[发明专利]一种船舶螺旋桨偏心质量自动检测方法

权利要求书

1.一种船舶螺旋桨偏心质量自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在外筒(1)圆周安装四个压力传感器(2)，所述压力传感器(2)与上位机连接；

S2：通过压力传感器(2)检测出螺旋桨(3)悬浮前后在各个方向上产生的压力，并将压力信号传送到上位机，通过矢量运算法得到总压力的大小和方向；

S3：计算平衡力矩，确定螺旋桨(3)的偏心质量大小和方向角；

S4：确定螺旋桨(3)应增加或者去掉的不平衡质量的大小和位置。

2.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨偏心质量自动检测方法，其特征在于，其中S1中所述的压力传感器(2)间隔90°分布在外筒(1)圆周上。

3.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨偏心质量自动检测方法，其特征在于，其中S2包括以下步骤：

S201：螺旋桨(3)悬浮前，通过压力传感器(2)读取初始示数，分别记为F1、F2、F3、F4，其中F1在X轴方向，F3在-X轴方向，F2在Y轴方向，F4在-Y轴方向；

S202：螺旋桨(3)悬浮后，通过压力传感器(2)读取示数，分别记为F1＇、F2＇、F3＇、F4＇，其中F1＇在X轴方向，F3＇在-X轴方向，F2＇在Y轴方向，F4＇在-Y轴方向；

S203：将两次测量得到的示数对应矢量相减，得到螺旋桨(3)不平衡质量的最终示数，分别记为ΔF1、ΔF2、ΔF3、ΔF4，其中ΔF1＝F1－F1＇、ΔF2＝F2－F2＇、ΔF3＝F3－F3＇、ΔF4＝F4－F4＇，将4个参数进行矢量运算，X轴和Y轴方向合力的矢量和即为螺旋桨(3)对压力传感器(2)压力F，方位角为压力F与X轴的夹角，记为β。

4.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨偏心质量自动检测方法，其特征在于，其中S3包括以下步骤：

S301：假设螺旋桨(3)的偏重全部在叶梢位置，记为ΔG，螺旋桨(3)的叶片半径R即为倾转力矩的力臂，倾转力矩为ΔG与R的乘积，记为M1＝ΔG*R；

S302：螺旋桨(3)悬浮后，压力传感器(2)安装平面对外筒(1)形成一个合力，记为F＇，测量出压力传感器(2)安转平面到螺旋桨(3)中心面的高度H，即为平衡力矩的力臂，平衡力矩为F＇与H的乘积，记为M2＝F＇*H；

S303:根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等，方向相反，因此F＇的大小与F相等，方位角记为α，且与β间隔180度；根据力矩平衡原理，M1＝M2，M1＝ΔG*R＝M2＝F＇*H，则螺旋桨(3)的偏重ΔG＝(F＇*H)/R，方向角为α。

5.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨偏心质量自动检测方法，其特征在于，其中S4包括以下步骤：

S401：根据螺旋桨(3)的偏重ΔG，得到螺旋桨(3)整体的不平衡质量，记为ΔM＝ΔG/g；

S402：假设螺旋桨(3)的桨叶数为n，将螺旋桨(3)的每片桨叶依次标记为1、2、…、i、…、n，其中α∈(1～n)，每片桨叶叶梢处的不平衡质量依次记为Δm1、Δm2、…、Δm(i)、…、Δm(n)，每片桨叶叶梢处不平衡质量产生的离心惯性力依次记为P1、P2、…、P(i)、…P(n)；

S403:将螺旋桨(3)按照桨叶数分为n个区域，每个区域的范围为360°/n，通过

计算i，

①i<n时：

令其余桨叶为标准，将不平衡质量分配给i号桨叶和i+1号桨叶，计算出此时i号桨叶和i+1号桨叶的不平衡质量Δm(i)和Δm(i+1)，并在此位置对桨叶进行打磨，使螺旋桨(3)达到平衡；

②当i＝n时：

令其余桨叶为标准，将不平衡质量分配给i+1号桨叶和1号桨叶，计算出此时i+1号桨叶和1号桨叶的不平衡质量Δm(i+1)和Δm(1)，并在此位置对桨叶进行打磨，使螺旋桨(3)达到平衡。