高强度螺栓电动定扭矩拧紧扳手测控系统设计
发布时间：2021-08-24 10:26
随着我国高速铁路建设的迅速发展以及对于整体建设质量要求的提高,国家对于各类铁路建设设备工具提出了更加严格的要求。近些年来,对部分铁路沿线钢桥螺栓进行安全监测后发现部分螺栓出现因螺栓拧紧工具控制精度低以及可靠性差的原因造成的超拧或欠拧甚至扭断的现象,极大的影响了整体铁路建设的质量以及沿线火车的安全性能。因此,开发一款新型的满足实际工程所需的嵌入式高强度螺栓拧紧扭矩扳手已经成为了我国铁路钢桥建设的一个十分迫切的需求。本文对螺栓拧紧方法以及国内外电动定扭矩拧紧扳手发展与现状进行了介绍,通过分析现有扳手功能和性能的不足阐述了课题研究的意义。本文针对现有桥梁电动拧紧扳手的不足,在深入分析新型扭矩扳手功能需求的基础上,提出了新型钢桥高强度螺栓电动定扭矩拧紧测控系统的总体方案。通过对新型扭矩测控系统需求资源的分析确定了以STM32F103RET6为硬件控制核心,并完成各个硬件控制模块的选型和分析,确定了整个测控系统硬件方案和软件方案的设计。在确定总体方案后,通过进行硬件电路设计和软件底层驱动以及功能程序的编写完成了项目需求的人性化的显示和提示引导界面、实时扭矩显示模式、峰值扭矩控制模式、参数设置、静...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国JHYPS直柄定扭矩电动拧紧扳手
该扳手具备故障自检以及掉电记忆功能，同时整体还具备双重过载保护功能，??能够保证扳手设备的安全性ｎ４］，整体市场应用较多，可靠性好。??图１－１德国ＪＨＹＰＳ直柄定扭矩电动拧紧扳手??５??
该扳手采用双重绝缘结构，在国际市场上应用较广，可靠性高，整体具备故障自??检功能并配有故障异常指示灯１１５］。??图１－２日本前田ＰＤＸ３０１Ａ电动拧紧扳手??（２）国内研宄现状??在二十世纪六、七十年代之前，由于我国高强度螺栓生产技术较为落后，不??能保证同一批螺栓副的扭矩系数，所以第一代电动扭矩扳手难以使用扭矩法工艺??进行控制，而是采用电机终拧控制值进行控制，控制精度较差。到了二十世纪八??十年代，由于国内高强度螺栓的生产工艺有着较大提升，能够保证连接副扭矩系??数使得扭矩法控制预紧力得以实现。在此基础上，研发的第二代扭矩扳手采用扭??矩法进行预紧力的控制，通过对输入电流与扭矩的关系进行标定后，通过控制输??入电流的强度来控制输出扭矩，能够基本达到５％的控制精度。但是，虽然扭矩??法简化了螺栓施拧工序
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路建设对我国铁路运输的影响[J]. 彭其渊,李建光,杨宇翔,文超. 西南交通大学学报. 2016(03)
[2]高性能人机界面设计[J]. 张娟. 中国电业(技术版). 2016(04)
[3]扭矩检定仪中几种常见传感器的分析与选择[J]. 李彧. 内蒙古科技与经济. 2016(07)
[4]具有数字显示功能的定扭矩扳手专利技术浅析[J]. 罗曦. 科技视界. 2015(27)
[5]铁路控制系统的FMEA方法[J]. 沈伟. 铁道通信信号. 2015(05)
[6]基于STM32的高精度扭矩测量系统设计[J]. 王金全,王小鹏,于挥. 传感器与微系统. 2015(04)
[7]电动扳手的发展与钢结构中高强度螺栓施拧技术的提高[J]. 沈家华,张洪玉,何曙光. 电动工具. 2015(S1)
[8]基于STM32的NAND FLASH的数据存储系统设计[J]. 刘伟. 电脑开发与应用. 2015(02)
[9]浅谈高速铁路的建设及其经济效益[J]. 宋海春. 北方经济. 2013(20)
[10]可靠性框图在电子测压器可靠性分析中的应用[J]. 卢彦玲,李新娥,王亚军. 探测与控制学报. 2013(04)
硕士论文
[1]基于EtherMAC总线的功能安全I/O从站研究与设计[D]. 田川.山东大学 2017
[2]基于无线传输的大扭矩数显扳手的研究[D]. 李金梁.西华大学 2013
[3]智能电动扳手控制系统设计[D]. 李晶.武汉科技大学 2012
[4]基于GPRS无线传输系统的研究[D]. 周洋.河北科技大学 2012
[5]低扭矩数显扳手的研制[D]. 张胜生.西华大学 2012
[6]大型数显气动扭矩扳手的研制[D]. 欧阳俊.西华大学 2011
[7]螺纹紧固件连接副扭矩系数测试技术应用研究[D]. 徐金波.机械科学研究总院 2010
[8]新型螺栓紧固试验系统的设计研究[D]. 李张银.合肥工业大学 2010
[9]基于GPRS网络的无线数据通信设备的设计与实现[D]. 张涵.电子科技大学 2009
[10]全自动洗衣机控制电路板的智能化测试及故障诊断[D]. 耿宝光.太原理工大学 2007
本文编号：3359813
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国JHYPS直柄定扭矩电动拧紧扳手
该扳手具备故障自检以及掉电记忆功能，同时整体还具备双重过载保护功能，??能够保证扳手设备的安全性ｎ４］，整体市场应用较多，可靠性好。??图１－１德国ＪＨＹＰＳ直柄定扭矩电动拧紧扳手??５??
