舰载直升机端齿式折叠型尾水平轴系振动特性研究

端齿式折叠机构可以实现尾水平轴系的折叠,增加航空母舰上停靠舰载直升机的数量;同时,端齿式折叠机构对直升机尾传动轴系振动特性也会产生一定影响。建立了舰载直升机端齿式折叠型尾水平轴系动力学模型,求解分析了轴系各支承处振动响应。首先,分别基于有限元法与应变能法对折叠机构中花键连接部分及端齿连接部分进行等效简化,将花键连接部分等效为径向刚度及转角刚度,端齿连接部分等效为等效环,建立端齿式折叠机构的动力学模型,并通过与有限元仿真对比模态分析结果的方法以验证建模方法的准确性;在此基础上,将折叠装置动力学模型耦合到尾水平轴系中,建立折叠型尾水平轴系动力学模型,求解并分析了轴系振动特性。研究结果表明,各支承中,位移响应最大的在关节轴承处,最小的在主减输出端轴承处;振动响应与支承位置及其刚度阻尼特性有关。该研究可为轴系支承配置研究提供理论指导。

直升机尾传动轴抗弹击损伤研究综述

直升机尾传动轴在军事应用中容易遭受弹击损伤,严重影响直升机飞行安全。为此,国内外开展了大量直升机尾传动轴抗弹击损伤研究工作。本文首先从军事需求角度阐述尾传动轴抗弹击损伤研究的重要意义。然后从尾传动轴弹击损伤评定指标、研究方法、影响因素以及尾传动轴抗弹击性能提升方法4方面介绍了国内外直升机尾传动轴抗弹击损伤研究现状及其发展趋势。最后论述了国内在尾传动轴抗弹击损伤研究方面的不足之处,并从材料性能参数测试、新型数值仿真模拟方法、尾传动轴抗破片冲击研究和弹击复合材料尾传动轴数值模拟4方面展望了我国在尾传动轴抗弹击损伤方面亟需开展的研究。

直升机尾传动轴弹击损伤数值模拟研究

面向直升机尾传动轴抗弹击设计,开展了不同因素影响下尾传动轴弹击损伤规律数值模拟研究。基于有限元仿真软件建立了尾传动轴弹击损伤数值仿真模型,并通过弹击试验验证模型的可靠性。进而基于经验证的数值仿真模型,分析了偏移量和入射角两个典型参数对尾传动轴弹击损伤的影响规律。分析结果表明:尾传动轴弹击损伤程度随着子弹偏移量及入射角的增大,呈现先增大后减小的趋势,在切边位置、入射角为75°工况下尾传动轴弹击损伤最为严重。在此基础上,进一步研究了摩擦因数、子弹入射速度、尾传动轴转速、子弹偏航角四个弹靶参数对尾传动轴弹击损伤的影响规律。研究结果表明:摩擦因数对尾传动轴弹击损伤影响较小,尾传动轴转速、子弹入射速度和子弹偏航角均对尾传动轴弹击损伤有较大影响。

高转速柔性转子动平衡设计及研究

转子动平衡不良是其振动大的主要原因,在尾传动轴结构设计初期,合理给出允许的动不平衡量关系到整根轴的品质好坏。本文在转子动力学理论基础上,通过对直升机传动轴典型结构进行分析,结合试验验证,给出传动轴动平衡量计算方法,为后续尾传动轴设计提供参考。

副立井提升系统扁尾绳保护装置优化改进研究

郑庄煤矿副立井提升系统提升高度752.8 m,最大提升速度11 m/s,安装有扁尾绳保护装置,但原设计尾绳保护装置对尾绳侧边磨损较重,影响煤矿生产安全。基于此,对提升机尾绳损伤的原因进行分析,针对性地对尾绳保护装置进行优化改进。实践应用结果表明,优化改进后的扁尾绳保护装置对尾绳的磨损保护效果显著,有效地减少了尾绳侧边磨损情况,尾绳电气保护系统全面可靠,有效地保障了提升机系统的安全可靠运行,安全经济效益显著。

