專利名稱:船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝位置檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置以及該安裝檢測(cè)位置檢測(cè)用 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及大型發(fā)動(dòng)機(jī)或者在該發(fā)動(dòng)機(jī)所具備的船用推進(jìn)裝置中的推進(jìn)軸系的安裝高度的檢測(cè)方法和裝置,以及安裝高度的檢測(cè)程序。
背景技術(shù):
總的來(lái)說,在船體中安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合,必須要找正轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄軸和螺旋槳旋轉(zhuǎn)的推進(jìn)軸的中心位置。
因此,對(duì)于曲柄軸提出了調(diào)整該中心位置的裝置的方案;另外,就推進(jìn)軸來(lái)說,由于和曲柄軸相比,安裝比較容易,所以不用裝置,而是由作業(yè)人員憑手動(dòng)調(diào)整。
可是,現(xiàn)有的曲柄軸中心位置、也就是其安裝高度的調(diào)整裝置,是在特開平8-91283號(hào)公報(bào)中發(fā)表過的主機(jī)找正自動(dòng)檢測(cè)裝置。
該找正自動(dòng)檢測(cè)裝置,要在連接主機(jī)(柴油機(jī))和推進(jìn)軸的前后一對(duì)連軸節(jié)相對(duì)面之間、以及在曲柄臂之間分別安裝偏差度傳感器;然后將曲柄軸旋轉(zhuǎn)1周,在檢測(cè)規(guī)定角度位置相對(duì)于基準(zhǔn)位置的偏差(軸向位移量)的同時(shí),將其輸入到計(jì)算機(jī)裝置,然后在將檢測(cè)到的該偏差在畫面上進(jìn)行視覺化的同時(shí),觀察該經(jīng)過視覺化的曲柄軸,然后憑操作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。
采用這樣結(jié)構(gòu)的找正自動(dòng)檢測(cè)裝置,檢測(cè)出在曲柄臂之間有多大的偏差距離,雖然能夠僅只對(duì)于有特定軸承的曲柄軸進(jìn)行高度的調(diào)整,由于不能理解高度的調(diào)整要調(diào)到什么樣的程度為好,也就是由于不能夠很精確地檢測(cè)出曲柄軸的位置,而是要依賴操作人員的經(jīng)驗(yàn),因而就不能夠既迅速又有良好精度地進(jìn)行包括推進(jìn)軸在內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸系的調(diào)整作業(yè)。
因此,本發(fā)明的目的是,提供能夠既迅速又很精確地檢測(cè)曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度、求出在船用推進(jìn)裝置中的推進(jìn)軸系的安裝高度的檢測(cè)方法和裝置,以及檢測(cè)安裝高度的程序。
本發(fā)明的第1船用推進(jìn)裝置中的推進(jìn)軸系的安裝高度的檢測(cè)方法,是在配置成直列的多個(gè)活塞的船用發(fā)動(dòng)機(jī)以及由推進(jìn)軸構(gòu)成的船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度的檢測(cè)方法,是由下列程序構(gòu)成的在與各個(gè)活塞相對(duì)應(yīng)的曲柄總成中的實(shí)際測(cè)出的曲柄臂之間的位移量(以下稱曲柄偏差)的實(shí)測(cè)值的輸入程序;當(dāng)推進(jìn)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于推進(jìn)軸在軸承近旁的升高而產(chǎn)生的軸承載荷的實(shí)測(cè)值的輸入程序;除相對(duì)于曲柄軸和推進(jìn)軸的基準(zhǔn)軸承處的基準(zhǔn)安裝高度以外、以其他各軸承的安裝高度作為數(shù)據(jù)、作假定設(shè)定的程序;以該假定設(shè)定為基礎(chǔ)、利用轉(zhuǎn)移矩陣法、對(duì)于各曲柄總成中的曲柄偏差和推進(jìn)軸中的各軸承的載荷進(jìn)行運(yùn)算的程序;根據(jù)該運(yùn)算曲柄偏差和在上述測(cè)定的曲柄偏差之間的差值、以及通過上述運(yùn)算工序求出的運(yùn)算軸承載荷值和上述測(cè)定的測(cè)定軸承載荷值之間的差值、進(jìn)行評(píng)價(jià)值運(yùn)算的程序;判斷在上述運(yùn)算程序中求出的評(píng)價(jià)值是否處于容許范圍以內(nèi)的判斷程序;當(dāng)在判斷程序中判定評(píng)價(jià)值是處于容許范圍以外的場(chǎng)合、對(duì)于上述假定安裝高度通過遺傳算法進(jìn)行重新生成的工序。
而且,這是以該重新生成的假設(shè)安裝高度為基礎(chǔ),當(dāng)在對(duì)于上述曲柄偏差和軸承載荷進(jìn)行運(yùn)算的程序中求得的評(píng)價(jià)值尚未達(dá)到容許范圍以內(nèi)時(shí),按照生成假定安裝高度的順序繼續(xù)進(jìn)行遺傳算法的重復(fù)運(yùn)算,當(dāng)評(píng)價(jià)值進(jìn)入容許范圍以內(nèi)時(shí),取假定安裝高度作為曲柄軸的安裝高度的檢測(cè)方法。
另外,本發(fā)明的第2船用推進(jìn)裝置中的推進(jìn)軸系的安裝高度的檢測(cè)方法,是在上述第1的安裝高度檢測(cè)方法中,進(jìn)行下列運(yùn)作的安裝高度的運(yùn)算方法反復(fù)多次進(jìn)行從軸承的假定安裝高度的設(shè)定到評(píng)價(jià)值的判斷為止的各項(xiàng)程序的運(yùn)作,
而且是在設(shè)定假定安裝高度的過程中,在初次運(yùn)算時(shí),要將與基準(zhǔn)軸承的基準(zhǔn)高度相對(duì)應(yīng)的安裝高度的設(shè)定高度范圍、以及高度間隔作寬松的設(shè)定,同時(shí),將判斷程序中的容許范圍也作寬松的設(shè)定;但在下次運(yùn)算時(shí),對(duì)于在上次運(yùn)算時(shí)設(shè)定的安裝高度的設(shè)定高度范圍,設(shè)定高度的間隔、以及容許范圍作狹窄的設(shè)定。
本發(fā)明的第1船用推進(jìn)裝置中的推進(jìn)軸系的安裝高度的檢測(cè)裝置,是在配置成直列的多個(gè)活塞的船用發(fā)動(dòng)機(jī)以及由推進(jìn)軸構(gòu)成的船用推進(jìn)裝置中、檢測(cè)驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度的裝置,是由下列裝置構(gòu)成的用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)中各個(gè)曲柄總成中的曲柄臂之間的位移量(以下稱曲柄偏差)的曲柄偏差檢測(cè)裝置;用于檢測(cè)支持推進(jìn)軸的軸承上的軸承載荷的檢測(cè)裝置;以曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度作為數(shù)據(jù)、假定設(shè)定假定安裝高度的設(shè)定裝置;以該假定安裝高度設(shè)定裝置獲得的假定安裝高度為基礎(chǔ)、利用轉(zhuǎn)移矩陣法、對(duì)于在各曲柄總成中的曲柄偏差和推進(jìn)軸中的各軸承的載荷進(jìn)行運(yùn)算的偏差/載荷運(yùn)算裝置;根據(jù)該偏差/載荷運(yùn)算裝置求出的偏差和在上述測(cè)定曲柄偏差檢測(cè)裝置測(cè)定的偏差之間的差值、以及通過上述偏差/載荷運(yùn)算裝置求出的運(yùn)算軸承載荷值和上述軸承載荷檢測(cè)裝置測(cè)定的測(cè)定軸承載荷值之間的差值、進(jìn)行評(píng)價(jià)值運(yùn)算的評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置;在判斷上述評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置中求出的評(píng)價(jià)值是否處于容許范圍以內(nèi)的同時(shí),當(dāng)評(píng)價(jià)值處于容許范圍以內(nèi)的場(chǎng)合,判定該假定安裝高度是曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度的判斷裝置;當(dāng)在判斷裝置中判定評(píng)價(jià)值是處于容許范圍以外的場(chǎng)合,對(duì)于上述假定安裝高度進(jìn)行通過遺傳算法運(yùn)算,生成新的假定安裝高度的假定安裝高度生成裝置。
并且,當(dāng)在上述假定安裝高度生成裝置中生成新的假定安裝高度的場(chǎng)合,利用該新的假定安裝高度求算運(yùn)算偏差和運(yùn)算軸承載荷的同時(shí),根據(jù)由此算出的運(yùn)算偏差和測(cè)定偏差之間的差值,以及運(yùn)算軸承載荷值和測(cè)定軸承載荷值之間的差值,在評(píng)價(jià)值尚未達(dá)到容許范圍以內(nèi)之前,按照生成假定安裝高度的順序繼續(xù)進(jìn)行遺傳算法的重復(fù)運(yùn)算的裝置。
另外,本發(fā)明的第2船用推進(jìn)裝置中的推進(jìn)軸系的安裝高度的檢測(cè)裝置,是在上述第1的安裝高度檢測(cè)裝置中,具備在假定安裝高度設(shè)定裝置中設(shè)定假定安裝高度時(shí),設(shè)定高度范圍和高度間隔,并且設(shè)定判斷假定安裝高度的評(píng)價(jià)值的容許范圍的參數(shù)設(shè)定裝置;以及當(dāng)在判斷裝置中判定評(píng)價(jià)值處于容許范圍以內(nèi)的場(chǎng)合,再進(jìn)一步判斷該評(píng)價(jià)值是否處于目標(biāo)容許范圍以內(nèi)的最終判斷裝置;在該最終判斷裝置中判定評(píng)價(jià)值處于目標(biāo)容許范圍以外的場(chǎng)合,按照從在假定安裝高度設(shè)定裝置中設(shè)定假定安裝高度開始、直到通過最終判斷裝置判斷評(píng)價(jià)值為止的順序進(jìn)行多次反復(fù)操作的反復(fù)運(yùn)作裝置。