该扳手采用双重绝缘结构，在国际市场上应用较广，可靠性高，整体具备故障自??检功能并配有故障异常指示灯１１５］。??图１－２日本前田ＰＤＸ３０１Ａ电动拧紧扳手??（２）国内研宄现状??在二十世纪六、七十年代之前，由于我国高强度螺栓生产技术较为落后，不??能保证同一批螺栓副的扭矩系数，所以第一代电动扭矩扳手难以使用扭矩法工艺??进行控制，而是采用电机终拧控制值进行控制，控制精度较差。到了二十世纪八??十年代，由于国内高强度螺栓的生产工艺有着较大提升，能够保证连接副扭矩系??数使得扭矩法控制预紧力得以实现。在此基础上，研发的第二代扭矩扳手采用扭??矩法进行预紧力的控制，通过对输入电流与扭矩的关系进行标定后，通过控制输??入电流的强度来控制输出扭矩，能够基本达到５％的控制精度。但是，虽然扭矩??法简化了螺栓施拧工序
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路建设对我国铁路运输的影响[J]. 彭其渊,李建光,杨宇翔,文超. 西南交通大学学报. 2016(03)
[2]高性能人机界面设计[J]. 张娟. 中国电业(技术版). 2016(04)
[3]扭矩检定仪中几种常见传感器的分析与选择[J]. 李彧. 内蒙古科技与经济. 2016(07)
[4]具有数字显示功能的定扭矩扳手专利技术浅析[J]. 罗曦. 科技视界. 2015(27)
[5]铁路控制系统的FMEA方法[J]. 沈伟. 铁道通信信号. 2015(05)
[6]基于STM32的高精度扭矩测量系统设计[J]. 王金全,王小鹏,于挥. 传感器与微系统. 2015(04)
[7]电动扳手的发展与钢结构中高强度螺栓施拧技术的提高[J]. 沈家华,张洪玉,何曙光. 电动工具. 2015(S1)
[8]基于STM32的NAND FLASH的数据存储系统设计[J]. 刘伟. 电脑开发与应用. 2015(02)
[9]浅谈高速铁路的建设及其经济效益[J]. 宋海春. 北方经济. 2013(20)
[10]可靠性框图在电子测压器可靠性分析中的应用[J]. 卢彦玲,李新娥,王亚军. 探测与控制学报. 2013(04)
硕士论文
[1]基于EtherMAC总线的功能安全I/O从站研究与设计[D]. 田川.山东大学 2017
[2]基于无线传输的大扭矩数显扳手的研究[D]. 李金梁.西华大学 2013
[3]智能电动扳手控制系统设计[D]. 李晶.武汉科技大学 2012
[4]基于GPRS无线传输系统的研究[D]. 周洋.河北科技大学 2012
[5]低扭矩数显扳手的研制[D]. 张胜生.西华大学 2012
[6]大型数显气动扭矩扳手的研制[D]. 欧阳俊.西华大学 2011
[7]螺纹紧固件连接副扭矩系数测试技术应用研究[D]. 徐金波.机械科学研究总院 2010
[8]新型螺栓紧固试验系统的设计研究[D]. 李张银.合肥工业大学 2010
[9]基于GPRS网络的无线数据通信设备的设计与实现[D]. 张涵.电子科技大学 2009
[10]全自动洗衣机控制电路板的智能化测试及故障诊断[D]. 耿宝光.太原理工大学 2007
本文编号：3359813
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