【摘 要】
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F-1600型泥浆泵在工作中产生剧烈的振动,本文针对泥浆泵运行时的振动情况进行分析评估,设计隔振底座以期减小泥浆泵传递至甲板的振动,更好地保障海上平台作业工人的身心健康和工作环境。首先,在了解泥浆泵的工作原理和引发振动的可能原因基础上,建立泥浆泵三维模型。对泥浆泵整体进行模态分析,分析其固有频率和振型,判断泥浆泵在工作工程中不会发生共振并推出引起泥浆泵振动的原因。其次,对泥浆泵动力端进行运动学和受
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F-1600型泥浆泵在工作中产生剧烈的振动,本文针对泥浆泵运行时的振动情况进行分析评估,设计隔振底座以期减小泥浆泵传递至甲板的振动,更好地保障海上平台作业工人的身心健康和工作环境。首先,在了解泥浆泵的工作原理和引发振动的可能原因基础上,建立泥浆泵三维模型。对泥浆泵整体进行模态分析,分析其固有频率和振型,判断泥浆泵在工作工程中不会发生共振并推出引起泥浆泵振动的原因。其次,对泥浆泵动力端进行运动学和受力分析,推导出运动学公式。通过仿真与理论结果比对,验证建模良好。提出将整体泥浆泵局部化分析的方法,建立曲轴的部分柔性化模型,对主轴承处的载荷进行了分析计算。将主轴承处的载荷作为边界条件,对泥浆泵频率内进行谐响应分析,时域内进行瞬态动力学分析,并与振动标准比对,发现液力端吸入排出液体介质所产生的间歇冲击压力是导致泥浆泵振动的主要原因,振动位移最大峰峰值为3mm。再次,提出采用控制气囊隔振器充放气的方法对泥浆泵进行减振,对JSC-SA型气囊隔振器特性进行理论分析,并设计了动静态特性试验。结果表明,气囊隔振器的充气压力是影响其特性的最主要因素,可以通过控制气囊隔振器的充放气实现对气囊隔振器产生的弹性力的控制,从而减小泥浆泵的振动幅值。最后,设计了泥浆泵隔振底座,选用JSC-3500-SA型气囊隔振器作为隔振元件,经理论及仿真计算得出隔振底座本身的隔振效率92.9%以上。然后,选取振动幅值最大位置,利用Simulink软件对气囊隔振器高度进行充放气PID控制仿真,并对传递至甲板的振动位移进行分析计算。结果显示,通过对气囊隔振器充放气控制可以抵消一部分振幅,其振幅衰减比为86.67%,经控制后的隔振底座的隔振效率为99.33%,说明该隔振底座隔振效果显著。
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