并且,當(dāng)在上述假定安裝高度設(shè)定裝置中設(shè)定假定安裝高度的過程中,在上述參數(shù)設(shè)定裝置中、在初次運(yùn)算時(shí),對(duì)于在設(shè)定相對(duì)于基準(zhǔn)軸承的基準(zhǔn)高度的假定安裝高度的設(shè)定高度范圍、以及高度間隔作寬松設(shè)定的同時(shí),對(duì)于在判斷裝置中設(shè)定的容許范圍也作寬松設(shè)定;而在下次運(yùn)算時(shí),對(duì)于在上次運(yùn)算時(shí)設(shè)定的安裝高度的設(shè)定高度范圍,設(shè)定高度的間隔、以及容許范圍作狹窄的設(shè)定。
此外,本發(fā)明的第1檢測(cè)船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度用的程序是對(duì)于配置成直列的多個(gè)活塞的船用發(fā)動(dòng)機(jī)以及由推進(jìn)軸構(gòu)成的船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度,取驅(qū)動(dòng)臂之間的位移量(以下稱曲柄偏差)以及支持推進(jìn)軸的軸承的載荷為基礎(chǔ),在計(jì)算機(jī)中通過運(yùn)算進(jìn)行檢測(cè)用的程序,其中具有以下各個(gè)步驟將與各個(gè)活塞相對(duì)應(yīng)的、在曲柄總成中實(shí)際檢測(cè)到的曲柄臂之間的位移量的實(shí)測(cè)值以及在推進(jìn)軸的各軸承上的軸承載荷的實(shí)測(cè)值的進(jìn)行輸入的輸入步驟;對(duì)于相對(duì)于曲柄軸和推進(jìn)軸的基準(zhǔn)軸承的基準(zhǔn)安裝高度以外的、其他各軸承的安裝高度作假定設(shè)定的假定安裝高度的設(shè)定步驟;以在該假定安裝高度設(shè)定步驟中設(shè)定的假定安裝高度為基礎(chǔ)、利用轉(zhuǎn)移矩陣法、對(duì)于各曲柄總成中的曲柄偏差和推進(jìn)軸中的各軸承的載荷進(jìn)行運(yùn)算的偏差/載荷運(yùn)算步驟;以在該偏差/載荷運(yùn)算步驟中求出的運(yùn)算偏差和上述輸入的測(cè)定偏差之間的差值、和通過在上述運(yùn)算步驟中求出的運(yùn)算軸承載荷和上述輸入的測(cè)定軸承載荷值之間的差值為基礎(chǔ)、運(yùn)算評(píng)價(jià)值的評(píng)價(jià)值運(yùn)算運(yùn)算步驟;判斷在上述評(píng)價(jià)值運(yùn)算步驟中求出的評(píng)價(jià)值是否處于容許范圍以內(nèi)的判斷步驟;當(dāng)在該判斷步驟中判定評(píng)價(jià)值是處于容許范圍以外的場(chǎng)合、對(duì)于上述假定安裝高度通過遺傳算法重新進(jìn)行生成的安裝高度的生成步驟。
而且還具備以該新生成的假定安裝高度為基礎(chǔ),在上述偏差/載荷運(yùn)算步驟中對(duì)于上述曲柄偏差和軸承載荷進(jìn)行運(yùn)算、在尚未達(dá)到容許范圍之前,在上述安裝高度生成部中,通過遺傳算法,按照假定安裝高度的生成順序,發(fā)送從新進(jìn)行重復(fù)運(yùn)算命令的步驟。
另外,在本發(fā)明的第2船用推進(jìn)裝置中的推進(jìn)軸系的安裝高度的檢測(cè)用的步驟,是在上述第1的安裝高度檢測(cè)用的步驟中具備在假定安裝高度設(shè)定步驟中設(shè)定假定安裝高度的過程中設(shè)定高度范圍和高度間隔,以及在判斷安裝高度評(píng)價(jià)值的過程中設(shè)定容許范圍的參數(shù)設(shè)定步驟;在判斷步驟中判定評(píng)價(jià)值處于容許范圍以內(nèi)的場(chǎng)合,再進(jìn)一步判斷該評(píng)價(jià)值是否處于目標(biāo)容許值的范圍以內(nèi)的最終判斷步驟;當(dāng)在該最終判斷步驟中判定該評(píng)價(jià)值處于目標(biāo)范圍以外的場(chǎng)合,按照從通過假定安裝高度設(shè)定步驟設(shè)定假定安裝高度開始,直到通過最終判斷步驟判斷評(píng)價(jià)值為止的順序,多次反復(fù)進(jìn)行重復(fù)運(yùn)作的步驟。
而且,在通過上述假定安裝高度設(shè)定步驟設(shè)定假定安裝高度的過程中的上述參數(shù)設(shè)定步驟中,在初次運(yùn)算時(shí),將與基準(zhǔn)軸承的基準(zhǔn)高度相對(duì)應(yīng)的定安裝高度的設(shè)定高度范圍、以及高度間隔作寬松設(shè)定,同時(shí),對(duì)于在判斷步驟中進(jìn)行判斷時(shí)的容許范圍作寬松設(shè)定;在下次運(yùn)算時(shí),對(duì)于在上次運(yùn)算時(shí)設(shè)定的安裝高度的設(shè)定高度范圍、設(shè)定高度的間隔、以及容許范圍作狹窄設(shè)定的步驟。
通過上述本發(fā)明的結(jié)構(gòu),在檢測(cè)曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度的過程中,預(yù)先設(shè)定各軸承的假定的安裝高度,再以該假定安裝高度為基礎(chǔ),利用轉(zhuǎn)移矩陣法,通過對(duì)各曲柄總成中的曲柄偏差和推進(jìn)軸上的軸承載荷的運(yùn)算進(jìn)行求算的同時(shí),求算該運(yùn)算偏差和測(cè)定偏差之間的差值,并且根據(jù)運(yùn)算軸承載荷和實(shí)際測(cè)定的軸承載荷之間的差值,求算評(píng)價(jià)值,判斷該評(píng)價(jià)值是否處于容許范圍以內(nèi)。當(dāng)評(píng)價(jià)值完全處于容許范圍以外的場(chǎng)合,對(duì)全部假定安裝高度進(jìn)行遺傳算法處理,生成新的假定安裝高度。由于還要再度按照求算運(yùn)算差值的順序進(jìn)行重復(fù)運(yùn)作,與根據(jù)操作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷的場(chǎng)合相比,能夠既迅速、精度又良好地檢測(cè)出曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度。
另外,在按照從設(shè)定軸承的假定安裝高度開始到判斷評(píng)價(jià)值為止的順序進(jìn)行重復(fù)運(yùn)作的同時(shí),在設(shè)定假定安裝高度的過程中,在初次運(yùn)算時(shí),在將該設(shè)定高度范圍、以及高度間隔作寬松設(shè)定的同時(shí),對(duì)于該設(shè)定高度的容許范圍也作寬松的設(shè)定;在下次運(yùn)算時(shí),對(duì)于在上次運(yùn)算時(shí)設(shè)定的安裝高度的設(shè)定高度范圍、設(shè)定高度的間隔、以及容許范圍作狹窄設(shè)定,從而能夠達(dá)到縮短運(yùn)算時(shí)間的目的。
圖面的簡(jiǎn)單說明第1圖是作為本發(fā)明令人滿意的安裝高度檢測(cè)方法的檢測(cè)對(duì)象的船用推進(jìn)裝置的概略結(jié)構(gòu)圖第2圖是表示船用推進(jìn)裝置的安裝高度的檢測(cè)裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
第3圖是表示在安裝高度檢測(cè)裝置中的曲柄偏差的測(cè)定裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
第4圖是表示在曲柄偏差測(cè)定裝置中的測(cè)定部的曲柄軸的安裝狀態(tài)的側(cè)面圖。
第5圖是表示在曲柄偏差測(cè)定裝置中測(cè)定部上的曲柄軸的測(cè)定位置圖。
第6圖是說明在船用推進(jìn)裝置中推進(jìn)軸上的軸承載荷的測(cè)定方法的側(cè)面圖。
第7圖是說明在船用推進(jìn)裝置中推進(jìn)軸上的軸承載荷的測(cè)定方法的側(cè)面圖。
第8圖是表示軸承載荷的數(shù)據(jù)的曲線圖。
第9圖是表示曲柄軸的整體坐標(biāo)系的全體模式圖。
第10圖是一套曲柄總成的模式正面圖。
第11圖是曲柄軸的局部坐標(biāo)系的模式側(cè)面圖。
第12圖是表示船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度檢測(cè)方法的詳細(xì)順序的框圖。
第13圖是說明曲柄軸的曲柄偏差的運(yùn)算順序的模式圖。
為了對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說明,現(xiàn)按照附圖作詳細(xì)說明。
本發(fā)明涉及由船用發(fā)動(dòng)機(jī)、推進(jìn)器等構(gòu)成的推進(jìn)裝置中的推進(jìn)軸系的安裝高度的檢測(cè),其檢測(cè)對(duì)象是推動(dòng)船用發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄軸的推進(jìn)器轉(zhuǎn)動(dòng)的推進(jìn)軸。
在以下說明中,在對(duì)曲柄軸的檢測(cè)進(jìn)行說明之后,再對(duì)推進(jìn)軸進(jìn)行說明。
該驅(qū)動(dòng)軸系包括多臺(tái)活塞1,通過連接軸2連接的曲柄軸3,通過該曲柄軸3上的法蘭盤4連接推進(jìn)器5旋動(dòng),使推進(jìn)軸6和各軸3、6的軸承7旋轉(zhuǎn)。
在船用發(fā)動(dòng)機(jī)中至少設(shè)有8個(gè)由軸承7支持的曲柄軸3;同時(shí)設(shè)有,例如5個(gè),由軸承7支持的推進(jìn)軸6。以下將支持曲柄軸3的9個(gè)軸承7用#1~#9表示;將支持推進(jìn)軸6的4個(gè)軸承7用#10~#13表示。
另外,在上述各軸承7中,將船頭端的軸承7(#1)和船尾端的2個(gè)軸承7(#12、#13)看作是基準(zhǔn)軸承,將這些個(gè)軸承7的安裝高度定為基準(zhǔn)安裝高度(高度=零)固定不動(dòng)。由于船尾端的軸承7(#12、#13)業(yè)已固定不動(dòng),一旦組裝完畢,人就不能夠接近。就是說,在普通狀態(tài)下,不能夠?qū)S承進(jìn)行檢測(cè)。
