WO2002090884A1 - Procede et dispositif pour detecter la position d'installation d'un vilebrequin et programme pour detecter cette position d'installation - Google Patents

Procede et dispositif pour detecter la position d'installation d'un vilebrequin et programme pour detecter cette position d'installation Download PDF

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WO2002090884A1
WO2002090884A1 PCT/JP2002/004003 JP0204003W WO02090884A1 WO 2002090884 A1 WO2002090884 A1 WO 2002090884A1 JP 0204003 W JP0204003 W JP 0204003W WO 02090884 A1 WO02090884 A1 WO 02090884A1
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crank
differential
crankshaft
value
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PCT/JP2002/004003
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Iwao Sugimoto
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Hitachi Zosen Corporation
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Publication date
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    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
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    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/30Ships, e.g. propelling shafts and bearings therefor

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for detecting an installation position of an engine crankshaft on a ship, and an installation position detection program.
  • This automatic centering measurement device has strain sensors between the opposing surfaces of a pair of front and rear force rings that connect the main engine (diesel engine) and the propulsion shaft that rotates the probe, and between the crank arms of the main engine. Then, rotate the crankshaft one revolution to detect the amount of displacement (displacement in the axial direction) at a predetermined angular position with respect to the reference position. The amount is visualized on the screen, and the height of the crankshaft bearing is adjusted based on the operator's experience by looking at the visualized graph.
  • this automatic centering measurement device Can be identified to determine the crankshaft bearing whose height should be adjusted.However, it is not clear how much the height should be adjusted. Since it is not possible to detect the position with high accuracy, the actual height adjustment work depends on the experience of the operator, and there is a problem that the adjustment work cannot be performed quickly and accurately. .
  • crankshaft installation position detection method and installation position detection device that can quickly and accurately detect the position of a crankshaft, and an installation position detection program. Disclosure of the invention
  • a first method for detecting a crankshaft installation position is a method for detecting a crankshaft installation position in an engine in which a plurality of bistons are arranged in series,
  • the temporary installation position is newly created by a genetic algorithm, And, based on the newly created temporary installation position, the step of calculating the crank differential is executed, and the evaluation value based on the difference between the calculated differential value at each crank throw and the measured differential value is within an allowable range. Until it enters, the procedure of recreating the temporary installation position by the genetic algorithm is repeated, and the temporary installation position when the evaluation value falls within the allowable range is detected as the installation position of the crank shaft. is there.
  • the second method for detecting the installed position of a crankshaft of the present invention is the first method for detecting an installed position of a crankshaft, wherein:
  • the first installation position detecting device for a crankshaft is a method for setting an installation position to a height position and / or a horizontal position.
  • the crankshaft installation position in an engine in which a plurality of bistons are arranged in series is provided.
  • crank differential calculating means for calculating a crank differential which is a displacement amount between crank arms in a crank throw, a calculated differential value obtained by the crank differential calculating means, and a measurement differential measured by the crank differential measuring means.
  • Evaluation value calculating means for calculating an evaluation value based on a difference from the evaluation value; determining whether or not the evaluation value obtained by the evaluation value calculation means is within an allowable range; If it is within the range, a determination means for determining that the temporary installation position is the installation position of the crankshaft, and if the evaluation value is determined to be out of the allowable range, the temporary installation position is determined. Installation position change to create a new temporary installation position by applying a genetic algorithm to the installation And means,
  • a calculated differential value is obtained using the new temporary installation position, and a calculated differential value is calculated based on a difference between the calculated differential value and the measured differential value. Until the evaluation value falls within the permissible range, the procedure for re-creating the temporary installation position using the genetic algorithm was repeated.
  • the second crankshaft installation position detecting device is the first crankshaft installation position detecting device
  • the installation position is a height position, a Z position, or a horizontal position.
  • the first crankshaft installation position detection program of the present invention relates to an engine in which a plurality of pistons are arranged in series.
  • a program for calculating and detecting the installation position of the crankshaft by a computer device based on a displacement amount between crank arms hereinafter referred to as a crank differential
  • the temporary installation position is Based on the newly created installation position changing step and the newly created temporary installation position, the above calculation step executes the calculation of the crank differential to calculate the calculated differential value for each crank throw and the measured differential value. And a command step for repeatedly performing a procedure of re-creating a temporary installation position by a genetic algorithm in the installation position change step until an evaluation value based on the difference falls within an allowable range.
  • the second crankshaft installation position detection program of the present invention is the first crankshaft installation position detection program, wherein the installation position is a height and a no or horizontal position.
  • the installation position is a height and a no or horizontal position.
  • the installation position in each bearing portion is temporarily set in advance, and this temporary position is set.
  • the crank differential at each crank throw is calculated by the transmission matrix method, and the evaluation value based on the difference between the calculated differential value and the actually measured differential value is calculated. Then, the evaluation value is compared with the allowable value, and if the evaluation value is within the allowable range, the temporary installation position is determined to be an appropriate value.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a crankshaft showing a detection target of a preferred installation height detection method of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a preferred installation height detecting device of the present invention
  • Fig. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a crank differential measuring device in the installation height detecting device.
  • Fig. 4 is a side view showing a mounting state of a measuring portion of the crank differential measuring device on a crankshaft.
  • Fig. 5 is a diagram showing the measurement position on the crankshaft by the measurement unit of the crank differential measurement device
  • FIG. 6 is an overall schematic diagram showing a global coordinate system on the crankshaft
  • Fig. 7 is a schematic front view of the crankshaft at one crank throw
  • Fig. 8 is a schematic side view showing the oral coordinate system of the crankshaft
  • Fig. 9 is a calculation procedure of the crank differential on the crankshaft.
  • FIG. 10 is a front view showing a schematic procedure of a method for detecting the installation height of the crankshaft
  • Fig. 11 is a front view showing the detailed procedure of the method of detecting the installed height of the crankshaft.
  • Fig. 12 is a flow chart showing the detailed procedure for detecting the installed height of the crankshaft.
  • Fig. 13 is a graph showing the crank differential and the set excavated height in the method of detecting the installed height of the crankshaft
  • Fig. 14 is a graph showing the measured differential values in the method of detecting the installed height of the crankshaft.
  • FIG. 15 is a graph showing calculated differential values in the method of detecting the installed height of the crankshaft.
  • the present invention relates to detection of an installation position of a crankshaft in a marine engine, more specifically, detection of an installation height and an installation horizontal position.
  • the crankshaft is detected based on FIGS. 1 to 15.
  • the installation height detection device and the installation height detection method will be described, and the installation horizontal position detection device and the installation horizontal position detection method for the crankshaft will be briefly described.
  • the crankshaft according to the present embodiment is provided, for example, in a large marine engine, and the installation height detection device and the installation height detection method are used when the engine is installed on a hull or when the engine is maintained.
  • the center height position of each bearing on the crankshaft is detected as the installation height.
  • crankshaft 2 As the engine according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, for example, a case where a crankshaft 2 is rotated by seven pistons 1 will be described. That is, at least eight illill bearings 3 are provided, but the rear end of the stern ⁇ of the crankshaft 2 is further supported by the bearing 3 provided on the partition wall. Therefore, the installation height of the crankshaft is eight It is detected as the center height of the bearing 3 at the location (positions # 1 to # 8).
  • # 1 indicates the position of the bearing 3 on the bow side (Fore)
  • # 8 indicates the position of the bearing 3 on the stern side (A ft)
  • # 9 indicates the position of the bearing 3 provided on the bulkhead.
  • a crank pin 12 is provided via a crank arm 11, and the crank pin 12 and the piston 1 are connected to the connecting rod, respectively. 4 are linked through.
  • this installation height detector is a crank differential measuring device that measures the amount of displacement between crank arms 11 (also referred to as crank shaft deflection, hereinafter referred to as crank differential).
  • crank differential is calculated based on the temporary installation height temporarily set as data and the temporary installation height is evaluated by comparing it with the measured differential value input from the crank differential measurement device 21.
  • an installation height calculator 22 for detecting the most accurate installation height.
  • the crank differential measuring device 21 includes a Y-shaped mounting body 31 inserted between the crank arms 11 and a bifurcated portion of the mounting body 31.
  • the measuring rod 32 which is arranged at the same time and is made to be able to move back and forth from the forked part through a spring, and the amount of movement of the measuring rod 32, which is also provided on the mounting body 31, is used as an electric signal.
  • a crank angle detector that detects the rotation angle of the crankshaft 2 (for example, a rotary pulse meter is used) 3 4, these displacement meter 3 3 and the crank angle detector 3 4 Are input through amplifiers 35, 36 and A.ZD converter 37, respectively, to obtain a predetermined crank angle.
  • the two ends of the forked part of the mounting body 3 1 are also provided with a spring body so as to be able to move back and forth similarly to the measuring rod 32, but this is between the crank arm 11 and the mounting body 3. 1 It is for holding itself, so that the pressing force of the spring body provided on the measuring rod 32 is provided on both tip sides of the forked part of the mounting body 31 It is stronger than that of the spring body.
  • the mounting body 31 When measuring a crank differential with the above-mentioned crank differential measuring device 21, as shown in FIGS. 4 and 5, the mounting body 31 is set between the crank arms 11 and at a position opposite to the crank pin 12. After turning about 1 turn, the crank differential is measured when the crank pin 12 is at the top (0 degree Top position) and at the bottom (180 degree B ottom position). Is done. In addition, in the present embodiment, the measurement is performed for the case where it is located at the top and the bottom, in order to detect the installation height in the vertical direction. Therefore, when detecting the displacement of the installation position of the crankshaft 2 even in the horizontal direction, the crankshaft 2 is moved to the 90-degree starboard (Starboard) 'position and the 270-degree portboard (Port) position. Measurement.
