MIL-STD-167 军用标准：船舶设备的机械振动

美国国防部制定的“MIL-STD-167军用标准：船载设备机械振动”标准从内部诱发的振动和外部诱发的振动两方面描述了包括机械在内的船用设备的要求。

对于某些特殊机器、设备或装置（例如天线、大型机器零件和某些独特的设计），可能需要偏离此标准。在这些情况下，具体变更须经相应指挥部或机构批准。禁止对本标准进行任何其他偏离或放弃。

本标准的目标是协助选择设备的振动要求并确保一致性。相关指挥部或机构应仅要求遵守本标准中适用于特定采购文件中相关设备的部分。

船舶设备的机械振动一般分为三类：

• 环境振动
• 内部刺激引起的振动（平衡）
• 交替运动机械以及与驱动系统和轴相关的振动

前两种类型的振动在 MIL-STD-167-1 标准中得到解决，而其他类型的振动在 MIL-STD-167-2 标准中得到解决。

I 型环境振动适用于所有设计用于船上的设备或能够承受海军舰艇上可能遇到的环境振动条件的设备。环境振动测试模拟外部振动源，例如发动机、螺旋桨、海况和机械。测试设备如何响应通过船舶结构传输的振动。

II 型内部激发振动适用于所有在机械适用性方面必须平稳运行的旋转机械。这不适用于噪音合规性，也不适用于替代运动机器。内部激励振动测试主要针对产生自身振动的设备（例如电机、泵）。它测量传输到船舶结构的振动并确保其不超过可接受的限度。

简而言之，MIL-STD-167标准很重要，因为它通过解决振动，特别是在船舶动态环境中可能出现的机械振动，来保证船舶机械设备的可靠性、安全性和性能。

该标准之所以重要，主要是为了设备的寿命和可靠性。船上的机械会因发动机、螺旋桨、波浪作用和类似因素而不断受到振动。该标准确保设备能够承受这些振动而不会发生故障。防止因共振或疲劳而导致的过早磨损、连接松动或故障。不受控制的振动可能导致机械故障，从而危及船舶和船员的安全。例如，关键泵、发电机或控制系统发生故障可能会导致海上灾难。

另一方面，该标准为所有船舶机械承包商和制造商提供了统一的测试程序（I 型和 II 型测试）。这使得海军更容易验证所有设备是否符合相同的质量和性能标准。通过确保设备在安装前进行振动测试，可以降低机上故障和代价高昂的停机风险。

在 I 型测试中，设备安装在振动测试平台上的方向与安装在船上的方向相同。该测试在功能性能测试之前和之后进行，以确保设备仍然正常运行。振动以正弦形式（正弦波）施加，频率范围为 1-33 Hz。测试在三个正交方向（X、Y、Z 或前后、垂直、横向）进行。在整个范围内缓慢扫描频率以找到共振频率；设备振动最强烈的地方。如果发现共振，则设备将在这些频率下进行保持测试。在保持试验中，以共振频率施加振动5分钟，以测试峰值响应下的耐久性。这模拟了长期暴露于有问题的频率。振动幅度若无特殊规定，一般为0,5mm双振幅。对于非常大或很重的设备，可以改变振幅或测试参数。测试结束时，设备不应出现任何物理损坏。测试后它必须仍然能够正常工作。应记录并评估振动响应的任何变化。类型 I 不是冲击测试，它处理的是连续的低频振动。目的是模拟现实世界的振动载荷，特别是发生在螺旋桨驱动推进系统的船舶上的振动载荷。

II 型测试侧重于内部引起的振动，即它们适用于自身产生振动的船上设备，例如发动机、发电机、泵、风扇和压缩机。这些测试的目的是测量和控制设备运行时传输到船舶结构的振动水平，以确保这些振动不会对船舶的其他地方造成结构或功能问题。在进行测试时，设备以正常运行速度运行，有时如果速度可变则以一定速度范围运行。该测试在现场（船上）进行。不仅在设备本身上测量振动，而且还在安装结构（底板或地基）上测量振动。测量通常使用加速度计进行。收集的数据包括：频率（Hz）、振幅和方向。不同频率和方向都有可接受的最大振动水平。这些限制在标准中以表格或图形的形式给出。如果设备超出允许限度，则必须重新设计或隔离以减少振动。这些测试仅适用于设备是振动源的情况。对于被动系统或没有移动部件的系统则不需要。如果海军舰艇上安装了泵并导致附近的设备或结构元素振动超过安全水平，则 II 型测试将会发现它。然后，制造商可能需要添加隔振装置或平衡旋转部件，以使振动水平保持在限制范围内。

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