因此,驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度,除去船頭端和船尾端的3個(gè)以外,是要對(duì)10個(gè)軸承7(#2~#11)的中心高度進(jìn)行檢測(cè)。
以下對(duì)驅(qū)動(dòng)系的安裝高度的檢測(cè)裝置進(jìn)行說明。
該安裝高度檢測(cè)裝置,大致如圖2所示,是由測(cè)定船用發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲柄臂之間的位移量(是指曲柄軸偏差,以下稱曲柄偏差)的曲柄偏差測(cè)定裝置11,測(cè)定作用在支持推進(jìn)軸6的軸承7(#9~#11)上的載荷(以下稱軸承載荷)的軸承載荷測(cè)定裝置12,以假定設(shè)定假定安裝高度為基礎(chǔ)、運(yùn)算曲柄偏差和軸承載荷、同時(shí)將由此算出的偏差值和載荷值與來(lái)自曲柄偏差測(cè)定裝置11和軸承載荷測(cè)定裝置12輸入的測(cè)定偏差值和測(cè)定載荷值進(jìn)行比較,對(duì)于由此得出的上述假定安裝高度進(jìn)行評(píng)價(jià),用于檢測(cè)最準(zhǔn)確的安裝高度用的安裝高度運(yùn)算裝置構(gòu)成的。
上述曲柄偏差測(cè)定裝置11,如圖3和圖4所示,是由在曲柄臂8,8之間插入Y字形的安裝體51,以及在該安裝體51的兩個(gè)叉片之間配置的、同時(shí)在兩個(gè)叉片之間通過彈簧體進(jìn)退自如的測(cè)定桿52,檢測(cè)在上述安裝體上所設(shè)的上述測(cè)定桿52的進(jìn)退量變成的電信號(hào)用的偏差計(jì)53,檢測(cè)曲柄軸3的旋轉(zhuǎn)角度用的曲柄角檢測(cè)器(例如,使用旋轉(zhuǎn)脈沖計(jì))54,通過分別將偏差計(jì)53和曲柄角檢測(cè)器54的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大的各個(gè)放大器55,56以及A/D變換器57輸入的運(yùn)算器構(gòu)成的。另外,雖然是在安裝體51的兩個(gè)叉片的頂端,也是和測(cè)定桿一樣,通過彈簧以進(jìn)退自如的方式安裝的,為了使其在曲柄臂8,8之間保持安裝體自身不動(dòng),要使裝在測(cè)定桿52中的彈簧體的推壓力分別大于裝在安裝體51的兩個(gè)叉片端部的彈簧體的推壓力。
通過上述曲柄偏差測(cè)定裝置11測(cè)定曲柄偏差的場(chǎng)合,如圖4和圖5所示,將安裝體安放在曲柄臂8,8之間、并且頂在曲柄銷9背面之后,大致轉(zhuǎn)動(dòng)1周,在曲柄銷9的頂部(0度位置,Top)及底部(180度位置,Bottom)位置測(cè)定曲柄偏差。
可是,在測(cè)定底部的場(chǎng)合,當(dāng)遇到連接軸擋礙不能測(cè)定時(shí),在底部左右偏差少的部位,在BS(Starboard of Bottom[下底右側(cè)])和BP(Port of Bottom[下底左側(cè)])的兩個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)定,同時(shí)取兩個(gè)點(diǎn)的測(cè)定值的平均值作為底部的測(cè)定值。
上述軸承載荷測(cè)定裝置12如圖6所示是由設(shè)置在軸承7的近旁、作為直接或間接撐頂(頂起)推進(jìn)軸6用的油壓千斤頂61,和測(cè)定該推進(jìn)軸6的位移量的千分表62構(gòu)成的。
圖6所示,是測(cè)定支持在曲柄軸3和推進(jìn)軸6之間作連接用的法蘭盤4以及曲柄軸一端的#9軸承7的軸承載荷的場(chǎng)合,用油壓千斤頂61頂起軸承7近旁的軸部的法蘭盤進(jìn)行測(cè)定的場(chǎng)合中,在軸承7的近旁的軸部,用油壓千斤頂61將其頂起、進(jìn)行測(cè)定。圖中雖然繪出多個(gè)千分表,怎么使用都可以。
另外,如圖7所示,當(dāng)在推進(jìn)軸6的中間部分配置的軸承7(#10和#11)處測(cè)定軸承載荷的場(chǎng)合,是在軸承7的近旁用油壓千斤頂61將其頂起進(jìn)行測(cè)定的。
作為對(duì)于該測(cè)定方法的具體說明,如圖8中的曲線(a)所示,油壓千斤頂壓力緩緩上升時(shí),千斤表62的指示值,例如,當(dāng)達(dá)到軸部和軸承之間的最大間隙(0.80mm)的近旁(0.70mm)的時(shí)刻,如曲線(b)中所示,壓力緩緩下降,在最初維持水平狀態(tài)之后,如曲線(c)所示,與上升時(shí)作平行下降之后,大致成水平狀態(tài),最終時(shí)在千分表62上的指示值指零。
然后,在求出通過在上升時(shí)和下降時(shí)的中間部分的直線(d)之后,判斷該直線(d)與橫軸線的交點(diǎn),也就是間隙在零點(diǎn)時(shí)的壓力,是由于軸承7支持軸部所承受的載荷。在圖8的場(chǎng)合,是340×105pa(340巴)。將340×105Pa油壓千斤頂?shù)膲毫?,除以油壓的作用面積,能夠求出軸承的載荷。
以下對(duì)于上述安裝高度運(yùn)算裝置13進(jìn)行說明。
該安裝高度運(yùn)算裝置13是由計(jì)算機(jī)裝置、鍵盤等輸入數(shù)據(jù)的裝置、圖象顯示裝置等輸出裝置、各種運(yùn)算用的程序以及儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置等構(gòu)成的。
該安裝高度運(yùn)算裝置13,在預(yù)先根據(jù)基準(zhǔn)高度(零)設(shè)定適當(dāng)假定值的同時(shí),根據(jù)假定安裝高度,運(yùn)用運(yùn)算式,運(yùn)算曲柄軸3處的曲柄偏差以及推進(jìn)軸6處的軸承載荷,將該運(yùn)算曲柄偏差值和運(yùn)算軸承載荷值以及在上述曲柄偏差測(cè)定裝置11中獲得的測(cè)定偏差值和在上述軸承載荷裝置12中獲得的測(cè)定軸承載荷值之間的差值進(jìn)行評(píng)價(jià),判斷上述設(shè)定的假定安裝高度是否合適,在不合適的場(chǎng)合,在進(jìn)入適當(dāng)?shù)姆秶?,重?fù)進(jìn)行變更安裝高度的運(yùn)算。
可是,在以下說明“軸承安裝高度”中,雖然使用“數(shù)據(jù)”的說法,卻是指連續(xù)排列的多個(gè)軸承的安裝高度數(shù)值的數(shù)據(jù)。
該安裝高度運(yùn)算裝置13,如圖2所示,是由將有關(guān)曲柄軸3的數(shù)據(jù),例如,汽缸(活塞)的個(gè)數(shù)、行程、曲柄總成(是指與一個(gè)活塞相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)曲柄臂和曲柄銷)的質(zhì)量(重量)、斷面二次模數(shù)、斷面二次極扭矩等各種數(shù)據(jù),軸頸、曲柄銷、曲柄臂等的尺寸,以及關(guān)于推進(jìn)軸6的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù),例如,有關(guān)軸承的彈簧常數(shù),斷面二次扭矩、集中負(fù)荷等的各種數(shù)據(jù),以及軸頸、軸長(zhǎng)等各種尺寸的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入用的輸入裝置21;設(shè)定各軸承7的安裝高度的多組數(shù)據(jù)列,例如46組,的假定安裝高度設(shè)定裝置22;利用在該假定安裝高度設(shè)定裝置22中設(shè)定的假定安裝高度(是數(shù)據(jù)列),運(yùn)算與各曲柄總成相對(duì)應(yīng)的曲柄偏差以及推進(jìn)軸6的軸承7處的軸承載荷用的偏差/載荷運(yùn)算裝置23;根據(jù)在該偏差/載荷運(yùn)算裝置23中求出的運(yùn)算偏差值、和在上述曲柄偏差測(cè)定裝置11中測(cè)定的測(cè)定偏差值之間的差值取評(píng)價(jià)值;并且根據(jù)同樣在偏差/載荷運(yùn)算裝置23中求出的運(yùn)算軸承載荷取評(píng)價(jià)值,考慮該兩評(píng)價(jià)值,運(yùn)算綜合評(píng)價(jià)值的評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置24;輸入通過該評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置24求出的綜合評(píng)價(jià)值以及容許值(在容許范圍的一個(gè)例子中,雖然是指定下限值、指定上限值,都與評(píng)價(jià)式有依存關(guān)系;此處卻是指設(shè)定下限值)、當(dāng)綜合評(píng)價(jià)值超過容許值的場(chǎng)合(在容許值范圍以內(nèi)的場(chǎng)合)、判定設(shè)定的假定安裝高度為合適、將這個(gè)結(jié)果輸出;反之、當(dāng)綜合評(píng)價(jià)值在容許值以下的場(chǎng)合(在容許值范圍以外的場(chǎng)合)、判定設(shè)定的假定安裝高度為不適合用的判斷裝置25;當(dāng)該判斷裝置25中判定綜合評(píng)價(jià)值是在容許范圍以外的場(chǎng)合,對(duì)于上述設(shè)定的假定安裝高度進(jìn)行遺傳(遺傳操作)算法處理,生成(推測(cè))新的設(shè)定安裝高度的安裝高度生成裝置26;當(dāng)該判斷裝置25中判定綜合評(píng)價(jià)值是在容許范圍以內(nèi)的場(chǎng)合,再對(duì)該綜合評(píng)價(jià)值判斷是否是在最終容許值(最終容許范圍,目標(biāo)容許值范圍)(關(guān)于該容許范圍,雖然取下限值和取上限值,都與評(píng)價(jià)式有依存關(guān)系;此處設(shè)定的卻是下限值)以內(nèi)的最終判斷裝置27;當(dāng)在該最終判斷裝置27中判定綜合評(píng)價(jià)值是在最終容許值以下的場(chǎng)合(綜合評(píng)價(jià)值是在最終容許范圍以下的場(chǎng)合),要按照從上述假定安裝高度裝置22中設(shè)定假定安裝高度開始、直到在最終判斷裝置27中判定是最終評(píng)價(jià)值為止的順序(運(yùn)算)、反復(fù)進(jìn)行多次(例如4次)的反復(fù)裝置28構(gòu)成的。