  • This installation height calculator 22 is a computer device, keyboard, etc.
  • This installation height calculation device 22 which consists of data input means, output means such as an image display device, various calculation programs and storage means for storing data, etc., is used to determine the installation height of each bearing 3. In advance, it is temporarily set as initial data, and a crank differential is calculated using a formula based on the set temporary installation height, and the calculated differential value and the measurement obtained by the crank differential measuring device 21 are used. The difference from the differential value is evaluated to determine the suitability of the temporary installation height set above.
  • the installation height calculating device 22 can be used to provide data on the crankshaft, such as the number of cylinders (pistons), strokes, crank throws (one piston).
  • the various data such as the mass (weight) of the two crank arms and the crank pins corresponding to the moment, the moment of secondary cross section, and the moment of secondary cross section, and the journal, crank pin, crank arm, etc.
  • the shaft system specification data input means 4 1 for inputting various dimensions of, the temporary installation height setting means 4 2 for temporarily setting the installation height at each bearing 3 as data within a predetermined range, and this temporary installation height
  • the crank differential calculating means 43 for calculating the crank differential corresponding to each crank throw using the temporary installation height set in the setting pot stage 42, and the crank differential calculating means 43
  • Evaluation value calculating means 44 for inputting the calculated differential value calculated by the above and the measured differential value measured by the crank differential measuring device 21 and calculating an evaluation value based on a difference between the two differential values;
  • the evaluation value obtained by the value calculation means 44 and a preset allowable value (an example of the allowable range ffl, whether the lower limit value or the upper limit value depends on the evaluation formula) But Here, it is set as the lower limit.
  • the determination means 45 for determining that the set installation height is inappropriate, and when the installation height set by this determination means 45 is determined to be inappropriate,
  • the installation height changing means 46 that creates (estimates) a new temporary installation height by applying a genetic algorithm (genetic operation) to the temporary installation height.
  • the shaft system data input means 41 the number of cylinders, strokes, mass (weight) of crank throws, secondary moment of cross section, and secondary pole moment of cross section related to the cylinder required for calculation are provided. And various dimensions such as journal, crank pin, crank arm, etc. are also input.
  • the temporary installation height setting means 42 the first bearing (reference bearing) 3 (# 1) on the bow side is used. The installation height is set to zero as the reference value (reference installation height), and the installation height at the second to eighth seven bearings 3 (# 2 to # 8) adjacent to this bearing 3 is set. Is temporarily set, for example, using a random function in the range of 0.40 mm to 10.375 mm and at intervals of 0.025 mm.
  • the set height range and the height interval are set as the installation height changing means (to be described later, when a more optimal temporary installation height is determined by a trowel and a genetic algorithm).
  • With the binary code of “0” and “1” It is to represent.
  • the range from 0.40 mm to +0.375 mm described above is digitized at 0.025 mm intervals, there are 32 steps, which are expressed by binary codes of “0” and “1”. It takes 5 bits (32 steps) to represent.
  • the installation height of the other bearings 3 (# 2 to # 8) with respect to the reference bearing 3 (# 1) can be represented by 5-bit data, and thus the height of the seven bearings 3 is , 35 bits (5 bits x 7 pieces) of data can be represented as a coherent data string (a series of seven bearing height data).
  • the installation height is coded in binary only when using the genetic algorithm, and in other processes it is represented by a decimal number.
  • the heights of the plurality of bearings 3 represented by a decimal number are collectively represented, they are also referred to as a data string.
  • 46 sets of the temporary installation height of each bearing to be initially set are provided (for example, 46 sets are not limited to 46 sets, and may be increased or decreased as appropriate).
  • crank differential calculating means 43 calculates the crank differential at each crankshaft mouth by using the transmission matrix method based on the data of the temporary installation height (which is also a data string).
  • a crawler transfer equation (the coefficient of which is expressed by a coefficient) for transmitting the displacement in a linear part such as a beam.
  • a point transfer equation that transfers displacement at a fulcrum that breaks the continuity of the beam (its coefficient is called the point transfer matrix) is used.
  • the transmission matrix along crank ⁇ 2 is defined as a global coordinate system (expressed as X, y, z, also called an absolute coordinate system), and the crank arm 11 and the crank
  • the direction along pin 12 is defined as the local coordinate system (represented by x, t, and r, also called the relative coordinate system).
  • Fig. 6 shows the overall model of crankshaft 2
  • Fig. 7 shows how to set the global coordinate axes for one crank throw
  • Fig. 8 shows how to set the local coordinate axes for one crank throw. Show.
  • S is the matrix transmission matrix
  • P is the point transmission matrix
  • R is the boundary matrix representing the boundary conditions at the bow side
  • R ' is the boundary matrix at the stern side. Is known.
  • n s in the above equation represents the number of sections where the shaft between the bow end (Fore) and the stern end (Aft) is separated by bearings.
  • the state quantity B is a displacement vector q and a force vector Q shown in the following description.Hereafter, using this state quantity as an initial value, the gap transfer equation and the point transfer equation are repeatedly used. State variables are determined over the entire crankshaft.
  • the displacement vector q and the force vector Q which are the state quantities in the global coordinate system, are expressed by the following equations (1) and (2).
  • the vectors in the formula are shown in bold.
  • d x , d y , and cl z indicate displacement or deflection
  • ⁇ ⁇ , ⁇ y , and ⁇ z indicate a twist angle or a radius angle
  • T x, M y, M z indicates a torsional moment or bending moment
  • F x, F y, F z denotes the axial force or shearing force.
  • d x , d t , and d indicate displacement or deflection, and ⁇ ⁇ , ⁇ or twist or radius angle
  • T X , M T and M indicate torsional or bending moments
  • F X , FL and F indicate axial or shear forces
  • the crawler transfer equation for calculating the state quantity from the bow side (fore side, indicated by the letter F in the F) to the stern side (the aft side, indicated by the letter A in the A) is given by the following equation (5). Is done. However, in equation (5), i indicates the bearing number (the number of the shaft separated by the bearing).
  • the coordinate conversion equation (transfer equation) for converting the state quantity from the oral coordinate system to the global coordinate system is expressed by the following equation (7).
  • the coordinate conversion formula (transmission formula) from the journal to the crankham is expressed by the following formula (8).
  • h 2 [0 0 0 k y d y0 zO ⁇
  • the data of the initial temporary installation height is substituted into (where d y is constant), and the data of the new temporary installation height generated and changed by the genetic algorithm is added to d z Q. Entered (however, the subscript 0 (d0) of d means the initial value).
  • the subscript 0 (d0) of d means the initial value).
  • d xl and d yl d z i are the displacements at the bow side of the crank throw
  • d X 2 dd are the displacement at the stern side of the crank throw
  • a is the crank throw.
  • the distance D between the adjacent crank throws is expressed by the following equation (11) (However, the suffix 1 of d indicates the (b) position in FIG. 9 described later. , Likewise, the subscript 2 indicates the (] ⁇ ) position in Figure 9)
  • crank differential can be obtained by the following equation (14).
  • T j. ul ., ial is assigned to the right side of the coordinate transformation expression of (?) expression.
  • n the total number of pistons.
  • the evaluation value is compared with a preset allowable value, and the evaluation value exceeds the allowable value in one of the 46 sets of installation height data.
  • the calculated differential value and the measured differential value of the temporary installation height data string of the set almost match, and accordingly, the value of the temporary installation height data set temporarily Is determined to be almost correct, and that fact is output to the display device.
  • the output may be a data string of all the temporary installation heights whose evaluation values exceed the allowable value, or only those having the highest evaluation values.
  • the evaluation value is less than or equal to the allowable value in all the 46 sets of temporary installation height data columns, all calculated differential values are distant from the measured differential values. Indicates that the value of the data column of the temporary installation height set initially is not appropriate, and that fact is input to the installation height changing means 46.
  • the installation height changing means 46 a genetic operation, that is, a genetic algorithm is performed on the data strings of all the installation heights initially set, and a data string of a new temporary installation height is obtained. Created. Specifically, the h 2 in (1 0) where d z. Is changed.
  • the installation height is binary coded.
  • the genetic algorithm used here is, for example, a selection that eliminates a data string with a low evaluation value and proliferates a data string with a high evaluation value among the 46 data strings, and rearranges a part of the data string.
  • a crossover or mutation that reverses a bit at any position in the sequence is used.
  • a crank differential measuring device 21 measures a crank differential at a predetermined crank angle position in each crank throw and inputs the measured differential value.
  • the axis system specification data input means 41 uses the number of cylinders related to the cylinder, the stroke, the mass of the crank throw, and the inertia moment required for the calculation. Input various dimensions such as a journal, a crank, a crank pin, and a crank arm.
  • the temporary installation height setting means 42 sets, for example, 46 sets of data rows of the temporary installation height as initial values for each bearing 3.
  • step 4 at a crank deflection calculating unit 4 3, for each crank throw by using transfer Conclusions Li box method, the bow-side displacement (d xl, d y have d zl) (Fig. 9 (b) position) and the aft displacement (d x 2, d y 2 , d z 2) ((h in Fig. 9) after determining the position), (1 1) and (1 2)
  • the crank differential is calculated by using.
  • the evaluation value calculating means 44 calculates an evaluation value based on the difference between the calculated differential value and the measured differential value, and then returns to Step 6 (trowel, this evaluation value is set in advance).
  • the calculated data is compared with the It is determined whether the threshold value is appropriate. In other words, if the evaluation value exceeds the allowable value, it is determined that the installation height at bearing 3 for each crank throw set as the temporary installation height is appropriate, and is output as the current installation height.
