鏈系(工程技術名詞)

鏈系通常用於航海，機械，工程等領域的研究。表示信息的傳遞。

基本介紹

• 中文名：鏈系
• 套用領域：航海，機械工程

在航海中的套用

簡介

單錨鏈系泊以其設備簡單、錨系方便、能較好地適應環境因素的變化而廣泛適用於開闊水域但因其自由度大，漂移、偏盪劇烈，按靜力計算往往偏於危險，設計時應考慮動力影響因素和採取相應的緩衝措施。

單錨鏈系泊是單點系泊的一種，它通過柔性的錨鏈與固定於海(河)底的錨爪(或錨塊)系住船舶，以完成在錨地的待泊、檢疫、侯潮、避風和在水域的過駁裝卸作業。單錨鏈系泊中還包括系泊於浮筒上的錨系情況，而浮筒則通過單錨(或多錨)系固于海(河)底。單錨系泊的最大優點是可依風、流、浪的不同方向而處於最佳受力位置，但因其比多點系泊自由度較大，所以船舶漂移、偏盪劇烈，設計時應考慮動力穩定問題。

單錨鏈系泊力計算

單錨鏈系泊的船舶，在風、水流、波浪作用下將產生漂移、偏盪並最終停泊在船舶受力最佳位置。船體在水中的受力恰似外界力作用子彈簧上的物體，因介質(水)的彈性難以量化，所以至今尚沒有精確的理論解。由文獻屍腳資料。可知:由於風、水流、波浪等環境條件的多變性和錨繫船舶固定程度的差異，從理論上精確計算作用於錨繫船舶錨鏈上的力是困難的，按氣流動壓力公式並根據各種實驗準確地選擇作用力係數值，可以獲得較為滿意的計算公式；我國規範暫無風、水流、波浪作用於錨繫船舶上的計算公式，若套用我國規範中的風、水流、波浪作用於固定式建築物上的計算公式時，可選用作用力係數值，即風荷載正面作用。

單錨鏈系泊的船舶在風、水流(或潮流)作用下以速度v(m/s)在水中漂移，當漂移至錨鏈繃緊則錨鏈受力，取該瞬時船舶漂移速度為V(m/s)，此時所求得的錨鏈力再乘以3.0一3.2倍係數，即作為單錨系泊靜力穩定計算中所依據之力。在船舶漂移過程中船體受到流體正面阻力和船體浸潤面的摩擦阻力，而當錨鏈繃緊受力瞬間，則同時受到流體阻力和錨鏈淌航拖滯力的總和，至船完全停住，阻力將與錨鏈受力相平衡。

在工程管道方面的套用

簡介

懸鏈系泊系統是一種單點系泊系統，它包括浮筒、系泊鏈、系泊纜繩、漂浮軟管、水下軟管、水下管匯和海底管道等設施。浮筒依靠懸鏈式錨鏈系泊，油輪通過系泊纜繩系泊在浮筒上。其中，漂浮軟管和水下軟管是重要的油氣裝卸設施，其結構形式屬於粘接軟管。在油輪系泊時，漂浮軟管連線油輪與浮筒；裝卸油完畢後，與油輪解脫自由漂浮在海面上。水下軟管連線單點浮筒和水下管匯，安裝後形成直立柔性管。

結構介紹

懸鏈系泊系統的組成如圖1所示，其中包括兩種類型的粘接軟管：漂浮軟管與水下軟管。美國石油協會中規定的粘接軟管的典型截面形式如圖2所示。從內至外共包括7個典型層：骨架層、內膠層、塗膠織物層、螺旋鋼絲層、墊層、外膠層和包裹層。骨架層由互鎖的金屬構成內部骨架，可抵抗外壓對軟管的壓潰效應。 懸鏈系泊系統的橡膠軟管一般不設定該層。內膠層材料通常為丁腈橡膠。應按選擇光滑內壁，保證流體的線性流速。塗膠織物層由高模量、高強度的聚酯織物灌注橡膠形成，提供一定的管體強度。圖2中截面設定了2層塗膠簾線層，每層厚度可達1.2mm 。該層纏繞角度小於50°時，可以滿足石油公司國際海事論壇原型試驗規範要求。螺旋鋼絲層為在管體上螺旋纏繞鋼絲。纏繞鋼絲增加軟管的拉伸和彎曲強度。圖2中的典型截面設定了4層螺旋鋼絲層。纏繞角度對軟管拉伸強度影響較大，對其彎曲強度影響不明顯。按規定，纏繞角度一般為55° 。在管端鋼絲的纏繞角度增大，纏繞行程縮短，最終焊接固定於端部法蘭。在各螺旋鋼絲層和塗膠簾線層間鋪放中膠片作為夾層。圖2中共設定了4層墊層。外膠層通常為氯丁橡膠或聚氨酯，具有耐環境條件影響的特性、耐氣候和海水侵蝕的能力。包裹層為尼龍布，在進行管體整體硫化前纏繞，硫化後被剝掉。漂浮軟管需要保證穩定的漂浮狀態。通過將閉孔泡沫材料填充到管體中，提供穩定的浮力。其材料為多層閉孔海綿橡膠，能保證整根軟管最少20%的剩餘浮力。

