基于labview的回转支承测试系统设计new

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1、第40卷2009年3月工程机械DesignandCalculation设计·*基于LabVIEW的回转支承测试系统设计计算朱飞，洪荣晶，高学海(南京工业大学机械与动力工程学院)"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!摘要：以回转支承寿命测试试验为研究课题，采用振动检测方法，构建以信号调理器、数据采集卡和!!!工控机为系统硬件、LabVIEW8.2为软件平台的虚拟仪器测试系统。介绍其硬件构成、传感器安装布置及采!!用结构化和模块化的软件编程方法等，主要包括数据采集、数据处理、数据读取、数据存储和数据打印等

2、模!!!块。数据处理部分采用以小波分析为主，时域统计分析和频域傅立叶变换为辅的分析方法，提取回转支承在!!!强噪声等复杂背景下的局部损伤及缺陷类故障信号!!!"。!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"关键词：回转支承；测试系统；振动；LabVIEW回转支承是一种能够承受综合载荷的特大型滚动轴承，广泛应用于工程机械、风力发电、轨道车辆、[1]航空航天及军工等领域。由于设计、制造、安装和使用过程中的种种因素会产生各种故障，如滚动体滚道点蚀磨损，导致间隙增大，无油干摩擦，滚动体滚道严重磨损出现凹坑等。这些故障都可以通

3、过振[2]动表现出来。因此，采用振动信号检测方法提取这些振动信号，可进行相应的故障诊断。传统测试系统图1回转支承试验台所采用的磁带记录仪、波形记录仪及频谱分析仪等如图2所示。电子仪器功能大都单一，且体积重量较大，成套设备加速度传感器：选用压电式加速度传感器，安装复杂，不适合现场操作。基于虚拟仪器的测试系统是于回转支承的定圈，用于采集回转支承的振动信号；[3]今后现场试验仪器的主要发展方向。信号调理器：选择电荷放大器作为压电式加速度传感器的信号调理器，把采集的电荷信号转化为1测试系统硬件标准电压信号；测试系统以试验回转支承作为被测对象，将其数据采集

4、卡：选用NI公司的16通道数据采集安装于回转支承试验台上，由液压马达带动其旋转，卡，将电压信号转化为计算机能够识别的数字信号；采用液压缸对回转支承进行力和力矩的加载。控制工控机：选用台湾研华IPC610L工控机，用于马达的旋转以模拟回转支承的转动情况，控制液压软件的运行平台。缸加载力的大小以模拟回转支承的实际受载情况，测试系统中以信号调理器、数据采集卡和工控图1所示为回转支承试验台，测试系统硬件的构成机为系统硬件，以LabVIEW为软件开发平台，实现图2测试系统构成*基金项目：江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室高技术项目(BM200720

5、1)。作者简介：朱飞（1983—），男，江苏淮安人，硕士研究生，研究方向为机械电子工程。—45—DesignandCalculation工程机械第40卷2009年3月和扩展传统仪器的功能，将传统仪器的测试内容包液压马达小齿轮驱动回转支承的内圈旋转，而设计·含在LabVIEW的函数模块中，以软件实现数据采外圈与基础联接固定不动，加速度传感器沿回转支集、数据分析处理和故障诊断等功能，简化硬件，增承固定圈外圈布置(外圈带齿则应沿回转支承内圈计强系统功能，便于现场操作。布置)，这样可以尽可能大地获取被测回转支承自身算的振动信号，同时也便于现场布线。在故障

6、怀疑区2传感器安装布置域，为了便于具体位置的故障诊断，在内外圈上分别2.1布置原则布点进行搜索性测试检查。传感器的布置以回转支承的振动特性为原则，回转支承内外圈不同部位的振动情况各不相[3-4]主要考虑以下几方面：同，分别采用了4个轴向和4个径向加速度传感器，1）传感器测点应布置在回转支承刚性较大处，沿回转支承外圈圆周方向间隔90°处均匀布置，能并尽可能布置在回转支承载荷密度最大之处，以保够较全面地反映回转支承的振动情况。证获取尽可能大的回转支承自身的振动信号；现场安装时，考虑不破坏回转支承的内外圈表2）回转支承除了承受较大的轴向力之外，还承面以

7、及回转支承的振动特性，采用502胶水将加速受较大的倾覆力矩和一定的径向力，因此除了要考度传感器贴于回转支承的外圈表面。虑回转支承内外圈的轴向振动外，回转支承内外圈3软件设计的径向振动也不可忽略，传感器应沿轴向和径向两个方向布置；3.1软件设计流程3）考虑回转支承承受较大的倾覆力矩和一定测试系统以LabVIEW8.2为软件开发平台，设的径向力，每个滚动体承受的载荷各不相同，因此回计流程如图4所示。系统初始化和进入欢迎界面后转支承内外圈上不同部位的振动情况各不相同，单需要进行参数设置，主要包括采样频率、帧长度选凭一个测点不足以反映整个回转支承振动情况

8、的全择、通道选择和量程设置等，为数据采集做准备。对貌，传感器的位置应尽量沿内外圈方向均匀布置；数据采集卡采集到的数据分析处理有两种选择，