haku: @keyword cantilever / yhteensä: 4
viite: 3 / 4
| Tekijä: | Norrgård, Jan |
| Työn nimi: | Damping of vibrations in a podded propulsion device |
| Dämpning av vibrationer i ett elektriskt framdrivningssystem för fartyg | |
| Värähtelyjen vaimentaminen ruoripotkurilaitteessa | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2009 |
| Sivut: | 99 (+12) Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Koneenrakennustekniikan laitos |
| Oppiaine: | Koneensuunnitteluoppi (Kon-41) |
| Valvoja: | Pietola, Matti |
| Ohjaaja: | Tervonen, Matti |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 5305 | Arkisto |
| Avainsanat: | tuned mass damper vibration damping Azipod -system cantilever massavaimennin värähtely vaimennus Azipod -järjestelmä ulokepalkki massdämpare vibrationer dämpning Azipod -propulsionsystem konsolbalk |
| Tiivistelmä (fin): | Azipod -ruoripotkurijärjestelmä on pääasiassa suuriin aluksiin, kuten jäänmurtajiin ja loistoristeilijöihin suunniteltu propulsiojärjestelmä, jossa erillisen potkurin ja -ruorin toiminnot ovat yhdistetty. Azipod-laitteessa on suoraan potkuriakselille asennettu sähkömoottori; mekaanisen voimansiirtolinjan puuttuminen ruoripotkurilaitteen ja aluksen välillä sallii ruoripotkurilaitteen pyörähtää kääntölaakerillaan molempiin suuntiin oman akselinsa ympäri 360 astetta. Kaikissa dynaamisissa systeemeissä esiintyy värähtelyjä, kuten myös Azipod-laitteessa. Pyörivä potkuri aiheuttaa jaksollisen herätteen, jonka taajuus tietyillä potkurin pyörimisnopeuksilla voi käydä yksiin laitteen ominaistaajuuksien kanssa. Ruoripotkurilaitteessa ei ole erikseen havaittu värähtelyongelmia. Tämän diplomityön tarkoituksena on tutkia värähtelyjen vaimentamista yleisellä tasolla ja kartoittaa mahdollisia toimenpiteitä mikäli ongelmia joskus esiintyy. Vaimennusmetodien ehtona on, että olemassa olevaa rakennetta ei saa muokata huomattavasti, ts. Azipod-laitetta ei tässä ruveta suunnittelemaan uudelleen. Ainoa käytettävissä oleva tila nykyisessä laitteessa on runkohatun sisäosa. Täten ainoa menetelmä valmentaa värähtelyjä muokkaamatta itse laitetta merkittävästi on jonkinlaisen massavaimentimen asentaminen. Koska suurin rajoite on käytettävissä oleva tila, massavaimennin tulee suunnitella siten, että vaimentimen massan ja laitteen massan välinen massasuhde µ on niin suuri kuin tila mahdollistaa. Tämän tuotekehitysprosessin tulos ja tarkoituksenmukaisin ratkaisu Azipod-laitteeseen kaikki rajoitteet huomioon ottaen on ulokepalkki-tyyppinen massavaimennin, jossa tarkalleen määritettyjen ja -laskettujen materiaali- ja geometristen parametrien avulla palkin ominaistaajuus voidaan virittää haluttuun resonanssitaajuuteen. Massavaimentimen ominaistaajuuden tarkka hienosäätö toteutetaan integroidulla liikeruuvilla, jolla palkin pituutta voi muuttaa. Vaimennusvakiot ovat jousivakiosta riippumattomia; runkohatun tukiripojen ja massavaimentimen vähin sijoitetut iskunvaimentimet estävät samalla massavaimentimen ei-toivotun radiaalisen liikkeen. |
| Tiivistelmä (eng): | The Azipod system is a means of propulsion for maritime vessels such as icebreakers or cruise ships that combines the propeller and rudder functions. The Azipod propulsion system is a 360-degree rotating pod containing an electric motor directly connected to the propeller axle, normally suspended in the stern below the hull of the vessel. As a large mechanical system containing a rotating propeller, it is subject to various periodic and non-periodic excitation forces which cause vibrations. A proper design practice notwithstanding, some resonant natural frequencies cannot be eliminated from the main operating range. Even though no explicit problems caused by excessive vibration have been observed in the Azipod unit, the purpose of this thesis is to investigate various means of vibration damping in general that don't require extensive modification of the existing design. The design brief states that the vibration damping device must be fitted inside the hull cap of the pod. The only suitable vibration damping method found within the constraints given is a tuned mass damper (TMD). The main constraint for the implementation is the limited space available; hence the TMD should be designed in a way that maximizes the mass ratio µ between the auxiliary mass and the main mass of the device. The most expedient design proposition for the Azipod system within the specified constraints, found in a product development process done using a systematic approach and -design principles, was a cantilever beam concept in which a bell shaped auxiliary mass connected to a cantilever, with exactly specified and calculated material- and geometrical properties moves longitudinally as a quasi pendulum inside the hull cap. The natural frequency of the TMD is fine-tuned to precisely coincide with the specified resonant frequency of the Azipod system by calibrating the cantilever length with an integrated lead screw. The damping parameters can be calibrated separately from the spring constant; tuneable dashpot-type shock absorbers positioned between the supporting flanges of the hull cap and the TMD also provide additional support and mitigate unwanted radial movement or the TMD inside the hull cap. |
| ED: | 2010-02-03 |
INSSI tietueen numero: 38851
+ lisää koriin
INSSI