链系

工程技术名词

链系通常用于航海，机械，工程等领域的研究。表示信息的传递。

在航海中的应用

简介

单锚链系泊以其设备简单、锚系方便、能较好地适应环境因素的变化而广泛适用于开阔水域但因其自由度大，漂移、偏荡剧烈，按静力计算往往偏于危险，设计时应考虑动力影响因素和采取相应的缓冲措施。

单锚链系泊是单点系泊的一种，它通过柔性的锚链与固定于海(河)底的锚爪(或锚块)系住船舶，以完成在锚地的待泊、检疫、侯潮、避风和在水域的过驳装卸作业。单锚链系泊中还包括系泊于浮筒上的锚系情况，而浮筒则通过单锚(或多锚)系固于海(河)底。单锚系泊的最大优点是可依风、流、浪的不同方向而处于最佳受力位置，但因其比多点系泊自由度较大，所以船舶漂移、偏荡剧烈，设计时应考虑动力稳定问题。

单锚链系泊力计算

单锚链系泊的船舶，在风、水流、波浪作用下将产生漂移、偏荡并最终停泊在船舶受力最佳位置。船体在水中的受力恰似外界力作用子弹簧上的物体，因介质(水)的弹性难以量化，所以至今尚没有精确的理论解。由文献尸脚资料。可知:由于风、水流、波浪等环境条件的多变性和锚系船舶固定程度的差异，从理论上精确计算作用于锚系船舶锚链上的力是困难的，按气流动压力公式并根据各种实验准确地选择作用力系数值，可以获得较为满意的计算公式；我国规范暂无风、水流、波浪作用于锚系船舶上的计算公式，若套用我国规范中的风、水流、波浪作用于固定式建筑物上的计算公式时，可选用作用力系数值，即风荷载正面作用。

单锚链系泊的船舶在风、水流(或潮流)作用下以速度v(m/s)在水中漂移，当漂移至锚链绷紧则锚链受力，取该瞬时船舶漂移速度为V(m/s)，此时所求得的锚链力再乘以3.0一3.2倍系数，即作为单锚系泊静力稳定计算中所依据之力。在船舶漂移过程中船体受到流体正面阻力和船体浸润面的摩擦阻力，而当锚链绷紧受力瞬间，则同时受到流体阻力和锚链淌航拖滞力的总和，至船完全停住，阻力将与锚链受力相平衡。

在工程管道方面的应用

简介

悬链系泊系统是一种单点系泊系统，它包括浮筒、系泊链、系泊缆绳、漂浮软管、水下软管、水下管汇和海底管道等设施。浮筒依靠悬链式锚链系泊，油轮通过系泊缆绳系泊在浮筒上。其中，漂浮软管和水下软管是重要的油气装卸设施，其结构形式属于粘接软管。在油轮系泊时，漂浮软管连接油轮与浮筒；装卸油完毕后，与油轮解脱自由漂浮在海面上。水下软管连接单点浮筒和水下管汇，安装后形成直立柔性管。

结构介绍

悬链系泊系统的组成如图1所示，其中包括两种类型的粘接软管：漂浮软管与水下软管。美国石油协会中规定的粘接软管的典型截面形式如图2所示。从内至外共包括7个典型层：骨架层、内胶层、涂胶织物层、螺旋钢丝层、垫层、外胶层和包裹层。骨架层由互锁的金属构成内部骨架，可抵抗外压对软管的压溃效应。悬链系泊系统的橡胶软管一般不设置该层。内胶层材料通常为丁腈橡胶。应按选择光滑内壁，保证流体的线性流速。涂胶织物层由高模量、高强度的聚酯织物灌注橡胶形成，提供一定的管体强度。图2中截面设置了2层涂胶帘线层，每层厚度可达1.2mm 。该层缠绕角度小于50°时，可以满足石油公司国际海事论坛原型试验规范要求。螺旋钢丝层为在管体上螺旋缠绕钢丝。缠绕钢丝增加软管的拉伸和弯曲强度。图2中的典型截面设置了4层螺旋钢丝层。缠绕角度对软管拉伸强度影响较大，对其弯曲强度影响不明显。按规定，缠绕角度一般为55° 。在管端钢丝的缠绕角度增大，缠绕行程缩短，最终焊接固定于端部法兰。在各螺旋钢丝层和涂胶帘线层间铺放中胶片作为夹层。图2中共设置了4层垫层。外胶层通常为氯丁橡胶或聚氨酯，具有耐环境条件影响的特性、耐气候和海水侵蚀的能力。包裹层为尼龙布，在进行管体整体硫化前缠绕，硫化后被剥掉。漂浮软管需要保证稳定的漂浮状态。通过将闭孔泡沫材料填充到管体中，提供稳定的浮力。其材料为多层闭孔海绵橡胶，能保证整根软管最少20%的剩余浮力。

