基于無線傳感器的電主軸在線監(jiān)測系統(tǒng)
本文選題:無線傳感器 + LabVIEW。 參考:《昆明理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:電主軸性能對加工中心的加工精度和穩(wěn)定性有著極大的影響,而軸承是電主軸中最容易損傷的零部件之一,軸承的性能直接決定了電主軸的運行狀態(tài)。對電主軸的狀態(tài)進行監(jiān)測,有助于電主軸可靠性的提升。與此同時,隨著無線技術(shù)的迅猛發(fā)展,先進的無線傳感器技術(shù)可以適應(yīng)現(xiàn)場復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境,最大限度地縮短現(xiàn)場改造周期;谏鲜霈F(xiàn)狀,論文對基于無線傳感的電主軸在線監(jiān)測系統(tǒng)進行了研究。本文以國產(chǎn)電主軸為研究對象,對電主軸軸承的故障機理進行分析,由于現(xiàn)場實驗條件的限制,電主軸箱體不易拆卸,在軸承具體參數(shù)未知的情況下,通過故障特征頻率的經(jīng)驗公式計算得到估算值,與實驗分析結(jié)果做對比。根據(jù)譜峭度對軸承早期故障沖擊成分敏感的特點,采用基于譜峭度的包絡(luò)提取方法提取故障特征。選定LabVIEW為軟件開發(fā)平臺,提出系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,對硬件的性能參數(shù)進行詳細說明,選取抗干擾能力強、失幀率低的無線傳感器和收發(fā)模塊,在串口調(diào)試軟件的輔助下,設(shè)計和完成硬件通訊模塊系統(tǒng)的界面和功能。通過采集不同轉(zhuǎn)速下的振動信號,使用時域指標、包絡(luò)譜、基于譜峭度的包絡(luò)譜等方法進行對比,證明譜峭度算法能夠準確定位濾波中心頻率和帶寬,發(fā)現(xiàn)軸承存在早期損傷,驗證了該系統(tǒng)能夠?qū)﹄娭鬏S的狀態(tài)進行監(jiān)測和故障診斷。
[Abstract]:The performance of motorized spindle has a great influence on machining precision and stability of machining center. Bearing is one of the most easily damaged parts in motorized spindle. The performance of bearing directly determines the running state of motorized spindle. Monitoring the state of the motorized spindle is helpful to improve the reliability of the motorized spindle. At the same time, with the rapid development of wireless technology, the advanced wireless sensor technology can adapt to the complex production environment and shorten the transformation period. Based on the above-mentioned situation, this paper studies the on-line monitoring system of motorized spindle based on wireless sensor. In this paper, the fault mechanism of motorized spindle bearing is analyzed by taking the domestic motorized spindle as the research object. Because of the limitation of the field experiment condition, the motorized spindle box is not easy to disassemble, and the bearing parameters are unknown. The estimated values are calculated by the empirical formula of fault characteristic frequency, and compared with the experimental results. According to the sensitivity of spectral kurtosis to the bearing early fault impact component, the envelope extraction method based on spectral kurtosis is used to extract the fault feature. LabVIEW is selected as the software development platform, the overall design scheme of the system is put forward, the performance parameters of the hardware are explained in detail, the wireless sensors and transceiver modules with strong anti-interference ability and low frame loss rate are selected, and the serial port debugging software is used to assist, Design and complete the interface and function of hardware communication module system. By collecting vibration signals at different rotational speeds, using time-domain index, envelope spectrum and envelope spectrum based on spectral kurtosis, it is proved that spectral kurtosis algorithm can accurately locate the center frequency and bandwidth of filter, and find that the bearing has early damage. It is verified that the system can monitor and diagnose the state of motorized spindle.
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TG659;TP212.9
【參考文獻】
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,本文編號:2087263
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