一种中间轴临时支撑的设置方法_2

文档序号:9480764阅读:来源:国知局
[0043] 本发明的技术效果如下:
[0044] (1)本发明适用于承受各种载荷的中间轴,应用面宽。
[0045] (2)本发明中,常参数均为常规参数,极易获得。
[0046] (3)本发明中,输入的变量仅为2个参数,利用插值法,能迅速得到计算结果。
[0047] (4)本发明中的计算结果精度较高,按计算结果进行实际生产,效果好。
[0048] 说明书附图
[0049] 图1为中间轴与艉轴直线校中示意图;
[0050] 图2为中间轴尾端、首端、中间轴承处的挠度示意图;
[0051] 图3为中间轴的受力情况示意图;
[0052] 图4为用于挠度计算的左端梁和右端梁的载荷示意图;
[0053] 图5为用于挠度计算的中间梁的载荷示意图;
[0054] 图6为实施例的某公务船中间轴与艉轴直线校中示意图。
【具体实施方式】
[0055] 下面结合说明书附图和【具体实施方式】详细地说明本发明的一种中间临时支撑的 设置方法。
[0056] 以某公务船为例,该船对中间轴进行直线校中,中间轴总长L = 7m ;中间轴左端 (尾端)挂联轴器,其重量为370kg ;中间轴右端(首端)挂联轴器,其重量为230kg ;中间 轴承距离左端(尾端)L1 = 3.4m。(见附图6)
[0057] 输入各参数,表4为部分参数。
[0058] 表4部分参数输入表
[0059]

ω 3 = 8· 04515 X 10 6m。将临时支撑TS1设置于距中间轴左端(尾端)1. 305m,临时支撑TS2 设置于距中间轴右端(首端)1. 295m时,达到(二)中所述的近似理想直线状态。在此状 态下,进行中间轴与艉轴的直线校中,中间轴的挠度对校中的影响最小,且基本可以忽略不 计,使得校中达到极佳的效果。
[0063] 表6参数输入表
【主权项】
1. 一种中间临时支撑的设置方法,其特征在于,具体步骤如下: 步骤1、设中间轴尾端、首端、中间轴承处的挠度分别为W 1、《2、《3 ; 步骤2、建立数学模型: 2. 1、架设两个临时支撑,将中间轴放置于临时支撑上,进行直线校中;整个中间轴为一 个两端伸出的简支梁;临时支撑为简支支点位置;整个中间轴由于自身重力形成均匀向下 的均布载荷;在中间轴左端一个竖直向下的集中载荷,在中间轴右端距端面一个竖直向下 的集中载荷; 2. 2、选取计算参数:设中间轴总长为L,中间轴承距中间轴左端面距离为L1,临时支撑 TSl距中间轴左端面的距离为X,临时支撑TSl距中间轴承的距离为A,临时支撑TS2距中间 轴右端面的距离为Y,临时支撑TS2距中间轴承的距离为B ;设中间轴左端集中载荷为F1, 载荷作用点距中间轴左端面距离为a ;中间轴右端集中载荷为F2,载荷作用点距中间轴左 端面距离为b ;整个中间轴由于自身重力形成的均布载荷为q ; 2. 3、计算方法描述如下:采用叠加法,将中间轴从临时支撑TS1、TS2处断开,将该梁分 为3段,并将全部载荷分解为:在两端梁上的集中载荷和均布载荷,在中间梁上的均布载荷 和附加弯矩;再将分载荷的挠度进行叠加,得出在指定点挠度的计算公式; 2. 4、两端梁的载荷及挠度计算如下:将载荷加载到两端梁上,并以左端梁为例,分别计 算各载荷作用下的挠度; 设均布载荷产生的挠度为《11,则: ? 11 = ql4/8EI 上式中q为均布载荷,1为左端梁的杆件长度,E为材料的弹性模量,I为该轴的横截面 惯性矩; 设集中载荷产生的挠度为U 12,则: ?12 = Fb2l(3-P)/6EI 上式中F为集中载荷,1为左端梁的杆件长度,b为集中载荷Fl到左端梁的右端面,即 临时支撑TSl的距离,P = (X-a)/X,E为材料的弹性模量,I为该轴的横截面惯性矩; 左端梁的总挠度为:《 1 =? 11+? 12 ; 同理,石端梁的挠度计算方法与左端梁类似,可以相应得到《21、《22、《2 ; 2. 5中间梁的载荷及挠度计算如下:将两端梁所承受的载荷等效为在支点处的附加弯 矩,同时承受在梁上的均布载荷; 设均布载荷产生的挠度为《31,则: ?31 = ql4c〇s c/24EI 上式中q为均布载荷,1为中间梁的杆件长度,计算得到e =AAA+B),根据e查表得 到co s e,E为材料的弹性模量,I为该轴的横截面惯性矩; 设附加弯矩产生的挠度为《32,则: ? 32 = I2 (3M1 XoRe | MO X o D e ) /6EI 上式中1为中间梁的杆件长度,Ml为左端梁的载荷转换到临时支撑点TSl处的等效力 矩,M2为右端梁的载荷转换到临时支撑点TS2处的等效力矩,MO = M2-M1,coR e、coD e根 据e查表得到,E为材料的弹性模量,I为该轴的横截面惯性矩; 步骤3、编制简易计算软件及输出计算结果: 3.1、编制简易计算软件: 根据步骤2中所述的计算过程,编制了简易计算软件,其中包括常参数部分、变量部 分,输出结果部分; 3. 2、将实际的中间轴的各常参数输入其中,为计算做好准备; 3. 3、引入函数,输入变量,利用插值法输入相应的X、Y值,即能够在几分钟内得到计算 结果; 步骤4、得到计算结果:当《1、《2、《3中的数值极为接近时,此时的变量X、Y的值即 为直线校中时,设置临时支撑的精确位置。
【专利摘要】本发明公开了一种中间轴临时支撑的设置方法,为了使得中间轴在于艉轴直线校中处于近似理想直线状态,中间轴上的不同位置会设置有临时支撑,使中间轴产生不同的挠度,该挠度对直线校中产生不利的影响,为了使得挠度对校中的影响减少到最小,需要将临时支撑设置于适当的位置,使得尾端、首端、中间轴承处的挠度最小,且基本相等。本发明通过构建数学模型并且将中间轴分为左端梁、中间梁和右端梁分别计算挠度的方法,输入的变量仅为2个参数,利用插值法,能迅速得到计算结果,计算结果精度较高,按计算结果进行实际生产,效果好,适用于承受各种载荷的中间轴,应用面宽。
【IPC分类】B21D3/10
【公开号】CN105234209
【申请号】CN201410751027
【发明人】时国荣, 邢汉坤, 兰志华
【申请人】武昌船舶重工集团有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年12月11日
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