机床健康诊断小型分体式系统的设计

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针对生产现场对机床健康诊断实际需要,提出机床健康诊断小型分体式系统的设计思路,并设计一款基于STM32微控制器和蓝牙传输技术的信号采集与分析诊断系统.整个系统分为信号发射器和信号接收处理器两个模块.信号发射器采集振动传感器的信号,通过蓝牙传输出去;信号接收处理器通过蓝牙接收数据,实现数据的存储、显示和分析功能.最后设计两个试验对整个系统进行实际应用能力验证,验证了装置对机床部件信号的采集传输能力和接收处理器端对数据的接收与处理能力.
其他文献
针对螺纹硬旋铣过程中刀具振动状态的辨识问题开展试验研究.根据硬旋铣的工艺特点设计刀齿切削力监测系统及切削试验,对切削力数据进行频域分析.研究结果表明:硬旋铣机床的刀具切削振动是由断续切削引起的强迫振动无自激振动发生的.
悬挂式单轨大都采用橡胶轮胎,在运行过程中磨耗较为严重.探究了走行轮的驱动方式和初始轮径差这两种因素对车辆走行轮磨耗程度的影响.利用动力学仿真软件UM建立悬挂式单轨动力学模型,以走行轮的磨耗功来评价走行轮的磨耗程度.研究表明:驱动方式主要影响走行轮纵向磨耗功,在直线和曲线两种工况下,同步驱动时走行轮磨耗功均小于独立驱动的走行轮磨耗功;走行轮的磨耗功随初始轮径差的增大而增大,大轮的磨耗程度明显大于小轮,表明走行轮的轮径差不会随着车辆的运行进一步加大.
采用SRV-IV微振动摩擦磨损试验机研究了航空发动机材料DD6镍基单晶高温合金的室温微动摩擦磨损特性.微动试验条件为:试验块与合金球水平垂直接触干摩擦,正向载荷为50~180 N,振幅为60 μm,频率为50 Hz,循环次数为1×105次.试验结果表明:随着正向载荷的增大,磨痕中心区域磨损特征由微凹坑转变为平坦的挤压层;微动摩擦系数大幅度降低60%,微动磨损体积减少88%;微动磨损主要形式为磨粒磨损、黏着磨损、氧化磨损以及造成表面材料脱落的疲劳磨损.
为揭示两级星型齿轮传动系统星轮载荷分配机理,提高星型齿轮传动系统承载能力,提出双联齿轮弯扭耦合振动边界条件,建立考虑双联星轮横向振动的弯扭耦合动力学模型,研究星轮支承刚度对系统均载特性的影响规律.研究结果表明:考虑星轮横向振动的均载分析模型消除了星轮支承刚度足够大的假设,与实际模型更接近;减小星轮支承刚度可以明显改善系统均载性能,且星轮2支承刚度的影响大于星轮3.
面向航天器管路多品种小批量交叉作业的生产模式,针对其接口关系复杂、焊接质量要求高等难点,设计一种基于三维模型驱动的双目视觉机器人焊接方法.通过提取多分支管路三维模型的焊缝坐标信息,结合机器人离线编程技术实现焊接机器人轨迹规划;采用双目立体视觉相机,开发了焊缝管子边缘识别算法和管道姿态计算方法,实现了管路的空间精确定位,通过焊接试验验证了该方法的有效性.
叶片式阻尼器出力特性具有较强的非线性,为建立准确的力学模型,以实验室的一种叶片式阻尼器为研究对象,对其进行示功试验以获得它的出力特性;以双曲正切模型和双曲正切改进模型为基础,依据示功试验的实验数据选用顺序选择遗传算法辨识出这两种模型的参数,并在Matlab中进行出力仿真.结果表明:仿真得到的示功曲线与实验的示功曲线较为吻合,验证了这两种模型的准确性,双曲正切改进模型对比原模型具有更高的精度.
基于二次调频小波理论,提出函数积分运算的二次调频小波变换计算方法.应用此方法,仅利用时变结构的加速度响应信号就可以重构出速度和位移响应信号并将振动微分方程转换为线性方程.为解决随机激励下参数识别问题,进一步结合分数阶模糊函数推导二次调频信号的自相关性理论,得出相关系数与时变物理参数的线性表达式进而识别各时刻的物理参数.以一个4自由度时变结构为仿真算例,识别线性变化、周期变化、二次函数变化、快速突变4种不同类型的时变物理参数,验证了识别方法的正确性.
对烘干室气幕密封特性进行数值模拟研究,讨论送风速度和角度对气幕密封性能的影响.结果表明,相比上送风式气幕,改进型气幕密封性能较优,其上部喷口送风角度取35°~40°,速度取9 m/s,侧部喷口送风速度取3 m/s,角度取30°~35°时气幕密封性能最佳,密封效率为77.8%.若送风速度过小,无法形成完整气幕,而送风速度过大则存在射流高温气体冲击烘干室底部现象;烘干工件处于气幕喷口时影响气幕墙的形成,进口延长段温度升高36℃,故烘干作业时待烘干工件应置于进口延长段前段.
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对原有超声二维振动装置进行改进设计,使其在100 Hz以下的低频段内实现频率可调,并通过三轴加速度传感器检测振动输出端的振动特性,从而验证改进后装置的有效性.利用该装置对开缝衬套冷挤压强化孔的挤出面进行振动处理,并使用X射线衍射仪测量振动前后孔周围残余应力的变化.分析实验数据可知,相位差越大,振动前后平均应力变化率越大,且随着频率比增大,变化率呈现增大趋势.