基于Labview的水润滑轴承试验台性能测试程序设计文献综述
2020-04-15 09:39:23
随着现代社会科技发展,人们对环境保护问题愈发重视,并且在各个发展领域,对工业生产过程及排放等相关处理的指标要求也逐渐提高,为此而逐步地开发出大量新型防污染产品,且该类产品的出现,高效地解决了产品的生产成本高,生产用材高昂稀少等问题。而水润滑轴承便是其中的代表。并已经广泛运用于食品、造纸、纺织、医疗等领域,同时应用的领域也在逐步扩大。
首先其优点,因为取材方便,水润滑轴承,可以降低使用成本,且可以防止矿物油在运行过程中由于泄漏,误操作而导致的环境污染。其次,由于水的黏度低(一般仅为油类的1/100-1/20),因而其摩擦因数更低,摩擦阻力更小。在高分子材料做摩擦副的前提下,易在接触面形成弹流润滑效应。但论及不足之处,它的缺陷也比较显著,因为水膜的承载能力较油膜更低,所以在转速,载荷不同的情况下,极易出现干摩擦与边界摩擦的情况,在这样的情况下,容易发生工件异常磨损,次生摩擦噪音。但针对水润滑轴承的理论研究尚不成熟,具体而言,就是推演过程繁杂,且无法直观高效地得出磨损规律,所以在这样一个大前提下,试验研究成为了一个特别重要的手段。
而数据采集工作与分析工作需要安装大量传感器,并且在传感器间建构合理的数据传输通路以及逻辑判断,因而,需要事先将程序完成。但有如Visual Basic,Delphi等文本型程序代码的编程语言,单个传感器所需要代表的数据结构过于复杂,所以可以将虚拟仪器的概念引入程序设计中。通过结合计算机技术,电子技术,传感器技术,信号处理技术,软件技术相结合,保留原有传统仪器的已有功能,还增加了许多传统仪器所不能及的先进功能。虚拟仪器,通过应用程序将计算机与功能化模块结合起来,实现以计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板功能的目的。其优点不仅仅在于此类程序拥有对用户极为友好的用户界面,且包含了可扩展函数库和子程序库,不仅可以用于一般的Windows桌面应用程序设计,还提供了用于GPIB设备控制,VXI总线控制,串行口设备控制,以及数据分析,显示和存储等应用模块。
要利用虚拟仪器实现程序编辑,方便快捷,且直观地执行数据采集及分析处理过程,则利用目前应用最广,发展最快,功能最强的图形化软件开发集成环境labview(G语言),采用图形模式的结构框图构建程序代码,结合图形化编程方式的高性能与灵活性以及专为测试,测量与自动化控制应用设计的高端性能与配置功能,labview可以方便地调用Windows动态链接库和用户自定义的动态链接库,并通过提供CIN节点使用户可以调用C语言或C 语言。这使得labview成为一个开放的开发平台,为实验室中的试验平台针对水润滑轴承的运转数据采集,仪器控制,测量分析与数据显示提供便利。
1.2国内外发展情况
水润滑轴承的润滑性能受轴承材料,结构,工况等因素影响很大。如何选择和设计水润滑轴承的材料,结构,并使之在各种工况下具有良好的工作性能,目前国内外还尚无满意的方法,由于水的物理性能与传统润滑油的巨大差异,以及水润滑轴承结构的复杂性,对水润滑机理研究还没有重大的进展与突破,因此,试验研究手段,是目前的一个重要解决方法。
针对水润滑轴承的现状研究,着手于轴承结构与润滑性能方面,选择轴承材料为高分子聚四氟乙烯复合材料,设计了六导水槽的轴承因素(如图1所示)。在文献[16]正是在这样的先决条件下,研究了船用泵的水润滑性能测试,研究者禹洪亮先生,选择摩擦因数,摩擦功耗,润滑剂温升三者作为轴承润滑性能的评价指标,通过系统的试验,考察了轴承润滑性在不同载荷,转速,供水量,轴承间隙条件下的变化规律,取得如下成果:
(1)验证了高分子聚四氟乙烯复合材料用于轴承材料的可行性
(2)验证了六导水槽轴承结构设计的合理性
(3)考察了特定结构和间隙轴承的润滑性能在不同工况下的摩擦因数,功耗及温度分布的内在联系。找出了轴承的最佳间隙,为轴承结构优化,轴承最佳间隙设计提供了试验依据