另外,在上述假定安裝高度設(shè)定裝置22中設(shè)定多組的假定安裝高度數(shù)據(jù)組的過程中,設(shè)定高度范圍和高度間隔,并且在上述判斷裝置25中判斷假定安裝高度的評(píng)價(jià)值的過程中,在設(shè)定多組(多個(gè))評(píng)價(jià)值的同時(shí),設(shè)定作為存儲(chǔ)用的參數(shù)設(shè)定器29;由于具備在上述反復(fù)裝置28中按照規(guī)定順序進(jìn)行反復(fù)運(yùn)作的過程中,因應(yīng)反復(fù)次數(shù),從上述參數(shù)設(shè)定裝置29中讀出設(shè)定高度范圍、高度間隔、和容許值,再讀入上述假定安裝高度設(shè)定裝置22和判斷裝置24中之用的參數(shù)讀入裝置30,而且,在上述參數(shù)讀入裝置中30中讀入?yún)?shù)的過程中,也就是在上述假定安裝高度設(shè)定裝置22中設(shè)定假定成組的安裝高度數(shù)據(jù)列的過程中,在進(jìn)行初次運(yùn)算時(shí),在設(shè)定與基準(zhǔn)軸承的基準(zhǔn)高度相對(duì)應(yīng)的假定安裝高度的高度范圍和高度間隔作寬松的(粗的或大的)設(shè)定,同時(shí),在上述判斷裝置25中對(duì)于判斷的容許范圍也作寬松的(粗的或大的)設(shè)定;在下次運(yùn)算時(shí),對(duì)于在上次運(yùn)算時(shí)設(shè)定的安裝高度的設(shè)定高度范圍、高度間隔和容許范圍作狹窄的(精度良好的或小的)設(shè)定。
現(xiàn)對(duì)上述假定安裝高度22和偏差/載荷運(yùn)算裝置23進(jìn)行詳細(xì)說明。
在假定安裝高度設(shè)定裝置22中,在以船頭端的第1號(hào)軸承(基準(zhǔn)軸承)7(#1)的安裝高度作為安裝高度的基準(zhǔn)值,在置零的同時(shí),將和該軸承7相臨接的第2號(hào)~第8號(hào)的、合計(jì)共7個(gè)的軸承7(#2~#8)的安裝高度按照-0.400mm~+0.375mm的范圍、以及0.025的間隔(高度間隔是指數(shù)節(jié)的間隔)。
由于采用這樣的設(shè)定高度和高度間隔,在安裝高度生成裝置26中,采用遺傳算法,求算較為合適的假定安裝高度的過程中,為了用「0」和「1」的2進(jìn)碼表示,將-0.400mm~+0.375mm的范圍、按照0.025的間隔數(shù)字化,生成32個(gè)等級(jí)。將其用「0」和「1」的2進(jìn)碼表示,必須要用5位的數(shù)據(jù)(32等級(jí))。就是說,與基準(zhǔn)軸承7(#1)相對(duì)應(yīng)的其他的軸承7(#2~#8)的安裝高度能夠用5位的數(shù)據(jù)表示,因此,7個(gè)軸承的高度35位(5位×7個(gè))的數(shù)據(jù)能夠用集中起來(lái)的數(shù)據(jù)列(將7個(gè)軸承的高度的數(shù)據(jù)排成一列)表示。另外,安裝高度經(jīng)過2進(jìn)制化,僅只限于使用遺傳子算法。在采用其他以外的處理時(shí),要用10進(jìn)制表示。當(dāng)然,在采用10進(jìn)制數(shù)表示的多個(gè)軸承的高度被集中起來(lái)表示的場(chǎng)合,也稱為數(shù)據(jù)列。
因此,最初設(shè)定各軸承7的安裝高度的數(shù)據(jù)列要設(shè)1組以上,例如,設(shè)46組(當(dāng)然,并不限定在46組,可以作適宜的增減)。
在上述偏差/載荷運(yùn)算裝置23中,在以假定安裝高度為基礎(chǔ),運(yùn)用轉(zhuǎn)移矩陣法,通過運(yùn)算,求算各曲柄總成中的曲柄偏差的同時(shí),同樣運(yùn)用轉(zhuǎn)移矩陣法,通過運(yùn)算,求算軸承載荷。另外,在推進(jìn)軸6處,要用各軸承之間的軸部上的節(jié)間轉(zhuǎn)移矩陣,或者各軸承部分的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移矩陣法。
以下分別對(duì)于曲柄偏差的運(yùn)算方法和軸承載荷的運(yùn)算方法進(jìn)行說明。
首先說明曲柄偏差的運(yùn)算方法。
在該轉(zhuǎn)移矩陣法中,在運(yùn)算橫亙曲柄軸3全體的位移量(是指狀態(tài)量)的過程中,在橫梁一類的直線部位的位移處使用傳播的節(jié)間轉(zhuǎn)移方程式(是指節(jié)間轉(zhuǎn)移系數(shù)的矩陣)的同時(shí),在阻斷梁的連續(xù)性的支點(diǎn)(軸承的、或軸向處的材料的變化量)的位移處使用節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移方程式(是指節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移系數(shù)的矩陣)。
在以下說明中,適用沿曲柄軸3轉(zhuǎn)移矩陣法,是沿曲柄軸軸心(是軸頸軸心)方向取整體坐標(biāo)系(是指表示x、y、z向的絕對(duì)坐標(biāo)系)的同時(shí),沿曲柄臂8和曲柄銷9的方向取局部坐標(biāo)系(是指表示x、t、r向的相對(duì)坐標(biāo)系)。
再者,圖9所示是曲柄軸3經(jīng)過模塊化之后的整體圖(整體坐標(biāo)系)。
圖10中所示是曲柄的整體坐標(biāo)軸的截取方式,圖11是在曲柄上的作用力在局部坐標(biāo)系中的分解圖。
以下所列,是在說明中、特別是在文中未曾提到的符號(hào)a曲柄臂間的初期長(zhǎng)度A斷面面積D曲柄臂間的距離Def曲柄總成E縱向彈性系數(shù)F剪力G剪切模量I斷面二次力矩J斷面二次極力矩k軸承的彈簧常數(shù)L長(zhǎng)度M彎曲力矩T扭轉(zhuǎn)力矩θ曲柄角首先,如下式所示,令船頭軸承的狀態(tài)量B為未知數(shù),作成方程式。下式中,S是節(jié)間轉(zhuǎn)移矩陣,P是節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移矩陣,R是表示在船頭的環(huán)境條件下的環(huán)境矩陣,R’是表示在船尾的環(huán)境條件下的環(huán)境矩陣,其他為已知R’SnsPns-1Ssn-1....P1S1RB=0上式中的下腳字符ns是表示在船頭、船尾方向所設(shè)的軸被軸承分隔部分的個(gè)數(shù)。
因此,通過上式的解,求算船頭端的狀態(tài)量。
該狀態(tài)B,在以下說明中用位移矢量q和力矢量Q表示;以下取該狀態(tài)量的初期值,反復(fù)運(yùn)用節(jié)間轉(zhuǎn)移和節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移方程式,求算曲柄軸的全體的狀態(tài)量。
這就是說,在整體坐標(biāo)系中的狀態(tài)量的位移矢量q和力矢量Q用下式(1)和(2)表示,式中的矢量用黑體字表示。
q=[dxdydzφxφyφz]T(1)Q=[TxMyMzFxFyFz]T(2)但是,(1)式中的dx、dy、dz表示位移、撓曲等;另外,θx、θy、θz表示扭曲角撓曲角等;(2)式中的TxMyMz表示扭曲力矩、彎曲力矩等;FxFyFz表示軸力、剪力等。
另外,這樣、作為在局部坐標(biāo)系中的狀態(tài)量的移位矢量q’和力矢量Q’,用下列(3)式和(4)式表示。
q′=[dxdtdrφxφtφr]T(3)Q′=[TxMtMrFxFtFr]T(4)同樣,(3)式中的dx、dy、dz表示移位、撓曲等;另外,θx、θy、θz表示扭曲角撓曲角等;(2)式中的TxMyMz表示扭曲力矩、彎曲力矩等;FxFyFz表示軸力、剪力等。
以下,對(duì)于在轉(zhuǎn)移矩陣法中所用的節(jié)間轉(zhuǎn)移方程式和節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移方程式進(jìn)行說明求算從船頭端(fore端,用黑體字F表示)到船尾端(aft端,用黑體字A表示)的狀態(tài)量的節(jié)間轉(zhuǎn)移方程式,用下列(5)式表示;但是在(5)式中,i是表示軸承的序號(hào)(被軸承分隔部分(軸)的序號(hào))。qQ1iA=f1f2q0A0f1Q0A001iqQ1iF....(5)]]>這里f1=10000001000L0010-L0000100000010000001]]> 以下,將整體坐標(biāo)系變換成局部坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換式用下列(6)式表示。q′Q′1i=g1000g10001qQ1i......(6)]]>這里g1=1000000cosθ-sinθ0000sinθcosθ0000001000000cosθ-sinθ0000sinθcosθ]]>
反之,將局部坐標(biāo)系變換成整體坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換式用下列(7)式表示。qQ1i=g2000g20001q′Q′1i.....(7)]]>這里g2=1000000cosθsinθ0000-sinθcosθ0000001000000cosθsinθ0000-sinθcosθ]]>例如,從軸頸變換成曲柄臂的坐標(biāo)變換式(轉(zhuǎn)移方程式)如下列(8)式所列q′Q′1arm=g2000g30001q′Q′1journal.....(8)]]>這里g3=00-100001000010000000000-1000010000100]]>另外,從曲柄臂變換成軸頸的坐標(biāo)變換式也可以使用上列(8)式。
另外,從曲柄銷變換成曲柄臂的坐標(biāo)變換式(轉(zhuǎn)移方程式)如下列(9)式所列;從曲柄臂變換成曲柄銷的坐標(biāo)變換也可以用下列(9)式表示q′Q′1pin=g4000g40001q′Q′1arm.....(9)]]>這里g4=001000010000-100000000001000010000-100]]>可是,各軸承處的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移方程式用下列(10)式表示。qQ1i+1F=100h11h2001iqQ1iA.....(10)]]>這里h1=0000000000000000000000000-ky000000-kz000]]>h2=0000kydyikzdziT]]>還有,在上列h2中代dz0處的安裝高度(但是,dy0是常數(shù)),再在對(duì)該dz0中輸入通過遺傳算法處理的、生成的、經(jīng)過變更的新的假定安裝高度(但是,在d后面添加的0(零)是表示初期值)。
