回转窑底部托轮多点压力检测系统设计

发布时间：2021-01-13 15:22

　　回转窑是水泥、环保等行业中,对固体物料进行物理、化学处理的重要生产设备,具有重载、筒体长和多支点等机械特性。托轮作为回转窑底部重要支承结构,其正常受力是保障回转窑安全、稳定、高效运行的关键。由于生产坏境复杂且回转窑的重量至少为级,托轮极易出现受力故障,托轮长时间故障运行,易引发安全事故,从而给企业造成巨大的经济损失。因此,检测并分析托轮受力对确保回转窑系统长期稳定高效运行具有重大意义。本文设计了一种回转窑底部托轮多点压力检测系统,用以检测回转窑底部多个托轮的受力,并根据托轮受力大小,诊断回转窑托轮受力故障类别。本文的主要研究内容如下:（1）分析回转窑底部托轮多点压力检测系统的设计需求,确定检测系统总体架构。通过分析回转窑支承系统结构,分解回转窑托轮受力,明确测力点。根据设计需求,确定压力传感器类型及其安装位置。（2）根据检测系统总体设计方案,搭建基于RS-485通信网络的硬件系统。该硬件系统在对压力传感器输出的弱信号放大滤波后,使用STC15单片机采集压力信号。针对多个托轮压力信号检测问题,在硬件系统中设计隔离抗干扰接口电路,组建基于RS-485的多点通信网络,用于向主机传输各托轮的压... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

回转窑Fig.1-1Therotarykiln

回转窑多点压力检测系统总体设计方案15（1）采用高精度轮辐式结构，抗偏载能力强，具有良好的自然线性，外形高度低，采用标准螺丝过孔，安装方便稳定，互换性好；（2）采用不锈钢外壳，圆形造型，结构结实经久耐用；（3）采用8孔结构工艺，具有较好的对称性和长期稳定性，高可靠性，稳定输出；（4）用螺帽固定的接口，内部连接不易脱落，极大减少工业场合中电磁对传感的影响。图2-5轮辐式压力传感器Fig.2-5Thespokepressuresensor传感器的安装位置需要根据回转窑及其底部托轮的结构，并考虑力的传递方向来确定。本文中，回转窑底部托轮受到的正压力在竖直方向上的分力通过托轮底部基座传回大地，水平方向上的分力ph则传至托轮的轴承，通过在轴承的调整螺栓处放置传感器可测量该力。如图2-6所示，轮辐式压力传感器镶嵌在止推轴承螺栓内部，对托轮受到的径向力沿水平方向的分力进行检测。托轮轴承座轴承座端盖止推轴承轮辐式压力传感器止推轴承图2-6轮辐式压力传感器安装位置简图Fig.2-6Theinstallationdiagramofspokepressuresensor2.5本章小结本章根据检测系统实际应用场景，对多点压力检测系统的设计需求进行了分析，得出了回转窑底部托轮多点压力检测系统总体设计架构，并根据回转窑的支承系统结构，分析

回转窑底部托轮多点压力检测系统设计25RS-485+RS-485-……设备1设备2设备3设备n120Ω120Ω图3-8RS-485总线型网络连接架构图Fig.3-8ThenetworkconnectionarchitecturediagramofRS-485bus图3-8表明，RS-485的通信线路终端接有120Ω的电阻，主要有以下两点原因。防止高频信号在传输线路终端发生信号反射，对原始信号造成干扰。加入终端电阻后，信号在通信线路终端不会发生反射；另一个原因是，RS-485通信线路的抗干扰性能与线缆长度成反比例关系，通信的距离越长，受干扰的可能性就越大，此时，需要连接终端电阻以提高通信网络的稳定性。因为通信网络中的终端电阻取值通常与通信电缆阻抗特性的阻值一致，而大部分双绞线的等效阻值基本在100欧姆到120欧姆范围内，所以RS-485通信线路的匹配电阻选择120欧姆。虽然RS-485的差分特性能够有效减少外界干扰信号的影响，但是仍然不能避免各种干扰信号通过线缆耦合到总线上，这极大地增加了外界对总线通信干扰的概率，常见的耦合机制有传导耦合、电容耦合、电感耦合以及辐射耦合。在RS-485总线使用过程中，如果线缆选用或使用不当，很有可能导致总线通信异常。因此RS-485总线通常采用屏蔽双绞线，图3-9是屏蔽双绞线的实物图。屏蔽双绞线在传送差分信号时，不仅可以降低传送线本身对外界的干扰，而且可以消除差分信号与外界干扰源的电容耦合和感应耦合，为RS-485应用提供良好的抗干扰性能，保障通信网络正常可靠运行。图3-9屏蔽双绞线


本文编号：2975100