專利名稱:高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型屬于紡織機(jī)械專件制造行業(yè)將激光測速、動態(tài)振動測試、頻譜分析、變頻驅(qū)動、微機(jī)實時閉環(huán)測控、虛擬儀器、RS485/RS232、Modbus串口通信、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于錠子測試技術(shù)領(lǐng)域的動態(tài)振動測試、頻譜分析專用設(shè)備,是一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)。
背景技術(shù):
錠子是紡織工業(yè)細(xì)紗機(jī)上高速回轉(zhuǎn)的紡織機(jī)械專件,全國有數(shù)以億計的錠子運(yùn)轉(zhuǎn)。研發(fā)和采用具有適應(yīng)高速和超高速、廣泛平坦幅頻特性、較長使用壽命、節(jié)能的錠子是紡織機(jī)械制造業(yè)、紡織企業(yè)的追求。公正、科學(xué)、準(zhǔn)確的評價錠子的幅頻特性、對錠子的振動性能,尤其能動態(tài)的測試錠子的動態(tài)振動曲線及頻譜分析,對于客觀評價錠子使用性能,為錠子專件制造企業(yè)改進(jìn)錠子設(shè)計,為紡織企業(yè)提供錠子最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)顯得尤為重要。目前國家紡織機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心及錠子專件制造企業(yè)的錠子振動特性分析測試設(shè)備大都建于上世紀(jì)七、八十年代。其基本原理是采用光電振動位移傳感器,當(dāng)被測錠子在光束工作區(qū)內(nèi)高速轉(zhuǎn)動時,由于錠子的振幅使光電器件的受光面積變化,即光通量的變化,經(jīng)AD轉(zhuǎn)換送計算機(jī)處理。缺點是受當(dāng)時錠子設(shè)計及生產(chǎn)技術(shù)條件的限制,錠子實際運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高,因而測試設(shè)備的錠子設(shè)計最高運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速設(shè)定在30000rpm,隨著近年來高速及超高速錠子的研發(fā)需要,錠子的測試運(yùn)轉(zhuǎn)速度上限要求達(dá)到50000rpm以上,因此,原來的錠子振動特性分析測試設(shè)備的設(shè)計最高運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、高速下測試設(shè)備的防振動結(jié)構(gòu)設(shè)計等技術(shù)條件已不能滿足現(xiàn)行高速及超高速錠子研發(fā)測試分析的需求;且受當(dāng)時軟硬件技術(shù)條件限制(上位機(jī)采用386微機(jī)、12位AD芯片),測試精度不高,測試振幅范圍0. 01-2mm時,分辨率僅0. OOlmm0由于光通量易受外部環(huán)境光線干擾,且光電轉(zhuǎn)換元件采用硅光電池,當(dāng)光電池老化、靈敏度降低時,引起測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn),測量系統(tǒng)穩(wěn)定性、重復(fù)性較差;傳感器光源部分的燈泡由于制作中的一致性較差,使得燈泡光路的安裝調(diào)整較為繁瑣,并需用電位器調(diào)整傳感器的靜態(tài)工作點,一旦燈泡燒毀,就需挑選合適燈泡,進(jìn)行復(fù)雜的光路安裝調(diào)整及靜態(tài)工作點的調(diào)整;系統(tǒng)軟件沒有設(shè)傳感器靈敏度校準(zhǔn)程序模塊,對具有不同靈敏度的傳感器只有通過復(fù)雜的工作點調(diào)整硬件電路解決,且由于軟件缺陷及傳感器非模塊化設(shè)計,使得該類傳感器不能作為預(yù)先標(biāo)定靈敏度的標(biāo)準(zhǔn)件使用;錠子驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用永磁直流電機(jī),調(diào)速范圍及精度不高,標(biāo)稱轉(zhuǎn)速控制精度僅3% ;電機(jī)加載機(jī)構(gòu)采用滾針導(dǎo)軌,沒有間隙消除預(yù)加載結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)剛性較低,不能滿足高速及超高速錠子測試分析中對測試設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的防振動需求;光電振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的Z軸(垂直運(yùn)動方向)調(diào)整采用配重塊平衡,結(jié)構(gòu)臃腫復(fù)雜,且導(dǎo)軌沒設(shè)置摩擦力調(diào)整機(jī)構(gòu),測試臺架易下滑溜動;X、Y向(水平運(yùn)動方向)調(diào)整機(jī)構(gòu)采用螺旋副,調(diào)整傳感器位置時,需要擰許多圈,無法實現(xiàn)快速調(diào)整,且一旦螺旋副磨損,由于螺旋副間隙,前后調(diào)整時,會出現(xiàn)調(diào)整空程,給傳感器正確定位造成困難;上位機(jī)軟件缺少濾波功能,無法對錠子振動特性采用各種現(xiàn)代先進(jìn)振動分析理論及模型進(jìn)行測試分析(如加各種窗函數(shù));頻譜分析功能僅有幅值譜,缺少功率譜及相位譜;沒有錠子升速時間及采樣周期設(shè)定功能,因此不能測試分析錠子升速速率和錠子幅頻曲線間的關(guān)系,沒有采樣周期設(shè)定功能,受于內(nèi)存限制,在額定測試轉(zhuǎn)速范圍,最大只能測試32個采樣點,由于一個測試周期內(nèi)采樣點數(shù)較少,因此錠子升速振動特性或錠子幅值-頻率分析功能較差,更不能在時域(橫坐標(biāo)時間軸、縱坐標(biāo)振幅軸)進(jìn)行錠子長時間(如幾小時或幾天)振動性能的測試分析;另外,還存在沒有調(diào)整錠子安裝中心高功能的缺陷,對于具有不同安裝高度的錠子,只能通過加減墊片的方法解決。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種將激光測速、動態(tài)振動測試、頻譜分析、變頻驅(qū)動、微機(jī)實時閉環(huán)測控、虛擬儀器、RS485/RS232、Modbus串口通信、現(xiàn)場實時監(jiān)控、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于高速錠子測試技術(shù)領(lǐng)域的動態(tài)振動測試、頻譜分析專用設(shè)備,以滿足公正、科學(xué)、準(zhǔn)確的評價高速及超高速錠子的幅頻特性、對高速及超高速錠子的振動性能,尤其能動態(tài)的測試高速及超高速錠子的動態(tài)振動曲線及頻譜分析,客觀評價高速及超高速錠子振動特性,能動態(tài)的測試分析高速及超高速錠子長期運(yùn)行穩(wěn)定性的動態(tài)頻譜曲線的需求。