特徵

1、鏈系是物質要素的一種普遍關係；

2、鏈系是通過信息相互傳遞而形成的；

3、鏈系強調物質之間通過信息傳遞而相互影響；

4、信息傳導是鏈系的存在的唯一標準，當沒有信息進行傳遞時，物質之間將不在產生鏈系關係。

在機械工程領域的套用

簡介

凸輪軸正時系統是連線曲軸、凸輪軸的裝置。在曲軸的帶動下將動力傳遞給凸輪軸，同時保證各軸在不同的速度、加速度以及溫度和油壓範圍內具有精確的轉動角度，確保氣門開閉的精確性，從而減少有害物質的排放，維持正常的燃燒，降低油耗。而鏈條傳動是正時系統最常見的傳動方式，具有免維修、高可靠性以及與車輛同壽命等優點 。一般地，直噴類發動機由進氣凸輪軸直接驅動高壓油泵。根據高壓油泵驅動軌跡要求，須在凸輪軸上布置一個油泵凸輪以滿足要求。然而，高壓油泵凸輪的安裝位置則會給凸輪軸帶來額外的附加驅動力矩，同時，對正時鏈系的影響也非常大 。

因此研究高壓油泵凸輪相位最佳化對正時鏈系的影響，對提高發動機的可靠性具有重要意義。主要是採用仿真分析方法研究了高壓油泵凸輪相位最佳化對配氣機構與鏈條張緊力的影響；或者採用試驗分析了不同類型張緊器對正時鏈系的影響，而目前關於基於試驗分析高壓油泵凸輪相位對正時鏈系（鏈條張緊力、柱塞行程）的影響還沒有相關的研究報導。我們利用仿真方法模擬高壓油泵凸輪相位最佳化前後對鏈條張緊力、張緊器柱塞行程的影響，然後再通過試驗方法對結果進行驗證，目的是揭示高壓油泵凸輪相位對正時鏈系的影響規律。

結論分析

凸輪軸相位提前18度時，在高壓油泵初始相位下，新鏈條18°的張緊器柱塞行程未超過最大允許值3mm，而伸長 的鏈條模型的柱塞行程 超過最 0.5% 4 mm大允許值；還可以看出高壓油泵相位最佳化後，新鏈條模型及伸長 的鏈條模型的柱塞行程明顯下 0.5%降至 2mm。

在凸輪軸初始相位時，高壓油泵驅動凸輪相位最佳化前後，鏈條張緊力與張緊器柱塞行程均未超過允許值；在凸輪軸相位提前18°時，高壓油泵驅動凸輪相位最佳化前，伸長鏈條模型的柱塞 0.5%行程與鏈條張緊力均超過最大允許值，高壓油泵驅動凸輪相位最佳化後，兩者均降低了。

採用高壓油泵初始相位，機油極限溫度120℃ 時，柱塞行程均符合最大允許值，正時鏈條受力的峰值達到了2300N； 安全係數只有1.02；採用高壓油泵最佳化相位，正時鏈條受力峰值為1700N，遠小於鏈條2350N，的疲勞極限。安全係數可以達到1.38。

通過台架試驗，分析了高壓油泵驅動凸輪相位最佳化對正時鏈條張緊力與張緊器柱塞行程的影響。高壓油泵驅動凸輪相位最佳化可以減小正時鏈條張緊力與張緊器柱塞行程，提高正時鏈系的安全係數。