智能化疲劳极限测试系统
|
摘要
本文讨论了微机控制的负载反馈式疲劳试验机的研制，该试验机所采用的是先进的MCS—51系列单片机控制电液伺服系统。文中详细介绍了控制系统主要的硬件电路和全部控制软件流程图，同时简要地介绍了试验机的液压和加载系统，文章最后对试验结果进行了分析并提出了改进措施。
该控制系统能够按给定的规律对试件加载，加载频率可以在0～10Hz之间选择。在工作过程中实时显示试件的受力情况和试验的循环次数，自动监控试验的进行。试件疲劳断裂后，系统可以自动停机、保存所需的数据，并在试验结束后，利用微型打印机将试验结果和试验中记录的加载波形打印出来。实践证明该试验机的研制是成功的、实用的，大大提高了疲劳实验机的自动化程度。
In this thesis, a load feedback low-frequency fatigue-testing machine controlled by Microprocessor is developed. The machine adopts advanced electro-hydraulic servo system, which is controlled by micro-computer (MCS-51 single chip processor). The hard wares and the hydraulic system and load system are introduced in brief in the paper. The testing results are analyzed and the improving measures are given.
The loading process can be done depending on the presenting programmer through the control system, The loading frequency can be chosen within the range of 0~10Hz.The load and cycle-index can be shown whenever necessary. So the testing process has been monitored automatically. The system can stop the test and store the important data automatically when the work piece fractures for fatigue. After testing, the testing results and the loading waves, which have been recorded in the testing process, will be printed by Micro-printer.
The experimental results proved that this testing machine is successful and practical.
该控制系统能够按给定的规律对试件加载，加载频率可以在0～10Hz之间选择。在工作过程中实时显示试件的受力情况和试验的循环次数，自动监控试验的进行。试件疲劳断裂后，系统可以自动停机、保存所需的数据，并在试验结束后，利用微型打印机将试验结果和试验中记录的加载波形打印出来。实践证明该试验机的研制是成功的、实用的，大大提高了疲劳实验机的自动化程度。
In this thesis, a load feedback low-frequency fatigue-testing machine controlled by Microprocessor is developed. The machine adopts advanced electro-hydraulic servo system, which is controlled by micro-computer (MCS-51 single chip processor). The hard wares and the hydraulic system and load system are introduced in brief in the paper. The testing results are analyzed and the improving measures are given.
The loading process can be done depending on the presenting programmer through the control system, The loading frequency can be chosen within the range of 0~10Hz.The load and cycle-index can be shown whenever necessary. So the testing process has been monitored automatically. The system can stop the test and store the important data automatically when the work piece fractures for fatigue. After testing, the testing results and the loading waves, which have been recorded in the testing process, will be printed by Micro-printer.