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),包括變頻電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu),錠子安裝升降機(jī)構(gòu),X、Y方向振動位移傳感器,X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu),激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu),驅(qū)動控制模塊,數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊,現(xiàn)場監(jiān)控模塊,LabVIEW虛擬儀器前面板,其中所述變頻電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu)上裝有變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)、變頻電機(jī)加載機(jī)構(gòu)及變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu),變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中心線與變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動平面中心線垂直。所述變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的變頻電機(jī)軸上裝有帶輪,并通過錠帶與錠子安裝升降機(jī)構(gòu)上的被測錠子相連,變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中心線與錠子安裝升降機(jī)構(gòu)中心線平行。所述變頻電機(jī)加載機(jī)構(gòu)上裝有加載砝碼,并通過牽引線、滾輪與安裝在變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu)上溜板上的牽引座相連,加載砝碼依靠重力帶動變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu)右移,并通過錠帶與錠子間的張力,帶動錠子旋轉(zhuǎn),變頻電機(jī)加載機(jī)構(gòu)隱藏于床身內(nèi)部。所述變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括上溜板、導(dǎo)軌基板,上溜板兩側(cè)分別裝有軸心夾角成90° V型燕尾布置的滾動軸承,以及與90° V型燕尾布置的滾動軸承軸線成45°夾角,且軸線水平布置的滾動軸承,滾動軸承上裝有可以調(diào)整燕尾式滾動軸承導(dǎo)軌間隙的偏心軸。所述錠子安裝升降機(jī)構(gòu)上裝有被測錠子,錠子安裝中心線與變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中心線平行,錠子安裝升降機(jī)構(gòu)使被測錠子中心高度升降,調(diào)整錠子安裝中心與變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的相對高度。所述錠子安裝升降機(jī)構(gòu)側(cè)面裝有調(diào)整X、Y方向振動位移傳感器坐標(biāo)的三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu),三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的Z軸調(diào)整機(jī)構(gòu)包括支柱、框體、連接座,支柱內(nèi)裝有齒條,支柱外裝有可沿支柱上下滑動的框體,框體兩側(cè)裝有側(cè)板、升降旋鈕、齒輪軸、升降鎖緊鈕,側(cè)板與框體間裝有連接座,連接座內(nèi)孔中裝有可以調(diào)整與支柱間摩擦力的導(dǎo)向板,三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的支柱的中心線與錠子安裝中心線及錠子安裝升降機(jī)構(gòu)中心線平行;所述X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)上裝有兩個相位差90°的X、Y方向振動位移傳感器正交調(diào)整體,兩個振動位移傳感器正交調(diào)整體上分別裝有徑向?qū)蜉S和切向?qū)蜉S,徑向?qū)蜉S的中心線與錠子安裝中心線垂直,切向?qū)蜉S的中心線與徑向?qū)蜉S的中心線垂直。所述徑向?qū)蜉S和切向?qū)蜉S沿其軸線上開有V型槽,分別與裝在正交調(diào)整體上的徑向位移旋鈕和切向位移旋鈕一體的V型摩擦輪相接觸,兩者通過摩擦傳動,轉(zhuǎn)動徑向位移旋鈕和切向位移旋鈕,徑向?qū)蜉S和切向?qū)蜉S沿其軸線前后運(yùn)動,可調(diào)整X、Y方向振動位移傳感器的測量位置。所述X、Y方向振動位移傳感器正交調(diào)整體的徑向?qū)蜉S上裝有振動位移傳感器,振動位移傳感器將所測得的實時動態(tài)數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)采集模塊處理。所述錠子安裝升降機(jī)構(gòu)側(cè)面的X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的支柱上裝有激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu),激光轉(zhuǎn)速傳感器將所測得的錠子轉(zhuǎn)速實時動態(tài)數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)采集模塊處理。所述激光轉(zhuǎn)速傳感器,以反射激光脈沖信號下降沿作為微機(jī)INTO的中斷源,以中斷周期為錠子實時轉(zhuǎn)速信號。所述驅(qū)動控制模塊由變頻器、變頻電機(jī)及其驅(qū)動電路構(gòu)成。