  • the installation height changing means 46 will set the temporary installation height as the initial value.
  • the genetic data processing is applied to the data sequence of the new height, and a new data sequence of 46 temporary installation heights is created.
  • step 4 After that, proceed to step 4 again, after the calculation of the crank differential is performed, the evaluation is performed by the evaluation formula, and if any one of the above-mentioned 46 data strings exceeds the allowable value, Then, the data column of the temporary installation height is determined to be the current installation height and output.
  • step 7 the installation height changing means 46 again uses the genetic algorithm again to After changing the temporary installation height data column and creating a new temporary installation height data column of 46 sets, the same procedure as above is repeated until the evaluation value exceeds the allowable value ( Until it enters the acceptable west).
  • Fig. 11 and Fig. 12 are connected to each other at the parts 1 and * 2.
  • the procedure in the first half shown in Fig. 11 is for calculating the state quantities on the bow side
  • the procedure in the second half shown in Fig. 12 is based on the state quantities obtained in the first half. It calculates the displacement at crank throw. Then, the entire calculation procedure is repeatedly performed for each predetermined crank angle (+ ⁇ ). ⁇
  • Fig. 13 shows comparison data between the measured differential value and the calculated differential value when the installation height is estimated.
  • Fig. 13 (a) shows the comparison of the differential values, which are almost the same, and are therefore drawn as a single line on the graph.
  • Figure 13 (b) shows the set (estimated) installation height.
  • Fig. 14 shows the measurement results of the crank differential during one revolution in each crank throw
  • Fig. 15 shows the calculated differential values in that case.
  • the installed height of each bearing is temporarily set in advance as initial data, and based on the temporary installed height, the transmission matrix method is used. Using this, the crank differential at each crank throw is calculated and the evaluation value based on the difference between the calculated differential value and the actually measured differential value is calculated. If the temporary installation height is judged to be appropriate, on the other hand, if the evaluation value is out of the allowable range, a genetic algorithm is applied to the temporary installation height to create a new temporary installation height. Then, the procedure for obtaining the calculated differential value is repeated, so that it is quicker and more accurate than in the conventional case based on the experience of the operator. The installation position of the crankshaft can be detected.
  • the detection of the installation height of the crankshaft has been described.
  • the installation horizontal position of the crankshaft can also be detected by the same device and method as described above.
  • the phrase “installation height” is read as “installation horizontal position” and the procedure is followed to quickly and accurately determine the installation horizontal position of the crankshaft. It can be detected well.
  • crank deflection will be determined using the following (1 6), also Oite the data sequence generated by the genetic algorithm, (1 0) of h 2 in equation d y. Is changed (however, d z is fixed).
  • crank differential measuring device for actually measuring the crank differential at each crank throw is described.
  • the crank differential measuring device is not necessarily required. In short, what is necessary is just to input the measured value of the crank differential to the installation height calculation device or the installation horizontal position calculation device.
  • the installation height calculation device or the installation horizontal position calculation device in the above embodiment calculates the above-described accurate installation height of the crankshaft and the installation horizontal position of the crankshaft by using a computer device. Detection).
  • the crankshaft installation height calculation (detection) program consists of the specification data input step for inputting the specification data of the crankshaft 2 to the arithmetic unit, and the actual crankshaft throw corresponding to each biston.
  • An actual measurement input step for inputting the actual measured value of the crank differential, which is the amount of displacement between the crank arms, and a data string of the installation height of each of the remaining bearings with respect to the reference installation height of the reference bearing of the crankshaft (each bearing)
  • the temporary installation length setting step for temporarily setting at least one set of the installation height data of a series of installation height data) and each crank using the transmission matrix method based on the data of the temporary installation height.
  • a differential calculation step for calculating the crank differential in the slow, a calculated differential value obtained in the differential calculation step, and a measurement differential input in the above-described actual measurement value input step An evaluation value calculation step for calculating an evaluation value based on a difference between the evaluation value and the evaluation value; a determination step for determining whether the evaluation value calculated in the evaluation value calculation step is within an allowable range; If it is determined that all the evaluation values of the data rows of the temporary installation height in each of the above sets are out of the permissible range, the propagating algorithm is applied to the data rows of the temporary installation heights of all the above sets.
  • An instruction step for repeatedly performing a procedure of regenerating a data string of a temporary installation height by a genetic algorithm in the installation height changing step is provided.
  • a code step for converting the installation height data string into a binary code and a binary coded installation height data string are used.
  • a decoder step is provided for returning to decimal (encoded in decimal).
  • crankshaft installation horizontal position calculation (detection) program includes specification data input steps for inputting the specification data of the crankshaft 2 to the calculation device, and the actual crank throw throw corresponding to each piston.
