【摘要】：水泵在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,其在抽取液體的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的軸向力。由于水泵軸向力過(guò)大可能會(huì)對(duì)社會(huì)生產(chǎn)和工作人員產(chǎn)生安全威脅,因此非常有必要對(duì)水泵軸向力進(jìn)行測(cè)定并設(shè)計(jì)軸向力平衡方法以消除安全隱患。課題是基于對(duì)水泵泵軸軸向力的測(cè)定而選取的。采用在水泵軸上安裝測(cè)力環(huán)的方式來(lái)測(cè)量水泵軸向力,需使用設(shè)計(jì)的力源系統(tǒng)對(duì)水泵軸向力測(cè)力環(huán)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。對(duì)測(cè)力環(huán)進(jìn)行標(biāo)定是通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備測(cè)定測(cè)力環(huán)并針對(duì)測(cè)定結(jié)果給出一個(gè)準(zhǔn)確的輸出和輸入對(duì)應(yīng)關(guān)系。本文闡述了水泵軸向力產(chǎn)生的原因,并詳細(xì)敘述了傳感器的靜態(tài)特性、標(biāo)定方法、力源設(shè)備設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室力源設(shè)備標(biāo)定、實(shí)驗(yàn)室測(cè)力環(huán)標(biāo)定和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)力環(huán)靜態(tài)標(biāo)定。應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試要求而設(shè)計(jì)的力源標(biāo)定系統(tǒng)使用西門子S7-200Smart ST20 PLC作為整個(gè)系統(tǒng)的控制器。根據(jù)標(biāo)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu),并開發(fā)出可自動(dòng)進(jìn)行加載和卸載力的力源系統(tǒng)。力源設(shè)備的電氣部分主要由PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器、傳感器、電動(dòng)缸和上位機(jī)組成。在電氣設(shè)計(jì)部分為了抑制電氣干擾,通過(guò)合理布線和電氣隔離的方法減少對(duì)傳感器信號(hào)通訊的干擾;對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)增加低通濾波器的方式,解決伺服驅(qū)動(dòng)器在啟動(dòng)時(shí)對(duì)系統(tǒng)的浪涌干擾。在軟件設(shè)計(jì)部分,使用西門子系列的STEP7-WIN SMART編程軟件對(duì)PLC控制器進(jìn)行軟件編寫。為便于系統(tǒng)的監(jiān)控,使用觸摸屏完成對(duì)系統(tǒng)操作狀態(tài)的可視化,使用上位機(jī)WinCC flexible軟件對(duì)觸摸屏進(jìn)行組態(tài),并可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)觸摸控制。PLC、觸摸屏和PC機(jī)采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集卡和上位機(jī)LabVIEW組成,能夠完成對(duì)測(cè)力環(huán)軸向力、力源設(shè)備施加力和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中水流量等數(shù)據(jù)的采集。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)力源設(shè)備進(jìn)行了標(biāo)定,現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定測(cè)力環(huán)時(shí)并不要求力源設(shè)備必須停在設(shè)定的力值點(diǎn)處,僅需在某力值點(diǎn)穩(wěn)定一段時(shí)間就可完成對(duì)測(cè)力環(huán)標(biāo)定,系統(tǒng)能夠在10s左右的時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定在設(shè)置的標(biāo)定位置,穩(wěn)定時(shí)間可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求設(shè)定。采用實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定好的力源設(shè)備和測(cè)力環(huán)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)靜態(tài)標(biāo)定,測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH38

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2517486