MIL-STD-167 軍用標準：船舶設備的機械振動

美國國防部製定的「MIL-STD-167軍用標準：船載設備機械振動」標準從內部誘發的振動和外部誘發的振動兩方面描述了包括機械在內的船用設備的要求。

對於某些特殊機器、設備或裝置（例如天線、大型機器零件和某些獨特的設計），可能需要偏離此標準。在這些情況下，具體變更須經相應指揮部或機構批准。禁止對本標準進行任何其他偏離或放棄。

本標準的目標是協助選擇設備的振動要求並確保一致性。相關指揮部或機構應僅要求遵守本標準中適用於特定採購文件中相關設備的部分。

船舶設備的機械振動一般分為三類：

• 環境振動
• 內部刺激引起的振動（平衡）
• 交替運動機械以及與驅動系統和軸相關的振動

前兩種類型的振動在 MIL-STD-167-1 標準中得到解決，而其他類型的振動在 MIL-STD-167-2 標準中得到解決。

I 型環境振動適用於所有設計用於船上的設備或能夠承受海軍艦艇上可能遇到的環境振動條件的設備。環境振動測試模擬外部振動源，例如引擎、螺旋槳、海況和機械。測試設備如何回應透過船舶結構傳輸的振動。

II 型內部激發振動適用於所有在機械適用性方面必須平穩運作的旋轉機械。這不適用於噪音合規性，也不適用於替代運動機器。內部激勵振動測試主要針對產生自身振動的設備（例如馬達、幫浦）。它測量傳輸到船舶結構的振動並確保其不超過可接受的限度。

簡而言之，MIL-STD-167標準很重要，因為它透過解決振動，特別是在船舶動態環境中可能出現的機械振動，來確保船舶機械設備的可靠性、安全性和性能。

該標準之所以重要，主要是為了設備的壽命和可靠性。船上的機械會因引擎、螺旋槳、波浪作用和類似因素而不斷受到振動。此標準確保設備能夠承受這些振動而不會發生故障。防止因共振或疲勞而導致的過早磨損、連接鬆動或故障。不受控制的振動可能導致機械故障，從而危及船舶和船員的安全。例如，關鍵泵浦、發電機或控制系統發生故障可能會導致海上災難。

另一方面，該標準為所有船舶機械承包商和製造商提供了統一的測試程序（I 型和 II 型測試）。這使得海軍更容易驗證所有設備是否符合相同的品質和性能標準。確保設備在安裝前進行震動測試，可以降低機上故障和代價高昂的停機風險。

在 I 型測試中，設備安裝在振動測試平台上的方向與安裝在船上的方向相同。此測試在功能性能測試之前和之後進行，以確保設備仍然正常運作。振動以正弦形式（正弦波）施加，頻率範圍為 1-33 Hz。測試在三個正交方向（X、Y、Z 或前後、垂直、橫向）進行。在整個範圍內緩慢掃描頻率以找到共振頻率；設備振動最強烈的地方。如果發現共振，則設備將在這些頻率下進行保持測試。在保持試驗中，以共振頻率施加振動5分鐘，以測試峰值反應下的耐久性。這模擬了長期暴露於有問題的頻率。振動幅度若無特殊規定，一般為0,5mm雙振幅。對於非常大或很重的設備，可以改變振幅或測試參數。測試結束時，設備不應出現任何實體損壞。測試後它必須仍然能夠正常工作。應記錄並評估振動響應的任何變化。類型 I 不是衝擊測試，它處理的是連續的低頻振動。目的是模擬現實世界的振動載荷，特別是發生在螺旋槳驅動推進系統的船舶上的振動載荷。

II 型測試著重於內部引起的振動，即它們適用於自身產生振動的船上設備，例如引擎、發電機、泵浦、風扇和壓縮機。這些測試的目的是測量和控制設備運作時傳輸到船舶結構的振動水平，以確保這些振動不會對船舶的其他地方造成結構或功能問題。在進行測試時，設備以正常運行速度運行，有時如果速度可變則以一定速度範圍運行。該測試在現場（船上）進行。不僅在設備本身上測量振動，而且還在安裝結構（底板或地基）上測量振動。測量通常使用加速度計進行。收集的數據包括：頻率（Hz）、振幅和方向。不同頻率和方向都有可接受的最大振動水平。這些限制在標準中以表格或圖形的形式給出。如果設備超出允許限度，則必須重新設計或隔離以減少振動。這些測試僅適用於設備是振動源的情況。對於被動系統或沒有移動部件的系統則不需要。如果海軍艦艇上安裝了泵浦並導致附近的設備或結構元素振動超過安全水平，則 II 型測試將會發現它。然後，製造商可能需要添加隔振裝置或平衡旋轉部件，以使振動水平保持在限制範圍內。

我們的組織多年來一直致力於透過廣泛的測試、測量、分析和評估研究為各行各業的企業提供支持，擁有強大的員工隊伍，密切關注世界科學技術領域的發展並不斷完善自己。在此背景下，也依照《MIL-STD-167軍用標準：船舶設備機械振動》標準為企業提供檢測服務。