  • An actual measurement value input step for inputting the actual measured value of the crank differential, which is the measured displacement between the crank arms, and a data string of the installation horizontal position of each of the remaining bearings with respect to the reference installation horizontal position of the reference bearing of the crankshaft.
  • a set of bearing horizontal position data for each bearing is arranged in series
  • a temporary installation horizontal position setting step for temporarily setting one or more sets, and data of the temporary installation horizontal position set in this temporary installation horizontal position setting step.
  • a differential calculation step for calculating a crank differential for each crank throw using the transmission matrix method based on the sequence, a calculated differential value obtained in the differential calculation step, and a measured differential value input in the input step described above.
  • the means of the installation height calculating device 22 (excluding the input means, for example, provisional installation height setting means, crank differential calculation means, evaluation value calculation means, judgment means, installation height changing means, etc.)
  • it is composed of a general-purpose arithmetic circuit and a program for executing the procedure performed by each of these units, or is configured by a circuit configured to execute the procedure (function) of each unit.
  • each bearing when detecting the installation position (installation height or Z and installation horizontal position) of the crankshaft, each bearing is detected.
  • the installation position in each part is temporarily set in advance as initial data, and based on the temporary installation position, the crank differential for each crank throw is calculated by the transmission matrix method, and this is calculated.
  • An evaluation value is calculated based on the difference between the measured differential value and the actually measured differential value, and the evaluation value is compared with the allowable value.If the evaluation value is within the allowable range, the temporary installation position is appropriate.
  • the crankshaft installation position detection and installation position detection device described in the above embodiment for example, the installation height at each bearing portion of the crankshaft when the ship is unloaded and loaded is measured. Therefore, the amount of deformation related to the hull can be detected, and therefore, when a new ship is built next time, the crankshaft is taken into account in consideration of this amount of deformation, that is, with the load loaded.
  • An amount of deformation in the opposite direction can be given in advance so as to be substantially straight.
  • crankshaft installation position detection method and the like of the present invention can quickly and accurately detect the installation position of the crankshaft, and thus is suitable for work when installing the engine on the hull.

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Description

明 細 書 クランク軸の据付位置検出方法および検出装置並びにその位置検 出用プログラム 技術分野
本発明は、 船舶におけるエンジンのクランク軸の据付位置を検出 する方法および装置並びに据付位置検出用プログラムに関する。 背景技術
一般に、 船体にエンジンを据え付ける場合、 そのクランク軸の中 心位置を正確に出す必要がある。
従来、 クランク軸の中心位置を調整する装置としては、 特開平 8 - 9 1 2 8 3号公報に開示された、 主機関の心出し自動計測装置が ある。
この心出し自動計測装置は、 主機関 (ディーゼル機関) とプロべ ラを回転させる推進軸とを連結する前後一対の力ップリ ングの対向 面間および主機関のクランクアーム間にそれぞれ歪センサを取り付 けておき、 そしてクランク軸を 1 回転させて、 基準位置に対する所 定角度位置でのずれ量 (軸方向での変位量) を検出するとともに、 コンピュータ装置に取り込み、 次にこれら検出されたずれ量を画面 上にて視覚化させるようにするとともに、 この視覚化されたグラフ を見て、 クランク軸の蚰受の高さを、 作業者の経験に基づき調整す るようにしたものである。
この心出し自動計測装置の構成によると、 どのクランクアーム間 の距離がずれているかを検出して、 高さ調整を行うべきクランク軸 の軸受を特定することができるが、 どの程度、 高さを調整すればよ いのかが分からないため、 すなわちクランク軸の位置を精度良く検 出することがでないため、 実際の高さの'調整作業は、 作業者の経験 に頼っており、 したがってその調整作業を迅速に且つ精度良く行う ことができないという問題があった。
そこで、 本発明は、 クランク軸の位置を迅速に且つ精度良く検出 し得るクランク軸の据付位置検出方法および据付位置検出装置並び に据付位置検出用プログラムを提供することを目的とする。 発明の開示
本発明の第 1 のクランク軸の据付位置検出方法は、 複数個のビス トンが直列に配置されたエンジンにおけるクランク軸の据付位置を 検出する方法であって、
各ピス トンに対応するクランクスローでの実際に測定されたクラ ンクアーム間の変位量であるクランクデフの実測値を入力する工程 と、 クランク軸の基準軸受における基準据付位置に対する残りの各 軸受の据付位置をデータとして仮に設定する工程と、 この設定工程 にて設定された仮据付位置に基づき、 伝達マ トリ ックス法を用いて 各ク ランクスローにおけるクランクデフを演算する工程と、 この演 算工程にて求められた演算デフ値と上記測定された測定デフ値との 差に基づく評価値を演算した後、 この評価値が許容範囲内であるか 否かを判断する工程と、 この判断工程にて評価値が許容範囲外であ ると判断された場合に、 上記仮据付位置を遺伝的アルゴリズムによ り新しく作成する工程とから構成し、 且つこの新しく作成された仮据付位置に基づき、 上記クランクデ フを演算するェ-程を実行して、 各クランクスローにおける演算デフ 値と上記測定デフ値との差に基づく評価値が許容範囲内に入るまで 、 仮据付位置を遺伝的ァルゴリズムによ り作成し直す手順を繰り返 し行い、 評価値が許容範囲内に入った時点での仮据付位置をクラン ク軸の据付位置として検出する方法である。
また、 本発明の第 2 のクランク軸の据付位置検出方法は、 第 1 の クランク軸の据付位置検出方法において、
据付位置を、 高さ位置および/または水平位置とする方法である 本発明の第 1 のクランク軸の据付位置検出装置は、 複数個のビス トンが直列に配置されたエンジンにおけるクランク軸の据付位置を 検出する装置であって、
各クラ ンク軸での据付位置をデータとして仮に設定する仮据付位 置設定手段と、 この仮据付位置設定手段にて設定された仮据付位置 に基づき、 伝達マ ト リ ックス法を用いて、 各クランクスローにおけ るクランクアーム間の変位量であるクランクデフを演算するクラン クデフ演算手段と、 このクランクデフ演算手段により求められた演 算デフ値とク ランクデフ測定手段によ り測定された測定デフ値との 差に基づく評価値を演算する評価値演算手段と、 この評価値演算手 段にて求められた評価値が許容範囲内であるか否かを判断するとと もに、 評価値が許容範囲内にある場合、 当該仮据付位置がクランク 軸の据付位置であると判断する判断手段と、 この判断手段にて評価 値が許容範囲外であると判断された場合に、 当該仮据付位置に遗伝 的アルゴリズムを施して新たな仮据付位置を作成する据付位置変更 手段とから構成し、
且つ上記据付位置変更手段にて新たな仮据付位置が作成された場 合、 この新たな仮据付位置を用いて演算デフ値を求めるとともに、 この演算デフ値と上記測定デフ値との差に基づく評価値が許容範囲 内に入るまで、 仮据付位置を遺伝的ァルゴリズムによ り作成し直す 手順を繰り返し行わせるようにしたも.のである。
また、 本発明の第 2 のクランク軸の据付位置検出装置は、 第 1 の クランク軸の据付位置検出装置において、
据付位置を、 高さ位置および Zまたは水平位置としたものである さ らに、 本発明の第 1 のクランク軸の据付位置検出用プログラム は、 複数個のピス トンが直列に配置されたエンジンにおけるクラン ク軸の据付位置を、 クランクアーム間の変位量 (以下、 クランクデ フという) に基づき、 コ ンピュータ装置に演算させて検出するため のプログラムであって、
各ピス トンに対応するクランクスローでの実際に測定されたクラ ンクデフの実測値の入力ステップと、 クランク軸の基準軸受におけ る基準据付位置に対する残りの各軸受の据付位置をデータとして仮 に設定する設定ステップと、 この設定ステップにて設定された仮据 付位置に基づき伝達マ ト リ ックス法を用いて各クランクスローにお けるクランクデフを演算する演算ステツプと、 この演算ステツプに て求められた演算デフ値と上記入力された測定デフ値との差に基づ く評価値を演算した後、 この評価値が許容範囲内であるか否かを判 断する判断ステツプと、 この判断ステツプにて評価値が許容範囲外 であると判断された場合に、 当該仮据付位置を遗伝的アルゴリズム によ り新しく作成する据付位置変更ステップと、 この新しく作成さ れた仮据付位置に基づき、 上記演算ステップにおいてクランクデフ の演算を実行させて、 各クランクスローにおける演算デフ値と上記 測定デフ値との差に基づく評価値が許容範囲内に入るまで、 上記据 付位置変更ステツプにおいて仮据付位置を遺伝的ァルゴリズムによ り作成し直す手順を繰り返し行う命令ステップとを具備したもので ある。
また、 本発明の第 2 のクランク軸の据付位置検出用プログラムは 、 上記第 1 のクランク軸の据付位置検出用プログラムにおいて、 据付位置を、 高さおよびノまたは水平位置としたものである。 上記の各発明の構成によると、 クランク軸の据付位置、 すなわち 据付高さまたは/および据付水平位置を検出する際に、 予め、 各軸 受部分での据付位置を仮に設定しておき、 この仮据付位置に基づき 、 伝達マ トリ ックス法を用いて、 各クランクスローでのクランクデ フを演算によ り求めるとともに、 この演算デフ値と実際に測定され た測定デフ値との差に基づく評価値を求め、 そしてこの評価値と許 容値とを比較し、 評価値が許容範囲内にある場合には、 当該仮据付 位置が適正な値であると判断し、 一方、 評価値が許容範西外にある 場合には、 仮据付位置のデータ列に遺伝的アルゴリズムを施して、 新たな仮据付位置のデータ列を設定し、 再度、 演算デフ値を求めて その評価値と許容範囲とを比較する手順を繰り返し、 しかも評価値 が許容範囲内に入るまで繰り返すようにしたので、 従来のように、 作業者の経験に基づく場合に比べて、 迅速に且つ精度良く クランク 軸の据付位置を検出することができる。 図面の簡単な説明
第 1 図は、 本発明の好ましぃ据付高さ検出方法の検出対象を示す クランク軸の概略構成図、
