基于CompactRIO的發(fā)動(dòng)機連桿疲勞試驗系統研究

　　3.2.2.2加載載荷的監控

　　加載載荷監控包括三個(gè)方面：連桿拉壓載荷監控、液壓缸上油腔壓力監控、液壓缸下油腔壓力監控，三個(gè)載荷都通過(guò)CompactRIO 9201模塊采集，在監控界面上實(shí)時(shí)顯示波形圖。其中拉連桿壓載荷的測量通過(guò)Interface拉壓力傳感器，兩個(gè)液壓缸油腔的壓力測量通過(guò)KISTLER壓力傳感器。

　　3.2.2.3安全故障的監控

　　保證試驗安全是重中之重，本試驗系統針對存在安全隱患的部分進(jìn)行監控，在發(fā)現故障后進(jìn)行相應的處理。這部分是軟件通過(guò)CompactRIO 9401DI/O模塊和CompactRIO 9485SSR模塊實(shí)現的：CompactRIO 9401DI/O模塊實(shí)時(shí)監視液壓系統電源開(kāi)關(guān)信號，控制柜電源開(kāi)關(guān)信號，液壓泵站油壓、溫度、泄漏、液位信號狀態(tài)，當狀態(tài)不正常時(shí)，由CompactRIO 9485SSR模塊切斷相應部分的開(kāi)關(guān)，確保試驗安全。

　　3.2.3數據的處理

　　如圖4所示，試驗系統針對每種信號都有相應的NI硬件進(jìn)行采集。CompactRIO 9014的RT和FPGA模塊保障了數據采集、監視、存儲的實(shí)時(shí)性和可靠性，LabVIEW的公式節點(diǎn)和XY波形圖可對數據進(jìn)行較好的分析。針對疲勞試驗時(shí)間長(cháng)、數據量大的特點(diǎn)，數據的處理采用LabVIEW中的TDMS數據流。

　　四. 試驗系統現場(chǎng)成果

　　4.1硬件現場(chǎng)效果

　　4.1.1系統功能

　　(1)用于發(fā)動(dòng)機連桿拉壓疲勞試驗，并對試驗結果作出相應評估;
　　(2)可作為發(fā)動(dòng)機零部件靜載試驗的加載系統;
　　(3)使用靜態(tài)應變儀可以測試被試件的應力、應變狀態(tài)。

　　4.1.2性能指標

　　(1)加載形式：拉力壓力可連續單獨調節，可達到任意負荷比;
　　(2)壓力范圍：0～28Mpa，手動(dòng)調壓;
　　(3)脈沖頻率：≤22HZ，連續可調;
　　(4)加載波形：非對稱(chēng)正弦波;
　　(5)控制精度：拉壓載荷≤4%，加載頻率≤2%。

　　4.1.3組成結構

　　4.2軟件效果

　　打開(kāi)程序后，進(jìn)入了程序主界面，主界面將程序分為三個(gè)主要模塊：試驗設置、實(shí)時(shí)監測和數據分析。同時(shí)還有關(guān)于部分介紹試驗系統相關(guān)信息以及退出系統按鈕。

　　點(diǎn)擊“關(guān)于”按鈕后，出現介紹整個(gè)試驗系統基本信息界面。

　　點(diǎn)擊“試驗設置”按鈕后，進(jìn)入試驗設置界面。

　　試驗設置主要分為三個(gè)部分：試驗基本信息、試驗系統參數和連桿試件參數。設置參數可以手動(dòng)輸入，也可以載入歷史記錄。選擇不同的試驗類(lèi)型(拉伸靜載試驗、壓縮靜載試驗、小頭動(dòng)態(tài)疲勞試驗和大頭動(dòng)態(tài)疲勞試驗)時(shí)，與之相應的參數會(huì )顯示出來(lái)進(jìn)行設置。

　　點(diǎn)擊“實(shí)時(shí)監測”按鈕時(shí)，會(huì )出現監測界面。試驗監測時(shí)，有以下信息：

　　(1)四個(gè)波形圖顯示控制波形、加載載荷、拉伸壓縮載荷(可選擇顯示)、應變波形(可選擇顯示);
　　(2)六個(gè)指示燈顯示液壓系統電源開(kāi)關(guān)信號，控制柜電源開(kāi)關(guān)信號，液壓泵站油壓、溫度、泄漏、液位信號狀態(tài);
　　(3)時(shí)間顯示以及循環(huán)次數顯示都是實(shí)時(shí)顯示疲勞試驗進(jìn)行程度;
　　(4)位移判定范圍、應變判定個(gè)數及范圍都是實(shí)時(shí)設定監測連桿試件疲勞狀態(tài)方式;
　　(5)初始置零消除各傳感器無(wú)信號時(shí)干擾，循環(huán)置零使循環(huán)數清零;
　　(6)頻率和伺服閥控制信號(正負放大系數)實(shí)時(shí)可調以調整試驗狀態(tài);
　　(7)三路應變的峰值谷值實(shí)時(shí)顯示;
　　(8)系統拉伸壓縮載荷極值顯示目前可達到的載荷極值;
　　(9)連桿所受最大拉伸和壓縮載荷實(shí)時(shí)顯示;
　　(10)NI 9263、NI 9205、NI 9237超時(shí)指示燈顯示三個(gè)板卡超時(shí)狀態(tài)。