以下說明曲柄偏差的運(yùn)算順序。
現(xiàn)在,取dx1,dy1,dz1作為船頭端部分的位移量;dx2,dy2,dz2作為船尾端部分的位移量;另外取a作為曲柄總成的初期長(zhǎng)度,用下列(11)式表示相臨接的曲柄總成之間的距離D(但是,d的添加的字符1表示后述圖13中的(b)的位置,同樣,添加字符2表示圖13中的(h)的位置)D=(a+dx2-dx1)2+(dy2-dy1)2+(dz2-dz1)2.....(11)]]>另外,取D0作為活塞的上死點(diǎn)(TDC,0度);取D180作為活塞的下死點(diǎn)(BDC,180度),用下式(12)表示曲柄偏差(Def)Def=D0-D180(12)
可是,由于a的冪是102mm,另外,dx,dy,dz是10-3mm,上式(11)可以通過下列(13)式變形。D-a=2a(dx2-dx1)D+a+(dx2-dx1)2+(dy2-dy1)2+(dz2-dz1)2D+a]]>=dx2-dx1.......(13)]]>這里D+a=2a(dx2-dx1)2+(dy2-dy1)2+(dz2-dz1)2D+a<<dx2-dx1]]>因此,曲柄偏差可以用下列(14)求算Def=(dx2-dx1)0-(dx2-dx1)180(14)由(14)可見,曲柄偏差大致和曲柄軸心方向的變形量成依存關(guān)系。
現(xiàn)以上列運(yùn)算式為基礎(chǔ),參照?qǐng)D13,對(duì)于曲柄偏差作具體說明。
現(xiàn)針對(duì)1曲柄總成各部件方面的運(yùn)算程序按順序進(jìn)行說明。
第1道程序,(a)的軸承部分,運(yùn)用(5)式中的節(jié)間轉(zhuǎn)移方程式;第2道程序,(b)的曲折部分,將第1道程序中的(5)的左端代入(6)式中的坐標(biāo)變換式的右端;此時(shí),將(6)式中的左端代入(8)式中的坐標(biāo)變換式的右端(軸頸)。
第3道程序,(c)的曲柄臂,將第2道程序中(8)式中的左端代入的(5)式中的右端。
第4道程序,(d)的曲折部分,將第3道程序的(5)式中的左端代入(9)式中坐標(biāo)變換式的右端代入。
第5道程序,(e)的曲柄銷,將第4道工序中的(9)式中的左端代入(5)式中的右端。
第6道程序,(f)的曲折部分,將第5道程序中的(5)式的左端代入(9)式中的左端。
第7道程序,(g)的曲柄臂部分,將第6程序中的(9)式中的[q’Q’1]tarm代入(5)式。
第8道程序,(h)的曲折部分,將第7程序中的(5)式的左端代入(8)式的左端,此時(shí),將(8)式中右端的[q’Q’1]Tjournal代入(7)式中的坐標(biāo)變換式的右端。
第9道程序,(i)的軸承部分,將第8程序中的(7)式的左端代入(5)式的右端。
另外,從某一曲柄總成1向與其相臨接的曲柄總成2[以(j)部所示的支點(diǎn)為界]轉(zhuǎn)移,使用(10)式的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移方程式,進(jìn)行將i程序中的(5)式的左端向(10)式的右端的代入。
采用這樣的做法,對(duì)于狀態(tài)量中的q和Q(Q=0),通過利用轉(zhuǎn)移方程式的系數(shù),進(jìn)行各轉(zhuǎn)移算法的運(yùn)算,求算從船頭到船尾傳導(dǎo)的各移位。當(dāng)然,在轉(zhuǎn)移的過程中,通過(5)式和(10)式中的f1,f2,h1,h2,使Q也作相應(yīng)的變化。
以下對(duì)于軸承載荷的運(yùn)算方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的說明。
軸承載荷[Brg(JB,K)能夠按照下列(17)式進(jìn)行求算。
Brg(JB,K)=k(JB)×{d(JB,K)-d0(JB)}...(17)上述(17)式中的符號(hào),如以下所列,Brg(JB,K)是曲柄角度K的第JB號(hào)軸承載荷的實(shí)測(cè)值,k(JB)是在第JB號(hào)軸承上承受的垂直方向的彈簧常數(shù),取自輸入數(shù)據(jù)(元件數(shù)據(jù))。
另外,d(JB,K)是曲柄K在JB號(hào)的軸承上與推進(jìn)軸垂直方向上的位移量,取自運(yùn)算結(jié)果。
再者,d0(JB,K)是JB號(hào)的軸承與基準(zhǔn)軸承相對(duì)應(yīng)的安裝高度,取自運(yùn)算結(jié)果(與通過運(yùn)算求出的軸承安裝高度相同的值)。
以下,對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度的檢測(cè)順序,按照?qǐng)D12所示的概略圖,進(jìn)行說明。
可是,在檢測(cè)該驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度的場(chǎng)合,雖然是將假定安裝高度的數(shù)據(jù)列預(yù)先按照既定的設(shè)定高度范圍、并且按照既定的高度間隔,隨機(jī)地、而且僅只進(jìn)行一次(初次)的檢測(cè)生成的,但是,在按照以下說明的本發(fā)明的形態(tài)涉及的安裝高度的檢測(cè)順序中,為了達(dá)到縮短運(yùn)算時(shí)間的目的,運(yùn)算步驟(順序)是在反復(fù)多次進(jìn)行的同時(shí),在各運(yùn)算步驟中,從運(yùn)算開始生成作為初期數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)列組的過程中,將作為2進(jìn)制之用的(為了進(jìn)行遺傳算法處理所做的編碼)設(shè)定高度和高度間隔逐步變窄的同時(shí),在容許范圍方面,也將該值逐步縮小的步驟(將設(shè)定高度范圍、高度間隔、和容許范圍統(tǒng)稱為參數(shù))。以下,將上述運(yùn)算步驟是4次(將初次運(yùn)算作為一次計(jì)數(shù),實(shí)際的反復(fù)次數(shù)作3次計(jì)數(shù))的場(chǎng)合進(jìn)行說明首先,在步驟1中,輸入發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)軸的諸元件的數(shù)據(jù)、曲柄偏差的實(shí)測(cè)值、以及推進(jìn)軸部分中的軸承載荷的實(shí)測(cè)值。
發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)軸的各元件的數(shù)據(jù),如上所述,是在諸元件數(shù)據(jù)輸入裝置21中輸入的數(shù)據(jù),運(yùn)算所必需的、與汽缸有關(guān)的數(shù)據(jù),例如,汽缸個(gè)數(shù)、行程、曲柄總成的質(zhì)量、慣性矩、以及軸頸、曲柄銷、曲柄臂等的尺寸;以及與推進(jìn)軸6有關(guān)的數(shù)據(jù),例如,軸承的彈簧常數(shù)、斷面二次力矩、集中載荷等各種數(shù)據(jù);以及軸頸、軸長(zhǎng)等各種尺寸。
另外,曲柄總成偏差的實(shí)測(cè)值是在通過曲柄總成測(cè)定裝置,在測(cè)定在各曲柄總成的規(guī)定曲柄角度位置和曲柄總成的同時(shí),輸入的該測(cè)定偏差值。
另外,推進(jìn)軸6的實(shí)測(cè)值是,通過軸承載荷測(cè)定裝置12,輸入的測(cè)定載荷。
然后,在步驟2中,作為初步設(shè)定,將全部軸承7的相對(duì)安裝高度設(shè)定為零。
然后,在步驟3中,將運(yùn)算步驟中的次數(shù)計(jì)數(shù)器用的變數(shù)設(shè)定為“1”然后,在步驟4中,將在參數(shù)度讀入裝置30中的、在運(yùn)算步驟中預(yù)先確定的設(shè)定高度范圍、高度間隔和容許范圍、因應(yīng)運(yùn)算步驟的次數(shù),讀入安裝高度設(shè)定裝置22和判斷裝置25。
再者,上述讀入的假定安裝高度的設(shè)定高度范圍(是設(shè)定時(shí)的高度的容許范圍)、高度間隔(是指刻度間隔)和容許范圍,如上所述,最初雖然較為寬松,但是,隨著運(yùn)算步驟的次數(shù)的增加而逐漸變窄。例如,在第1次運(yùn)算步驟中,假定安裝高度的設(shè)定范圍為-6.4mm~+6.0時(shí)的高度間隔為0.4mm,在第2次運(yùn)算步驟中,假定安裝高度范圍為-1.6~+1.5mm時(shí)的高度間隔為0.1mm,在第3次運(yùn)算步驟中,假定安裝高度范圍為-0.8~+0.75mm時(shí)的高度間隔為0.05mm,在第4次運(yùn)算步驟中,假定安裝高度范圍為-0.40~+0.375mm時(shí)的高度間隔為0.025mm,這就是說,自第3次以下,是上次值的一半。
然后,在步驟5中,以在步驟4中輸入的設(shè)定高度范圍和高度間隔為基礎(chǔ)、通過假定安裝高度設(shè)定裝置22,作成與基準(zhǔn)高度相對(duì)應(yīng)的各軸承7(#2~#11)的假定安裝高度的數(shù)據(jù)列,例如,46組(假定安裝高度數(shù)據(jù)集團(tuán))。
然后,在步驟6中,在偏差/載荷運(yùn)算裝置23中,如上所述,運(yùn)用轉(zhuǎn)移算法,求出在各曲柄總成的、船頭端的位移(dx1,dy1,dz1)和船尾的位移(dx2,dy2,dz2)之后,運(yùn)用(11)和(12)式運(yùn)算,求出曲柄偏差的同時(shí),同樣運(yùn)用轉(zhuǎn)移矩陣法,通過運(yùn)算,求出軸承載荷。再者,對(duì)于各軸承間的推進(jìn)軸6,運(yùn)用節(jié)間轉(zhuǎn)移巨陣;對(duì)于各個(gè)軸承,運(yùn)用節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移巨陣以下對(duì)于軸承載荷的運(yùn)算方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的說明。軸承載荷[Brg(JB,K)能夠按照下列(17)式進(jìn)行求算。