第 2図は、 本発明の好ましい据付高さ検出装置の概略構成を示す ブロック図、
第 3図は、 据付高さ検出装置におけるクランクデフ測定装置の概 略構成を示すブロック図、 · 第 4図は、 クランクデフ測定装置における測定部のクランク軸へ の取付状態を示す側面図、
第 5図は、 クランクデフ測定装置の測定部によるクランク軸での 測定位置を示す図、
第 6図は、 クランク軸におけるグロ一バル座標系を示す全体模式 図、
第 7図は、 クランク軸の 1 クランクスローでの模式正面図、 第 8図は、 クランク軸の口一カル座標系を示す模式側面図、 第 9図は、 クランク軸におけるクランクデフの演算手順を説明す る模式図、
第 1 0図は、 クランク軸の据付高さ検出方法の概略手順を示すフ 口一図、
第 1 1 図は、 クランク軸の据付高さ検出方法の詳細手順を示すフ 口一図、
第 1 2図は、 クランク軸の据付高さ検出方法の詳細手順を示すフ ロー図、
第 1 3図は、 クランク軸の据付高さ検出方法におけるクランクデ フおよび設定掘付高さを示すグラフ、 第 1 4図は、 クランク軸の据付高さ検出方法における測定デフ値 を示すダラフ、
第 1 5図は、 クランク軸の据付高さ検出方法における演算デフ値 を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
本発明を、 より詳細に説明するために、 添付の図面に従って説 明する。
本発明は、 舶用エンジンにおけるクランク軸の据付位置、 より具 体的には、 据付高さおよび据付水平位置の検出に関する。
ところで、 据付高さの検'出と据付水平位置の検出とは、 基本的に は、 同一の手順にて行われるため、 本実施の形態では、 図 1〜図 1 5に基づき、 クランク軸の据付高さ検出装置および据付高さ検出方 法について説明し、 クランク軸の据付水平位置検出装置および据付 水平位置検出方法については、 簡単に説明する。
本実施の形態に係るクランク軸は、 例えば舶用の大型エンジンに 設けられるものであり、 またその据付高さ検出装置および据付高さ 検出方法は、 エンジンを船体に据え付ける際またはエンジンのメン テナンス時に、 クランク軸における各軸受の中心高さ位置を据付高 さとして検出するものである。
本実施の形態に係るエンジンとしては、 図 1 に示すように、 例え ば 7個のピス トン 1 によりクランク軸 2を回転させる場合について 説明する。 すなわち、 ililll受 3 は少なく とも 8個設けられることにな るが、 クランク軸 2の船尾侧の後端部はさらに隔壁に設けられた軸 受 3 に支持されている。 したがって、 クランク軸の据付高さは 8箇 所 ( # 1 〜 # 8位置) の軸受 3の中心高さとして検出される。 なお 、 # 1 は船首側 ( F o r e ) の軸受 3 の位置を示し、 # 8 は船尾側 ( A f t ) の軸受 3 の位置を示し、 # 9 は隔壁に設けられた軸受 3 の位置を示す。 勿論、 クランク軸 2 の各ピス トン 1 に対応する位置 には、 クランクアーム 1 1 を介してク ランク ピン 1 2が設けられる とともに、 このク ランクピン 1 2 とピス トン 1 とがそれぞれコネク ティ ングロッ ド 4 を介して連結されている。
以下、 据付高さ検出装置について説明する。
この据付高さ検出装置は、 大きく分けて、 図 2 に示すように、 ク ランクアーム 1 1 間の変位量 (ク ランクシャフ トデフレクシヨ ンと もいい、 以下、 クランクデフという) を計測するクランクデフ測定 装置 2 1 と、 データとして仮に設定された仮据付高さに基づきクラ ンクデフを演算するとともにクランクデフ測定装置 2 1 から入力さ れた測定デフ値と比較することによ り仮据付高さを評価して最も確 かな据付高さを検出するための据付高さ演算装置 2 2 とから構成さ れている。
上記ク ランクデフ測定装置 2 1 は、 図 3およ'び図 4に示すように 、 クランクアーム 1 1 間に挿入される Y字形状の取付体 3 1 と、 こ の取付体 3 1 の二股部分に配置されるとともにこの二股部分からば ね体を介して出退自在にされた測定棒 3 2 と、 同じく取付体 3 1 に 設けられて上記測定棒 3 2 の出退量を電気信号と して検出する変位 計 3 3 と、 クランク軸 2 の回転角度を検出するク ランク角検出器 ( 例えば、 回転パルス計が用いられる) 3 4 と、 これら変位計 3 3お よびクランク角検出器 3 4からの検出信号をそれぞれ増幅器 3 5 , 3 6および A .Z D変換器 3 7 を介して入力して、 所定のクランク角 でのクランクデフを求める演算器 3 8 とから構成されている。 なお 、 取付体 3 1 の二股部分の両先端部についても、 測定棒 3 2 と同様 に、 ばね体により出退自在に設けられているが、 これはクランクァ —ム 1 1 間にて取付体 3 1 自身を保持するためのものであり、 した がって測定棒 3 2に設けられているばね体の押付力の方が、 取付体 3 1の二股部分の両先端部側に設けられているばね体のそれより も 強くされている。
上記クランクデフ測定装置 2 1 により、 クランクデフを測定する 場合、 図 4および図 5に示すように、 取付体 3 1 をクランクアーム 1 1間に且つクランクピン 1 2 とは反対側位置にセッ トした後、 ほ ぼ 1回転させて、 クランクピン 1 2が頂部 ( 0度の T o p位置) に 位置するときおよび底部 ( 1 8 0度の B o t t o m位置) に位置す るときのクランクデフが測定される。 なお、 頂部と底部に位置する 場合について測定するようにしたのは、 本実施の形態においては、 鉛直方向での据付高さを検出するためである。 したがって、 水平方 向においてもクランク軸 2の据付位置のずれを検出する場合には、 クランク軸 2が 9 0度の右舷 ( S t a r b o a r d ) '位置および 2 7 0度の左舷 ( P o r t ) 位置にて測定すればよい。
ところで、 実際に底部を測定する場合、 コネクティ ングロッ ドが 邪魔になって測定できないため、 底部から左右に少しずれた位置で ある B S ( S t a r b o a r d o f B o t t o m) および B P ( P o r t o f B o t t o m ) の 2点で測定が行われるととも に、 この 2点での測定値の平均値が、 底部での測定値とされる。 次に、 据付高さ演算装置 2 2について説明する。
この据付高さ演算装置 2 2は、 コンピュータ装置、 キーボー ドな どのデータ入力手段、 画像表示装置などの出力手段、 各種演算用プ ログラムおよびデータを格納する記憶手段などから構成されている この据付高さ演算装置 2 2 は、 各軸受 3 における据付高さを、 予 め、 初期データとして仮に設定するとともに、 この設定された仮据 付高さに基づきクランクデフを演算式を用いて求め、 この演算デフ 値と上記ク ランクデフ測定装置 2 1 にて得られた測定デフ値との差 を評価して、 上記設定された仮据付高さの適否を判断するものであ る。
すなわち、 この据付高さ演算装置 2 2 は、 図 2 に示すよう に、 ク ランク軸に関する諸元デ一夕、 例えばシリ ンダ (ピス トン) の個数 、 ス トローク、 クランクスロー ( 1個のピス トンに対応する両クラ ンクアームおよびクランクピンの部分である) の質量 (重さ) 、 断 面二次モーメン ト、 断面二次極モーメン トなどの種々のデータ、 お よびジャーナル、 クランクピン、 クランクアームなどの各種寸法を 入力する軸系諸元データ入力手段 4 1 と、 各軸受 3での据付高さを 所定範囲内でデータとして仮に設定する仮据付高さ設定手段 4 2 と 、 この仮据付高さ設定芋段 4 2 にて設定された仮据付高さを用いて 、 各クランクスローに対応するク ランクデフを演算するクランクデ フ演算手段 4 3 と、 このクランクデフ演算手段 4 3 によ り演算され た演算デフ値および上記クランク'デフ測定装置 2 1 により測定され た測定デフ値を入力するとともに両デフ値の差に基づく評価値を演 算する評価値演算手段 4 4 と、 この評価値演算手段 4 4 によ り求め られた評価値および予め設定された許容値 (許容範 fflの一例で、 下 限値となるか、 上限値となるかは、 評価式に依存するものであるが 、 ここでは、 下限値として設定される。 ) を入力するとともに比較 し、 評価値が許容値を超えている場合 (許容範囲内である場合) に 、 設定された据付高さが適正であると判断してその旨を出力し、 一 方、 評価値が許容値以下である場合 (許容範囲外である場合) には
、 設定された据付高さが不適正であると判断する判断手段 4 5 と、 この判断手段 4 5 にて設定された据付高さが不適正であると判断さ れた場合に、 上記設定された仮据付高さに遺伝的アルゴリズム (遺 伝的操作) を施して新たな仮据付高さを作成 (推測) する据付高さ 変更手段 4 6 とから構成されている。
次に、 上記各手段における構成をその作用とともに詳しく説明す る。
軸系諸元デー夕入力手段 4 1 では、 演算に必要とするシリ ンダに 関係するシリ ンダの個数、 ス トローク、 クランクスローの質量 (重 さ) 、 断面二次モーメン ト、 断面二次極モーメン ト、 およびジャー ナル、 クランク ピン、 クランクアームなどの各種寸法が入力される また、 仮据付高さ設定手段 4 2では、 船首側の第 1番目の軸受 ( 基準軸受) 3 ( # 1 ) での据付高さを基準値 (基準据付高さ) とし てゼロに設定するとともに、 この軸受 3 に隣接する第 2番目〜 8番 目の 7個の軸受 3 ( # 2 〜 # 8 ) での据付高さを、 例えば一 0 . 4 0 0 m m〜十 0 . 3 7 5 m mの範西にて且つ 0 . 0 2 5 m m間隔で 、 例えばランダム関数を用いて仮に設定する。
このような設定高さ範囲および高さ間隔としたのは、 後述する据 付高さ変更手段 (こて、 遗伝的アルゴリズムにより、 より最適な仮の 据付高さを求める際に、 据付高さを 「 0」 と 「 1」 の 2進コー ドで 表すためである。 上述した一 0 . 4 0 0 m m〜+ 0 . 3 7 5 m mの 範囲を 0 . 0 2 5 m m間隔で数値化すると 3 2段階となり、 これを 「 0」 と 「 1」 の 2進コードで表すのに、 5 ビッ ト ( 3 2段階) 必 要となる。 すなわち、 基準軸受 3 ( # 1 ) に対する他の軸受 3 ( # 2〜 # 8 ) の据付高さを 5 ビッ トのデータにて表すことができ、 し たがって 7個の軸受 3の高さは、 3 5 ビッ ト ( 5 ビッ ト X 7個) の データにて、 まとまったデータ列 ( 7個の軸受の高さのデータを一 連に並べたもの) として表すことができる。 なお、 据付高さが 2進 コード化されるのは、 遺伝子アルゴリズムを使用するときだけで、 それ以外の処理においては、 1 0進数で表される。 勿論、 1 0進数 で表された複数個の軸受 3の高さをまとめて表す場合にも、 データ 列と称する。
そして、 最初に設定する各軸受の仮据付高さのデータ列は 1組以 上、 例えば 4 6組設けられ (勿論、 4 6組に限定されるものではな く、 適宜、 増減し得る) 、
そして、 クランクデフ演算手段 4 3では、 仮据付高さのデータ ( データ列でもある) に基づき、 伝達マ トリ ックス法を用いて、 各ク ランクス口一におけるクランクデフが演算により求められる。
この伝達マ トリ ックス法では、 クランク軸 2全体に亘つて各部の 変位 (以下、 状態量ともいう) を演算する際に、 梁のような直線部 において変位を伝える格間伝達方程式 (その係数を格間伝達マ トリ ックスという) が使用されるとともに、 梁の連続性を断ち切るよう な支点部において変位を伝える格点伝達方程式 (その係数を格点伝 達マ トリ ックスという) が使用される。
以下の説明においては、 クランク籼 2 に沿つて伝達マト リ ックス 法が適用されるが、 クランク軸心 (ジャーナルの軸心でもある) に 沿う方向をグローバル座標系 ( X , y , z で表し、 絶対座標系とも いう) とするとともに、 クランクアーム 1 1およびクランクピン 1 2 に沿う方向をローカル座標系 ( x, t , rで表し、 相対座標系と もいう) とする。
なお、 図 6 にクランク軸 2 をモデル化した全体図を示し、 図 7 に 1 クランクスローでのグロ一バル座標軸の取り方を示し、 図 8 に 1 ク ランクスローでのローカル座標軸の取り方を示す。
以下の説明において、 特に、 言及されていない記号は下記の通り である。
a : ク ランクアーム間の初期長さ
A : 断面積
D : ク ランクアーム間距離
D e f : ク ランクデフ
E : 縦弾性係数
F : せん断力
G : せん断係数
I : 断面二次モーメン ト
J : 断面二次極モーメント
k : 軸受部でのばね定数
L : 長さ
M : 曲げモーメン ト
T : 捩りモーメン ト
Θ : ク ランク角
まず、 下記の式に示すように、 船首側の軸受における状態量 (変 位および作用力) Bを未知数とする方程式を作成する。 なお、 下記 式中、 Sは格間伝達マトリ ックス、 Pは格点伝達マトリ ックス、 R は船首側での境界条件を表す境界マ トリ ックス、 R ' は船尾側での 境界マトリ ックスで、 それぞれ既知である。
R S n s P n s _ J S n s _ J - · . . P S R lD O
なお、 上記式中の沿え字 n s は、 船首端 ( F o r e ) と船尾端 ( A f t ) の間における軸が、 軸受によって区切られる区間の個数を 表している。
そして、 上記の式を解く ことにより、 船首側での状態量 Bが求め られる。
この状態量 Bが、 以下の説明にて示す変位べク トル qおよび力べ ク トル Qであり、 以下、 この状態量を初期値として、 格間伝達方程 式および格点伝達方程式を繰り返し用い、 クランク軸全体に亘つて 状態量が求められる。
すなわち、 グローバル座標系における状態量である変位べク トル qおよび力ベク トル Qは、 下記 ( 1 ) 式および ( 2 ) 式にて表され る。 なお、 式中におけるベク トルは、 太字にて表すものとする。
q = [dx i 1 yΥ dzZ Φχ Φ T}y, Φζ] (1)
Q = [TX Μ yΝ ΜΖZ FFXX FFYY F2] (2)
但し、 ( 1 ) 式中、 d x、 d y、 cl zは変位または撓みを示し、 ま た φ χ、 φ y、 φ zは捩れ角または橈み角を示し、 ( 2 ) 式中、 T x 、 M y、 M zは捩りモーメン トまたは曲げモーメントを示し、 また F x、 F y、 F zは軸力またはせん断力を示す。 .
