2020年(VR虚拟现实)虚拟检测系统设计与开发 .pdf

（VR虚拟现实）虚拟检测

系统设计与开发

工业设备运行状态虚拟检测系统设计与开发

一．实验目的

1．了解旋转机械检测系统的结构及组成，根据实际需要确定系统的方案。

2．了解检测系统中各部分元器件的工作原理、特点和作用，并根据实际需要

选择合适的元器件。

3．掌握传感器的安装方式、选择和标定。

4．掌握状态检测虚拟仪器系统设计与开发的基本步骤。

二．系统设计

1．实验对象

该实验台是一种模块化、开放型的机械设计综合实验装置，由硬件[动力模块、传

动模块、支承联接、调节模块、加载模块]和软件【控制模块、工具模块、测试模

块】等组成，通过对不同模块德选择和装配搭接可以组成典型机械传动装置。如

图所示：

实验台结构简图

2．实验对象名称、型号及主要零部件的性能参数

1）动力模块

（1）Y90L-4电动机：额定功率1.5KW;同步转速：1500r/min，额定电压下，

最大转矩予额定转矩之比2.3。

（2）MM420-150/3变频器。

2）传动模块

JS-100齿轮减速器：减速比1：1.5，齿数：Z=32、Z=48，螺旋角β＝

12

8°4’9”，中心距a=100mm.法面模数Mn=2.5.

3）加载模块

CZ-5型磁粉制动器：额定转矩50Nm,激磁电流0.8A，允许滑差功率

4KW。

3．监测参数

频带选定测量参数指南

测量参数位移速度加速度

适用频带0~100HZ10~1000HZ大于1000HZ

1）电动机的测试参数

电动机

电源：单相交流，200/220伏，频率50/60Hz

功率：1.5KW

设定转速：1500rpm(25Hz)

电动机振动的测定参数：速度

轴的转速：1500rpm

2）齿轮的测定参数

电机转速设定为：1500rpm(25Hz)

若出现齿轮故障，将引起的振动频率

啮合频率=轴转频×齿数

小齿轮啮合频率=25×32=800(Hz)

大齿轮啮合频率=25×32/48×48=800(Hz)

考虑3次谐波，为244Hz，属于“高频”。

齿轮振动测定参数：加速度

3．监测位置（如图）

1

3

测点位置如图所示，由左到右依次为扭矩、齿轮低速端、齿轮高速端和电机。

虚拟仪器处理的通道依次为4、3、2、1，其对应数据采集卡通道依次为6、5、

1、0通道。

4．传感器的选择与安装

选择压电式传感器：它体积小、重量轻、灵敏度高、测量范围大、频响

范围宽、线性度好、安装简便等诸多优点，因此获得了最为广泛的应用。初

选采用秦皇岛佳盟测控技术有限公司的ck8305标准参考加速度计，采用石英

晶体压电元件，性能指标：

结构形式灵敏度重量（g）频响(10%)振频（kHz）

石英晶体中心压~0.1pc/ms-351Hz~10KHz30

缩2

速度范围（ms-2）大横向灵敏度安装螺钉温度范围（0c）外形尺寸

（mm）

15000≤5%M5-54~+260六方16高30

价格：1580元/只

实际用传感器为压电加速度计——Type4291，且传感器用蜂蜡直接粘在所示

测点处。

5．故障评价标准

常用的标准判别法有绝对标准