螺旋桨。设计结果表明,采用该方法加工出的螺旋桨零部件,其精度和装配精度可与五轴数控机床加工的性能相当。     

船用螺旋桨叶片砂带磨削加工自动编程技术研究

介绍了自由曲面数控加工编程技术的国内外研究现状。根据船用螺旋桨叶片砂带磨削的加工特点,将螺旋桨叶片砂带磨削加工自动编程系统划分为五个功能模块,研究了砂带磨削加工刀具轨迹的生成过程。     

Evaluation of the cavitation inception speed of the ship propeller using acceleration on its adjacent structure

Cavitation noise is strongly restricted by the Navy because this noise can be detected by the sonar systems installed on enemy ships to locate a ship. When cavitation is started, the high-frequency broadband noise increases modulated with shaft rotation and propeller blade passing frequencies. Therefore, the Cavitation inception speed (CIS) is typically detected using the Detection of envelope modulation on noise (DEMON) analysis to identify the underwater propeller noise. Since the CIS varies based on the ship’s condition and sea state, realtime CIS monitoring is required. In this paper, a CIS detection method that evaluates the acceleration on the hull adjacent to the propeller was proposed and verified through experimentation.     

双向液压式调速器系统数学建模与仿真

螺旋桨飞机飞行时,调速器系统对飞机飞行的稳定性及发动机安全性起着关键作用。针对双向液压式调速器系统,通过数学建模和仿真方法研究该调速器系统的动态特性。以某双向液压式调速器系统为研究对象,分析其结构组成和工作原理,根据牛顿第二定律和流体连续方程分别建立了该调速器系统的力-运动数学模型和流量数学模型,并对数学模型中所有力的产生原因和求解方式进行了分析和求解。通过结合数学模型和仿真软件,分别对调速器控制活门和整个调速器系统进行了仿真,重点分析了无反馈的控制活门的实际运动过程和带反馈的整个调速器系统的发动机转速变化及螺旋桨角度变化,得到了控制活门的振动曲线和螺旋桨角度变化曲线。     

船舶螺旋桨的偏振和抗冲击稳定性研究

船舶螺旋桨的偏振对螺旋桨叶片的寿命和船体尾部的振动情况有着重要的影响,为了减少螺旋桨偏振、提高其抗冲击稳定性,运用理论分析和实验室模拟测试手段,研究了螺旋桨偏振发生的频段,提出了防范措施,具有广阔的推广应用前景.     

水下清刷机械手的总体设计及方案分析

目前急需研制船舶表面水下自动清刷机器人,国内外对螺旋桨水下自动清刷机器人的研究还很少,水下清刷机械手的设计分析具有重要价值。针对要完成螺旋桨桨叶复杂曲面水下自动清刷作业的机械手,进行了方案设计,水下清刷机械手作为水下机器人的拓展模块,由2只具有对称结构的抓取机械手和1只清刷机械手组成,介绍了机械手的技术参数、总体系统、原理、功能和工作空间。该方案合理解决了高效、完整地对目标4叶螺旋桨进行清刷作业的关键问题。     

Scale effects on propeller cavitating hydrodynamic and hydroacoustic performances with non-uniform inflow

Considering the lack of theoretical models and ingredients necessary to explain the scaling of the results of propeller cavitation inception and cavitating hydroacoustics from model tests to full scale currently, and the insufficient reflection of the nuclei effects on cavitation in the numerical methods, the cavitating hydrodynamics and cavitation low frequency noise spectrum of three geometrically similar 7-bladed highly skewed propellers with non-uniform inflow are addressed. In this process, a numerical bridge from the multiphase viscous simulation of propeller cavitation hydrodynamics to its hydro-acoustics is built, and the scale effects on performances and the applicability of exist scaling law are analyzed. The effects of non-condensable gas(NCG) on cavitation inception are involved explicitly in the improved Sauer’s cavitation model, and the cavity volume acceleration related to its characteristic length is used to produce the noise spectrum. Results show that, with the same cavitation number, the cavity extension on propeller blades increases with diameter associated with an earlier shift of the beginning point of thrust decline induced by cavitation, while the three decline slopes of thrust breakdown curves are found to be nearly the same. The power of the scaling law based on local Reynolds number around 0.9R section is determined as 0.11. As for the smallest propeller, the predominant tonal noise is located at blade passing frequency(BPF), whereas 2BPF for the middle and both 2BPF and 3BPF for the largest, which shows the cavitating line spectrum is fully related to the interaction between non-uniform inflow and fluctuated cavity volume. The predicted spectrum level exceedance from the middle to the large propeller is 6.65 dB at BPF and 5.94 dB at 2BPF. Since it just differs less than 2 dB to the increment obtained by empirical scaling law, it is inferred that the scale effects on them are acceptable with a sufficient model scale, and so do the scaling law. The numerical implementation of cavitating hydrodynamics and hydro-acoustics prediction of propeller in big scale in wake has been completed.