采煤机用制动器性能试验台的研制
本文选题:试验台 + 采煤机制动器 ; 参考:《西安科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:本课题以西安煤机厂生产的MG750/1910型无链电牵引采煤机上用的液压多片干式制动器为研究对象,进行采煤机用制动器性能试验台的研制。通过分析制动器的工作原理、性能指标、出厂合格检测项目等,给出试验台的整体设计方案。主要内容分为三部分,各部分工作如下:(1)试验台整体机械结构设计。根据所选采煤机制动器型号,确定制动器制动参数:采煤机上行割煤牵引阻力、牵引电机轴上的等效转动惯量、紧急制动工况下的制动扭矩。对比分析现有的试验台惯量模拟方法,结合采煤机实际工况,提出机械惯量模拟方案。根据试验台惯量模拟范围,确定惯性极差,计算出惯性飞轮组结构尺寸。完成试验台其它部分的机械结构设计,以及传感器的选型和布置。(2)试验台嵌入式数据采集系统设计。前端数据采集模块使用C8051F410作为微控制器,设计数据采集、串口通信、电源转换等硬件电路。在kei14仿真环境下编写各模块程序,采集多路摩擦副温度,检测摩擦片磨损量、制动器制动扭矩、试验台主轴转速等。后端核心处理模块以三星的S5PV210芯片作为核心处理器,九鼎创展的x210v3开发板为嵌入式平台。通过安装交叉编译工具链和tftp、nfs工具,完成宿主机平台uboot、kernel、rootfs的裁剪和移植。分析字符设备驱动的基本框架,使用基于gpiolib的字符设备、misc类设备、input子系统等框架完成底层驱动程序开发。(3)试验台嵌入式触摸屏GUI应用开发。在Ubuntu环境搭建QT5.6软件开发环境,使用QtSerialPort模块实现前端和后端的串口通信;使用QcustomPlot第三方绘图模块绘制位移、温度、扭矩等性能参数实时曲线;使用轻量级数据库SQLite,实现传感器数据的大批量存储和管理;通过QMultimedia模块实现监控界面摄像头显示、截图、录像等功能。经系统测试证明,嵌入式数据采集系统和QT应用在目标机x210v3平台运行良好,采用多次累加求均值的AD转换方式可提高试验台数据采集精度。
[Abstract]:This subject takes the hydraulic multi slice dry brake used in the MG750/1910 type non chain electric traction shearer produced by the Xi'an coal machine factory as the research object, carries out the development of the brake performance test rig of the shearer, and gives the overall design scheme of the test bed by analyzing the working principle of the brake, the performance index and the inspection items in the factory. The contents are divided into three parts, each part works as follows: (1) the overall mechanical structure design of the test rig. According to the type of the brake of the selected shearer, the braking parameters of the brake are determined: the drag resistance of the coal cutting machine, the equivalent rotation inertia on the shaft of the traction motor and the braking torque under the emergency braking condition. Comparison and analysis of the inertia simulation of the existing test rig Method, combining with the actual working condition of the shearer, the simulation scheme of mechanical inertia is put forward. According to the inertia simulation range of the test rig, the inertial extreme difference is determined, the structure size of the inertial flywheel group is calculated. The mechanical structure design of other parts of the test rig, and the selection and arrangement of the sensor are completed. (2) the design of the embedded data acquisition system for the test bed. The acquisition module uses C8051F410 as a microcontroller to design data acquisition, serial communication, power conversion and other hardware circuits. In the kei14 simulation environment, each module program is compiled, multi-channel friction pair temperature is collected, friction disc wear, brake torque, test platform spindle speed and so on. The rear end core processing module is a three star S5PV210 core. As the core processor, Jiuding created x210v3 development board as an embedded platform. Through the installation of the cross compiler tool chain and TFTP, NFS tools, the host platform uboot, kernel, rootfs is tailored and transplanted. The basic framework of the character device driver is analyzed, and the framework based on the character device based on gpiolib, the Misc class device, the input subsystem and so on is used. Develop the underlying driver. (3) the embedded touch screen GUI application and development of the test platform. Build the QT5.6 software development environment in the Ubuntu environment, use the QtSerialPort module to realize the serial communication between the front end and the back end; use the QcustomPlot third square drawing module to draw the real time curve of the displacement, temperature, torque and so on; use the lightweight database SQL Ite realizes the mass storage and management of the sensor data, and realizes the functions of the monitoring interface camera display, the screenshot and the video through the QMultimedia module. The system test proves that the embedded data acquisition system and the QT application are running well in the target machine x210v3 platform, and the AD conversion method of multiple accumulative mean value can be used to improve the test table data Acquisition precision.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD421.6
【参考文献】
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,本文编号:2087852
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