また、 ローカル 標系における状態量である変位べク トル Q ' お よび力ベク トル Q ' は、 下記 ( 3 ) 式および ( 4 ) 式にて表される q' = [dx dt dr Φ ] τ (3)
Q' = [TX Mt Mr Fx Ft Fr]T (4)
同様に、 ( 3 ) 式中、 d x、 d t , d は変位または撓みを示し、 ま た Φ χ、 Φい は捩れ角または橈み角を示し、 ( 4 ) 式中、 T X、 M T、 M は捩りモーメントまたは曲げモーメントを示し、 また F X、 F L、 F は軸力またはせん断力を示す。
次に、 伝達マ トリ ックス法にて用いられる格間伝達方程式および 格点伝達方程式について説明する。
船首側 ( f o r e側で、 Fの沿え字にて表す) から船尾側 ( a f t側で、 Aの沿え字にて表す) の状態量を求める格間伝達方程式は 、 下記 ( 5 ) 式にて表される。 但し、 ( 5 ) 式中、 i は軸受番号 ( 軸受で区切られる軸の番号) を示す。
(以下、 余白)
らローカル座標系に変換す
6 ) 式にて表される'。
Figure imgf000018_0001
1 0 0 0 0 0
0 co o - sin θ 0 0 0
0 sin θ cosQ 0 0 0
Si 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 cos Θ r sin Θ
0 0 0 0 sin Θ cos Θ 一方、 状態量を、 口一カル座標系からグローバル座標系に変換す る座標変換式 (伝達方程式) は、 下記 ( 7 ) 式にて表される。
Figure imgf000019_0001
例えば、 ジャーナルからクランクァ ムへの座標変換式 (伝達方 程式) は、 下記 ( 8 ) 式にて表される
(8)
Figure imgf000019_0002
journal
o o -i o o o
0 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0
§3 o o o o o -i
0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 0 また、 クランクアームからジャーナルへの座標変換も、 上記 ( 8
) 式が使用される。
また、 クランク ピンからクランクアームへの座標変換式 (伝達方 程式) は、 下記 ( 9 ) 式にて表され、 クランクアームからクランク ピンへの座標変換も、 同じ下記 ( 9 ) 式にて表される。 q g4 o o q
Q' o g4 o Q' (9)
—1 _ pin — 0 0 1一 —1 .
0 0 1 0 0 0
0 1 0 0 0 0
-1 0 0 0 0 0
§4 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 1 0
0 o o -i o 0 ところで、 各軸受 3 における格点伝達方程式は、 下記 ( 1 0 ) 式 て表される。
F
q 1 0 0 A
q
Q hi 1 h2 Q (10)
.1. i +1 .0 0 1 一 1 .1_ i
二で
Figure imgf000020_0001
h2 = [0 0 0 kydy0 zO Γ なお、 上記 h 2における d z。 に初期の仮据付高さのデータが代入 され (但し、 d y。 は一定とする) 、 またこの d z Q に、 遺伝的アル ゴリズムにより生成され変更された新たな仮据付高さのデータが入 力される (但し、 dの添え字の 0 (ゼ 0 ) は初期値を意味する) 。 次に、 クランクデフの演算手順について説明する。
こ こで、 d x l , d y l d z iをクランクスローにおける船首側部 分での変位量とし、 d X 2 d d をクランクスローにおける 船尾側部分での変位量とし、 また aをクランクスローでの初期長さ とすると、 互いに隣接するクランクスロー間の距離 Dは下記 ( 1 1 ) 式にて表される (但し、 dの添え字の 1 は、 後述する図 9の ( b )·位置を示し、 同じく、 添え字の 2は、 図 9の ( ]ι ) 位置を示す)
D = (a + dx2一 dxl)2 +(dy2― dyl)2+(dz2一 d2])2 (11)
また、 ピス ト ンの上死点 ( T D C , 0度) での距離を D。、 ピス トンの下死点 ( B D C , 1 8 0度) での距離を D s。とすると、 ク ランクデフ (D e f ) は、 下記 ( 1 2 ) 式にて表される。 Def = D0-D180 (12) ところで、 aのオーダは 1 0 2 m mであり、 また d x , d y , cl z は 1 0 — 3 m mであるため、 上記 ( 1 1 ) 式は下記 ( 1 3 ) 式のよ うに変形することができる。
^ . 2a(dx2— dxl)— ,— (dx2 -dxI)2 +(dy2— dy】)2 +(dz2— dzl)2
D ά 卞
D + a D + a
= dx2 ~Qxi (13) ここで
D + a = 2a
Figure imgf000021_0001
したがって、 クランクデフは、 下記 ( 1 4 ) 式にて求めることが できる。
Def = (dx2-dxl)0-ldx2-dxl)lg0 (14J
( 1 4 ) 式から分かるように、 クランクデフは、 殆ど、 クランク 軸心方向での変形量に依存している。
ここで、 上記演算式に基づく クランクデフの具体的な演算^順を
、 図 9 に基づき説明する。 ここでは、 1 クランクスローに着目 して各部材ごとの演算工程と して、 順番に説明する。
第 1 工程. ( a ) の軸受部分では、 ( 5 ) 式の格間伝達方程式が 用レ 6れる。 . 第 2工程. ( b ) の折曲部では、 第 1 工程における ( 5 ) 式の左 辺を ( 6 ) 式の座標変換式の右辺に代入し、 その時の ( 6 ) 式の左 辺を ( 8 ) 式の座標変換式の右辺 (ジャーナル) に代入する。 第 3 工程. ( c ) のクランクアームでは、 第 2工程における ( 8
) 式の左辺を ( 5 ) 式の右辺に代入する。 第 4工程. ( d ) の折曲部では、 第 3工程における ( 5 ) 式の左 辺を ( 9 ) 式の座標変換式の右辺に代入する。
第 5工程. ( e ) のクランクピンでは、 第 4工程における ( 9 ) 式の左辺を ( 5 ) 式の右辺に代入する。
第 6工程. ( f ) の折曲部では、 第 5工程における ( 5 ) 式の左 辺を ( 9 ) 式の左辺とする。
第 7工程. ( g ) のクランクアームでは、 第 6工程における ( 9 ) 式の右辺 [ Q ' Q ' 1 ] T a i.mを (' 5 ) 式に代入する。
第 8 工程. ( h ) の折曲部では、 第 7.工程における ( 5 ) 式の左 辺を ( 8 ) 式の左辺とし、 そのときの ( 8 ) 式の右辺の [ q ' Q '
1 ] T j 。 u l. ,i a l を (?) 式の座標変換式の右辺に代入する。
第 9工程. ( i ) の軸受部分では、 第 8工程における ( 7 ) 式の 左辺を ( 5 ) 式の右辺に代入する。 ' また、 あるクランクスロー 1 から隣接するクランクスロー 2への [ ( j 部) に示す支点を境界とする) 伝達は、 ( 1 0 ) 式の格点伝 達方程式が使用され、 第 9工程における ( 5 ) 式の左辺を ( 1 0 ) 式の右辺に代入することにより行われる。
このよう に、 状態量である qおよび Q (Q = 0 ) が、 伝達方程式 の係数である各伝達マ トリ ックスにより、 船首側から船尾側に伝え られて各変位が求められていく。 勿論、 伝達の過程において、 ( 5 ) 式と ( 1 0 ) 式の : f い f , , h p h 2によ り、 Qも変化してい く ことになる。
次に、 評価値演算手段 4 4について説明する。
この評価値演算手段 4 4は、 下記 ( 1 5 ) 式に示すよう に、 測定 デフ値に基づき演算デフ値が適正な値になっているか否かを判断す るための評価値 Hを求めるためのものである。 H =∑ ~ (15)
i=l|Dermesured J- Def | なお、 ( 1 5 ) 式中、 nはピス トンの総個数である。
また、 上記判断手段 4 5では、 評価値と予め設定されている許容 値とが比較されて、 4 6組の据付高さのデ一夕列のいずれかにおい て、 評価値が許容値を超えている場合には、 その組の仮据付高さの データ列に係る演算デフ値と測定デフ値とがほぼ一致しており、 し たがつて仮に設定された仮据付高さデ一夕の値がほぼ正しいと判断 されて、 その旨が表示装置に出力される。 なお、 出力されるものは 、 評価値が許容値を超えている全ての仮据付高さのデータ列でもよ いし、 または最も評価値が優れているものだけであってもよい。 一 方、 4 6組全ての仮据付高さのデータ列において、 評価値が許容値 以下である場合には、 全ての演算デフ値が測定デフ値とは離れた値 になっており、 このことは、 初めに設定された仮据付高さのデータ 列の値が適正でないことを示しており、 その旨が据付高さ変更手段 4 6に入力される。
この据付高さ変更手段 4 6では、 初めに設定された全ての据付高 さのデータ列に対して、 遺伝的操作すなわち遗伝的アルゴリズムが 施されて、 新たな仮据付高さのデータ列が作成される。 具体的には 、 ( 1 0 ) 式における h 2の d z。に変更が加えられる。 勿論 ' ここ では、 上述したように、 据付高さは 2進コード化される。