The experimental results proved that this testing machine is successful and practical.
引文
[1] 张静华，“新技术革命对试验机的影响”，《试验机与试验材料》，1985，(1)：4
[2] 王建辉，“当代试验机及其发展”，《试验技术与试验机》，1989，(3)：3
[3] 王洗宗等．“日本、德国与美国试验机产业结构变化的研究”，《试验技术与试验机》，1992．(2)：4
[4] 雷天觉编，《液压工程手册》，机械工业出版社，1992年。
[5] 熊云奇，“电液伺服材料试验系统的机械偏心及其调整”，《试验技术与试验机》，1991，(6)：35
[6] 徐惠民等，《单片微型计算机原理·接口·应用》，北京邮电学院出版社，1990年
[7] 何立民著，《单片机应用系统设计·系统配置与接口技术》，北京航空航天大学出版社，1994年
[8] 童诗白编，《模拟电子技术基础》，高等教育出版社，1989年
[9] 于继洲编，《集成D／A和A／D转换器应用技术》，国防工业出版社，1989年
[10] 何立民编，《单片机应用技术选编(1)》，北京航空航天大学出版社，1993年
[11] 朱传祥，“材料试验机的微机处理系统”，《试验技术与试验机》，1989，(3)：32
[12] 赵岐章，“单片机在传感器温度补偿上的应用”，《微处理机》，1993，(3)：49
[13] 胡万海等，《多层自动布线印刷制板的设计与实例PROTEL》，北京希望电脑公司，1992年
[14] 沈德全等，《MCS—51系列单片机接口电路与应用程序实例》，北京航空航天大学出版社，1990年
[15] 陈汝全等，《单片机实用技术·整机设计·多机通信》，电子工业出版社，1992年
[16] 李秉操等，《单片机接口技术及在工业控制中的应用》，陕西电子编辑部，1991年
[17] 蔡美琴等，《MCS—51系列单片机系统及其应用》，高等教育出版社，1992年
[18] 曹新民等，《运算放大器手册》，电子工业出版社，1990年
[19] 北京市半导体器件十一厂编，固态继电器使用简介(SSR)
[20] 陈建铎等，《单片微型计算机原理与应用》，北京师范大学出版社，1988年
[21] 北京工业大学电子厂编，TpuP—A系列微型面板式打印机说明书
[22] 《中国集成电路大全，TTL、COMS集成电路》，国防工业出版社，1985年
[23] 李隆宝编，《实用电子器件和电路简明手册》，电子工业出版社，1991年
[24] 徐颖编著．《疲劳强度》，高等教育出版社，1988年
[25] T·R·格尔内著，《焊接结构的疲劳》．机械工业出版社，1988年
[26] 孟广喆、贾安东编，《焊接结构强度与断裂》．机械工业出版社，1986年
[27] DVCC—51—ED开发型微型计算机使用手册与系统软件用户手册．江苏启东计算机厂印
[28] 王宸生，“用软件实现的周期函数信号发生器”，《试验机与材料试验》，1985，(6)：37
[29] 陈申，“一种高效率的计算机实时数据采集系统”，《试验机与材料试验》，1987，(2)：22
[30] 谷洪，“平衡机中微机采集正弦波参数的几个重要问题”，《试验技术与试验机》，1989，(6)：29
[31] 尹蓉华，“IBM—PC系列机与多台MCS—51单片机间的通信”，《微型机与应用》，1993，(7)：49
[32] 洪建阳，“机器语言程序的跟踪打印”，《试验技术与试验机》，1990，(4)：27
[33] 陈德，“INSTRON 1343材料试验机的软件分析与再开发”，《试验技术与试验机》，1988，(1)：5
[34] 李小宁，“美国MTS公司最新利抖试验软件—710软件包”，《试验技术与试验机》，1988，(1)：29
[35] 徐泰来．“低周疲劳的试件破损、断裂和切换、停机问题”，《试验机与材料试验》，1984，(3)：32
[36] 乔双，“8031单片机的远程数据通讯”，《微小型计算机开发与应用》，1992，(4)：41
[37] 冯克，《MCS—51单片机实用子程序及其应用》，黑龙江科技出版社，1990年
[38] 赵少汴．《抗疲劳设计》，机械工业出版社，1994年
[39] 闻邦春 刘风翘，《振动机械理论及应用》，机械工业出版社，1982年
[40] 高镇同，《疲劳性能测试》，国防工业出版社，1980年
[41] 赵少汴，《结构疲劳设计方法》，机械工业出版社，1979年
[42] 卢文祥 杜润生，《工程测试与信息处理》，华中理工大学出版社，1994年
[43] 吴宗泽 罗圣国，《机械设计课程设计手册》，机械工业出版社，1992年
[44] 丁德全，《金属工艺学》，机械工业出版社，1997年
[45] 杨连生，《内燃机设计》，中国农业机械出版社，1981年
[46] 金慰农，《机械工程测试技术(二)》，冶金工业出版社，1985年
[47] 吕俊芳，《传感器接口与检测仪器电路》，北京航空航天大学出版社，1995年
[48] 沈兰荪，《智能仪器与信号处理技术》，科学出版社，1990年
[49] 许开君 李忠波，《模拟电子技术》，机械工业出版社，1994年
[50] 吴正毅，《测试技术与测试信号处理》，清华大学出版社，1991年
[51] 何伟仁 王恒 宋增福，《传感器新技术》，中国计量出版社，1989年
[52] 范迪彬，《汽车构造》，安徽科学技术出版社，1992年
[53] 贺兴书，《机械振动学》．上海交通大学出版社，1992年
[54] 吴清可，《防断裂设计》，机械工业出版社，1984年
[55] 冯明琴等．“结构材料疲劳谱载在线测试仪”，《清华大学学报》，1999，(11)：33
[56] 张燕辽等，“滚动轴承疲劳寿命强化试验机自动监控系统”，《轴承》，1999，(11)：39
