關(guān)于小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)的研究

張良平 李淑敏 丁小玲 葛亞萍 方映 邵愛明

摘 要： 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的高科技設(shè)備和加工方法得到應(yīng)用，但是很多高科技設(shè)備和加工方法需要付出的加工成本較高，小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)是目前較為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的加工方式，通過對(duì)其設(shè)計(jì)思路的深入研究分析，可以進(jìn)一步提高小型船舶機(jī)械加工水平。本文從小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)原理、實(shí)驗(yàn)、分析這三個(gè)方面，進(jìn)一步驗(yàn)證了機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)的重要性。

關(guān)鍵詞： 小型船舶；機(jī)械軸系；非磁性材料；定位孔裝置

引言：

船舶輪機(jī)設(shè)備系統(tǒng)安全中機(jī)械軸系安裝定位工作極為重要，根據(jù)船舶機(jī)械軸系定位需求，定位孔裝置設(shè)計(jì)工作決定了整個(gè)系統(tǒng)的最終性能情況，因此保證安裝位置的精確程度，降低工序復(fù)雜情況，保證運(yùn)行效果是現(xiàn)階段最為重要的內(nèi)容。如果安裝位置出現(xiàn)問題，不僅會(huì)對(duì)運(yùn)行效果造成影響，嚴(yán)重的情況下，還會(huì)威脅到船舶的正常航行，因此，必須要對(duì)小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行改進(jìn)。

一、小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)原理

現(xiàn)階段，航運(yùn)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，對(duì)小型船舶的要求不斷提高，小型船舶可以采用的科學(xué)技術(shù)也得到了提升，很多小型船舶的機(jī)械軸系中都采用的是碳纖維復(fù)合非磁性材料，受到這種疊層結(jié)構(gòu)的影響，必須要對(duì)小型船舶的機(jī)械軸系進(jìn)行具體的開發(fā)設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。這是因?yàn)椋谛⌒痛安捎贸暡ǘㄎ谎b置進(jìn)行定位的過程中，會(huì)對(duì)設(shè)備的正常使用造成嚴(yán)重的干擾，甚至?xí)斐刹涣加绊?，因此選擇磁場(chǎng)定位技術(shù)，可以有效解決這一問題，實(shí)現(xiàn)和現(xiàn)階段大部分小型船舶的機(jī)械軸系的自動(dòng)對(duì)接。針對(duì)以上問題，必須要對(duì)小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)原理進(jìn)行詳細(xì)的分析，與以此保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理。一般情況下，小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)原理是基于碳纖維復(fù)合非磁性材料這種疊層結(jié)構(gòu)中的非磁特性進(jìn)行分析，根據(jù)在線檢測(cè)的檢測(cè)頻率展開具體的判斷[1]。

二、小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

基于小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)原理，還要對(duì)小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置中的碳纖維復(fù)合非磁性材料疊層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行具體分析，繼而才能夠進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。第一步，檢測(cè)標(biāo)記小型船舶結(jié)構(gòu)中的電氣軌道組建系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以及小型船舶中的磁性傳感器；第二步，根據(jù)磁性傳感器的具體位置，以及機(jī)械軸系炭纖維疊層埋孔的具體位置，判斷磁場(chǎng)信息；第三步，基于前兩步得到的位置信息、磁場(chǎng)信息，設(shè)計(jì)具體拌勻結(jié)構(gòu)，確定小型船舶機(jī)械軸系安裝待定位孔的位置[2]。但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中，可能會(huì)出現(xiàn)小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔不匹配的情況，或者出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力不足等問題，這就需要對(duì)定位孔的位置進(jìn)行進(jìn)一步的精確，并且針對(duì)柱型永磁體等小型船舶中的重要磁場(chǎng)進(jìn)行具體的檢測(cè)，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，基于檢測(cè)數(shù)據(jù)，會(huì)進(jìn)一步縮小范圍，以此保證小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔位置精準(zhǔn)準(zhǔn)確，獲取到小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔位置信息的記錄也會(huì)更加快速高效。這是因?yàn)樵谙到y(tǒng)進(jìn)行粗略掃描的過程中，首先獲取的是元件數(shù)據(jù)，其次獲取的才是定位孔記錄，而精確掃描基于粗略掃描的基礎(chǔ)上，對(duì)定位區(qū)域的進(jìn)行記錄，進(jìn)行了更進(jìn)一步的掃描，進(jìn)而對(duì)區(qū)域附近的情況進(jìn)行掃描，讓磁場(chǎng)數(shù)據(jù)形成讀取，以此保證定位孔位置記錄實(shí)現(xiàn)精確快速的確定。為了進(jìn)一步驗(yàn)證，這種小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔設(shè)計(jì)方法的科學(xué)合理性，還要展開具體的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，設(shè)計(jì)方法是否可行。

三、小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)分析

上文中為了驗(yàn)證小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)方法的科學(xué)合理性，判斷設(shè)計(jì)方法的實(shí)用價(jià)值選擇了某一型號(hào)的船舶進(jìn)行了多組仿真實(shí)驗(yàn)，并記錄數(shù)據(jù)。將小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)方法和傳統(tǒng)方法得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比法分析，以此明確具體的檢測(cè)結(jié)果，表1即為小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)方法和傳統(tǒng)方法的檢測(cè)結(jié)果。

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以看出，相比較傳統(tǒng)方法和實(shí)驗(yàn)方法的測(cè)量結(jié)果，本文中的小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)方法的誤差較小，使用價(jià)值較高。這種高精確度的小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)方法，可以進(jìn)一步提高定位孔檢測(cè)的效果，并且根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，繪制形成具體的圖紙，以此進(jìn)行具體的分析，其中得到的柱形磁體精確度也會(huì)得到提高。而且小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)方法可以精確地記錄定位孔數(shù)據(jù)，并且對(duì)柱狀永磁體進(jìn)行檢測(cè)，整個(gè)操作手段也更加簡(jiǎn)單、復(fù)雜程度大幅度降低，定位困難的問題也得到根本上的解決，因此可知，小型船舶機(jī)械軸系安裝定位孔裝置設(shè)計(jì)方法滿足現(xiàn)代小型船舶的進(jìn)度需求，也能夠有效保證船舶航行安全。

總結(jié)：

綜上所述，現(xiàn)階段很多小型船舶的機(jī)械軸系中都采用的是碳纖維復(fù)合非磁性材料，受到這種疊層結(jié)構(gòu)的影響，必須要對(duì)小型船舶的機(jī)械軸系進(jìn)行具體的開發(fā)設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。對(duì)于小型船舶的機(jī)械軸系而言，對(duì)接定位系統(tǒng)的精確程度代表著小型船舶的電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，提高定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平，可以讓小型船舶的機(jī)械軸系定位系統(tǒng)工程的應(yīng)用水平得到真正的提高，以此推動(dòng)機(jī)械軸系組件得到更加廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]李琳. 船舶軸系定位中心線測(cè)定工藝及其工裝設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電工程技術(shù)， 2016， 45（11）：51-53.

[2]韓鑫垚， 張?jiān)泼? 細(xì)長(zhǎng)定位孔鏜加工裝置的設(shè)計(jì)實(shí)施[J]. 金屬加工（冷加工）， 2017（16）：37-38.

作者簡(jiǎn)介：張良平，1984/06/23，男，漢，江蘇如皋，大專，助理工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。