變頻器通過RS485/RS232、Modbus串口通信協(xié)議接收數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊的控制字,實施對變頻電機(jī)設(shè)定頻率、升速時間、運(yùn)行、停止的控制,并與激光轉(zhuǎn)速傳感器構(gòu)成錠子轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制,向數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊返回變頻電機(jī)實時頻率。所述數(shù)據(jù)采集模塊經(jīng)RS485/RS232、Modbus串口通信協(xié)議與數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊相連接,并將動態(tài)實時采集的X、Y方向振動位移傳感器、激光轉(zhuǎn)速傳感器測量數(shù)據(jù)打包處理,送數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊。所述數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊與LabVIEW虛擬儀器前面板相連接,并將處理后的高速錠子的時域及頻域動態(tài)頻譜曲線、合成利薩如波形及現(xiàn)場實時監(jiān)控模塊采集的實時畫面顯示在LabVIEW虛擬儀器前面板上。本實用新型的有益效果是采用變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu),微機(jī)實時閉環(huán)測控,錠子的測試運(yùn)轉(zhuǎn)速度上限按50000rpm設(shè)計,變頻電機(jī)頻率解析度0. 01Hz,在變頻器標(biāo)稱IOOHz工況下,變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速控制精度0. 01%,激光轉(zhuǎn)速傳感器測速精度1%。,可適應(yīng)高速和超高速錠子測速范圍和測試精度的需要;具有升速時間設(shè)定功能,上位機(jī)通過編程控制變頻器的升速時間,進(jìn)而可以控制錠子的升速時間,以使錠速有一個設(shè)定的升速曲線,便于測試分析錠子升速速率和錠子幅頻曲線間的函數(shù)關(guān)系;具有采樣周期設(shè)定功能,當(dāng)采樣時間一定時,采樣周期的大小決定了采樣點數(shù)(或密度)的多少(或大小),采樣周期越小,采樣點數(shù)越多,越能準(zhǔn)確描述測試曲線,默認(rèn)情況下,數(shù)據(jù)緩存區(qū)可以有1024個采樣點,當(dāng)需要時,可以將歷史數(shù)據(jù)自動存入內(nèi)存區(qū),從而能在時域(橫坐標(biāo)時間軸、縱坐標(biāo)振幅軸)進(jìn)行錠子長時間(如幾小時或幾天)振動性能的測試分析,能滿足動態(tài)的測試分析高速錠子長期運(yùn)行穩(wěn)定性的動態(tài)頻譜曲線的需求;具有振動位移傳感器靈敏度設(shè)定功能,對具有不同靈敏度的傳感器,在上位機(jī)程序中通過軟件設(shè)置不同的靈敏度系數(shù)(即毫伏/位移當(dāng)量值)即可,使得傳感器可作為預(yù)先標(biāo)定各自靈敏度的標(biāo)準(zhǔn)件使用,傳感器既可離線檢定,又可現(xiàn)場快速安裝,免去現(xiàn)場調(diào)試工作點的許多麻煩;采用電渦流振動位移傳感器及16位AD7705芯片,測試精度高,在測試振幅范圍0-2_時,分辨率可達(dá)0. 00005mm ;采用錠子安裝升降機(jī)構(gòu),使被測錠子中心高度升降,調(diào)整錠子安裝中心與變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的相對高度,以適應(yīng)具有不同安裝高度的型號錠子的測試;變頻電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu)采用可調(diào)間隙燕尾式滾動軸承導(dǎo)軌,結(jié)構(gòu)簡單,承載能力及抗振性優(yōu)于滾珠或滾針導(dǎo)軌,使用壽命長,即使導(dǎo)軌磨損,仍可通過調(diào)整偏心軸,消除間隙,保持導(dǎo)軌運(yùn)行平穩(wěn);X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的Z軸(垂直運(yùn)動方向)調(diào)整,采用支柱與導(dǎo)向板間的摩擦力平衡,結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行平穩(wěn);X、Y向(水平運(yùn)動方向)調(diào)整機(jī)構(gòu)采用V型摩擦輪傳動,結(jié)構(gòu)簡單,可實現(xiàn)快速調(diào)整,即使摩擦副出現(xiàn)磨損,仍可通過調(diào)整鎖緊旋鈕,消除摩擦副間隙,增大摩擦力保持調(diào)整機(jī)構(gòu)功能正常;采用激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu),驅(qū)動控制模塊,數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊(可選峰峰值、峰值、有效值單獨顯示或同時顯示模式),現(xiàn)場實時監(jiān)控模塊,現(xiàn)代振動頻譜分析模型(可選幅值譜、功率譜、相位譜),加窗濾波(可選不加窗、采樣窗、海明窗、漢寧窗、三角窗、矩形窗、布萊克曼窗等窗函數(shù)),LabVIEW虛擬儀器前面板多種技術(shù),能夠?qū)崟r動態(tài)測試、直觀顯示高速錠子動態(tài)頻譜曲線(時域及頻域)、合成利薩如(Lissajious)波形;由于變頻電機(jī)驅(qū)動,電渦流振動位移傳感器、激光轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲、現(xiàn)場監(jiān)控全部由計算機(jī)自動完成,因此,自動化程度及效率較高。
為了更清楚的說明本實用新型實施例的技術(shù)方案,下面對本實用新型實施例中的附圖作簡單介紹。圖1為本實用新型實施例公開的一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)裝配簡圖。圖2為圖1中X. Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)B-B剖視圖,圖3為圖2的上半部分右側(cè)視圖,圖4為圖2中的A-A剖視圖。圖5為圖1中激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu)K-K剖視圖。圖6為圖1中燕尾式滾動軸承導(dǎo)軌剖視圖,圖8為圖6中的N-N剖面,為軸心夾角成90° V型燕尾布置的滾動軸承安裝剖視圖,圖7為圖6中的M-M剖面,為與90° V型燕尾布置的滾動軸承軸線成45°夾角且軸線水平布置的滾動軸承安裝剖視圖。圖9為圖1中變頻電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu)局部放大圖。圖10為系統(tǒng)框圖。圖11為LabVIEW虛擬儀器前面板。
