交变冲击机械动力特性检测系统与方法研究
发布时间：2021-02-12 18:13
本文在讨论总结国内外交变冲击机械动力特性检测方法的现状、趋势和不足的基础上,设计并实现了适用于室内试验和工况试验的交变冲击机械动力特性检测系统,并验证该检测系统的可行性,为实现交变冲击机械的结构改进作技术准备。本文提出通过对加速度检测装置采集的冲击活塞加速度信号去噪和积分得到冲击速度和冲击位移,再利用这些运动参数计算冲击参数的测试方法。论文首先根据交变冲击机械的结构与工作特点和冲击加速度检测的要求,完成了加速度检测装置的硬件设计,并基于嵌入式实时操作系统和文件管理系统实现加速度检测装置的数据采集控制、数据存储、数据处理与传输等主要功能软件;然后用LabVIEW开发了上位机软件,实现了加速度检测装置在线参数设置,并在上位机软件集成了本文的去噪算法和积分算法,以便离线处理和分析加速度信号。为去除加速度信号中的脉冲、尖峰和电路噪声,本文提出一种基于自适应阈值的小波模极大值去噪算法:首先结合SURE阈值估计和软阈值收缩函数对信号的小波模极大值序列作预处理,再作模极大值搜索获得新模极大值序列,然后对新模极大值序列使用分段三次埃尔米特插值算法重构小波系数,最后对小波分解系数逆变换得到去噪后的信号。...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
交变液压驱动凿岩机械结构简图
能转化为冲击能，并以应力波的形式传播到钻头，从而破碎工作介质的击功率大，主要包括液压凿岩机、液压冲击破碎锤等。如图 1-1 所示为动凿岩机械。交变气动冲击机械主要指压气式电锤，其利用压气活塞与运动，不断压缩与释放气体，形成能够来加速或吸附冲击活塞的弹性储，利用气垫压力差，推动冲击活塞撞击钻头，配合电动机带动气缸高速，从而形成冲击钻孔动作。如图 1-2 所示为一种连杆活塞式电锤。机头 钎尾 中间套 大齿轮 前缸体 缓冲活塞 中间缸体 冲击活塞 后传动轴液压图 1-1 交变液压驱动凿岩机械结构简图
电磁感应式传感器或电容式传感器的线速度测试法等[2-10]。此外还有一些，如气压法和受冲腔法等。的阿特拉斯·科普柯公司建立了凿岩机械综合实验室，主要是为了测定液械的运动参数、工作参数、机械结构参数和主要性能参数并确定各参数之实验室使用电容式速度传感器结合冲击应变法进行凿岩机冲击能试验。军、丁元文等[11]等提出基于电磁感应效应的冲击特性测量方法，精确得到的冲击频率和冲击能等特性参数。电磁感应式线速度法使用一套磁电传感击活塞的运动速度，该磁电传感器系统的关键组件是装有永磁铁的冲击活塞腔壳体上的线圈。当冲击活塞在活塞腔内运动时，外部的螺旋式线圈会生的磁感线并产生一个与速度成正比关系的电动势。由于电动势与冲击活间的关系可以事先通过试验标定，因而可根据系统输出电动势算得冲击活再由冲击能计算公式可算得冲击能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]交变液压冲击机械动态特性与活塞回弹分析（英文）[J]. 丁问司,唐昌滔,丁云柯. 机床与液压. 2017(24)
[2]基于低成本MEMS陀螺的小波阈值去噪应用研究[J]. 赵宣懿,孔雪博,熊智,刘建业. 传感器与微系统. 2017(12)
[3]受冲式液压凿岩机冲击性能检测方法研究[J]. 刘智,张涛川,杨伟. 矿山机械. 2017(11)
[4]基于光纤光栅的冲击能检测[J]. 李慧,余有龙,耿淑伟,赵曾,赖小明,王国欣,殷参. 光子学报. 2017(06)
[5]基于空域相关滤波的雷达回波信号降噪方法[J]. 马强,刘勇. 火力与指挥控制. 2016(11)
[6]时域积分在振动信号分析中的应用[J]. 许自顺,张强. 车用发动机. 2016(04)
[7]基于加速度振动信号的速度和位移积分误差分析[J]. 王万金,徐洪洲,张志国. 兵器装备工程学报. 2016(07)
[8]加速度基线漂移频域处理方法的对比研究[J]. 缪惠全,王闯,李杰. 振动与冲击. 2016(13)
[9]受冲腔法测定凿岩机械冲击能的研究[J]. 林瑞波,龚斌,荆建宽,许海龙. 煤矿机械. 2016(04)
[10]小波模极大值扰动电信号检测的关键问题研究[J]. 于炳新,崔涤尘,许童羽,曹英丽. 中国农机化学报. 2016(02)
博士论文
[1]光纤陀螺的信号分析及滤波技术研究[D]. 党淑雯.上海交通大学 2010
[2]液压冲击器系统性能的测试与分析[D]. 许勤.南京农业大学 2009
