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轴承振动数据采集分析系统

发布时间:2018-01-21 12:05

  本文关键词: 滚动轴承 数据采集 振动 STM32F103 虚拟仪器 信号分析 出处:《大连工业大学》2011年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:轴承是工程中的重要部件,广泛应用于机械、航空、电力、运输、纺织等工程领域,它的任何故障都会造成巨大经济损失甚至灾难性的破坏。据统计,在使用滚动轴承的旋转机械中,大约70%的机械故障是由于滚动轴承而引起的,它的稳定性、安全性、可靠性对安全生产、高效率、低功耗具有重要意义。因此,,针对滚动轴承振动监测的研究是很有必要,很有实际意义的。本文采用了当今对轴承监测最有效的方法——振动分析法,基于LabVIEW开发了一套轴承振动数据采集分析系统,下位机采用32位的STM32F103微处理器进行数据的采样,并通过RS232或USB接口与上位机通信,实现信号数据的传输,上位机软件开发基于LabVIEW平台,对测试信号进行时域显示和频域分析处理,达到对轴承运行状态监测的目的。 工作内容主要分为硬件设计和软件设计两部分。论文主要进行了以下几方面的工作: 1.论述了振动数据采集分析系统研究的意义和轴承振动测试的相关理论。 2.设计并制作以STM32F103微处理器为核心的信号采集电路,对信号进行A/D转换及与上位机RS232或USB通信。 3.编制PC端LabVIEW程序,实现对振动信号进行分析和显示等功能。 本系统主要适用于对滚动轴承振动信号的采集分析和故障诊断。采用STM32F103系列高性能的ARM Cortex-M332位的RISC内核,进行数据的采集,保证了数据分析的处理速度。上位机软件开发基于虚拟仪器LabVIEW开发平台,它具有强大的图形化编程功能和友好的人机界面,能够对振动数据进行实时显示、时域分析、频域分析、数据存储等,很好地完成了对轴承的振动测试分析。软件采用模块化设计思想,使系统的维护、改进和功能扩展十分方便。系统功能通过实验获得了验证。
[Abstract]:Bearing is an important part in engineering. It is widely used in mechanical, aviation, electric power, transportation, textile and other engineering fields. Any failure of bearing will cause huge economic loss or even catastrophic damage. According to statistics. In rotating machinery using rolling bearings, about 70% of mechanical failures are caused by rolling bearings, its stability, safety, reliability for safe production, high efficiency. Low power consumption is of great significance. Therefore, it is necessary and practical to study the vibration monitoring of rolling bearings. In this paper, the most effective method of bearing monitoring-vibration analysis method is adopted. A bearing vibration data acquisition and analysis system based on LabVIEW is developed. The lower computer uses 32-bit STM32F103 microprocessor to sample the data. And through RS232 or USB interface to communicate with the host computer to achieve the transmission of signal data, PC software development based on LabVIEW platform, the test signal display in time domain and frequency domain analysis processing. To achieve the purpose of monitoring the running state of bearings. The work is mainly divided into two parts: hardware design and software design. 1. The significance of vibration data acquisition and analysis system and the theory of bearing vibration measurement are discussed. 2. The signal acquisition circuit with STM32F103 microprocessor as the core is designed and fabricated. The signal is converted to A / D and communicates with the host computer RS232 or USB. 3. Programming PC LabVIEW program to realize the function of vibration signal analysis and display. This system is mainly suitable for the vibration signal collection and fault diagnosis of rolling bearing. The RISC kernel of ARM Cortex-M332 bit of STM32F103 series is adopted. The software development of upper computer is based on virtual instrument LabVIEW development platform, it has powerful graphical programming function and friendly man-machine interface. The vibration data can be displayed in real time, time domain analysis, frequency domain analysis, data storage and so on. The improvement and function expansion are very convenient. The system function is verified by experiment.
【学位授予单位】:大连工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH133.33;TP274

【参考文献】

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本文编号:1451429

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