本发明涉及一种基于扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,特别是涉及到一种基于多源数据采集和扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,属于静压转台智能监测领域。
背景技术:
1、静压转台作为数控机床的重要组成部分,具有零磨损,运转灵敏,寿命长以及承载能力大等特点,常被用于数控磨床、机械制造以及精密加工等相关领域。随着产业升级与发展,精密加工等行业对零部件的加工要求不断提高,对转台的承重能力的要求也进一步提高。由于转台会受到多源参数的影响,使得传统的人工监测已经不能满足转台性能实时评估与监测的需求,且存在人力成本高、效率低下等缺陷。因此,需要一种有效的静压转台智能监测系统用于转台的工作性能的监测和评估。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,通过对转台进行动、静以及热特性的分析,对转台的工作情况进行全面的评估,并根据计算结果动态调整扇形油垫的供油量,实现静压转台承载能力的动态监测,从而达到静压转台评估和监测的目的。
2、为实现上述目标,本发明采用的技术方案涉及一种基于扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,其主要由三部分组成:数据采集单元,数据处理单元以及评估执行单元。其中数据采集单元主要由位移传感器,温度传感器;流量计以及压力传感器组成。数据处理单元主要由数据处理器组成。评估执行单元主要由伺服电机以及供油泵组成。数据采集单元,数据处理单元以及评估执行单元依次连接。静压转台监测系统能通过动、静以及热特性分析对静压转台的工作性能进行全面的评估并能实时控制扇形油垫的供油量,实现静压转台的全面评估和监测。
3、本发明提出了一种基于扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,其实现过程如下:
4、(1)首先建立内反馈式静压转台以及扇形油垫模型;
5、(2)数据采集单元采集油膜温度、压力以及流速等参数;
6、(3)将相关参数输入到数据处理单元;
7、(4)数据处理单元将处理好的信号传递给评估执行单元;
8、(5)评估执行单元根据马达信号控制扇形油垫的供油量;
9、本发明具有如下效果:
10、1、本发明提供的一种基于扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,能够通过分析转台的动、静以及热特性,能够对转台的工作性能进行全面的评估并能动态调整扇形油垫的供油量,实现转台的全面评估以及实时的动态监测,极大提高了工作效率并有效的降低了人力管理成本;
11、2、本发明基于雷诺方程、能量方程以及动平衡方程等数学模型能够准确的评估静压转台的工作性能;
12、3、本发明通过多源数据采集系统能够采集油膜温度、压力以及流速等多参数,能够更加全面的评估静压转台的工作性能。
1.一种基于扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,其特征在于,由三部分组成:数据采集单元、数据处理单元以及评估执行单元;其中数据采集单元由位移传感器、温度传感器、流量计以及压力传感器组成;数据处理单元由数据处理器组成;评估执行单元由伺服电机以及供油泵组成;数据采集单元,数据处理单元以及评估执行单元依次连接;静压转台监测系统能通过动、静以及热特性分析对静压转台的工作性能进行全面的评估并能实时控制扇形油垫的供油量,实现静压转台的全面评估和监测。
2.根据权利要求1所述的一种基于扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,其特征在于,该系统的实施方法如下,s1,数据采集系统由温度传感器、压力传感器、流量传感器以及位移传感器组成,通过静压转台系统采集油液温度、压力、流速以及油膜厚度;采集两部分参数,其中一部分为正常工作时参数用于转台的精度提升,另一部分为非正常工作时参数用于可靠性评估;
3.根据权利要求2所述的一种基于扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,其特征在于,s2的具体步骤如下所示:
4.根据权利要求3所述的一种基于扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,其特征在于,有限差分法用于求解雷诺方程计算出转台的速度场并分析其静态特性,同时有限差分法用于求解能量方程用于计算油液粘度分布并分析其热特性;龙格库塔法用于求解动平衡方程用于转台的动态特性分析。
5.根据权利要求1所述的一种基于扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,其特征在于,数据采集单元首先收集正常工作和非正常工作下的油液压力、温度、流速以及油膜厚度;
6.根据权利要求1所述的一种基于扇形油垫的内反馈式静压转台监测系统,其特征在于,数据处理单元首先用有限差分法求解雷诺方程用于分析转台的速度场和静态特性;