為精準(zhǔn)控制彈簧片的波動(dòng)形變范圍,全面延長(zhǎng)機(jī)械型設(shè)備的實(shí)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(jī)控制的波形機(jī)械彈簧片變形檢測(cè)方法。借助單片機(jī)模塊、波形反饋電路兩類硬件執(zhí)行設(shè)備,計(jì)算形變加載的具體控制實(shí)值,搭建完整的單片機(jī)結(jié)構(gòu)并分析數(shù)值化模型的控制作用效果。根據(jù)波形連接點(diǎn)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(jī)械檢測(cè)誤差原理,完成單片機(jī)控制的波形機(jī)械彈簧片變形檢測(cè)技術(shù)研究。對(duì)比檢測(cè)數(shù)值表面,與傳統(tǒng)檢測(cè)手段相比,新型彈簧片變形檢測(cè)方法可感知到低于0.50μm的微弱波形,且能承載的波動(dòng)形變量最大值超過(guò)9.75μm,有效提升了機(jī)械設(shè)備在波動(dòng)形變范圍內(nèi)對(duì)彈簧片的控制精準(zhǔn)程度,確保延長(zhǎng)機(jī)械彈簧片實(shí)用壽命周期的可能性。 

【文章來(lái)源】：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2020年11期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

單片機(jī)模塊結(jié)構(gòu)圖

成。波形穩(wěn)流電路位于單片機(jī)波形反饋主電路中部，起到承上啟下的調(diào)節(jié)作用，在負(fù)載電阻R電量變化作用的同時(shí)，聚集處于分流狀態(tài)的單片機(jī)電量，并傳輸至其它各級(jí)消耗電路之中。單片機(jī)輸出是波形反饋電路的主要調(diào)節(jié)作用結(jié)構(gòu)，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(jī)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(jī)波形反饋電路最底層，具備較強(qiáng)的電量整合能力，可存儲(chǔ)其它分級(jí)結(jié)構(gòu)中未完全消耗的傳輸電壓或電流，從而影響機(jī)械彈簧片波形動(dòng)量的實(shí)際變化情況，如圖2所示。R1R1R2R2RR反饋調(diào)節(jié)電路單片機(jī)輸出電路波形穩(wěn)流電路形變控制電路圖2單片機(jī)波形反饋電路圖Fig.2SingleChipMicrocomputerWaveformFeedbackCircuitDiagram2.3形變加載控制量計(jì)算形變加載控制是指單片機(jī)模塊對(duì)機(jī)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(jī)波形反饋電路中的電量輸出運(yùn)載情況，通常情況下，前者對(duì)于波動(dòng)參量的調(diào)節(jié)效果由上行、下行兩部分共同組成，但無(wú)論哪一種形變控制行為對(duì)電路的反饋輸出調(diào)節(jié)作用效果均為正向促進(jìn)[6]。單片機(jī)模塊對(duì)機(jī)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(jī)械彈簧片兩個(gè)相鄰波峰之間的最大距離數(shù)值，不會(huì)無(wú)限制增大，但不收變形檢測(cè)時(shí)間的干擾影響。形變曲率條件是指機(jī)械彈簧片變形波的晃動(dòng)頻度數(shù)值，由于整個(gè)變形檢測(cè)過(guò)程中電量始終保持多變性輸出狀態(tài)，故該項(xiàng)指標(biāo)條件的數(shù)值表現(xiàn)形式可以不唯一。單片機(jī)模塊對(duì)機(jī)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(diǎn)質(zhì)量參數(shù)而存在的過(guò)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(xiàng)物理量在大多數(shù)計(jì)算過(guò)程中只以失效差的形式存在。從單片機(jī)控制實(shí)效性的角度來(lái)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(gè)形變過(guò)程中失效法則的作用標(biāo)度始終不發(fā)生改變[9-10]�；镜膹椈善巫兪Р罘譃閿嗔咽�、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(diǎn)質(zhì)量參數(shù)計(jì)算結(jié)果，影響檢測(cè)波峰值的最遠(yuǎn)所及邊界值，從而約束機(jī)械檢測(cè)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(diǎn)質(zhì)量參數(shù)計(jì)算結(jié)果，影響檢測(cè)波谷值的最遠(yuǎn)所及邊界值，從而約束機(jī)械檢測(cè)誤差的最小數(shù)值分度，如圖4所示。設(shè)k1代表機(jī)械彈簧片波形的斷裂式形變條件，k2代表機(jī)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(jì)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(cè)系數(shù)；φ—彈簧片所承載的聚合形變檢測(cè)系數(shù)；g觶—必要檢測(cè)向量的補(bǔ)充說(shuō)明條件。聚合形變失效圖4聚合式形變失效Fig.4PolymerDeformationFailure3.3機(jī)械檢測(cè)誤差機(jī)械檢測(cè)誤差是指在不干擾單片機(jī)控制效果的情況下，彈簧片結(jié)構(gòu)所能承受的最大波形偏差量影響結(jié)果。在既定檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，該項(xiàng)物理量同時(shí)作用于機(jī)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(jī)械彈簧片的自然長(zhǎng)度作為初始長(zhǎng)度考量條件，機(jī)械檢測(cè)誤差的實(shí)際數(shù)量值則受到單片機(jī)控力分量、彈簧片波

【參考文獻(xiàn)】：
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