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多功能环境可控摩擦磨损试验机智能测控系统

程鹏  
【摘要】: 多功能环境可控摩擦磨损试验机集成了往复和旋转两种运动方式,模块化的设计方式使本机实现了一机多用的功能。添加的环境可控模块,使得试验过程中环境温度和湿度得以动态的调整,为更深入的探讨摩擦学的影响因素提供了条件。 本文研制的多功能环境可控摩擦磨损试验机智能测控系统,利用计算机技术、自动化技术以及实时测控技术,实现了试验过程的自动化及智能化控制,是真正意义上的现代测控系统。 文章在分析试验机机械结构及功能的基础上,建立了旋转摩擦系数、往复摩擦系数以及往复线速度等参数的数学模型。结合往复摩擦力信号的特点,利用周期信号的有效值对其大小加以评价;针对叠加在往复摩擦力信号中的高频及脉冲干扰信号,利用低通滤波器对原始信号进行了硬件滤波;另外,系统还利用剔除奇异项、五点三次平滑滤波等数字滤波方法对信号进行了二次滤波;软硬件滤波技术的结合,很好的滤除了相关干扰信号,提高了往复摩擦力输出的精度。在进行往复摩擦力信号周期判别的过程中,系统利用过零判别法,准确获取了高低频方式下的信号周期,使得往复摩擦力信号在0.3~20 Hz范围内的输出同其理论有效值相吻合,取得了理想的效果。 借助Visual C++6.0和Visual Basic 6.0编制的测控系统软件,结合相应的接口电路和硬件设备实现了往复和旋转运动方式下多参数的测量、分析处理以及显示输出。该系统软件操作界面友好,多线程技术保证了系统的稳定性和可靠性。具体开展的对比性及重现性实验表明,本试验机及其测控系统运动稳定,所获得的摩擦磨损试验结果真实有效。


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