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                柴油發電機"

                為什么說支架強度會對柴油發電機的使用造成影響

                作者:柴油發電機廠家 來源:http://www.appleguest.com 發表時間:2020-05-19【 瀏覽次數:

                    康明斯發動機的發電機支架是實現固定支撐發動機發電機的關鍵零部件,其結構強度及功能對發動機的電器系統以及發動機功率輸出有著重要影響。目前所用發支架存在功能結構較為單一,以及存在焊接工藝成形支架,整體支架強度、功能、質量難以得到保證,不僅影響發動機整體各系統布置,甚至會降低發動機的動力輸出功率轉化效率,進而提高發動機整體油耗。
                    康明斯柴油發電機在臺架試驗時發現振動烈度偏大。柴油機振動烈度為16.97mm/s,按照國標GB/T12779-91往復式機器整機振動測量與評級方法,為C級水平;從測量結果還可以看出,柴油機各測點的橫向振動速度相比其他方向均比較大,分析認為是安裝支座橫向剛度不夠造成的。為此利用AN2-SYS有限元分析軟件對支座的振動模態進行了分析,發現安裝支座固有頻率較低,而且安裝支座前三階模態的振型均對應橫向振動,說明支座的橫向剛度低。為了檢驗有限元的計算結果,對安裝支座的速度導納進行了測量,證實了有限元計算結果具有較高可信度。為了減少費用、提高效率,在該有限元模型的基礎上,進行了靈敏度分析和優化改進。
                   柴油機振動測試結果       mm/s
                   測點  1  2  3  4  5  6  烈度
                   軸向vx 5.31 10.49 7.14 8.01 8.24 6.15
                   橫向vy 11.35 14.26 12.85 14.05 14.20 10.93 16.97
                   垂向vz 5.82 12.31 6.18 6.68 10.64 6.14
                  安裝支座有限元模型的建立支座的材料為Q235A,彈性模量為200GPa、密度為7800kg/m3、泊松比為0.3。對支座的模型建立進行適當簡化,圓角及導角不予考慮。在此基礎上建立有限元模型,采用8節點六面體的solid45單元對實體模型采用自由網格劃分,控制SmartSizing水平為10級,劃分完畢后的節點數為19493、單元數為59086。
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                模態分析結果 對支座的模態分析采用 Subspace法。選取支座 底部固定螺栓安裝處的節點進行全約束。前四階振型圖中可以看出柴油機安裝支座前三階模態均對應于橫向振動 說明柴油機安裝基礎的橫向剛度偏弱尤其是支座的中間連接板較軟 ,剛度不夠而且其固有頻率較低第一階和第二階固有頻率均靠近200Hz。同時柴油機對安裝支座的激勵力主要集中在低頻對本文所分析柴油機安裝支座振動信號進行頻譜分析的結果表明激勵力主要是低200Hz的低頻激勵這說明安裝支座的固有頻率接近于柴油機工作頻率的倍頻可能引發共振。為了檢驗有限元的計算精度對安裝支座的速度導納進行了測量。3安裝支座速度導納測量結果及分析測量原理是采用重錘對選取的支座特征點施加脈沖激勵用傳感器記錄相應的動態響應然后通過CRAS系統得到該點的速度導納。速度導納圖上的前兩個峰值分別為160Hz和200Hz而有限元分析得到的前兩階模態頻率為163Hz和199Hz,誤差小于7% 說明有限元分析結果具有較高的可信度
