轉盤軸承滾動體載荷分布測試系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種轉盤軸承滾動體載荷分布測試系統，該系統包括驅動裝置、加載裝置、傳感器單元、信號采集組件和測試信息處理組件；本實用新型專利技術可實現轉盤軸承滾動體的載荷分布參數的測試，通過對測試結果的輸出顯示、記錄、保存和打印，驗證現有理論計算結果的正確性，為確定轉盤軸承的使用壽命和可靠性提供工程數據，為轉盤軸承選型和設計提供理論依據，避免轉盤軸承內部滾動體載荷分布不滿足要求帶來的經濟和社會效益損失。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及轉盤軸承測試系統領域，具體的說是一種轉盤軸承內部滾動體載荷分布的測試系統。
技術介紹
轉盤軸承是一類能夠同時承受徑向載荷、軸向載荷和傾覆力矩聯合作用的特殊結構的軸承，被廣泛用于起重、冶金、采掘、建筑、港口和風電等機械系統的回轉裝置上。轉盤軸承通常在重載條件下做回轉運動，其安全系數和疲勞壽命的計算是正確選型的依據，而獲取滾動體的載荷分布是進行這些計算的前提。影響轉盤軸承滾動體載荷分布的因素有很多，為能夠盡可能準確的計算出轉盤軸承的滾動體載荷分布，現有研究人員提出了不同的計算方法，但由于缺乏轉盤軸承滾動體載荷分布測試系統，無法確定哪種計算方法是正確的以及不同計算方法的計算結果與真實數據之間差值的大小。現有的轉盤軸承實驗測試系統主要是對轉盤軸承的一些外在性能參數進行測試，比如:摩擦力矩、套圈變形、套圈位移、疲勞壽命等，沒有涉及到轉盤軸承內部滾動體載荷分布的測試。目前，在國內外文獻中，尚未見到有關對轉盤軸承內部滾動體載荷分布測試的系統。
技術實現思路
本技術的目的在于開發一種具有可以直接讀取參數界面的轉盤軸承內部滾動體載荷分布測試系統，通過計算機的人機界面，能夠直觀的讀出轉盤軸承滾動體的載荷分布參數，并可以對測試所得的數據進行記錄、保存、打印，能夠繪制轉盤軸承的滾動體載荷分布曲線，進而可以利用測試得到的數據對理論計算的結果進行驗證，并為轉盤軸承的設計計算提供基礎理論數據。為解決上述技術問題，本技術采用的技術方案為:一種轉盤軸承滾動體載荷分布測試系統，該系統包括驅動裝置、加載裝置、傳感器單元、信號采集組件和測試信息處理組件；所述轉盤軸承驅動裝置包括電動機和減速器，電動機和減速器驅動被測轉盤軸承轉動；所述轉盤軸承加載裝置通過液壓油缸對轉盤軸承實現徑向、軸向和傾覆力矩載荷的施加；所述傳感器單元植入在被測轉盤軸承內部的滾道面上，用于采集轉盤軸承內部滾動體載荷參數的信號；所述信號采集組件包括傳信號調理電路和數據采集卡；所述測試信息處理組件包括數據采集模塊、參數設定模塊、數據處理模塊和參數顯示模塊，所述數據采集模塊用于接收數據采集卡傳輸的數據，并根據參數設定模塊的設定將其分別輸入數據處理模塊和參數顯示模塊進行分析和顯示；所述傳感器單元包含三十二只平行梁式測力傳感器，通過螺釘聯接植入被測轉盤軸承的滾道面，用于對被測轉盤軸承滾動體載荷參數信號進行采集；所述信號調理電路用于將傳感器單元獲得的模擬信號轉化為標準電壓信號；所述數據采集卡采用PCI9616型數據采集卡，采用單端三十二路輸入，用于采集信號調理電路放大、分離、轉換后的電壓信號，并傳輸給后端的測試信息處理組件；所述轉盤軸承加載裝置包括加載臂、軸向加載油缸和徑向加載油缸，加載臂的一端設置在待被測軸承的內圈上，另一端上設有軸向加載油缸和徑向加載油缸。所述加載臂呈圓錐型，其大端設在被測軸承的內圈上，另一端上設有軸向加載油缸和徑向加載油缸。本技術的有益效果:本技術提供的轉盤軸承滾動體載荷分布測試系統，可實現轉盤軸承滾動體的載荷分布參數的測試，通過對測試結果的輸出顯示、記錄、保存和打印，驗證現有理論計算結果的正確性，為確定轉盤軸承的使用壽命和可靠性提供工程數據，為轉盤軸承選型和設計提供理論依據，避免轉盤軸承內部滾動體載荷分布不滿足要求帶來的經濟和社會效益損失。【附圖說明】圖1為本技術轉盤軸承驅動與加載裝置結構圖；圖2為本技術測試傳感器集成裝置圖；圖3為本技術測試系統的信號調理電路圖；圖4為本技術的測試系統的結構組成原理圖；附圖標記:1、電動機，2、減速器，3、立板，4、被測軸承，5、加載臂，6、軸向加載油缸，7、徑向加載油缸，8、傳感器。【具體實施方式】下面結合【具體實施方式】對本技術做進一步的闡述。