[3]基于小波分析的测量信号处理技术研究[D]. 李翔.哈尔滨工业大学 2009
[4]新型压力反馈氮爆式机电一体化液压碎石冲击器系统研究[D]. 丁问司.中南大学 2000
硕士论文
[1]加速度测试积分位移算法及其应用研究[D]. 周英杰.重庆大学 2013
[2]基于小波理论的信号降噪方法的研究[D]. 王遥遥.武汉理工大学 2013
[3]高斯白噪声背景下1/f分形信号波形与参数估计方法研究[D]. 冯建昌.吉林大学 2011
本文编号：3031260
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
交变液压驱动凿岩机械结构简图
能转化为冲击能，并以应力波的形式传播到钻头，从而破碎工作介质的击功率大，主要包括液压凿岩机、液压冲击破碎锤等。如图 1-1 所示为动凿岩机械。交变气动冲击机械主要指压气式电锤，其利用压气活塞与运动，不断压缩与释放气体，形成能够来加速或吸附冲击活塞的弹性储，利用气垫压力差，推动冲击活塞撞击钻头，配合电动机带动气缸高速，从而形成冲击钻孔动作。如图 1-2 所示为一种连杆活塞式电锤。机头 钎尾 中间套 大齿轮 前缸体 缓冲活塞 中间缸体 冲击活塞 后传动轴液压图 1-1 交变液压驱动凿岩机械结构简图
电磁感应式传感器或电容式传感器的线速度测试法等[2-10]。此外还有一些，如气压法和受冲腔法等。的阿特拉斯·科普柯公司建立了凿岩机械综合实验室，主要是为了测定液械的运动参数、工作参数、机械结构参数和主要性能参数并确定各参数之实验室使用电容式速度传感器结合冲击应变法进行凿岩机冲击能试验。军、丁元文等[11]等提出基于电磁感应效应的冲击特性测量方法，精确得到的冲击频率和冲击能等特性参数。电磁感应式线速度法使用一套磁电传感击活塞的运动速度，该磁电传感器系统的关键组件是装有永磁铁的冲击活塞腔壳体上的线圈。当冲击活塞在活塞腔内运动时，外部的螺旋式线圈会生的磁感线并产生一个与速度成正比关系的电动势。由于电动势与冲击活间的关系可以事先通过试验标定，因而可根据系统输出电动势算得冲击活再由冲击能计算公式可算得冲击能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]交变液压冲击机械动态特性与活塞回弹分析（英文）[J]. 丁问司,唐昌滔,丁云柯. 机床与液压. 2017(24)
[2]基于低成本MEMS陀螺的小波阈值去噪应用研究[J]. 赵宣懿,孔雪博,熊智,刘建业. 传感器与微系统. 2017(12)
[3]受冲式液压凿岩机冲击性能检测方法研究[J]. 刘智,张涛川,杨伟. 矿山机械. 2017(11)
[4]基于光纤光栅的冲击能检测[J]. 李慧,余有龙,耿淑伟,赵曾,赖小明,王国欣,殷参. 光子学报. 2017(06)
[5]基于空域相关滤波的雷达回波信号降噪方法[J]. 马强,刘勇. 火力与指挥控制. 2016(11)
[6]时域积分在振动信号分析中的应用[J]. 许自顺,张强. 车用发动机. 2016(04)
[7]基于加速度振动信号的速度和位移积分误差分析[J]. 王万金,徐洪洲,张志国. 兵器装备工程学报. 2016(07)
[8]加速度基线漂移频域处理方法的对比研究[J]. 缪惠全,王闯,李杰. 振动与冲击. 2016(13)
[9]受冲腔法测定凿岩机械冲击能的研究[J]. 林瑞波,龚斌,荆建宽,许海龙. 煤矿机械. 2016(04)
[10]小波模极大值扰动电信号检测的关键问题研究[J]. 于炳新,崔涤尘,许童羽,曹英丽. 中国农机化学报. 2016(02)
博士论文
[1]光纤陀螺的信号分析及滤波技术研究[D]. 党淑雯.上海交通大学 2010
[2]液压冲击器系统性能的测试与分析[D]. 许勤.南京农业大学 2009
[3]基于小波分析的测量信号处理技术研究[D]. 李翔.哈尔滨工业大学 2009
[4]新型压力反馈氮爆式机电一体化液压碎石冲击器系统研究[D]. 丁问司.中南大学 2000
硕士论文
[1]加速度测试积分位移算法及其应用研究[D]. 周英杰.重庆大学 2013
[2]基于小波理论的信号降噪方法的研究[D]. 王遥遥.武汉理工大学 2013
[3]高斯白噪声背景下1/f分形信号波形与参数估计方法研究[D]. 冯建昌.吉林大学 2011
本文编号：3031260
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