ここで用いられる遗伝的アルゴリズムとしては、 例えば 4 6組の データ列の内、 評価値が低いデータ列を消滅させるとともに評価値 が高いデータ列を増殖させる淘汰、 データ列の一部同士を組み換え る交叉、 またはデ一夕列の任意位置のビッ トを反転させる突然変異 が用いられる。
次に、 上述したクランクデフの演算手順を使用して、 クランク軸 の据付高さを検出する手順を、 図 1 0に示す概略フローに基づき説 明する。 なお、 この手順は、 本発明の据付高さを検出するためのコ ンピュータプログラム (後述する) と同一の内容でもある。
まず、 ステップ 1 に示すように、 クランクデフ測定装置 2 1 によ り、 各クランクスローでの所定クランク角度位置におけるクランク デフを測定するとともに、 この測定デフ値を入力する。
次に、 ステップ 2に示すように、 軸系諸元データ入力手段 4 1 に て、 演算に必要とするシリ ンダに関係するシリ ンダの個数、 ス ト口 ーク、 クランクスローの質量、 慣性モーメン ト、 およびジャーナル 、 クランクピン、 クランクアームなどの各種寸法を入力する。
次に、 ステップ 3 に示すように、 仮据付高さ設定手段 4 2 にて、 各軸受 3での初期値としての仮据付高さのデータ列を例えば 4 6組 設定する。
次に、 ステップ 4に示すように、 クランクデフ演算手段 4 3 にて 、 伝達マ ト リ ックス法を用いて各クランクスローごとに、 船首側の 変位 ( d x l , d yい d z l ) (図 9の ( b ) 位置) および船尾側の 変位 ( d x 2, d y 2, d z 2) (図 9の (h ) 位置) を求めた後、 ( 1 1 ) 式および ( 1 2 ) 式を用いてクランクデフを演算により求め る。
次に、 ステップ 5 に示すように、 評価値演算手段 4 4にて、 演算 デフ値と測定デフ値との差に基づく評価値を演算した後、 ステップ 6 (こて、 この評価値が予め設定された許容値と比較されて、 演算デ フ値が適正であるか否かが判断される。 すなわち、 評価値が許容値 を超えている場合、 仮据付高さとして設定された各クランクスロー における軸受 3での据付高さが適正であると判断され、 現在の据付 高さであるとして出力される。
以上の各ステップを、 4 6組全ての据付高さのデータ列について 行い、 一つでも評価値が許容値を超えているものがあれば (許容範 囲内である場合) 、 上記出力をもって処理は終了する。
一方、 全ての組の据付高さのデータ列において、 評価値が許容値 以下である場合には、 ステップ 7 に示すように、 据付高さ変更手段 4 6 にて、 初期値としての仮据付高さのデータ列に対して遺伝的ァ ルゴリズムによる処理が施されて新たな仮据付高さのデータ列が 4 6組作成される。
その後、 再び、 ステップ 4に進み、 クランクデフの演算が行われ た後、 評価式による評価が行われ、 上記 4 6組のデータ列の内、 一 つでも、 評価値が許容値を超えた場合には、 その仮据付高さのデー 夕列が、 現在の据付高さであると判断されて出力される。
また、 上記 4 6組全てのデータ列の評価値が許容値以下である場 合には、 やはり、 ステップ 7に進み、 据付高さ変更手段 4 6 にて、 再度、 遺伝的アルゴリズムにより、 現在の仮据付高さのデータ列に 対して変更が加えられて新たな仮据付高さのデータ列が 4 6組作成 された後、 上記と同じ手順が繰り返され、 評価値が許容値を超える まで (許容範西内に入るまで) 続けられる。
なお、 図 1 1および図 1 2に詳細な計算手順を参考として掲げて おく。 '
図 1 1 と図 1 2 とは、 1および※ 2 の部分で互いに連結された フローであり、 図 1 1 に示す前半部分の手順は船首側の状態量の演 算を行う ものであり、 また図 1 2に示す後半部分の手順は前半部分 で得られた状態量に基づき各クランクスローでの変位を演算するも のである。 そして、 所定のクランク角度 (+ α ) ごとに、 全体の演 算手順が繰り返して行われる。 ·
こ こで、 図 1 3 に、 測定デフ値と据付高さを推定した場合の演算 デフ値との比較データを示す。 図 1 3 ( a ) はデフ値の比較を示す が、 両者ともほぼ一致し、 したがってグラフ上では 1本の線として 描かれている。 また、 図 1 3 ( b ) は設定 (推測) した据付高さを 示している。
なお、 この据付高さ検出装置では、 クランク軸が 1回転する間で のクランクデフの演算が行われるため、 鉛直方向での据付高さの計 算以外にも、 水平方向での据付状態も計算される。 図 1 4に各クラ ンクスローにおける 1回転中のクランクデフの測定結果を示し、 図 1 5にその場合の演算デフ値を示す。
上述したように、 クランク軸の据付高さを検出する際に、 各軸受 での据付高さを、 予め、 初期データとして仮に設定しておき、 この 仮据付高さに基づき、 伝達マトリ ックス法を用いて、 各クランクス ローでのクランクデフを演算により求めるとともに、 この演算デフ 値と実際 ίこ測定された測定デフ値との差に基づく評価値を求め、 こ の評価値が許容範囲内であれば仮据付高さが適正であると判断する ようになし、 一方、 評価値が許容範囲外である場合には、 仮据付高 さに遺伝的アルゴリズムを施して、 新たな仮据付高さを作成し、 再 度、 演算デフ値を求める手順を、 繰り返すようにしたので、 従来の ように、 作業者の経験に基づく場合に比べて、 迅速に且つ精度良く クランク軸の据付位置を検出することができる。
ところで、 上記実施の形態においては、 クランク軸の据付高さの 検出について説明したが、 上記と同様の装置および方法によ り、 ク ランク軸の据付水平位置についても検出することができる。
すなわち、 据付高さの検出装置および検出方法において、 「据付 高さ」 という語句を 「据付水平位置」 に読み替えて、 その手順を行 う ことにより、 クランク軸の据付水平位置を、 迅速に且つ精度良く 検出することができる。
但し、 クランクデフについては、 下記 ( 1 6 ) 式を用いて求める ことになり、 また遺伝的アルゴリズムにより生成されるデータ列に おいては、 ( 1 0 ) 式における h 2の d y。に変更が加えられる (但 し、 d z。は一定にされている) 。
Def = (dx2 - dxl)90― (dx2― dxl 270 (16) なお、 説明を分かり易くするために、 据付高さと据付水平位置と の検出装置および検出方法を別個に説明したが、 勿論、 演算に必要 な、 状態量、 格間伝達マ ト リ ックス、 格点伝達マ ト リ ックスには、 据付高さおよび据付水平位置を演算し得る 3次元座標軸での変位が 含まれているため、 同一の検出装置および検出方法にて、 据付高さ と据付水平位置とを一緒に検出することができる。 この据付高さと 据付水平位置とを含んだ語句として、 据付位置を用いている。
また、 上記実施の形態においては、 各クランクスローでのクラン クデフを実際に測定するクランクデフ測定装置を具備させたものと して説明したが、 このクランクデフ測定装置は必ずしも必要とはし ない。 要するに、 クランクデフの実測値を据付高さ演算装置または 据付水平位置演算装置に入力すればよい。 さ らに、 上記実施の形態における据付高さ演算装置または据付水 平位置演算装置には、 上述したクランク軸の正確な据付高さおよび クランク軸の据付水平位置を、 コンピュータ装置を用いて演算 (検 出) するためのプログラムが具備されている。
例えば、 クランク軸の据付高さ演算 (検出) プログラムは、 クラ ンク軸 2の諸元データを演算装置に入力するための諸元データ入力 ステップと、 各ビス トンに対応するクランクスローでの実際に測定 され クランクアーム間の変位量であるクランクデフの実測値を入 力する実測値入カステツプと、 クランク軸の基準軸受における基準 据付高さに対する残りの各軸受の据付高さのデータ列 (各軸受の据 付高さデータを一連に並べたもの) を 1 組以上仮に設定する仮据付 髙さ設定ステップと、 この仮据付高さのデー夕列に基づき伝達マ ト リ ックス法を用いて各クランクスローにおけるクランクデフを演算 するデフ演算ステップと、 このデフ演算ステップにより求められた 演算デフ値と上記実測値入カステツプにて入力された測定デフ値と の差に基づく評価値を演算する評価値演算ステツプと、 この評価値 演算ステップにて演算された評価値が許容範囲内であるか否かを判 断する判断ステップと、 この判断ステップにおいて、 上記各組にお ける仮据付高さのデータ列の評価値が全て許容範囲外であると判断 された場合に、 上記全ての組の仮据付髙さのデータ列に対して遗伝 的ァルゴリズムによる処理を施して新しい仮据付高さのデータ列を 作成する据付高さ変更ステツプと、 且つこの新しく作成されたデ一 夕列に基づき、 上記デフ演算ステツプにおいてクランクデフの演算 を実行させて、 各クランクス口一における演算デフ値と上記測定デ フ値との差に基づく評価値が 1組でも許容範囲内に入るまで、 上記 据付高さ変更ステップにおいて仮据付高さのデータ列を遺伝的アル ゴリズムにより作成し直す手順を繰り返し行う命令ステップとを具 備したものである。 なお、 このプログラムには、 図示しないが、 遺 伝子ァルゴリズムの適用に際して、 据付高さのデータ列を 2進コ一 ド化するコードステップおよび 2進コード化された据付高さのデー 夕列を 1 0進数に戻す ( 1 0進コード化) デコーダステップが具備 されている。
