磁流变液剪切力测量控制系统的研究
本文关键词： 磁流变抛光技术 虚拟仪器 平行碟片测试方式 剪切力测量控制系统 出处：《西安工业大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：磁流变液是一种新型智能材料,其在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下,则呈现出高粘度、低流动性的Bingham体特性。磁流变液的这种流变性能在很多科研领域得到了广泛应用。磁流变抛光技术是一种高效高精密光学元件表面加工技术,通过磁流变抛光技术可以获得超光滑光学元件表面。本文以西安工业大学面接触式磁流变抛光机为实验平台,基于虚拟仪器技术,研发设计了一套完整的磁流变液剪切力测量控制系统,旨在磁流变抛光工作中,测量工件表面受到的剪切应力的大小,通过改变磁场强度、间隙、工件转速等参数,研究剪切力的变化趋势。本文从磁流变抛光技术的发展状况,和磁流变液流变性的国内外研究现状入手,引出剪切力对磁流变抛光加工效果的直接影响,进而得出课题的研究意义。通过对磁流变抛光机机械结构的研究,确定以平行碟片式测试方式为测试原理,明确平行碟片式测试方式中,扭矩与剪切力的数学关系。以磁流变抛光机为实验平台,基于虚拟仪器技术,研究设计出一套完整的磁流变液剪切力测量控制系统方案,对测控系统的硬件设计平台和软件设计平台分别进行研究和阐述。本文最后将测控系统分为信号采集系统和输出信号控制系统,分别进行了模块化实验,提高了系统调试工作的效率。模块化调试工作完成后,进行整体的联机实验,验证该测量控制系统的可行性和可靠性。
[Abstract]:Magnetorheological fluid is a new type of intelligent material, which exhibits low viscosity Newtonian fluid characteristics under zero magnetic field and high viscosity under strong magnetic field. Low fluidity of Bingham. This rheological property of MRF has been widely used in many fields of scientific research. MRP is a high efficiency and high precision optical element surface processing technology. The surface of ultra-smooth optical element can be obtained by magnetorheological polishing. In this paper, the surface contact magnetorheological polishing machine of Xi'an University of Technology is used as the experimental platform, based on virtual instrument technology, A complete system for measuring and controlling the shear force of the magnetorheological fluid is developed and designed to measure the shear stress on the surface of the workpiece in the process of magnetorheological polishing, by changing the parameters such as magnetic field intensity, clearance, rotational speed of the workpiece, etc. This paper starts with the development of magneto-rheological polishing technology and the research status of rheological properties at home and abroad, and leads to the direct influence of shear force on the processing effect of MRP. Through the study of the mechanical structure of the magnetorheological polishing machine, the parallel disc type test method is determined as the test principle, and the parallel disc type test method is defined. Taking the magnetorheological polishing machine as the experimental platform and based on the virtual instrument technology, a set of complete control system for measuring and controlling the shear force of the magnetorheological fluid is designed. The hardware design platform and software design platform of the measurement and control system are studied and expounded respectively. Finally, the measurement and control system is divided into signal acquisition system and output signal control system. After the modularization debugging work is finished, the whole on-line experiment is carried out to verify the feasibility and reliability of the measurement and control system.
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB381;TH87
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，本文编号：1509023
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