為精準控制彈簧片的波動形變范圍,全面延長機械型設備的實用壽命周期,改變以人工控制為主的落后局面,提出基于單片機控制的波形機械彈簧片變形檢測方法。借助單片機模塊、波形反饋電路兩類硬件執(zhí)行設備,計算形變加載的具體控制實值,搭建完整的單片機結(jié)構并分析數(shù)值化模型的控制作用效果。根據(jù)波形連接點的質(zhì)量參數(shù)條件,確定彈簧片的形變失效差,再聯(lián)合機械檢測誤差原理,完成單片機控制的波形機械彈簧片變形檢測技術研究。對比檢測數(shù)值表面,與傳統(tǒng)檢測手段相比,新型彈簧片變形檢測方法可感知到低于0.50μm的微弱波形,且能承載的波動形變量最大值超過9.75μm,有效提升了機械設備在波動形變范圍內(nèi)對彈簧片的控制精準程度,確保延長機械彈簧片實用壽命周期的可能性。 

【文章來源】：機械設計與制造. 2020年11期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

單片機模塊結(jié)構圖

成。波形穩(wěn)流電路位于單片機波形反饋主電路中部，起到承上啟下的調(diào)節(jié)作用，在負載電阻R電量變化作用的同時，聚集處于分流狀態(tài)的單片機電量，并傳輸至其它各級消耗電路之中。單片機輸出是波形反饋電路的主要調(diào)節(jié)作用結(jié)構，連接反饋調(diào)節(jié)單元與波形穩(wěn)流單元，其中不包含大功率的波形消耗元件，僅能在小范圍內(nèi)改變機械彈簧片所承載的形變電壓[4-5]。形變控制單元位于單片機波形反饋電路最底層，具備較強的電量整合能力，可存儲其它分級結(jié)構中未完全消耗的傳輸電壓或電流，從而影響機械彈簧片波形動量的實際變化情況，如圖2所示。R1R1R2R2RR反饋調(diào)節(jié)電路單片機輸出電路波形穩(wěn)流電路形變控制電路圖2單片機波形反饋電路圖Fig.2SingleChipMicrocomputerWaveformFeedbackCircuitDiagram2.3形變加載控制量計算形變加載控制是指單片機模塊對機械彈簧片波峰、波谷值的調(diào)節(jié)限制作用，能夠影響單片機波形反饋電路中的電量輸出運載情況，通常情況下，前者對于波動參量的調(diào)節(jié)效果由上行、下行兩部分共同組成，但無論哪一種形變控制行為對電路的反饋輸出調(diào)節(jié)作用效果均為正向促進[6]。單片機模塊對機械彈簧片波峰的調(diào)節(jié)限制作用，也叫形變加載控制量的上行作用條件，受到變形波寬度r1、形變曲率條件q1的共同影響。變形波寬度是指機械彈簧片兩個相鄰波峰之間的最大距離數(shù)值，不會無限制增大，但不收變形檢測時間的干擾影響。形變曲率條件是指機械彈簧片變形波的晃動頻度數(shù)值，由于整個變形檢測過程中電量始終保持多變性輸出狀態(tài)，故該項指標條件的數(shù)值表現(xiàn)形式可以不唯一。單片機模塊對機械彈簧片波谷的調(diào)節(jié)限制作用，也叫形變加載控制量的下行作用條件，受到彈簧片勁度系數(shù)k及變形波深度l

點質(zhì)量參數(shù)而存在的過程性變量，因初始條件、終止條件之間存在明顯的極化誤差，故該項物理量在大多數(shù)計算過程中只以失效差的形式存在。從單片機控制實效性的角度來看，彈簧片形變失效差的作用形式與模型化適量參數(shù)類似，都是從初始波形方向指向終止波形方向，且在整個形變過程中失效法則的作用標度始終不發(fā)生改變[9-10]。基本的彈簧片形變失效差分為斷裂式、聚合式兩種類型。其中，斷裂式彈簧片形變失效差能根據(jù)波形連接點質(zhì)量參數(shù)計算結(jié)果，影響檢測波峰值的最遠所及邊界值，從而約束機械檢測誤差的最大數(shù)值分度，如圖3所示。斷裂形變失效圖3斷裂形變失效Fig.3FailureofFractureDeformation聚合式彈簧片形變失效差能根據(jù)波形連接點質(zhì)量參數(shù)計算結(jié)果，影響檢測波谷值的最遠所及邊界值，從而約束機械檢測誤差的最小數(shù)值分度，如圖4所示。設k1代表機械彈簧片波形的斷裂式形變條件，k2代表機械彈簧片波形的聚合式形變條件，聯(lián)立式（2），可將彈簧片形變失效差計算量表示為：μ贊=U2k1·f′φk2+g觶（3）式中：f′—彈簧片所承載的斷裂形變檢測系數(shù)；φ—彈簧片所承載的聚合形變檢測系數(shù)；g觶—必要檢測向量的補充說明條件。聚合形變失效圖4聚合式形變失效Fig.4PolymerDeformationFailure3.3機械檢測誤差機械檢測誤差是指在不干擾單片機控制效果的情況下，彈簧片結(jié)構所能承受的最大波形偏差量影響結(jié)果。在既定檢測時長內(nèi)，該項物理量同時作用于機械彈簧片的變形波峰與波谷值，但只作用于兩類物理量的外在表現(xiàn)行為，不從根本上產(chǎn)生任何不利于彈簧片拉伸或收縮的作用效果。若以機械彈簧片的自然長度作為初始長度考量條件，機械檢測誤差的實際數(shù)量值則受到單片機控力分量、彈簧片波

【參考文獻】：
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