また、 クランク軸の据付水平位置演算 (検出) プログラムには、 クランク軸 2の諸元データを演算装置に入力するための諸元データ 入力ステップと、 各ピス トンに対応するクランクスローでの実際に 測定されたクランクアーム間の変位量であるクランクデフの実測値 を入力する実測値入力ステップと、 クランク軸の基準軸受における 基準据付水平位置に対する残りの各軸受の据付水平位置のデータ列
(各軸受の据付水平位置データを一連に並べたもの) を 1組以上仮 に設定する仮据付水平位置設定ステップと、 この仮据付水平位置設 定ステツプにて設定された仮据付水平位置のデータ列に基づき伝達 マ ト リ ックス法を用いて各クランクスローにおけるクランクデフを 演算するデフ演算ステップと、 このデフ演算ステップにより求めら れた演算デフ値と上記入カステツプにて入力された測定デフ値との 差に基づく評価値を演算する評価値演算ステップと、 この評価値演 算ステップにて求められた評価値が許容範囲内であるか否かを判断 する判断ステップと、 この判断ステップにおいて上記全ての仮据付 水平位置のデータ列の組における評価値が許容範 1 外であると判断 された場合に、 上記全ての仮据付水平位置のデータ列の組に対して 遗伝的アルゴリズムによる処理を施して新しい仮据付水平位置のデ 一夕列の組を作成する据付水平位置変更ステツプと、 この新しく作 成された据付水平位置のデータ列に基づき、 上記デフ演算ステツプ においてクランクデフの演算を実行させて、 その仮据付水平位置の デ一夕列が 1組でも、 各クランクスローにおける演算デフ値と上記 測定デフ値との差に基づく評価値が許容範囲内に入るまで、 上記据 付水平位置変更ステップにおいて仮据付水平位置のデータ列を遺伝 的アルゴリズムにより作成し直す手順を繰り返し行う命令ステップ とを具備している。 勿論、 このプログラムにも、 図示しない力 、 遺 伝子アルゴリズムの適用に際して、 据付水平位置のデータ列を 2進 コード化するコードステツプぉよび 2進コード化された据付水平位 置のデータ列を 1 0進数に戻す ( 1 0進コー ド化) デコーダステツ プが具備されている。
なお、 上記据付高さ演算装置 2 2 の各手段 (入力手段を除いた、 例えば仮据付高さ設定手段、 クランクデフ演算手段、 評価値演算手 段、 判断手段、 据付高さ変更手段など) は、 例えば汎用の演算回路 とこれら各手段で行われる手順を実行させるためのプログラムとに より構成されるか、 または各手段における手順 (機能) を実行する ようにされた回路により構成されている。 勿論、 据付水平位置演算 装置についても、 同様である。
上述したクランク軸の据付位置検出方法およぴ検出装置並びにそ の位置検出用プログラムの構成によると、 クランク軸の据付位置 ( 据付高さまたは Zおよび据付水平位置) を検出する際に、 各軸受部 分での据付位置を、 予め、 初期データとして仮に設定しておき、 こ の仮据付位置に基づき、 伝達マト リ ックス法を用いて、 各クランク スローでのクランクデフを演算により求めるとともに、 この演算デ フ値と実際に測定された測定デフ値との差に基づく評価値を求め、 この評価値と許容値とを比較し、 評価値が許容範囲内にある場合に は、 当該仮据付位置が適正な値であると判断し、 一方、 評価値が許 容範囲外にある場合には、 仮据付位置に遺伝的アルゴリズムを施し て、 新たな据付位置を設定し、 再度、 演算デフ値を求めてその評価 値と許容範囲とを比較する手順を繰り返し、 しかも評価値が許容範 囲内に入るまで繰り返すようにしたので、 従来のように、 作業者の 経験に基づく場合に比べて、 迅速に且つ精度良くクランク軸の据付 位置を検出することができる。
ところで、 上記実施の形態において説明したクランク軸の据付位 置検出および据付位置検出装置を用いて、 例えば船舶における空荷 時および載荷時でのクランク軸の各軸受部分での据付高さを測定す る.ことにより、 その船体に関する変形量を検出することができ、 し たがって次回に新しい船舶を造る場合には、 この変形量を考慮して 、 すなわち荷物を積んでいる状態で、 クランク軸がほぼ真っ直ぐと なるように予め逆方向での変形量を付与しておく ことができる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明のクランク軸の据付位置検出方法等は、 ク ランク軸の据付位置を迅速且つ精度良く検出し得るため、 エンジン を船体に据え付ける際の作業に適している。

Claims

g冃
1 . 複数個のピス トンが直列に配置されたエンジンにおけるクラン ク軸の据付位置を検出する方法であって、
各ピス トンに対応するクランクスローでの実際に測定されたクラ ンクアーム間の変位量であるクランクデフの実測値を入力する工程 と、 求
クランク軸の基準軸受における基準据付位置に対する残り の各軸 の
受の据付位置をデータとして仮に設定する工程と、
この設定工程にて設定された仮据付位置に基づき、 伝達マ ト リ ツ 囲
クス法を用いて各クランクスローにおけるクランクデフを演算する 工程と、
この演算工程にて求められた演算デフ値と上記測定された測定デ フ値との差に基づく評価値を演算した後、 この評価値が許容範囲内 であるか否かを判断する工程と、
この判断工程にて評価値が許容範 H外であると判断された場合に 、 上記仮据付位置を遺伝的ァルゴリズムによ り新しく作成する工程 とから構成し、
且つこの新しく作成された仮据付位置に基づき、 上記クランクデ フを演算する工程を実行して、 各クランクスローにおける演算デフ 値と上記測定デフ値との差に基づく評価値が許容範囲内に入るまで 、 仮据付位置を遺伝的ァルゴリズムによ り作成し直す手順を繰り返 し行い、 評価値が許容範囲内に入つた時点での仮掂付位置をクラン ク軸の据付位置として検出することを特徴とするクランク軸の据付 位置検出方法。
2 . 据付位置が、 高さ位置およびノまたは水平位置であることを特 徵とする請求項 1 に記載のクランク軸の据付位置検出方法。
3 . 複数個のピス トンが直列に配置されたエンジンにおけるクラン ク軸の据付位置を検出する装置であって、
各クランク軸での据付位置をデータとして仮に設定する仮据付位 置設定手段と、
この仮据付位置設定手段にて設定された仮据付位置に基づき、 伝 達マトリ ックス法を用いて、 各クランクスローにおけるクランクァ ーム間の変位量であるクランクデフを演算するクランクデフ演算手 段と、
このクランクデフ演算手段により求められた演算デフ値とクラン クデフ測定手段により測定された測定デフ値との差に基づく評価値 を演算する評価値演算手段と、
この評価値演算手段にて求められた評価値が許容範囲内であるか 否かを判断するとともに、 評価値が許容範.囲内にある場合、 当該仮 据付位置がクランク軸の据付位置であると判断する判断手段と、 この判断手段にて評価値が許容範囲外であると判断された場合に 、 当該仮据付位置に遺伝的アルゴリズムを施して新たな仮据付位置 を作成する据付位置変更手段とから構成し、
且つ上記据付位置変更手段にて新たな仮据付位置が作成された場 合、 この新たな仮据付位置を用いて演算デフ値を求めるとともに、 この演算デフ値と上記測定デフ値との差に基づく評価値が許容範囲 内に入るまで、 仮据付位置を遺伝的ァルゴリズムにより作成し直す 手順を繰り返し行わせるようにしたことを特徴とするクランク軸の 据付位置検出装置。
. 据付位置が、 高さ位置および/または水平位置であることを特 徵とする請求項 3 に記載のクランク軸の据付位置検出装置。
5 . 複数個のビス トンが直列に配置されたエンジンにおけるクラン ク軸の据付位置を、 クランクアーム間の変位量 (以下、 クランクデ フという) に基づき、 コンピュータ装置に演算させて検出するため のプログラムであって、 ,
各ピス 1、ンに対応するクランクスローでの実際に測定されたク ラ ンクデフの実測値の入力ステップと、
クランク軸の基準軸受における基準据付位置に対する残りの各軸 受の据付位置をデータとして仮に設定する設定ステップと、
この設定ステップにて設定された仮据付位置に基づき伝達マ ト リ ックス法を用いて各クランクスローにおけるクランクデフを演算す る演算ステップと、
この演算ステツプにて求められた演算デフ値と上記入力された測 定デフ値との差に基づく評価値を演算した後、 この評価値が許容範 囲内であるか否かを判断する判断ステップと、
この判断ステツプにて評価値が許容範囲外であると判断された場 合に、 当該仮据付位置を遺伝的アルゴリズムにより新しく作成する 据付位置変更ステップと、
且つこの新しく作成された仮据付位置に基づき、 上記演算ステツ プにおいてクランクデフの演算を実行させて、 各クランクスローに おける演算デフ値と上記測定デフ値との差に基づく評価値が許容範 函内に入るまで、 上記据付位置変更ステツプにおいて仮据付位置を 遺伝的アルゴリズムにより作成し直す手順を繰り返し行う命令ステ ップとを具備したことを特徴とするク ランク軸の据付位置検出用プ ログラム。
6 . 据付位置が、 高さ位置および/または水平位置であることを特 徵とする請求項 5 に記載のクランク軸の据付位置検出用プログラム
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