Brg(JB,K)=k(JB)×{d(JB,K)-d0(JB)}...(17)上述(17)式中的符號(hào),如以下所列,Brg(JB,K)是曲柄角度K的第JB號(hào)軸承載荷的實(shí)測(cè)值,k(JB)是在第JB號(hào)軸承上承受的垂直方向的彈簧常數(shù),取自輸入數(shù)據(jù)(元件數(shù)據(jù))。
另外,d(JB,K)是曲柄K在JB號(hào)的軸承上與推進(jìn)軸垂直方向上的位移量,取自運(yùn)算結(jié)果。
再者,d0(JB,K)是JB號(hào)的軸承與基準(zhǔn)軸承相對(duì)應(yīng)的安裝高度,取自運(yùn)算結(jié)果(與通過運(yùn)算求出的軸承安裝高度相同的值)。
然后,在步驟7中,在評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置24中,將以運(yùn)算偏差值和測(cè)定評(píng)價(jià)值之間的差值為基礎(chǔ)、以及以運(yùn)算軸承載荷值和測(cè)定軸承載荷之間的差值為基礎(chǔ),通過運(yùn)算,求算偏差評(píng)價(jià)值和載荷評(píng)價(jià)值,之后,對(duì)于兩評(píng)價(jià)值加以考驗(yàn),例如,將兩評(píng)價(jià)值相加,求出綜合評(píng)價(jià)值。
以下所示是求算上述各評(píng)價(jià)值的運(yùn)算式。
有關(guān)偏差評(píng)價(jià)值(Fitnessdcf)運(yùn)用按下列(18)式求算。 Defmeasured(i)第i號(hào)曲柄部的曲軸偏差的測(cè)定結(jié)果Defcalculated(i)第i號(hào)曲柄部的曲軸偏差運(yùn)算結(jié)果n活塞總數(shù)載荷評(píng)價(jià)值(FitnessBrg)按下列(19)式求算。 Brgmeasured(i)第i號(hào)軸承部的軸承載荷測(cè)定結(jié)果Brgcalculated(i)第i號(hào)軸承的軸承載荷運(yùn)算結(jié)果n經(jīng)過測(cè)定的軸承部總數(shù)綜合評(píng)價(jià)值(Fitnessall)按下列(20)式求算。
然后,在步驟8中,對(duì)于在上述評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置24中求出的綜合評(píng)價(jià)值與預(yù)先設(shè)定的寬松的容許值進(jìn)行比較,判斷綜合評(píng)價(jià)值是否處于容許范圍以內(nèi)。
然后,在經(jīng)過對(duì)于46組數(shù)據(jù)列全部經(jīng)過判斷之后,當(dāng)綜合評(píng)價(jià)值中有的組的數(shù)據(jù)列超過容許值的場(chǎng)合(是在容許值以內(nèi)的場(chǎng)合)進(jìn)入步驟10,判斷綜合評(píng)價(jià)值是否超過最終容許值。
反之,當(dāng)46組綜合評(píng)價(jià)值全部都在容許值以下的場(chǎng)合(在容許值以外的場(chǎng)合),進(jìn)入步驟9,在假定安裝高度生成裝置26中對(duì)于現(xiàn)在的假定安裝高度(46組數(shù)據(jù)列)進(jìn)行遺傳算法處理,生成新的假定安裝高度(作為第2代集團(tuán)的數(shù)據(jù))。為了還要對(duì)“0”“1”碼進(jìn)行遺傳算法處理,在用2進(jìn)制表示各軸承的安裝高度的同時(shí),將該安裝高度的數(shù)據(jù)列(2進(jìn)制數(shù)據(jù))完全按照軸承高度進(jìn)行排序。
然后,以下再度按照從步驟6到步驟8的順序反復(fù)進(jìn)行運(yùn)作,當(dāng)該綜合評(píng)價(jià)值仍然在容許值以下的場(chǎng)合,直到超過容許值之前,經(jīng)過步驟9,按照從步驟6到步驟8的順序反復(fù)進(jìn)行運(yùn)作。
在步驟10中,將綜合評(píng)價(jià)值與最終容許值進(jìn)行比較,當(dāng)上述46組的安裝高度內(nèi)的綜合評(píng)價(jià)值縱然只有一個(gè)值超過最終容許值的場(chǎng)合(綜合評(píng)價(jià)值在最終容許值以外的場(chǎng)合),也將該安裝高度輸出。
反之,當(dāng)綜合評(píng)價(jià)值在最終容許值以下的場(chǎng)合(綜合評(píng)價(jià)值在最終容許范圍以內(nèi)的場(chǎng)合),在反復(fù)運(yùn)作裝置28中將運(yùn)算次數(shù)加1,在回到步驟4,在該步驟中,在第2次運(yùn)算中,將新設(shè)定的高度范圍、高度間隔和容許值,通過參數(shù)讀入裝置30,分別讀入到假定安裝高度設(shè)定裝置22和判斷裝置25中。
然后,在步驟5中,再一次使用隨機(jī)函數(shù),設(shè)定新的假定安裝高度數(shù)據(jù)列之后,反復(fù)進(jìn)行上述步驟6到步驟10的運(yùn)作。這就是說,在綜合評(píng)價(jià)值超過最終容許值的時(shí)候,上述運(yùn)算步驟最大進(jìn)行了4次(n最大=4)反復(fù)運(yùn)作。當(dāng)然,最大的次數(shù),不一定限定在4次,3次或者5次也可以。
當(dāng)然,在步驟10中,當(dāng)綜合評(píng)價(jià)值超過容許值時(shí),就將該值輸出。
如上所述,在檢測(cè)曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度時(shí),在預(yù)先將各軸承的安裝高度數(shù)據(jù)列假定設(shè)定成多個(gè)組(例如46組),再以該假定安裝高度為基礎(chǔ),運(yùn)用轉(zhuǎn)移巨陣法,通過運(yùn)算,求算各曲柄總成的曲柄偏差和推進(jìn)軸處的軸承的軸承載荷的同時(shí),以該運(yùn)算偏差值和實(shí)際測(cè)定的測(cè)定偏差之間的差值、以及運(yùn)算軸承載荷和實(shí)際測(cè)定的軸承載荷值之間的差值為基礎(chǔ),求算綜合評(píng)價(jià)值??v然該綜合評(píng)價(jià)值有一組是在容許范圍以內(nèi),也要對(duì)該組的假定安裝高度進(jìn)行是否適當(dāng)?shù)呐袛?。反之,?dāng)綜合評(píng)價(jià)值是在容許范圍以外的場(chǎng)合,就要對(duì)全部的假定安裝高度進(jìn)行遺傳算法處理,設(shè)定新的假定安裝高度,再度按照運(yùn)算偏差值和運(yùn)算軸承載荷值的順序進(jìn)行反復(fù)運(yùn)作,因此,與現(xiàn)有的、以測(cè)定偏差值為基礎(chǔ),憑作業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)推斷安裝高度的場(chǎng)合相比,能夠既迅速、又有良好的精度地檢測(cè)出驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度。
然后,另外,在反復(fù)進(jìn)行運(yùn)算時(shí),在設(shè)定假定安裝高度時(shí)的高度設(shè)定范圍、高度間隔、容許值(容許范圍)等參數(shù),由于最初作寬松設(shè)定,然后逐漸變窄,所以能夠達(dá)到縮短運(yùn)算時(shí)間的目的。
再者,在上述實(shí)施形態(tài)中涉及的安裝高度運(yùn)算裝置中,具備運(yùn)用計(jì)算機(jī)裝置來(lái)運(yùn)算(檢測(cè))上述曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度的程序。
這就是說,作為運(yùn)算(檢測(cè))曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度之用的程序,由于具備在曲柄軸3和推進(jìn)軸6的有關(guān)元件的運(yùn)算裝置中輸入諸元件數(shù)據(jù)的輸入步驟;將與各活塞相對(duì)應(yīng)的曲柄總成的實(shí)際測(cè)定的曲柄臂之間的位移量的實(shí)測(cè)值以及在推進(jìn)軸的各軸承上的軸承載荷的實(shí)測(cè)值進(jìn)行輸入的實(shí)測(cè)值輸入步驟;將相對(duì)于曲柄軸和推進(jìn)軸的基準(zhǔn)軸承的基準(zhǔn)安裝高度以外的、其他各軸承的安裝高度設(shè)定成假定的多個(gè)組的假定安裝高度設(shè)定步驟;以在該假定安裝高度設(shè)定步驟中設(shè)定的假定安裝高度為基礎(chǔ)、運(yùn)用轉(zhuǎn)移矩陣法、對(duì)于各曲柄總成中的曲柄偏差和推進(jìn)軸中的各軸承的載荷進(jìn)行運(yùn)算的偏差/載荷運(yùn)算步驟;以在該偏差/載荷運(yùn)算步驟中求出的運(yùn)算偏差和上述輸入的測(cè)定偏差之間的差值、和通過在上述運(yùn)算步驟中求出的運(yùn)算軸承載荷和上述輸入的測(cè)定軸承載荷值之間的差值為基礎(chǔ)、進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)值運(yùn)算的評(píng)價(jià)值運(yùn)算運(yùn)算步驟;對(duì)于在上述評(píng)價(jià)值運(yùn)算步驟中求出的綜合評(píng)價(jià)值判斷是否處于容許范圍以內(nèi)的判斷步驟;當(dāng)在該判斷步驟中判定全部組的綜合評(píng)價(jià)值是在容許范圍以外的場(chǎng)合、對(duì)于上述多組假定安裝高度,通過遺傳算法,從新生成安裝高度的生成步驟;以該安裝高度生成步驟中新生成的假定安裝高度為基礎(chǔ),在上述偏差/載荷運(yùn)算步驟中,對(duì)于上述曲柄偏差和軸承載荷進(jìn)行運(yùn)算,當(dāng)綜合評(píng)價(jià)值進(jìn)入容許范圍時(shí),運(yùn)用遺傳算法,對(duì)于在上述安裝高度生成步驟中的假定安裝高度,命令按照生成的順序,反復(fù)進(jìn)行運(yùn)作的命令步驟;在上述判斷步驟中,在縱然判斷出有一組綜合評(píng)價(jià)值是在容許范圍以內(nèi)的場(chǎng)合,還要在對(duì)于該綜合評(píng)價(jià)值進(jìn)行是否是在最終容許值(最終容許范圍)以