[2] 王建辉，“当代试验机及其发展”，《试验技术与试验机》，1989，(3)：3
[3] 王洗宗等．“日本、德国与美国试验机产业结构变化的研究”，《试验技术与试验机》，1992．(2)：4
[4] 雷天觉编，《液压工程手册》，机械工业出版社，1992年。
[5] 熊云奇，“电液伺服材料试验系统的机械偏心及其调整”，《试验技术与试验机》，1991，(6)：35
[6] 徐惠民等，《单片微型计算机原理·接口·应用》，北京邮电学院出版社，1990年
[7] 何立民著，《单片机应用系统设计·系统配置与接口技术》，北京航空航天大学出版社，1994年
[8] 童诗白编，《模拟电子技术基础》，高等教育出版社，1989年
[9] 于继洲编，《集成D／A和A／D转换器应用技术》，国防工业出版社，1989年
[10] 何立民编，《单片机应用技术选编(1)》，北京航空航天大学出版社，1993年
[11] 朱传祥，“材料试验机的微机处理系统”，《试验技术与试验机》，1989，(3)：32
[12] 赵岐章，“单片机在传感器温度补偿上的应用”，《微处理机》，1993，(3)：49
[13] 胡万海等，《多层自动布线印刷制板的设计与实例PROTEL》，北京希望电脑公司，1992年
[14] 沈德全等，《MCS—51系列单片机接口电路与应用程序实例》，北京航空航天大学出版社，1990年
[15] 陈汝全等，《单片机实用技术·整机设计·多机通信》，电子工业出版社，1992年
[16] 李秉操等，《单片机接口技术及在工业控制中的应用》，陕西电子编辑部，1991年
[17] 蔡美琴等，《MCS—51系列单片机系统及其应用》，高等教育出版社，1992年
[18] 曹新民等，《运算放大器手册》，电子工业出版社，1990年
[19] 北京市半导体器件十一厂编，固态继电器使用简介(SSR)
[20] 陈建铎等，《单片微型计算机原理与应用》，北京师范大学出版社，1988年
[21] 北京工业大学电子厂编，TpuP—A系列微型面板式打印机说明书
[22] 《中国集成电路大全，TTL、COMS集成电路》，国防工业出版社，1985年
[23] 李隆宝编，《实用电子器件和电路简明手册》，电子工业出版社，1991年
[24] 徐颖编著．《疲劳强度》，高等教育出版社，1988年
[25] T·R·格尔内著，《焊接结构的疲劳》．机械工业出版社，1988年
[26] 孟广喆、贾安东编，《焊接结构强度与断裂》．机械工业出版社，1986年
[27] DVCC—51—ED开发型微型计算机使用手册与系统软件用户手册．江苏启东计算机厂印
[28] 王宸生，“用软件实现的周期函数信号发生器”，《试验机与材料试验》，1985，(6)：37
[29] 陈申，“一种高效率的计算机实时数据采集系统”，《试验机与材料试验》，1987，(2)：22
[30] 谷洪，“平衡机中微机采集正弦波参数的几个重要问题”，《试验技术与试验机》，1989，(6)：29
[31] 尹蓉华，“IBM—PC系列机与多台MCS—51单片机间的通信”，《微型机与应用》，1993，(7)：49
[32] 洪建阳，“机器语言程序的跟踪打印”，《试验技术与试验机》，1990，(4)：27
[33] 陈德，“INSTRON 1343材料试验机的软件分析与再开发”，《试验技术与试验机》，1988，(1)：5
[34] 李小宁，“美国MTS公司最新利抖试验软件—710软件包”，《试验技术与试验机》，1988，(1)：29
[35] 徐泰来．“低周疲劳的试件破损、断裂和切换、停机问题”，《试验机与材料试验》，1984，(3)：32
[36] 乔双，“8031单片机的远程数据通讯”，《微小型计算机开发与应用》，1992，(4)：41
[37] 冯克，《MCS—51单片机实用子程序及其应用》，黑龙江科技出版社，1990年
[38] 赵少汴．《抗疲劳设计》，机械工业出版社，1994年
[39] 闻邦春 刘风翘，《振动机械理论及应用》，机械工业出版社，1982年
[40] 高镇同，《疲劳性能测试》，国防工业出版社，1980年
[41] 赵少汴，《结构疲劳设计方法》，机械工业出版社，1979年
[42] 卢文祥 杜润生，《工程测试与信息处理》，华中理工大学出版社，1994年
[43] 吴宗泽 罗圣国，《机械设计课程设计手册》，机械工业出版社，1992年
[44] 丁德全，《金属工艺学》，机械工业出版社，1997年
[45] 杨连生，《内燃机设计》，中国农业机械出版社，1981年
[46] 金慰农，《机械工程测试技术(二)》，冶金工业出版社，1985年
[47] 吕俊芳，《传感器接口与检测仪器电路》，北京航空航天大学出版社，1995年
[48] 沈兰荪，《智能仪器与信号处理技术》，科学出版社，1990年
[49] 许开君 李忠波，《模拟电子技术》，机械工业出版社，1994年
[50] 吴正毅，《测试技术与测试信号处理》，清华大学出版社，1991年
[51] 何伟仁 王恒 宋增福，《传感器新技术》，中国计量出版社，1989年
[52] 范迪彬，《汽车构造》，安徽科学技术出版社，1992年
[53] 贺兴书，《机械振动学》．上海交通大学出版社，1992年
[54] 吴清可，《防断裂设计》，机械工业出版社，1984年
[55] 冯明琴等．“结构材料疲劳谱载在线测试仪”，《清华大学学报》，1999，(11)：33
[56] 张燕辽等，“滚动轴承疲劳寿命强化试验机自动监控系统”，《轴承》，1999，(11)：39
© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号 地址：北京市海淀区学院路29号 邮编：100083 电话：办公室：(+86 10)66554848；文献借阅、咨询服务、科技查新：66554700 |