马脚隔振器底部螺栓紧固力矩对振动传递影响试验研究.pdf

第42卷第6期
船海工程
Vol 42 No6
2013年12月
SIIIP OCEAN ENGNEERING
Dec.2013
DOI:10.3963/j.isn.16717953.2013.06.015
马脚隔振器底部螺栓紧固力矩对振动
传递影响试验研究
张生乐,许锐,高亚坤
(武昌造船厂集团有限公司,武汉43000)
摘要:为了解弹性马脚隔振器底部螺栓紧固力矩对系统振动传递特性的影响,选取某型船舶上典型管
路为研究对象,进行弾性马脚隔振器底部螺栓安装紧固力矩变化对系统振动传递影响的试验研究。结果表
明,蝉性马脚能够抑制管路振动向船体的传递,并具有比较明显的隔振效果。调整隔振器底部螺栓紧固力矩
时,对蝉性马脚隔振效果及船体结构振纹影响不大。
关键词:隔振器;螺栓;紧固力矩;振动传递
中图分类号:U664.84:TB535
文献标志码:A
文章编号:16717953(2013)06406144
机械噪声一般通过设备基座、相连接管路以了弹性马脚隔振器底部螺栓紧固力矩对机械隔振
及周同空气等向船体辐射。浮筏及双层隔振装置系统振动传递特性研究,得出了一些有益的结论。
技术应用于实船后,机械噪声通过设备基座传递
的噪声被有效控制,与设备相连的管路传递噪声
试验方案
现出来,成为噪声控制的重点。另外,管路1.1试验物理模型及测点布置
内流体的流速一般较高,在经过阀件、弯头、一通
本次试验选用与某型船舶一致的舱段台架及
等流体流向突然改变部位时公形成冲击,产生振浮筏、设备,通过购买该型船用隔振器、挠性接管
动噪声,经马脚等与船体相连接部位向船外辐射。管路马脚等,加工浮筏基座、管路等,安装浮筏、海
控制管路系统噪声向船体结构传递的途径一水泵及管路连接试验系统,对浮筏配重,尽量保证
般有采用弹性马脚、采用挠性接管、管路外壁包覆试验结构与实船一致。试验模型见图1。进口管
阻尼采用弹性通舱管件等。目前国内对管路路为DN125无缝钢管,出口管路为DN1O0无缝钢
系统振动传递开展了大量理论分析和试验研究,管
取得了丰硕的成果,开发了一系列振动控制元器
试验前在船体结构的左右浮筏基座对应加强
件,但对振动控制元器件在不同安装工と状态下筋位置(8个测点)、在船体中心位置(1个测点)
的械振性能却研究较少。一般在工程实践中,安6个下层隔振器上下端(12个测点)、4个上层隔
装工艺会影响振动控制元器件的机械阻抗,进而振器上下端(8个测点)、挠性接管两端轴向及垂
改变元器件与管路系统的阻抗匹配和振动传递向(8个测点)、马脚上下端(4个测点)等位置共
率,从而造成振动控制元器件隔振性能的变化。布置41个振动加速度传感器。见图1。
因此研究振动控制元器件安装工艺与振动传递特
性的关系具有重要的工程应用价值。
本文针对船舶上大量应用的弹性马脚,进行
层肠振器下层
收稿日期:2013-08-23
?挠性接管
船体结构
修回日期:2013-09-23
资助项目:“十二五”国防科工局基础产品创新科研
?级马
(●为测点)
项目
第一作者简介:张生乐(1983-),男,学上,工程师
图1试验模型示意
研究方向:船舶管路系统振动与噪声控制
1.2试验仪器及设备
E-mail:zslflv(@163.com
试验时使用的主要测量仪器为LMS数据采
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船海工程
第42卷
集仪、控制电脑、振动加速度传感器(41个)连接异。实际试验工况见表2
线等。海水泵为离心泵,安装在浮後上,转速为
表2弹性马脚底部螺栓紧固力矩试验工况
2900r/min,排量为100m3/h。试验时开启海水
工况
进口一级马脚力矩出口一级马脚力矩
泵,测量各测点振动响应。
工况1
2弹性马脚隔振器底部螺栓型号及
工况
15
工况
试验工况
T况
带隔振器的弹性马脚一般由隔振器、硫化夹3试验结果及分析
不、阻尼垫、夹板和支撑结构组成(见图2),在安
数据处理方法
装过程中,通过螺检将硫化夹环与焊接在基础上
弾性马脚、隔振器、挠性接管的隔振效按式
的支撑结构紧固后将管子固定,隔振器底部螺栓
紧固力矩的大小直接影响到管子与船体结构的周(1)~式(3)计算。
定程度,进而影响到弹性马脚隔振性能的正常发
0l∑10
(1)
挥,直接影啊到船舶的声隐身性能.
表1给出了弹性马脚及底部螺栓的型号。
=10∑
硫化夹
△=L-L
式中:△L一弹性马脚、挠性接管、隔振器隔振效
顶部螺栓
果
L:一弾性马脚、隔振器上部(或挠性接管
夹板
近设备端)测点讠振动加速度级
振
氏部蝶松
—弹性马脚、隔振器下部(或挠性接管
远设备端)测点讠振动加速度级;
体构
nー一弹性马脚、隔振器上部(或挠性接管
近设备端)参与计算的测点总数
隔振器支架
一弹性马脚、隔振器下部(或挠性接管
图2带隔振器的弹性马脚
远设备端)参与计算的测点总数;
表1弹性马脚及底部螺栓型号
Lょ弹性马脚、隔振器上部(或挠性接
对象
开号
底部螺栓号
管近设备端)各测点振动加速度级
进口
DGk150硫化夹环及支撑
能量平均值;
级马脚件、个BE85隔振器
MIO
弾性马脚、隔振器下部(或挠性接
DCk125硫化夹环及支撑
级马脚件、炳个BE60隔振器
M8
管远设备端)各测点振动加速度级
能量平均值
根据GB/T3098.13-1996《紧固件机械性能
船体结构部位平均振动加速度级按式(4)计算。
螺栓与螺钉的转矩试验和破坏转矩公称直径1~
10mm》,8.8级M8、MI0螺栓规定最小破坏力矩
(
分別为33N?m、66N?m,因此,在试验过程中式中:FFT]一快速傅里叶变换;
对于M8、MO螺栓的最大拧紧力矩分别选取30
脚标一某响应点;
参与计算的响应点数量。
试验前,首先调整浮筏及设备安装姿态、挠性3.2试验结果
接管安装状态均在理想状态下,然后调节螺栓紧
试验时海水泵运行稳定后采集各测点的振动
固力矩。首先测量螺栓紧固力矩在最大和紧固力加速度级,然后进行数据处理。4种工况下各部
矩为0两种工况,然后采用二分法选择其他紧固件的隔振效果及典型部位平均振动加速度级对比
力矩工况,比较在各紧固力矩情况下振动传递差见图3~图8。
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