內(nèi)的同時(shí),并將該組的安裝高度(數(shù)據(jù))進(jìn)行輸出的最終判斷步驟;當(dāng)在該最終判斷步驟中判定綜合評(píng)價(jià)值是在最終容許范圍以外的場(chǎng)合,要按照從在假定安裝高度設(shè)定步驟中設(shè)定假定安裝高度開始、直到在最終判斷步驟中對(duì)于最終評(píng)價(jià)值所做的判斷為止的順序,反復(fù)多次運(yùn)作的反復(fù)運(yùn)作步驟;在上述假定安裝高度設(shè)定步驟中,在設(shè)定假定安裝高度時(shí),對(duì)于設(shè)定高度范圍、高度間隔和安裝高度的評(píng)價(jià)值進(jìn)行判斷,同時(shí)設(shè)定容許范圍,然后進(jìn)行儲(chǔ)存的參數(shù)設(shè)定步驟;在上述反復(fù)運(yùn)作步驟中,按照規(guī)定順序進(jìn)行反復(fù)運(yùn)作時(shí),因應(yīng)該反復(fù)運(yùn)作次數(shù),將在上述參數(shù)設(shè)定步驟中儲(chǔ)存的設(shè)定高度范圍、高度間隔和容許范圍讀出,作為在上述假定安裝高度設(shè)定步驟中和在判斷步驟中讀入之用的參數(shù)讀入步驟;而且,當(dāng)通過上述安裝高度設(shè)定步驟設(shè)定假定安裝高度時(shí),在上述參數(shù)設(shè)定步驟中,在進(jìn)行初次運(yùn)算時(shí),在將與基準(zhǔn)軸承的基準(zhǔn)高度相對(duì)應(yīng)的安裝高度的設(shè)定高度范圍和高度間隔作寬松設(shè)定的同時(shí),也將在判斷步驟中進(jìn)行判斷時(shí)的容許范圍作寬松設(shè)定;在進(jìn)行下次運(yùn)算時(shí),將在前次運(yùn)算時(shí)設(shè)定的假定安裝高度的設(shè)定高度范圍、高度間隔和容許范圍(容許值)作狹窄設(shè)定的程序。在該程序中,當(dāng)適用遺傳子算法時(shí),具備將安裝高度的數(shù)據(jù)作2進(jìn)制化,并且將經(jīng)過2進(jìn)制化的數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制數(shù)(10進(jìn)制化)的解碼功能。再者,在參數(shù)設(shè)定步驟中對(duì)于參數(shù)作階段性地替換,是為了縮短處理時(shí)間,之所以要縮短,是通過在設(shè)定范圍作寬松設(shè)定的同時(shí),將間隔變窄,而且將容許值作成同最終容許值相同的值,不再設(shè)置最終判斷步驟、反復(fù)運(yùn)作步驟、參數(shù)設(shè)定步驟和參數(shù)讀入步驟,也可以在判斷步驟中判斷,將進(jìn)入容許范圍的安裝高度(最好是評(píng)價(jià)值最高組的安裝高度)輸出。
還有,上述安裝高度運(yùn)算裝置13的各裝置(除輸入裝置以外,例如假定安裝高度設(shè)定裝置、偏差/載荷運(yùn)算裝置、評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置、判斷裝置、安裝高度生成裝置、最終判斷裝置、反復(fù)運(yùn)作裝置、參數(shù)設(shè)定裝置、參數(shù)設(shè)定裝置等),雖然可以,例如,通過泛用運(yùn)算電路和在各種裝置中按照順序執(zhí)行的程序構(gòu)成的,也可以是通過執(zhí)行各種裝置的順序(功能)的電路構(gòu)成的。
通過如上所述的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度檢測(cè)方法、船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度檢測(cè)裝置,以及作為在船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度的檢測(cè)之用的程序相互結(jié)合的方式,預(yù)先取各軸承的安裝高度作為數(shù)據(jù),進(jìn)行假定設(shè)定,再根據(jù)該假定安裝高度,運(yùn)用轉(zhuǎn)移巨陣法,通過運(yùn)算,求算各曲柄總成的曲柄偏差和推進(jìn)軸的軸承載荷的同時(shí),將該運(yùn)算偏差和實(shí)際測(cè)定的測(cè)定偏差之間的差值、和運(yùn)算軸承載荷和實(shí)際測(cè)定的軸承載荷之間的差值為基礎(chǔ),求算評(píng)價(jià)值,判斷該評(píng)價(jià)值是否在容許范圍以內(nèi),當(dāng)評(píng)價(jià)值完全是在容許范圍以外的場(chǎng)合,對(duì)于全部假定安裝高度進(jìn)行轉(zhuǎn)移算法處理,生成新的假定安裝高度,由于再度按照求算運(yùn)算偏差值的順序進(jìn)行反復(fù)運(yùn)作,與現(xiàn)有的根據(jù)作業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷的場(chǎng)合相比,能夠既迅速又有良好的精度,測(cè)定曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度。
另外,在按照從設(shè)定軸承的假定安裝高度開始、到判斷評(píng)價(jià)值為止的順序進(jìn)行多次反復(fù)運(yùn)作的同時(shí),設(shè)定假定安裝高度,在初次運(yùn)算時(shí),在對(duì)于設(shè)定高度范圍和高度間隔作寬松設(shè)定的同時(shí),對(duì)于判斷時(shí)的容許范圍(容許值)也作寬松設(shè)定,在下次運(yùn)算時(shí),由于將前次運(yùn)算時(shí)設(shè)定的安裝高度的設(shè)定范圍、高度間隔和容許范圍作狹窄設(shè)定,能夠達(dá)到縮短運(yùn)算時(shí)間的目的。
可是,在上述實(shí)施形態(tài)中所說明的驅(qū)動(dòng)系的安裝高度的檢測(cè)方法和所用的安裝位置的檢測(cè)裝置,例如,通過測(cè)定船舶在空載時(shí)和在載荷時(shí)曲柄軸的各軸承部分的安裝高度和推進(jìn)軸的各軸承部分的軸承載荷,能夠檢測(cè)出與船體有關(guān)的變形量,因此,在下次建造新船的場(chǎng)合,考慮到該變形量,也就是裝載荷重時(shí)的狀態(tài),就能夠施加大致能夠校直曲柄軸和推進(jìn)軸的逆向形變量。
如上所述,由于本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度檢測(cè)方法能夠既又迅速、精度又良好第檢測(cè)出曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度,適合于在船體中安裝船用推進(jìn)裝置的作業(yè)。
權(quán)利要求
1.船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度的檢測(cè)方法是在多個(gè)活塞配置成直列的船用發(fā)動(dòng)機(jī)以及由推進(jìn)軸構(gòu)成的船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度的檢測(cè)方法,其中備有在與各個(gè)活塞相對(duì)應(yīng)的曲柄總成中的實(shí)際測(cè)出的曲柄臂之間的位移量(以下稱曲柄偏差)的實(shí)測(cè)值的輸入程序;在轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)器一周時(shí)、在推進(jìn)軸的軸承近旁由于升高而產(chǎn)生的軸承載荷的實(shí)測(cè)值的輸入程序;除相對(duì)于曲柄軸和推進(jìn)軸的基準(zhǔn)軸承處的基準(zhǔn)安裝高度以外、以其他各軸承的安裝高度作為數(shù)據(jù)、作假定設(shè)定的程序;以該假定設(shè)定為基礎(chǔ)、利用轉(zhuǎn)移矩陣法、對(duì)于各曲柄總成中的曲柄偏差和推進(jìn)軸中的各軸承的載荷進(jìn)行運(yùn)算的程序;根據(jù)該運(yùn)算偏差和在上述測(cè)定偏差之間的差值、以及通過上述運(yùn)算工序求出的運(yùn)算軸承載荷值和上述測(cè)定的測(cè)定軸承載荷值之間的差值、進(jìn)行評(píng)價(jià)值運(yùn)算的程序;判斷在上述運(yùn)算程序中求出的評(píng)價(jià)值是否處于容許范圍以內(nèi)的判斷程序;當(dāng)在判斷程序中判定評(píng)價(jià)值是處于容許范圍以外的場(chǎng)合、對(duì)于上述假定安裝高度通過遺傳算法生成重新生成的工序,其特征在于再者,根據(jù)該重新生成的假設(shè)安裝高度,在對(duì)于上述曲柄偏差和軸承載荷進(jìn)行運(yùn)算的程序中求得的評(píng)價(jià)值尚未達(dá)到容許范圍以內(nèi)時(shí),按照生成假定安裝高度的順序繼續(xù)進(jìn)行遺傳算法的重復(fù)運(yùn)算,取評(píng)價(jià)值進(jìn)入容許范圍以內(nèi)時(shí)的假定安裝高度作為曲柄軸的安裝高度。
2.權(quán)利要求1中記載的船用推進(jìn)裝置中的推進(jìn)軸系的安裝高度的檢測(cè)方法中,船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度檢測(cè)方法的特征在于從軸承的假定安裝高度的設(shè)定到評(píng)價(jià)值的判斷,反復(fù)多次進(jìn)行各項(xiàng)程序的運(yùn)作;并且,在設(shè)定假定安裝高度時(shí),在初次運(yùn)算時(shí),對(duì)于與基準(zhǔn)軸承的基準(zhǔn)高度相對(duì)應(yīng)的安裝高度的設(shè)定高度范圍以及高度間隔作寬松設(shè)定的同時(shí),對(duì)設(shè)定判斷程序中的容許范圍也作寬松設(shè)定;在下次運(yùn)算時(shí),對(duì)于在上次運(yùn)算時(shí)設(shè)定的安裝高度的設(shè)定高度范圍,設(shè)定高度的間隔、以及容許范圍作狹窄設(shè)定。