基于尾轴密封的尾轴传动模型构建及其摸底验证分析

密封组件在防止海水进入轴承腔内方面起着关键作用。由于这些组件常在多变的深海环境中工作,它们需应对不断变化的压力、摩擦及海水的腐蚀性和不良润滑性。基于此,研究提出了基于尾轴密封的尾轴传动模型。该模型设计了两种尾轴动密封装置方案,即减压补偿式密封和经表面优化的机械密封,并通过有限元分析与优化算法进行性能评估。结果显示,减压补偿式密封能有效地降低工作压力约10%,进而延长密封圈使用寿命;经表面优化的机械密封方案中,当面积率为20%和深径比约为0.03时,油膜压力达到最大值。综合考虑,两种密封方案都能显著提升尾轴密封装置在多变环境下的性能和可靠性。该研究为在深海探测等领域中的密封系统设计提供了有益的参考,具有显著的应用前景。

直升机尾传动轴弹体冲击动力响应与失效破坏

直升机在低空作战时,尾传动轴易被地面高射枪弹击中产生弹击损伤。为获得弹体入射角度和速度对尾传动轴动力响应与失效破坏的影响,本文中建立了尾传动轴弹体冲击动力学有限元模型,结合实验验证了有限元模型的准确性,分析了弹体在不同入射角度和速度下尾传动轴的失效破坏规律,计算了弹体不同入射角度下尾传动轴凸面和凹面的临界穿透速度,得到了弹体入射角度、速度与2次冲击力峰值及其时间间隔函数变化关系,提出了一种弹体冲击参数估算方法。分析结果表明,尾传动轴的失效破坏形式呈向后翻转的花瓣型,射出孔损伤比射入孔更大;其凸面和凹面临界穿透速度随弹体入射角度的增大而增大,弹体速度远大于凸凹面临界穿透速度或正冲击时,弹道轨迹无明显偏转;冲击力峰值随弹体入射角度的增大而减小,随弹体速度的增大而增大,而2次冲击力峰值时间间隔随弹体入射角度的增大而增大,随弹体速度的增大而减小;基于2次冲击力峰值时间间隔和弹道轨迹路程能有效计算弹体冲击参数,误差在5%以内。这将为在线监测尾传动轴弹击状态提供参考依据,确保直升机在严酷战场中的安全飞行与任务执行。

尾传动轴轴承性能试验机的研制

直升机市场的不断发展,对与直升机尾传动轴相配套的深沟球轴承的性能和可靠性提出更高的要求。为了对某款直升机尾传动轴所使用的深沟球轴承进行寿命和可靠性试验,现设计一款尾传动轴轴承性能试验机,使用变频器控制电机改变试验轴承转速,使用弹簧加载系统和丝杠螺母加载系统来模拟轴承在实际工作过程中的受载情况,通过温度传感器和振动传感器测量轴承运转状态。经过多个型号轴承的载荷谱试验后,证明该试验机运行稳定可靠,能够满足设计要求,可用于直升机尾传动轴轴承的试验研究。

膜片联轴器刚度对尾轴自激振动的敏感性分析

针对直升机尾传动轴系动力学设计需求,参照某型直升机尾传动轴结构形式,建立了花键-膜片联轴器-轴系动力学模型。讨论了膜片联轴器各向刚度对尾轴系统自激振动影响的敏感性。研究结果表明:轴系的自激振动响应对膜片联轴器角向刚度变化最为敏感,对扭转刚度的变化敏感性一般,而径向刚度与轴向刚度在小范围变化时对轴系自激振动的影响可以忽略。

氢基竖炉直接还原提产降耗生产实践

张宣科技氢冶金技术HyMEX以H 2含量60%的焦炉煤气为气源,成为全球首创的“焦炉煤气零重整竖炉直接还原”工艺技术,该技术的核心是焦炉煤气零重整工艺,入炉工艺气H 2含量超过以天然气为气源的Midrex和HYL/Energiron工艺,使气基直接还原转变成以氢为主的氢基直接还原,推动了我国钢铁行业由“碳冶金”向“氢冶金”转变。为提高氢基竖炉产量,降低能耗,从生产过程中出现的问题和影响球团矿还原的各个环节及能量利用效率等角度出发,探究了提产降耗措施。通过降低球团矿成分标准偏差、改善球团矿粒级组成、改善球团矿涂覆效果,提升球团质量;将工艺气入竖炉温度提高到1030℃;通过降低还原循环气体氧化度、尾气分流、补充焦炉煤气、增加加湿操作,优化调控竖炉内还原气氛;提高尾气利用率及作业率等措施,实现了提产300 t/d、焦炉煤气单耗降低133 Nm^(3)/h的目标,为后续进一步提产降耗奠定了坚实的基础。

