主軸軸承則是主軸正常運轉(zhuǎn)的重要部件,機床長時間處于工作狀態(tài)時,很容易造成軸承的損壞乃至燒瓦、停機的惡性事故。因而只有對主軸軸承溫度進行實時監(jiān)測才能確保主軸的正常運轉(zhuǎn),進而提升機床運轉(zhuǎn)的可靠性,機床主軸軸承溫度的在線監(jiān)測體系就是通過在線收集軸承運轉(zhuǎn)的溫度數(shù)據(jù),通過處理器進行對比和剖析,及時把握軸承運轉(zhuǎn)狀況的。
1.機床主軸軸承溫度升高緣由及約束
機床主軸在運轉(zhuǎn)過程中,因為主軸轉(zhuǎn)速較高、主軸潤滑缺乏、潤滑油太粘稠、以及主軸加工、裝置如主軸曲折或裝置與尾架不同心等要素,都會致使主軸軸承溫度升高,致使機械空隙變小而呈現(xiàn)噪音和機械損害,軸承溫度通常約束在溫度升高不超越45℃,監(jiān)測中若發(fā)現(xiàn)軸承的溫度超越70-80℃,應(yīng)立即停機查看。
2.硬件規(guī)劃
硬件有些首要包括六大有些,它們是溫度收集電路、低通濾波電路、V/F變換電路、單片機接口電路、晶體管顯現(xiàn)驅(qū)動電路、溫度顯現(xiàn)電路。
3.軟件規(guī)劃
硬件思路是通過溫度傳感器來丈量機床主軸溫度,由溫度變送器輸出電壓信號,將電壓信號送人測溫電路的取樣有些,將電壓信號經(jīng)低通濾波電路濾除高頻攪擾。再經(jīng)V/F變換電路將其變換為頻率信號送入80C51單片機接口。經(jīng)單片機核算處理后輸出的數(shù)值存儲在單片機的RAM中供溫度計量核算調(diào)用,一起輸出信號再經(jīng)MC14489驅(qū)動數(shù)碼管顯現(xiàn)。
軟件思路是使用模塊規(guī)劃辦法,選用C語言編程。全部軟件有些需求完結(jié)三大塊的規(guī)劃,它們是:溫度核算模塊,精度操控模塊和數(shù)碼管驅(qū)動模塊。
本次規(guī)劃的難點是被測溫度的精度操控,通常的測溫體系中是將V/F變換電路輸出的頻率脈沖數(shù)規(guī)模對應(yīng)于被測溫度規(guī)模,但在溫度丈量中要進步丈量體系的{zd1}分辨率就必須增大頻率脈沖規(guī)模。國內(nèi)大有些此類體系是通過元件的選取和硬件的合理來增大頻率脈沖的規(guī)模,此辦法雜亂且作用不是很好。本規(guī)劃采納的辦法使用軟件辦法來增大頻率脈沖規(guī)模。通過體系對頻率脈沖進行計數(shù),再依據(jù)給定的基準數(shù)進行相對差核算,得到丈量溫度。
4.精度操控
在本方案中用于進步溫度丈量精度的首要辦法是通過對溫度傳感器收集的模仿信號進行了V/F變換,然后用單片機對變換后的頻率計數(shù).以此來到達進步丈量精度。
本規(guī)劃中選用由美國NS公司生產(chǎn)的LM331性價對比高的集成芯片,可用作精細頻率電壓變換器、A/D變換器、線性頻率調(diào)制解調(diào)器,
5.傳感器的選型、裝置
因為本規(guī)劃不只要進行軸承溫度丈量還要實現(xiàn)精度操控。精度操控的辦法是首要對傳感器輸出的電壓信號實施V/F變換,然后用單片機對頻率進行計數(shù)以此來到達必定的丈量精度。所以模仿溫度傳感器是{sx}溫度傳感器,其次溫度傳感器所處的環(huán)境具有強電磁攪擾的特色。歸納思考本規(guī)劃選用PT100鉑熱電阻溫度傳感器,導電導熱性好,靈敏度高,延展性強;耐熔、耐沖突、耐腐蝕。
選用WZP-P系列貼片式Pt100溫度傳感器,丈量規(guī)模為-50~200℃,在主軸前、中、后軸承處,通過螺栓或其它固定方法將3個溫度傳感器裝置在軸承或軸承座表面上,留意裝置時螺栓緊固程度不宜太大,防止溫度傳感器受力太大致使損壞。
6.軸承溫度的檢查與維護的實習使用
6.1 使用規(guī)模
機床主軸軸承溫度的檢查與維護電路首要改造了10臺車床、5臺刨床,使用作用較好,但因為公司一年多后機構(gòu)改革、調(diào)整,取消了機械加工工段,因而未能得以更大規(guī)模的使用。
6.2 使用作用
通過一年多的使用實習的證實,機床主軸軸承溫度的檢查與維護電路在各式機床上的使用十分成功,據(jù)這一年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯現(xiàn)每年每臺機床為公司節(jié)省電機修理費1.6萬元擺布,每臺機床節(jié)省替換主軸軸承等直接費用1.2元以上。
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