具體實施方式
下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)一步說明。本實用新型提供一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),以滿足公正、科學(xué)、準(zhǔn)確的評價聞速及超聞速淀子的幅頻特性、對聞速及超聞速淀子的振動性能,尤其能動態(tài)的測試高速及超高速錠子的動態(tài)振動曲線及頻譜分析,客觀評價高速及超高速錠子振動特性,能動態(tài)的測試分析高速及超高速錠子長期運(yùn)行穩(wěn)定性的動態(tài)頻譜曲線的需求。[0033]圖1中示出了一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)裝配簡圖,以下按部件展開給予說明,包括變頻電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu),錠子安裝升降機(jī)構(gòu),X、Y方向振動位移傳感器,X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu),激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu),其中結(jié)合圖1所示的一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)裝配簡圖、圖9所示的圖1中變頻電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu)局部放大圖和圖6所示的圖1中燕尾式滾動軸承導(dǎo)軌剖視圖、圖8N-N剖面圖、圖7M-M剖面圖,所述變頻電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu)包括變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)、變頻電機(jī)加載機(jī)構(gòu)及變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu)三部分,其中所述變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)上溜板29上裝有變頻電機(jī)2,變頻電機(jī)2的軸上裝有驅(qū)動帶輪27,并通過錠帶28與錠子9相連,當(dāng)變頻電機(jī)2旋轉(zhuǎn)時,通過同軸安裝的驅(qū)動帶輪27、錠帶28帶動錠子9旋轉(zhuǎn)。所述變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中心線與錠子安裝升降機(jī)構(gòu)中心線平行。所述變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中心線與變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動平面中心線垂直。所述變頻電機(jī)加載機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌基板19下部裝有滾輪支架安裝座20,滾輪支架安裝座20側(cè)面裝有滾輪支架21,滾輪支架21上固定有滾輪軸24,滾輪23可在滾輪軸24上轉(zhuǎn)動,加載砝碼26通過牽引線25與固定在上溜板29上的牽引座22相連,加載砝碼26依靠重力通過牽引線25、牽引座22,帶動變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu)右移,拉緊錠帶28,通過錠帶28與錠子9間的張力,使錠子9加載旋轉(zhuǎn)。所述變頻電機(jī)加載機(jī)構(gòu)隱藏于床身I內(nèi)部。所述變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌基板19上部裝有裝配式燕尾導(dǎo)軌30,下部固定在床身I上,由圖8中N-N剖面可見,上溜板29兩側(cè)分別裝有軸心夾角成90° V型燕尾布置的滾動軸承32,由圖7中M-M剖面可見,上溜板29兩側(cè)分別裝有與90° V型燕尾布置的滾動軸承32軸線成45°夾角且軸線水平布置的滾動軸承32,各滾動軸承上裝有可以調(diào)整燕尾式滾動軸承導(dǎo)軌間隙的偏心軸31,和將其軸向鎖緊在上溜板29上的小圓螺母33,上溜板29上裝有徑向緊固偏心軸31的鋼球34、頂絲35,分別調(diào)整各偏心軸31的偏心距,軸心夾角成90° V型燕尾布置的滾動軸承32以及與90° V型燕尾布置的滾動軸承32軸線成45°夾角且軸線水平布置的滾動軸承32,就分別緊密接觸在導(dǎo)軌基板19的裝配式燕尾導(dǎo)軌30的燕尾形導(dǎo)軌面上,構(gòu)成燕尾式滾動軸承導(dǎo)軌。所述錠子安裝升降機(jī)構(gòu)安裝基板7固定在床身I上,安裝基板7上裝有導(dǎo)軌11,導(dǎo)軌11上裝有用于調(diào)整溜板3運(yùn)動間隙的壓板4,導(dǎo)軌11上下兩端分別裝有銅套5和絲杠座17,絲杠座17固定在安裝基板7上,絲杠座17上裝有軸承8,絲杠12裝在軸承8和銅套5之間,絲杠12上裝有用于調(diào)整絲杠12的軸向間隙的圓螺母6,手輪18通過銷10固定在絲杠12的上端,絲杠12上裝有絲杠螺母13,絲杠螺母13與溜板3相連接,溜板3裝在導(dǎo)軌11和壓板4之間,且溜板3可在導(dǎo)軌11和壓板4之間上下滑動,導(dǎo)軌11與安裝基板7連接處裝有鎖緊螺釘14、兩粒裝在垂直相交孔中的鋼球15,水平方向的孔中裝有鎖緊柱16,其左邊頂在溜板3的滑道上,右邊與鋼球15相接觸,錠子9安裝在溜板3上部的孔中。鎖緊螺釘14、鋼球15、鎖緊柱16的作用是消除溜板3與導(dǎo)軌11和壓板4間的間隙將溜板3鎖緊在導(dǎo)軌11上。工作時,松開鎖緊螺釘14,則鋼球15、鎖緊柱16取消了對溜板3的鎖緊,旋動手輪18,帶動絲杠12旋轉(zhuǎn),使絲杠螺母13帶動溜板3上下運(yùn)動,到合適高度,鎖緊鎖緊螺釘14,錠子安裝升降機(jī)構(gòu)使被測錠子9中心高度升降,調(diào)整錠子9安裝中心與變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的相對高度。所述錠子安裝升降機(jī)構(gòu)中心線與錠子安裝中心線平行。結(jié)合圖1所示的一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)裝配簡圖、圖2所示的圖1中X. Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)B-B剖視圖、圖3所示圖2的上半部分右側(cè)視圖、圖4所示圖2中的A-A剖視圖和圖5所示的圖1中激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu)K-K剖視圖,所述X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括Z軸(垂直運(yùn)動方向)調(diào)整機(jī)構(gòu)和徑向、切向(水平面兩個正交方向)調(diào)整機(jī)構(gòu)兩部分,其中所述X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)Z軸(垂直運(yùn)動方向)調(diào)整機(jī)構(gòu)連接板54固定在安裝基板7上,連接板54上裝有支柱55,支柱55內(nèi)裝有齒條56,支柱55外部裝有可以沿支柱55上部兩45°側(cè)面和下部平面上下滑動的框體58,框體58內(nèi)裝有兩個與支柱55上部兩45°側(cè)面滑動配合的銅片62,框體58兩側(cè)面裝有側(cè)板59,側(cè)板59與框體58間裝有連接座36,框體58、兩側(cè)板59、連接座36組成一個可以沿支柱55上部兩45°側(cè)面和下部平面上下滑動的封閉框體結(jié)構(gòu);連接座36的內(nèi)孔中裝有導(dǎo)向板69、短圓柱銷70、彈簧墊圈71、圓柱銷72、頂絲73,通過頂絲73調(diào)整彈簧墊圈71對導(dǎo)向板69的壓力,使導(dǎo)向板69壓緊在支柱55的下部平面上,依靠導(dǎo)向板69、安裝在框體58上的銅片62與支柱55上部兩45°側(cè)面、下部平面間的摩擦力,平衡所述X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)Z軸(垂直運(yùn)動方向)調(diào)整機(jī)構(gòu)的重力;側(cè)板59中間的孔為螺紋結(jié)構(gòu),螺紋孔中裝有與之配合的升降鎖緊鈕64,升降鎖緊鈕64外圓上裝有三個紐子65,升降鎖緊鈕64的孔中裝有可轉(zhuǎn)動的齒輪軸67,齒輪軸67中間的齒輪與齒條56嚙合,齒輪軸67為對稱階梯軸,兩側(cè)凸臺端面與升降鎖緊鈕64的端面間裝有升降鎖片63,齒輪軸67的兩端裝有升降旋鈕66,升降旋鈕66外圓上裝有三個紐子65,升降旋鈕66用頂絲68固定在齒輪軸67上;框體58沿Z軸(垂直運(yùn)動方向)的上下兩端面裝有上蓋61,側(cè)面裝有側(cè)蓋60,支柱55的前面裝有前蓋板57,上蓋61、側(cè)蓋60、前蓋板57的作用是外觀裝飾及隱蔽內(nèi)部結(jié)構(gòu)。工作時,轉(zhuǎn)動升降鎖緊鈕64外圓上的三個紐子65,旋松升降鎖緊鈕64,解除升降鎖緊鈕64端面對升降鎖片63的壓力,升降鎖片63與支柱55兩側(cè)端面出現(xiàn)間隙,轉(zhuǎn)動升降旋鈕66外圓上的三個紐子65,升降旋鈕66帶動齒輪軸67做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,同時齒輪軸67帶動框體58、兩側(cè)板59、連接座36組成的封閉框體結(jié)構(gòu),沿裝在支柱55內(nèi)并與其嚙合的齒條56上下運(yùn)動,待調(diào)整到合適測量位置后,反向轉(zhuǎn)動升降鎖緊鈕64外圓上的三個紐子65,旋緊升降鎖緊鈕64,升降鎖緊鈕64端面將升降鎖片63壓緊在支柱55兩側(cè)端面上,實現(xiàn)所述X、Y方向振動位移傳感器Z軸坐標(biāo)(垂直運(yùn)動方向)的調(diào)整。所述X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的Z軸(垂直運(yùn)動方向)重力平衡調(diào)整,采用支柱55、安裝在框體58上的銅片62與導(dǎo)向板69間的摩擦力平衡。所述X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的支柱55的(垂直運(yùn)動方向)中心線與錠子9的安裝中心線及錠子安裝升降機(jī)構(gòu)中心線平行。結(jié)合圖1所示的一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)裝配簡圖、圖2所示的圖1中X. Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)B-B剖視圖,所述X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的徑向、切向(水平面兩個正交方向)調(diào)整機(jī)構(gòu)連接座36—端固定在側(cè)板59與框體58上,另一端上下兩面平行裝配有上測盤38、下測盤39,上測盤38、下測盤39間裝有支塊37,支塊37、連接座36在上測盤38、下測盤39兩平面間形成一個X、Y方向振動位移傳感器坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的安裝基面。需要說明的是所述X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的徑向、切向(水平面兩個正交方向)調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)完全相同,這里僅就圖4所示的圖2中X. Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)B-B剖視圖中A-A剖面的(X方向)振動位移傳感器的安裝結(jié)構(gòu)予以說明結(jié)合圖1所示的一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)裝配簡圖、圖2所示的圖1中X. Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)B-B剖視圖、圖4所示圖2中的A-A剖視圖,所述X方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的徑向、切向(水平面兩個正交方向)調(diào)整機(jī)構(gòu)上測盤38、下測盤39間裝有左右兩個定位塊40,兩個定位塊40間裝有可以沿上測盤38、下測盤39平面左右方向移動的正交調(diào)整體51,正交調(diào)整體51上有徑向、切向兩個垂直布置的導(dǎo)向孔,正交調(diào)整體51的切向?qū)蚩字醒b有切向?qū)蜉S41,切向?qū)蜉S41的兩端固定在兩個定位塊40上,切向?qū)蜉S41上沿其軸線上開有V型槽,正交調(diào)整體51上裝有帶有V型摩擦輪的切向位移旋鈕43,切向位移旋鈕43的V型摩擦輪與切向?qū)蜉S41上的V型槽相接觸,切向位移旋鈕43的V型摩擦輪兩側(cè)的軸上裝有切向鎖緊簧片45、切向鎖緊蓋42、切向鎖緊旋鈕44 ;正交調(diào)整體51的徑向?qū)蚩字醒b有徑向?qū)蜉S46,徑向?qū)蜉S46上沿其軸線上開有V型槽,正交調(diào)整體51上裝有帶有V型摩擦輪的徑向位移旋鈕48,徑向位移旋鈕48的V型摩擦輪與徑向?qū)蜉S46上的V型槽相接觸,徑向位移旋鈕48的V型摩擦輪兩側(cè)的軸上裝有徑向鎖緊簧片50、徑向鎖緊蓋47、徑向鎖緊旋鈕49。