直升机超临界尾传动轴限幅减振器非线性动力学特性研究

直升机超临界尾传动轴在跨临界转速时会产生剧烈的振动。限幅减振器是专门针对尾传动轴跨临界减振问题设计的一种复合式减振器。限幅减振器与尾传动轴组成的系统具有摩擦、碰撞等强非线性特征,动力学特性异常复杂。为揭示限幅减振器工作机理并指导减振器设计,建立了具有双间隙结构的限幅减振器与尾传动轴系统的弹簧‑质量‑阻尼等效模型。分别基于直接时间域积分和时频变换谐波平衡(Harmonic Balance Method with Alternating Frequency‑Time Domain Technique)+数值延拓(Numerical Continuation)两种方法对控制方程进行了求解。计算结果表明,限幅减振器存在无作用、正常减振、异常减振、限位四种工作状态。其中,限位状态是针对故障工况下尾传动轴进行的临时限位保护。此外,进一步研究了减振器参数对减振和限位效果的影响,得到了传动轴与碰摩环之间间隙、碰撞刚度以及临界摩擦力对限幅减振器减振效果的影响规律。发现存在最优临界摩擦力,且最优临界摩擦力与传动轴不平衡量等有关。同时限位状态下,通过增加碰摩环与底座之间的碰撞刚度可以减小限位幅值,但也会产生更大的冲击力。最后,开展了正常减振工况下碰摩间隙和临界摩擦力两个关键参数对限幅环减振效果影响的试验研究,验证了模型的有效性。

KEMEL AX型尾轴空气密封装置的工作原理及管理要点

极地航行船舶的尾轴容易受到低温、海冰以及破冰时剧烈振动的影响,尾轴的密封显得尤为重要。以某科考破冰船全回转式电力推进器的尾轴密封为例,分析了空气式尾轴密封装置的工作原理,弥补了说明书描述不全面的不足,并总结归纳出该套装置的运行管理注意事项。

机动飞行时直升机尾传动轴的横向振动建模与特性

提出了直升机空间机动飞行及尾传动轴运动位姿的一种描述方法,建立了相关坐标系。基于扩展哈密顿原理,建立了直升机空间机动飞行下尾斜轴横向弯曲振动的动力学模型,并利用伽辽金法将偏微分方程转化为常微分方程。水平传动轴可以当作尾斜轴的一种特例,通过一坐标变换矩阵即可将尾斜轴的动力学方程变换为水平传动轴的动力学方程。分析了直升机空间机动飞行对尾传动轴横向弯曲振动特性的影响。结果表明:直升机的机动飞行会对尾传动轴的横向弯曲振动产生附加的刚度效应、阻尼效应和激励效应,使得传动轴轨迹中心的位置和运动轨道的大小发生改变。

双尾鳍和轴支架对800t级排水船操纵性影响的模型对比试验研究

针对某一采用双尾鳍形式的800 t级排水船在进行自航模试验时出现操纵性能不能满足设计要求的情形,文中将其尾部的双尾鳍改成轴支架,并在某露天操纵性水池中,对改进后的自航模进行了回转和Z形操纵试验,通过对实验结果进行比较发现合理设计轴支架的大小和安装位置能够较好地改善800 t级排水船的操纵性能,并能够满足给定的船舶操纵性能设计要求。

尾轴密封用高速高压唇形密封圈失效研究

针对尾轴密封用高速高压唇形密封圈在模拟试验器运转过程中出现的泄漏故障,从唇形密封圈失效后的形貌特征以及结合红外光谱分析,确定唇形密封圈失效的主要原因为:高速、高压差交变载荷作用下,橡胶与金属粘着磨损同时摩擦生热加速橡胶老化,导致材料发生断裂,唇形密封圈密封失效;提高材料的耐高温性以及降低材料表面摩擦系数,能够有效解决唇形密封圈密封泄漏的难题。

