回轉(zhuǎn)窯是水泥、環(huán)保等行業(yè)中,對固體物料進行物理、化學處理的重要生產(chǎn)設備,具有重載、筒體長和多支點等機械特性。托輪作為回轉(zhuǎn)窯底部重要支承結(jié)構(gòu),其正常受力是保障回轉(zhuǎn)窯安全、穩(wěn)定、高效運行的關(guān)鍵。由于生產(chǎn)壞境復雜且回轉(zhuǎn)窯的重量至少為級,托輪極易出現(xiàn)受力故障,托輪長時間故障運行,易引發(fā)安全事故,從而給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。因此,檢測并分析托輪受力對確保回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)長期穩(wěn)定高效運行具有重大意義。本文設計了一種回轉(zhuǎn)窯底部托輪多點壓力檢測系統(tǒng),用以檢測回轉(zhuǎn)窯底部多個托輪的受力,并根據(jù)托輪受力大小,診斷回轉(zhuǎn)窯托輪受力故障類別。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）分析回轉(zhuǎn)窯底部托輪多點壓力檢測系統(tǒng)的設計需求,確定檢測系統(tǒng)總體架構(gòu)。通過分析回轉(zhuǎn)窯支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu),分解回轉(zhuǎn)窯托輪受力,明確測力點。根據(jù)設計需求,確定壓力傳感器類型及其安裝位置。（2）根據(jù)檢測系統(tǒng)總體設計方案,搭建基于RS-485通信網(wǎng)絡的硬件系統(tǒng)。該硬件系統(tǒng)在對壓力傳感器輸出的弱信號放大濾波后,使用STC15單片機采集壓力信號。針對多個托輪壓力信號檢測問題,在硬件系統(tǒng)中設計隔離抗干擾接口電路,組建基于RS-485的多點通信網(wǎng)絡,用于向主機傳輸各托輪的壓... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

回轉(zhuǎn)窯Fig.1-1Therotarykiln

回轉(zhuǎn)窯多點壓力檢測系統(tǒng)總體設計方案15（1）采用高精度輪輻式結(jié)構(gòu)，抗偏載能力強，具有良好的自然線性，外形高度低，采用標準螺絲過孔，安裝方便穩(wěn)定，互換性好；（2）采用不銹鋼外殼，圓形造型，結(jié)構(gòu)結(jié)實經(jīng)久耐用；（3）采用8孔結(jié)構(gòu)工藝，具有較好的對稱性和長期穩(wěn)定性，高可靠性，穩(wěn)定輸出；（4）用螺帽固定的接口，內(nèi)部連接不易脫落，極大減少工業(yè)場合中電磁對傳感的影響。圖2-5輪輻式壓力傳感器Fig.2-5Thespokepressuresensor傳感器的安裝位置需要根據(jù)回轉(zhuǎn)窯及其底部托輪的結(jié)構(gòu)，并考慮力的傳遞方向來確定。本文中，回轉(zhuǎn)窯底部托輪受到的正壓力在豎直方向上的分力通過托輪底部基座傳回大地，水平方向上的分力ph則傳至托輪的軸承，通過在軸承的調(diào)整螺栓處放置傳感器可測量該力。如圖2-6所示，輪輻式壓力傳感器鑲嵌在止推軸承螺栓內(nèi)部，對托輪受到的徑向力沿水平方向的分力進行檢測。托輪軸承座軸承座端蓋止推軸承輪輻式壓力傳感器止推軸承圖2-6輪輻式壓力傳感器安裝位置簡圖Fig.2-6Theinstallationdiagramofspokepressuresensor2.5本章小結(jié)本章根據(jù)檢測系統(tǒng)實際應用場景，對多點壓力檢測系統(tǒng)的設計需求進行了分析，得出了回轉(zhuǎn)窯底部托輪多點壓力檢測系統(tǒng)總體設計架構(gòu)，并根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析

回轉(zhuǎn)窯底部托輪多點壓力檢測系統(tǒng)設計25RS-485+RS-485-……設備1設備2設備3設備n120Ω120Ω圖3-8RS-485總線型網(wǎng)絡連接架構(gòu)圖Fig.3-8ThenetworkconnectionarchitecturediagramofRS-485bus圖3-8表明，RS-485的通信線路終端接有120Ω的電阻，主要有以下兩點原因。防止高頻信號在傳輸線路終端發(fā)生信號反射，對原始信號造成干擾。加入終端電阻后，信號在通信線路終端不會發(fā)生反射；另一個原因是，RS-485通信線路的抗干擾性能與線纜長度成反比例關(guān)系，通信的距離越長，受干擾的可能性就越大，此時，需要連接終端電阻以提高通信網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。因為通信網(wǎng)絡中的終端電阻取值通常與通信電纜阻抗特性的阻值一致，而大部分雙絞線的等效阻值基本在100歐姆到120歐姆范圍內(nèi)，所以RS-485通信線路的匹配電阻選擇120歐姆。雖然RS-485的差分特性能夠有效減少外界干擾信號的影響，但是仍然不能避免各種干擾信號通過線纜耦合到總線上，這極大地增加了外界對總線通信干擾的概率，常見的耦合機制有傳導耦合、電容耦合、電感耦合以及輻射耦合。在RS-485總線使用過程中，如果線纜選用或使用不當，很有可能導致總線通信異常。因此RS-485總線通常采用屏蔽雙絞線，圖3-9是屏蔽雙絞線的實物圖。屏蔽雙絞線在傳送差分信號時，不僅可以降低傳送線本身對外界的干擾，而且可以消除差分信號與外界干擾源的電容耦合和感應耦合，為RS-485應用提供良好的抗干擾性能，保障通信網(wǎng)絡正常可靠運行。圖3-9屏蔽雙絞線


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