特征

1、链系是物质要素的一种普遍关系；

2、链系是通过信息相互传递而形成的；

3、链系强调物质之间通过信息传递而相互影响；

4、信息传导是链系的存在的唯一标准，当没有信息进行传递时，物质之间将不在产生链系关系。

在机械工程领域的应用

简介

凸轮轴正时系统是连接曲轴、凸轮轴的装置。在曲轴的带动下将动力传递给凸轮轴，同时保证各轴在不同的速度、加速度以及温度和油压范围内具有精确的转动角度，确保气门开闭的精确性，从而减少有害物质的排放，维持正常的燃烧，降低油耗。而链条传动是正时系统最常见的传动方式，具有免维修、高可靠性以及与车辆同寿命等优点。一般地，直喷类发动机由进气凸轮轴直接驱动高压油泵。根据高压油泵驱动轨迹要求，须在凸轮轴上布置一个油泵凸轮以满足要求。然而，高压油泵凸轮的安装位置则会给凸轮轴带来额外的附加驱动力矩，同时，对正时链系的影响也非常大。

因此研究高压油泵凸轮相位优化对正时链系的影响，对提高发动机的可靠性具有重要意义。主要是采用仿真分析方法研究了高压油泵凸轮相位优化对配气机构与链条张紧力的影响；或者采用试验分析了不同类型张紧器对正时链系的影响，而目前关于基于试验分析高压油泵凸轮相位对正时链系（链条张紧力、柱塞行程）的影响还没有相关的研究报道。我们利用仿真方法模拟高压油泵凸轮相位优化前后对链条张紧力、张紧器柱塞行程的影响，然后再通过试验方法对结果进行验证，目的是揭示高压油泵凸轮相位对正时链系的影响规律。

结论分析

凸轮轴相位提前18度时，在高压油泵初始相位下，新链条18°的张紧器柱塞行程未超过最大允许值3mm，而伸长的链条模型的柱塞行程超过最 0.5% 4 mm大允许值；还可以看出高压油泵相位优化后，新链条模型及伸长的链条模型的柱塞行程明显下 0.5%降至 2mm。

在凸轮轴初始相位时，高压油泵驱动凸轮相位优化前后，链条张紧力与张紧器柱塞行程均未超过允许值；在凸轮轴相位提前18°时，高压油泵驱动凸轮相位优化前，伸长链条模型的柱塞 0.5%行程与链条张紧力均超过最大允许值，高压油泵驱动凸轮相位优化后，两者均降低了。

采用高压油泵初始相位，机油极限温度120℃ 时，柱塞行程均符合最大允许值，正时链条受力的峰值达到了2300N；安全系数只有1.02；采用高压油泵优化相位，正时链条受力峰值为1700N，远小于链条2350N，的疲劳极限。安全系数可以达到1.38。

通过台架试验，分析了高压油泵驱动凸轮相位优化对正时链条张紧力与张紧器柱塞行程的影响。高压油泵驱动凸轮相位优化可以减小正时链条张紧力与张紧器柱塞行程，提高正时链系的安全系数。

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