振动耐久考核零部件失效监控系统及方法与流程

本发明专利属于涉及零部件故障诊断和控制，涉及振动台耐久考核零部件失效监控方法，尤其涉及一种振动台耐久考核零部件失效控制装置模块。

背景技术：

1、当前对关键部件产品质量的要求越来越高，因此部件的耐久性已经成为厂家研发产品时一项必须检测的内容。由于进行整车的耐久性试验耗时耗力，会极大地推高成本，故而研发部件产品时更倾向于先进行台架振动耐久性试验，以期迅速发现问题，进行改进，从而加快研发进度。如何保证试验长期不间断并高效安全地进行是台架振动耐久性试验的重点。

2、早期的试验零部件发生失效及台架故障，不仅试验台受到损坏，需要停止试验，零部件及工装夹具的具体状态也无法准确监控到，这样会影响被试样件的试验效果，尤其工装夹具失效或者固定失效引发额外的失效模式，导致最后的试验结果与事实不符，达不到耐久性试验的效果。而如果被试件突然发生故障，则不仅需要等待维修，检查、更换被试样件，耽误试验时间，还会影响对被试样件失效原因和失效模式的有效分析。所以，在台架振动耐久性试验中，对被试样件和试验台的运行进行监测，充分了解被试样件的自身情况，对于耐久性试验来说是十分必要的。

3、虽然目前的监测方式能够解决部分的监测问题，但是仍然存在一定的缺陷：1、监测零部件何时失效都是靠不间断目视检查和试验间录像回放，很难判断振动台耐久考核零部件发生故障具体时间，监测结果因人而异；2、无法准确识别零部件何时出现损伤，也就无法判断零部件具体疲劳寿命是多少。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种振动台耐久考核零部件故障诊断和控制装置，能精准识别振动台耐久考核零部件的故障状态，并采取对应的报警，提示人员停机，对振动台起到有效的保护，并能及时监测到零部件损坏的初始状态。需要设计发明一套系统：振动耐久考核零部件失效监控方法，此方法可以有效监测零部件失效时间点，并能够降到验证时间，提高验证效率。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案提供了振动耐久考核零部件失效监控系统及方法，包括振动台体、设于所述振动台体并可放置待检测零部件的台面、可设于待监测零部件顶部的1号振动传感器、设于所述台面的2号振动传感器、电连接所述1号振动传感器和所述2号振动传感器的数据采集与控制模块、电连接所述数据采集与控制模块的终端、以及分别电连接所述振动台体和所述数据采集与控制模块的振动台控制柜。

3、优选的，所述1号振动传感器和所述2号振动传感器采集的振动信号包括x向、y向和z向的振动信号。

4、优选的，所述终端采用pc电脑。

5、优选的，所述数据采集与控制模块与所述pc电脑通过lan线连接。

6、优选的，包括如下步骤：

7、步骤1，开始进行零部件的振动扫频耐久前分别采集零部件的振动数据x(t)及振动台的所述台面的激励数据y(t)；

8、步骤2，通过短时傅里叶变换，利用以下相干性公式计算出零部件振动和所述台面激励振动相干性数值，本相干性做为基础阀值；

9、

10、其中，pxx(f)是x(t)的自功率谱，pyy(f)是y(t)的自功率谱，pxy(f)是x(t)和y(t)的互功率谱，相干函数rxy(f)可用来描述这两个信号在各频率点处的相关程度；

11、步骤3，开始进行零部件振动耐久试验，每个5分钟监测此零部件振动状态及振动台的振动状态，重复步骤2，计算相干数值；

12、步骤4，当相干性数值是否小于相干性基本阀值，大于相干基本性阀值，认为两个信号相干性变差，发出报警信号，并发出停机信号，停机后检查零部件是否开裂，是否固定螺栓有松动现象，没有出现上述情况调整相干性阀值限值；

13、步骤5，持续不停监测零部件及振动台的振动，如测试零部件开裂失效，重复步骤2，计算出对应相干性数值；作为零部件振动耐久监测的相干性阀值临界值。

14、本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

15、1、本发明方法能通过振动在线监测记录，并时刻监测振动台及零部件振动数据实现对被测对象及时故障诊断和保护。

16、2、本发明方法能实现长时间、高频率、高分辨率的信号在线采集和记录，提高采集信号的安全性和精确性，从而对振动台耐久考核零部件故障进行更精准的诊断。

技术特征：

1.振动耐久考核零部件失效监控系统，其特征在于，包括振动台体(5)、设于所述振动台体(5)并可放置待检测零部件的台面(6)、可设于待监测零部件(8)顶部的1号振动传感器(2)、设于所述台面(6)的2号振动传感器(3)、电连接所述1号振动传感器(2)和所述2号振动传感器(3)的数据采集与控制模块(4)、电连接所述数据采集与控制模块(4)的终端、以及分别电连接所述振动台体(5)和所述数据采集与控制模块(4)的振动台控制柜(7)。

2.根据权利要求1所述的振动耐久考核零部件失效监控系统，其特征在于，所述1号振动传感器(2)和所述2号振动传感器(3)采集的振动信号包括x向、y向和z向的振动信号。

3.根据权利要求1所述的振动耐久考核零部件失效监控系统，其特征在于，所述终端采用pc电脑(1)。

4.根据权利要求3所述的振动耐久考核零部件失效监控系统，其特征在于，所述数据采集与控制模块(4)与所述pc电脑(1)通过lan线连接。

5.采用权利要求1-4任一项所述的振动耐久考核零部件失效监控系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及振动耐久考核零部件失效监控系统及方法，属于零部件故障诊断和控制技术领域，其包括振动台体、设于振动台体并可放置待检测零部件的台面、可设于待监测零部件顶部的1号振动传感器、设于台面的2号振动传感器、电连接1号振动传感器和2号振动传感器的数据采集与控制模块、电连接数据采集与控制模块的终端、以及分别电连接振动台体和数据采集与控制模块的振动台控制柜。本发明方法能精准识别振动台耐久考核零部件的故障状态，并采取对应的报警和停机等措施，对振动台耐久考核零部件起到有效的保护。

技术研发人员：曹继民,李芳,朱晓天,张璐,刘靖,邹佳烨,刘金冬,贾亚涛,花巍杰
受保护的技术使用者：上海新动力汽车科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15