工作時,分別稍許旋緊切向鎖緊旋鈕44、徑向鎖緊旋鈕49,則切向鎖緊簧片45、徑向鎖緊簧片50通過切向鎖緊蓋42、徑向鎖緊蓋47以合適的壓力壓向切向位移旋鈕43、徑向位移旋鈕48的V型摩擦輪兩側(cè)的軸上,同時,切向位移旋鈕43、徑向位移旋鈕48的V型摩擦輪也被壓在了與之接觸的切向?qū)蜉S41、徑向?qū)蜉S46上的V型槽上。轉(zhuǎn)動切向位移旋鈕43,由于切向?qū)蜉S41的兩端固定在兩個定位塊40上,通過摩擦傳動,切向位移旋鈕43帶動正交調(diào)整體51沿切向?qū)蜉S41的軸線作左右直線運(yùn)動。轉(zhuǎn)動徑向位移旋鈕48,通過摩擦傳動,徑向位移旋鈕48帶動徑向?qū)蜉S46及安裝在其前端孔中的傳感器安裝套52、振動位移傳感器74,沿正交調(diào)整體51的徑向?qū)蚩鬃髑昂笾本€運(yùn)動。當(dāng)振動位移傳感器74被調(diào)整到合適坐標(biāo)位置后,分別再度旋緊切向鎖緊旋鈕44、徑向鎖緊旋鈕49,通過切向鎖緊蓋42、徑向鎖緊蓋47、切向鎖緊簧片45、徑向鎖緊簧片50的壓緊力傳遞,切向位移旋鈕43、徑向位移旋鈕48、切向?qū)蜉S41、徑向?qū)蜉S46、正交調(diào)整體51、被鎖緊為一個整體,振動位移傳感器74被定位在合適坐標(biāo)位置。所述徑向?qū)蜉S46的中心線與錠子9的安裝中心線垂直,切向?qū)蜉S41的中心線與徑向?qū)蜉S46的中心線垂直。所述徑向?qū)蜉S46和切向?qū)蜉S41沿其軸線上開有V型槽,分別與裝在正交調(diào)整體51上的徑向位移旋鈕48和切向位移旋鈕43 —體的V型摩擦輪相接觸,兩者通過摩擦傳動。結(jié)合圖1所示的一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)裝配簡圖、圖2所示的圖1中X. Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)B-B剖視圖、圖4所示圖2中的A-A剖視圖,所述X、Y方向振動位移傳感器X、Y方向振動位移傳感器的兩個正交調(diào)整體51的徑向?qū)蚩字醒b有徑向?qū)蜉S46,徑向?qū)蜉S46為一中空軸,徑向?qū)蜉S46的前端裝有傳感器安裝套52,通過頂絲75將傳感器安裝套52固定在徑向?qū)蜉S46上,傳感器安裝套52上裝有振動位移傳感器74,徑向?qū)蜉S46的另一端裝有尼龍材料的哈夫螺釘53,其作用是保護(hù)振動位移傳感器74的輸出信號線。優(yōu)選的,采用電渦流振動位移傳感器,電渦流振動位移傳感器將所測得的實時動態(tài)數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)采集模塊處理。結(jié)合圖1所示的一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)裝配簡圖、圖5所示的圖1中激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu)K-K剖視圖,所述激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu)X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的支柱55的下部側(cè)面上裝有測速支架77,測速支架77的孔中裝有可以沿其軸線垂直滑動的測速支桿76,測速支桿76通過旋鈕78鎖緊在測速支架77上,測速支桿76上端裝有激光轉(zhuǎn)速傳感器安裝架80,激光轉(zhuǎn)速傳感器安裝架80的孔中裝有可以沿其軸線水平滑動的激光轉(zhuǎn)速傳感器79,激光轉(zhuǎn)速傳感器79通過旋鈕78鎖緊在激光轉(zhuǎn)速傳感器安裝架80上,激光轉(zhuǎn)速傳感器79向安裝在錠子安裝升降機(jī)構(gòu)上的錠子9發(fā)射激光束,并接收反射回來的激光脈沖,并將該脈沖作為激光轉(zhuǎn)速傳感器將所測得的錠子轉(zhuǎn)速實時動態(tài)數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)采集模塊處理。所述激光轉(zhuǎn)速傳感器以反射激光脈沖信號下降沿作為微機(jī)INTO的中斷源,以中斷周期為錠子實時轉(zhuǎn)速信號,采用測周期法測量轉(zhuǎn)速的實時性優(yōu)于脈沖計數(shù)法。圖10示出了一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)框圖,以下按模塊展開給予說明,包括驅(qū)動控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊、LabVIEff虛擬儀器前面板、RS485/RS232、Modbus串口通信以及X、Y方向振動位移傳感器、激光轉(zhuǎn)速傳感器、實時現(xiàn)場監(jiān)控攝像,其中由圖10系統(tǒng)框圖左下部雙點劃線框區(qū)域可見,所述驅(qū)動控制模塊變頻器與變頻電機(jī)相連,變頻電機(jī)通過驅(qū)動帶輪、變頻電機(jī)加載機(jī)構(gòu)帶動被測錠子旋轉(zhuǎn),變頻器通過RS485/RS232、Modbus串口通信協(xié)議接收數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊的控制字,實施對變頻電機(jī)設(shè)定頻率、升速時間、運(yùn)行、停止的控制,并與激光轉(zhuǎn)速傳感器構(gòu)成錠子轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制,向數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊返回變頻電機(jī)實時頻率。由圖10系統(tǒng)框圖上中部雙點劃線框區(qū)域可見,所述數(shù)據(jù)采集模塊X、Y方向振動位移傳感器將所測得實時動態(tài)數(shù)據(jù),經(jīng)16位AD7705芯片模數(shù)轉(zhuǎn)換后,經(jīng)SPI模擬串口送STC89C52RC 處理。激光轉(zhuǎn)速傳感器以反射激光脈沖信號下降沿作為微機(jī)INTO的中斷源,以中斷周期為錠子實時轉(zhuǎn)速信號,送STC89C52RC處理,STC89C52RC經(jīng)RS485/RS232、Modbus串口通信協(xié)議與數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊相連接,并將動態(tài)實時采集的X、Y方向振動位移傳感器、激光轉(zhuǎn)速傳感器測量數(shù)據(jù)打包處理送數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊。由圖10系統(tǒng)框圖右部雙點劃線框區(qū)域可見,所述數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊上位機(jī)LabVIEW應(yīng)用程序經(jīng)RS485/RS232、Modbus串口通信協(xié)議與驅(qū)動控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊相連,并向驅(qū)動控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送控制命令,接收返回數(shù)據(jù)。結(jié)合圖10 —種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)框圖、圖1lLabVIEW虛擬儀器前面板,所述數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊通過后臺程序與LabVIEW虛擬儀器前面板相連接,LabVIEW虛擬儀器前面板將數(shù)據(jù)采集模塊采集,數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊處理后的實時轉(zhuǎn)速、實時X、Y方向振動幅值以及采用現(xiàn)代振動頻譜分析模型、加窗濾波技術(shù)后的高速錠子動態(tài)頻譜曲線(時域及頻域)、合成利薩如(Lissajious)波形及現(xiàn)場實時監(jiān)控模塊采集的實時畫面顯示在LabVIEW虛擬儀器前面板上。綜上所述一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),由變頻電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu),錠子安裝升降機(jī)構(gòu),X、Y方向振動位移傳感器,X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu),激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu),驅(qū)動控制模塊,數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊,現(xiàn)場監(jiān)控模塊,LabVIEff虛擬儀器前面板構(gòu)成。高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,微機(jī)實時閉環(huán)測控,調(diào)速范圍及精度高,結(jié)構(gòu)簡單,傳感器可離線檢定,測試精度高,高速下測試設(shè)備的防振性能好,測量系統(tǒng)穩(wěn)定性、重復(fù)性好,使用壽命長,測試分析系統(tǒng)自動化程度及效率較高,采用現(xiàn)代振動頻譜分析模型、加窗濾波技術(shù),能夠?qū)崟r動態(tài)測試、直觀顯示高速錠子動態(tài)頻譜曲線(時域及頻域)、合成利薩如(Lissajious)波形,能滿足動態(tài)的測試分析高速錠子長期運(yùn)行穩(wěn)定性的動態(tài)頻譜曲線的需求。如果對錠子安裝升降機(jī)構(gòu)的安裝部位稍加改動,即可適用于同類機(jī)械產(chǎn)品的動態(tài)振動頻譜分析。
權(quán)利要求1.一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),其特征在于,包括變頻電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu),錠子安裝升降機(jī)構(gòu),X、Y方向振動位移傳感器,X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu),激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu),驅(qū)動控制模塊,數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊,現(xiàn)場監(jiān)控模塊,LabVIEW虛擬儀器前面板,其中 所述變頻電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu)上裝有變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)、變頻電機(jī)加載機(jī)構(gòu)及變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu),變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中心線與變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動平面中心線垂直; 所述變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的變頻電機(jī)軸上裝有帶輪,并通過錠帶與錠子安裝升降機(jī)構(gòu)上的被測錠子相連,變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中心線與錠子安裝升降機(jī)構(gòu)中心線平行; 所述變頻電機(jī)加載機(jī)構(gòu)上裝有加載砝碼,并通過牽引線、滾輪與安裝在變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu)上溜板上的牽引座相連,變頻電機(jī)加載機(jī)構(gòu)隱藏于床身內(nèi)部; 所述錠子安裝升降機(jī)構(gòu)側(cè)面裝有調(diào)整X、Y方向振動位移傳感器坐標(biāo)的三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu),三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的Z軸調(diào)整機(jī)構(gòu)包括支柱、框體、連接座,支柱內(nèi)裝有齒條,支柱外裝有可沿支柱上下滑動的框體,框體兩側(cè)裝有側(cè)板、升降旋鈕、齒輪軸、升降鎖緊鈕,側(cè)板與框體間裝有連接座,連接座內(nèi)孔中裝有可以調(diào)整與支柱間摩擦力的導(dǎo)向板,三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的支柱的中心線與錠子安裝中心線及錠子安裝升降機(jī)構(gòu)中心線平行; 