3.船用推進(jìn)裝置中的推進(jìn)軸系的安裝高度的檢測(cè)裝置,其特征在于是在配置成直列的多個(gè)活塞的船用發(fā)動(dòng)機(jī)以及由推進(jìn)軸構(gòu)成的船用推進(jìn)裝置中驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度的裝置,是由下列裝置構(gòu)成的用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)中各個(gè)曲柄總成中的曲柄臂之間的位移量(以下稱曲柄偏差)的曲柄偏差檢測(cè)裝置;用于檢測(cè)支持推進(jìn)軸的軸承上的軸承載荷的檢測(cè)裝置;以曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度作為數(shù)據(jù)、假定設(shè)定假定安裝高度的設(shè)定裝置;以該假定安裝高度設(shè)定裝置獲得的假定安裝高度為基礎(chǔ)、利用轉(zhuǎn)移矩陣法、對(duì)于在各曲柄總成中的曲柄偏差和推進(jìn)軸中的各軸承的載荷進(jìn)行運(yùn)算的偏差/載荷運(yùn)算裝置;根據(jù)該偏差/載荷運(yùn)算裝置求出的偏差和在上述測(cè)定曲柄偏差檢測(cè)裝置測(cè)定的偏差之間的差值、以及通過上述偏差/載荷運(yùn)算裝置求出的運(yùn)算軸承載荷值和上述軸承載荷檢測(cè)裝置測(cè)定的測(cè)定軸承載荷值之間的差值、進(jìn)行評(píng)價(jià)值運(yùn)算的評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置;在判斷上述評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置中求出的評(píng)價(jià)值是否處于容許范圍以內(nèi)的同時(shí),當(dāng)評(píng)價(jià)值處于容許范圍以內(nèi)的場(chǎng)合,判定該假定安裝高度是曲柄軸和推進(jìn)軸的安裝高度的判斷裝置;當(dāng)在判斷裝置中判定評(píng)價(jià)值是處于容許范圍以外的場(chǎng)合,是由對(duì)于上述假定安裝高度進(jìn)行通過遺傳算法運(yùn)算,生成新的假定安裝高度的假定安裝高度生成裝置構(gòu)成的;其特征在于并且,當(dāng)在上述假定安裝高度生成裝置中生成新的假定安裝高度的場(chǎng)合,利用該新的假定安裝高度求算運(yùn)算差值和運(yùn)算軸承載荷的同時(shí),根據(jù)由此算出的運(yùn)算偏差和測(cè)定偏差之間的差值,以及運(yùn)算軸承載荷值和測(cè)定軸承載荷值之間的差值,在評(píng)價(jià)值尚未達(dá)到容許范圍以內(nèi)之前,是按照生成假定安裝高度的順序繼續(xù)進(jìn)行遺傳算法的重復(fù)運(yùn)算的方式構(gòu)成的裝置。
4.權(quán)利要求3中記載的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度的檢測(cè)裝置,另外,本發(fā)明的第2船用推進(jìn)裝置中的推進(jìn)軸系的安裝高度的檢測(cè)裝置,其中具備在假定安裝高度設(shè)定裝置中設(shè)定假定安裝高度時(shí),設(shè)定高度范圍和高度間隔,并且設(shè)定判斷假定安裝高度的評(píng)價(jià)值的容許范圍的參數(shù)設(shè)定裝置;以及當(dāng)在判斷裝置中判定評(píng)價(jià)值處于容許范圍以內(nèi)的場(chǎng)合,再進(jìn)一步判斷該評(píng)價(jià)值是否處于目標(biāo)容許范圍以內(nèi)的最終判斷裝置;在該最終判斷裝置中判定評(píng)價(jià)值處于目標(biāo)容許范圍以外的場(chǎng)合,要按照從在假定安裝高度設(shè)定裝置中設(shè)定假定安裝高度開始、直到通過最終判斷裝置判斷評(píng)價(jià)值為止的順序進(jìn)行多次反復(fù)操作的反復(fù)操作裝置,船用推進(jìn)裝置的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度檢測(cè)裝置的特征在于在通過上述假定安裝高度設(shè)定裝置中設(shè)定假定安裝高度時(shí),在上述參數(shù)設(shè)定裝置中、進(jìn)行初次運(yùn)算時(shí),對(duì)于與基準(zhǔn)軸承的基準(zhǔn)高度相對(duì)應(yīng)的安裝高度的設(shè)定高度范圍、以及高度間隔作寬松設(shè)定的同時(shí),也對(duì)在判斷裝置中設(shè)定容許范圍作寬松設(shè)定,在下次運(yùn)算時(shí),對(duì)于在上次運(yùn)算時(shí)設(shè)定的安裝高度的設(shè)定高度范圍,高度的間隔、以及容許范圍作狹窄設(shè)定。
5.船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度檢測(cè)程序,是在配置成直列的多個(gè)活塞的船用發(fā)動(dòng)機(jī)以及由推進(jìn)軸構(gòu)成的船用推進(jìn)裝置中的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度,和驅(qū)動(dòng)臂之間的位移量(以下稱曲柄偏差)以及支持推進(jìn)軸的軸承的載荷為基礎(chǔ),在計(jì)算機(jī)中通過運(yùn)算,進(jìn)行檢測(cè)用的程序,其中具有將與各個(gè)活塞相對(duì)應(yīng)的、在曲柄總成中實(shí)際檢測(cè)到的曲柄臂之間的偏差的實(shí)測(cè)值以及在推進(jìn)軸的各軸承上的軸承載荷的實(shí)測(cè)值的進(jìn)行輸入的輸入步驟;除相對(duì)于曲柄軸和推進(jìn)軸的基準(zhǔn)軸承處的基準(zhǔn)安裝高度以外、取其他各軸承的安裝高度作為假定設(shè)定的安裝高度的步驟;以在該假定安裝高度設(shè)定步驟中設(shè)定的假定安裝高度為基礎(chǔ)、利用轉(zhuǎn)移矩陣法、對(duì)于各曲柄總成中的曲柄偏差和推進(jìn)軸中的各軸承的載荷進(jìn)行運(yùn)算的偏差/載荷運(yùn)算步驟;以在該偏差/載荷運(yùn)算步驟中求出的運(yùn)算偏差和上述輸入的測(cè)定偏差之間的差值、和通過在上述運(yùn)算步驟中求出的運(yùn)算軸承載荷和上述輸入的測(cè)定軸承載荷值之間的差值為基礎(chǔ)、運(yùn)算評(píng)價(jià)值的評(píng)價(jià)值運(yùn)算運(yùn)算步驟;判斷在上述評(píng)價(jià)值運(yùn)算步驟中求出的評(píng)價(jià)值是否處于容許范圍以內(nèi)的判斷步驟;當(dāng)在該判斷步驟中判定評(píng)價(jià)值是處于容許范圍以外的場(chǎng)合、對(duì)于上述假定安裝高度通過遺傳算法重新進(jìn)行生成的安裝高度的生成步驟;而且備有以該新生成的假定安裝高度為基礎(chǔ),在上述偏差/載荷運(yùn)算步驟中對(duì)于上述曲柄偏差和軸承載荷進(jìn)行運(yùn)算、在尚未達(dá)到容許范圍之前,在上述安裝高度生成部中,發(fā)送從新進(jìn)行重復(fù)運(yùn)算命令,通過遺傳算法,按照假定安裝高度的生成順序運(yùn)作,直到評(píng)價(jià)值進(jìn)入容許范圍以內(nèi)之時(shí)為止的程序。
6.權(quán)利要求5中記載的驅(qū)動(dòng)軸系的安裝高度檢測(cè)程序,其中具備為了在假定安裝高度設(shè)定步驟中設(shè)定假定安裝高度的過程中設(shè)定高度范圍和間隔范圍,以及在判斷安裝高度評(píng)價(jià)值的過程中設(shè)定容許范圍,設(shè)定參數(shù)的步驟;在判斷步驟中判定評(píng)價(jià)值處于容許范圍以內(nèi)的場(chǎng)合,再進(jìn)一步判斷該評(píng)價(jià)值是否處于目標(biāo)容許值的范圍以內(nèi)的最終判斷步驟;當(dāng)在該最終判斷步驟中判定該評(píng)價(jià)值處于目標(biāo)范圍以外的場(chǎng)合,要從通過假定安裝高度設(shè)定步驟設(shè)定假定安裝高度開始,直到通過最終判斷步驟判斷評(píng)價(jià)值為止的順序,多次反復(fù)進(jìn)行重復(fù)運(yùn)作的步驟;其特征在于而且,在通過上述假定安裝高度設(shè)定步驟中設(shè)定假定安裝高度時(shí),在上述參數(shù)設(shè)定步驟中,在初次運(yùn)算時(shí),對(duì)于與基準(zhǔn)軸承的基準(zhǔn)高度相對(duì)應(yīng)的安裝高度的設(shè)定高度范圍、以及高度間隔作寬松設(shè)定的同時(shí),也對(duì)在判斷步驟中進(jìn)行判斷時(shí)的容許范圍作寬松設(shè)定;在下次運(yùn)算時(shí),對(duì)于在上次運(yùn)算時(shí)設(shè)定的安裝高度的設(shè)定高度范圍,設(shè)定高度的間隔、以及容許范圍作狹窄設(shè)定的步驟。
全文摘要
除曲柄軸和推進(jìn)軸的基準(zhǔn)安裝高度以外,取其他各軸承的安裝高度作為數(shù)據(jù),作假定設(shè)定。以該假定安裝高度為基礎(chǔ),采用轉(zhuǎn)移矩陣法,運(yùn)算在各曲柄總成中曲柄偏差以及推進(jìn)軸的軸承載荷,然后對(duì)于該運(yùn)算偏差和運(yùn)算軸承載荷,以及實(shí)際測(cè)定的測(cè)定偏差和測(cè)定的軸承載荷值之間的差值為基礎(chǔ),進(jìn)行評(píng)價(jià)值的運(yùn)算。將該評(píng)價(jià)值和容許值進(jìn)行對(duì)比,當(dāng)評(píng)價(jià)值超過容許值,通過遺傳算法,將經(jīng)過2進(jìn)制化的假定安裝高度重新生成新值。以新的假定安裝高度為基礎(chǔ),再度進(jìn)行評(píng)價(jià)值的運(yùn)算。直到評(píng)價(jià)值進(jìn)入容許值以內(nèi)為止,按照同樣的順序進(jìn)行重復(fù)運(yùn)作。
文檔編號(hào)B63B9/00GK1462359SQ02801469
公開日2003年12月17日 申請(qǐng)日期2002年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月1日
發(fā)明者杉本嚴(yán)生 申請(qǐng)人:日立造船株式會(huì)社