尾矿库排洪系统水力计算研究

尾矿库的排洪系统具有进水口多,水流流态复杂等特点,其水流形态与常见的水利工程泄水建筑物过流有较大的差别.本文采用传统的水力学方法对某工程尾矿库的排洪系统的泄洪能力进行计算,确定尾矿库的水位与下泄流量关系曲线,然后根据水量平衡方程进行调洪演算,确定排洪系统所需的调洪库容和调洪水位,从而为尾矿排洪系统设计提供可靠的依据.

犬腺病毒纤突蛋白基因功能区的比较分析

根据GenBank中已发表的CAV纤突基因序列 ,设计合成 4对 8条引物 ,用已建立的PCR方法 ,对犬 2型腺病毒沈阳分离株第 5代强毒经蚀斑克隆驯化的第 6 0代毒弱毒 (SY_V6 0 )和犬 1型腺病毒长春犬株 (CCC_V6 )的纤突基因进行了扩增 ,PCR产物经纯化后进行基因序列测定 ,测定结果经拼接后得到一个由 16 32和 16 2 9个核苷酸组成的纤突蛋白全基因序列 ,分别编码 5 43和 5 42个氨基酸。犬 2型腺病毒 (SY_V6 0 )与犬 1型腺病毒 (CCC_V6 )的纤突基因的同源性达到 80 .48%。犬 2型腺病毒(SY_V6 0 )与犬 1型腺病毒 (CCC_V6 )纤突基因的同源性达到 80 .48% ;根据犬的腺病毒与人 2型腺病毒纤突蛋白的序列同源性比较结果 ,推测了犬腺病毒纤突蛋白的尾 (tail)、轴 (shaft,)、结 (knob)三个功能区的氨基酸序列 ,2个型之间的尾区同源性为 76 .9% ;轴区同源性为 78.5 9% ;其结区同源性为 83.2 4% ,而同型毒株之间结和尾区同源性较高 。

直升机机动飞行对尾传动轴临界转速的影响

直升机的平动分量和尾传动轴的位置参数均不影响传动轴的临界转速,仅直升机的转动分量对传动轴临界转速产生影响。通过几种典型机动飞行分析了直升机各转动分量对尾传动轴临界转速的影响。结果表明:偏航角速度与水平轴的临界转速近似呈抛物线关系,而与尾斜轴的临界转速近似呈线性关系且为左右对称图形;随着尾斜轴倾斜角的增大,对称轴向左偏移;俯仰角速度对尾传动轴临界转速的影响与偏航角速度相同;横滚角速度与水平轴和尾斜轴临界转速之间均呈线性关系,且随尾斜轴倾斜角的增大,对称轴向右偏移;传动轴第二阶临界转速变化曲线的对称轴对应角速度大小近似为第一阶临界转速时的16倍。

某船舶艉轴承采用环保润滑油引起高温的原因分析

针对某船舶系泊试验和航行试验期间出现的尾轴承高温现象,建立尾轴与尾轴承之间润滑的数学模型,研究尾轴转速和润滑油黏度对尾轴与尾轴承之间的油膜压力分布和承载力的影响,并分析尾轴承高温现象发生的主要原因。结果表明,采用的环保润滑油黏度过低,船舶系泊试验和航行试验期间尾轴长时间在低转速区域运行,是导致尾轴承高温现象发生的主要原因,避免尾轴在低转速区域长时间运行和提高润滑油黏度有助于减少和避免尾轴承高温现象的发生。

高速电弧喷涂在船舶尾轴修复中的应用

以某推轮已磨损的左右尾轴轴颈修理为例,介绍了采用热喷涂技术修理尾轴时涂层制备方法及涂层材料的选择、涂层厚度的确定、热喷涂主要工艺过程及涂层加工等有关技术问题。该方法具有可靠、快速、经济的优点,可供修理船舶尾轴等轴类零件的维修人员参考。