                  根據振動理論,當激勵頻率處于安裝支座的“剛度區”,即激勵頻率遠小于安裝支座的固有頻率時,支座的振動幅值接近于同樣幅值的靜力作用于支座時造成的靜態位移值(靜力與剛度的比值 )。而激勵頻率處于安裝支座的“阻尼區 ”,即接近于共振點時,則振動幅值較大。有限元分析結果表明,安裝支座前幾階固有頻率較低,使一些激勵接近于共振頻率,造成振動幅值大。另外固有頻率低說明剛度值小,而剛度值小使得靜態位移值大,在“剛度區”和“阻尼區”同樣會使振動幅值增大。因此,增加安裝支座的橫向剛度會使安裝支座的橫向振動速度降低,從而降低柴油機橫向剛體運動,進而降低柴油機臺架試驗時的振動烈度。4 支座靈敏度分析靈敏度是一個廣泛的概念,對結構振動系統而言,動態特性靈敏度是結構系統的總體動態特性。固有頻率對設計參數的靈敏度可由結構的自由振動方程對設計參數求偏導得到。其基于前述有限元模型,考慮到支座前三階模態均對應于橫向振動,支座的中間連接板較軟,故將連接板的厚度、連接板的寬度及連接板相對支座底面的高度作為設計參數,對其進行靈敏度分析。支座前四階固有頻率對設計參數的靈敏度曲線。計算結果表明,連接板厚度從15mm增加到25mm時,支座前四階固有頻率增加較快,厚度超過25mm后,支座前四階固有頻率增加相對緩慢;連接板的寬度和連接板相對支座底面的高度的變化對提高支 座動態特性相對較弱。根據上述的靈敏度曲線的分析結果,適當增加連接板厚度,可使支座的固有頻率有較大幅度的提高,剛度增大,可有效降低振動烈度。將連接板厚度從15mm增加到25mm后,計算支座的固有頻率,并與增加前的頻率值對比,加前后的支座固有頻率對比Hz階數 1 2 3 4 增加前 163 199 252 261 增加后 202 212 263 2715 。
                  本技術的目的在于提供一種柴油發電機的多功能發電機支架,其結構簡單合理,功能多樣化。為實現上述目的,本技術提供了一種柴油機的多功能發電機支架,包括:發電機支架本體。發電機支架本體包括:至少一個第一安裝搭子、至少兩個第二安裝搭子、第一凸臺、第二凸臺以及兩個第三安裝搭子。至少一個第一安裝搭子開設于發電機支架本體的一側上,且至少一個第一安裝搭子用以與柴油機的氣缸蓋固定連接;至少兩個第二安裝搭子開設于發電機支架本體的另一側上,且至少兩個第二安裝搭子用以供發電機安裝固定;第一凸臺設置于至少一個第一安裝搭子的一側;第二凸臺設置于至少一個第一安裝搭子的另一側;以及兩個第三安裝搭子開設于第二凸臺的斜上方,且兩個第三安裝搭子用以供EGR廢氣接管安裝固定;其中,第一凸臺與第二凸臺用以供皮帶惰輪安裝固定。在一優選的實施方式...
                   速度導納的測量結果表明 ,本文采用有限元方法分析柴油發電機安裝支座振動模態具有較高的可信度。安裝支座的橫向剛度低,導致支座橫向振動速度大。而機器剛性安裝在基礎上,機器跟隨支座的剛體運動速度大,是柴油發電機臺架試驗時振動烈度大的重要原因。靈敏度分析和有限元分析表明,增加連接板厚度能顯著改善支座的橫向剛度,減少支座振動對柴油發電機機振動烈度的影響。在靈敏度分析的基礎上可對支座進行結構改進和優化,從而改善支座的動態特性。

                 

                 

                 

                 


                康明斯產品性能特點:
                結構緊湊的柴油發電機組
                皮帶傳動系統:帶有自動張緊機構,使皮帶免于保護
                連桿:鍛造連桿具有最大的結構強度
                曲軸:經感應淬火鍛造而成的鋼制曲軸具有最大的強度和多次重磨能力
                缸體:新型高強度設計使缸體的剛度提高32%,具有極高的耐久性
                缸套:榮獲專利的中止口設計使缸套具有最大的剛度,提高了活塞環的壽命
                燃油系統:采用Bosch優質直列柱塞或轉子高壓油泵和噴油器,具有更高的燃油經濟性
                渦輪增壓器:全部采用Holset增壓器,HX40型帶整體式廢氣旁通閥,進一步改善低速反應及動力性
                活塞:鋁合金活塞鑲有兩道耐蝕高鎳鑄鐵環槽,提高了活塞和活塞環使用壽命,陽極化處理的活塞頂也有助于提高其耐久性
                機油濾清器:組合式全流和旁通弗列加品牌,濾清效果近乎完美,提高了總機耐久性

                此文關鍵字:發電機,發電機組,柴油發電機組,柴油發電機
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