一種轉盤軸承滾動體載荷分布測試系統，該系統包括驅動裝置、加載裝置、傳感器單元、信號采集組件和測試信息處理組件；所述轉盤軸承驅動裝置包括電動機和減速器，電動機和減速器驅動被測轉盤軸承轉動；所述轉盤軸承加載裝置通過液壓油缸對轉盤軸承實現徑向、軸向和傾覆力矩載荷的施加；所述傳感器單元植入在被測轉盤軸承內部的滾道面，用于采集轉盤軸承內部滾動體載荷參數的信號；所述信號采集組件包括傳信號調理電路和數據采集卡；所述測試信息處理組件包括數據采集模塊、參數設定模塊、數據處理模塊和參數顯示模塊，所述數據采集模塊用于接收數據采集卡傳輸的數據，并根據參數設定模塊的設定將其分別輸入數據處理模塊和參數顯示模塊進行分析和顯示。所述轉盤軸承驅動與加載裝置如圖1所示，通過電動機和減速器驅動轉盤軸承轉動，通過油缸對轉盤軸承實現徑向、軸向和傾覆力矩載荷的施加。主要是由以下部分組成:電動機1、減速器2、立板3、被測軸承4、加載臂5、軸向加載油缸6和徑向加載油缸7。其中，立板3用于安裝被測軸承4，驅動電動機I和減速器2用于驅動被測軸承4的轉動；加載臂5呈圓錐型，其大端設在被測軸承4上，另一端上設有軸向加載油缸6和徑向加載油缸7，軸向加載油缸6和徑向加載油缸7通過加載臂5對被測軸承4施加載荷。所述傳感器單元植入在被測轉盤軸承內部的滾道面上，用于采集轉盤軸承內部滾動體載荷參數的信號。如圖2所示，在被測軸承滾道面植入平行梁式測力傳感器，傳感器沿圓周方向均勻分布，每條滾道布置十六只傳感器。所述傳感器單元包含三十二只CFBHXP平行梁式測力傳感器，通過螺釘聯接植入被測轉盤軸承的滾道面，用于對被測轉盤軸承滾動體載荷參數信號進行采集。所述信號調理電路用于將傳感器單元獲得的模擬信號轉化為標準電壓信號。本技術的信號調理電路如圖3所示，采用測量電橋和兩級放大電路，用于對傳感器單元采集到的轉盤軸承內部滾動體的載荷參數信號進行放大、分離并轉換為標準電壓信號。本技術的數據采集卡選用16位的數據采集卡PCI9616，通過單端三十二路輸入，對信號調理電路處理后的電壓信號進行采集；采集卡通過PCI總線與工控機相連，該數據采集卡與Labview圖形化編程語言相兼容，方便安裝調試，本技術的測試系統的結構組成原理圖如圖4所示。本技術的處理系統以工控機為硬件，借助Labview圖形化編程環境開發測試系統的用戶顯示界面。本技術的測試信息處理組件包括數據采集模塊、參數設定模塊、數據處理模塊和顯示模塊，可以對測試所得的各數據進行記錄、保存、打印以及繪制載荷分布曲線。所述數據采集模塊從數據采集卡指定的通道中讀取數據。所述參數設定模塊對數據采集模塊接收到的數據采集卡傳輸的數據，進行設定，然后將其分別輸入數據處理模塊和顯示模塊進行分析和顯示。所述數據處理模塊對測試到的信號進行處理，并計算出被測軸承測試部位的參數。所述顯示模塊將被測軸承內部滾動體的載荷分布實時輸出顯示在操作面板上，通過顯示模塊可以繪出當前被測軸承內部滾動體的載荷分布曲線。【主權項】1.一種轉盤軸承滾動體載荷分布測試系統，其特征在于:該系統包括驅動裝置、加載裝置、傳感器單元、信號采集組件和測試信息處理組件； 所述轉盤軸承驅動裝置包括電動機和減速器，電動機和減速器驅動被測轉盤軸承轉動； 所述轉盤軸承加載裝置通過液壓油缸對轉盤軸承實現徑向、軸向和傾覆力矩載荷的施加； 所述傳感器單元植入在被測轉盤軸承內部的滾道面上，用于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種轉盤軸承滾動體載荷分布測試系統，其特征在于：該系統包括驅動裝置、加載裝置、傳感器單元、信號采集組件和測試信息處理組件；所述轉盤軸承驅動裝置包括電動機和減速器，電動機和減速器驅動被測轉盤軸承轉動；所述轉盤軸承加載裝置通過液壓油缸對轉盤軸承實現徑向、軸向和傾覆力矩載荷的施加；所述傳感器單元植入在被測轉盤軸承內部的滾道面上，用于采集轉盤軸承內部滾動體載荷參數的信號；所述信號采集組件包括傳信號調理電路和數據采集卡；所述測試信息處理組件包括數據采集模塊、參數設定模塊、數據處理模塊和參數顯示模塊，所述數據采集模塊用于接收數據采集卡傳輸的數據，并根據參數設定模塊的設定將其分別輸入數據處理模塊和參數顯示模塊進行分析和顯示。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李云峰，韓茜茜，李晟陽，姜迪，
申請(專利權)人：河南科技大學，
類型：新型
國別省市：河南;41