所述數(shù)據(jù)采集模塊經(jīng)RS485/RS232、Modbus串口通信協(xié)議與數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊相連接,并將動態(tài)實時采集的X、Y方向振動位移傳感器、激光轉(zhuǎn)速傳感器測量數(shù)據(jù)打包處理,送數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊; 所述數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊與LabVIEW虛擬儀器前面板相連接,并將處理后的高速錠子的時域及頻域動態(tài)頻譜曲線、合成利薩如波形及現(xiàn)場實時監(jiān)控模塊采集的實時畫面顯示在LabVIEW虛擬儀器前面板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),其特征在于,所述變頻電機(jī)加載運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括上溜板、導(dǎo)軌基板,上溜板兩側(cè)分別裝有軸心夾角成90° V型燕尾布置的滾動軸承,以及與90° V型燕尾布置的滾動軸承軸線成45°夾角,且軸線水平布置的滾動軸承,滾動軸承上裝有可以調(diào)整燕尾式滾動軸承導(dǎo)軌間隙的偏心軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),其特征在于,所述錠子安裝升降機(jī)構(gòu)上裝有被測錠子,錠子安裝中心線與變頻電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中心線平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),其特征在于,所述X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)上裝有兩個相位差90°的X、Y方向振動位移傳感器正交調(diào)整體,兩個振動位移傳感器正交調(diào)整體上分別裝有徑向?qū)蜉S和切向?qū)蜉S,徑向?qū)蜉S的中心線與錠子安裝中心線垂直,切向?qū)蜉S的中心線與徑向?qū)蜉S的中心線垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),其特征在于,所述徑向?qū)蜉S和切向?qū)蜉S沿其軸線上開有V型槽,分別與裝在正交調(diào)整體上的徑向位移旋鈕和切向位移旋鈕一體的V型摩擦輪相接觸,兩者通過摩擦傳動,調(diào)整X、Y方向振動位移傳感器的測量位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),其特征在于,所述X、Y方向振動位移傳感器正交調(diào)整體的徑向?qū)蜉S上裝有振動位移傳感器,振動位移傳感器將所測得的實時動態(tài)數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)采集模塊處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),其特征在于,所述錠子安裝升降機(jī)構(gòu)側(cè)面的X、Y方向振動位移傳感器三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu)的支柱上裝有激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu),激光轉(zhuǎn)速傳感器將所測得的錠子轉(zhuǎn)速實時動態(tài)數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)采集模塊處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),其特征在于,所述激光轉(zhuǎn)速傳感器,以反射激光脈沖信號下降沿作為微機(jī)INTO的中斷源,以中斷周期為錠子實時轉(zhuǎn)速信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),其特征在于,所述驅(qū)動控制模塊由變頻器、變頻電機(jī)及其驅(qū)動電路構(gòu)成。變頻器通過RS485/RS232、Modbus串口通信協(xié)議接收數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊的控制字,實施對變頻電機(jī)設(shè)定頻率、升速時間、運(yùn)行、停止的控制,并與激光轉(zhuǎn)速傳感器構(gòu)成錠子轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制,向數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊返回變頻電機(jī)實時頻率。
專利摘要一種高速錠子動態(tài)虛擬振動測試分析系統(tǒng),屬于紡織機(jī)械專件制造行業(yè),將激光測速、動態(tài)振動測試、頻譜分析、變頻驅(qū)動、微機(jī)實時閉環(huán)測控、虛擬儀器、RS485/RS232、Modbus串口通信、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于錠子測試技術(shù)領(lǐng)域的動態(tài)振動測試、頻譜分析專用設(shè)備。系統(tǒng)由變頻電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu),錠子安裝升降機(jī)構(gòu),X、Y方向振動位移傳感器及其三坐標(biāo)調(diào)整機(jī)構(gòu),激光轉(zhuǎn)速傳感器測速機(jī)構(gòu),驅(qū)動控制模塊,數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)處理、顯示、文件存儲模塊,現(xiàn)場監(jiān)控模塊,LabVIEW虛擬儀器前面板構(gòu)成。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計、現(xiàn)代振動頻譜分析模型、加窗濾波技術(shù),能夠?qū)崟r動態(tài)測試、直觀顯示高速錠子動態(tài)頻譜曲線、合成利薩如波形。
文檔編號G01M7/06GK202886083SQ201220381370
公開日2013年4月17日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者繆山林, 繆崯森, 曹秀成, 胡傳勇 申請人:河南二紡機(jī)股份有限公司, 繆崯森