基于CompactRIO的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)研究

　　3.2.2.2加載載荷的監(jiān)控

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

　　3.2.2.3安全故障的監(jiān)控

　　保證試驗(yàn)安全是重中之重，本試驗(yàn)系統(tǒng)針對(duì)存在安全隱患的部分進(jìn)行監(jiān)控，在發(fā)現(xiàn)故障后進(jìn)行相應(yīng)的處理。這部分是軟件通過CompactRIO 9401DI/O模塊和CompactRIO 9485SSR模塊實(shí)現(xiàn)的：CompactRIO 9401DI/O模塊實(shí)時(shí)監(jiān)視液壓系統(tǒng)電源開關(guān)信號(hào)，控制柜電源開關(guān)信號(hào)，液壓泵站油壓、溫度、泄漏、液位信號(hào)狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)不正常時(shí)，由CompactRIO 9485SSR模塊切斷相應(yīng)部分的開關(guān)，確保試驗(yàn)安全。

　　3.2.3數(shù)據(jù)的處理

　　如圖4所示，試驗(yàn)系統(tǒng)針對(duì)每種信號(hào)都有相應(yīng)的NI硬件進(jìn)行采集。CompactRIO 9014的RT和FPGA模塊保障了數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)性和可靠性，LabVIEW的公式節(jié)點(diǎn)和XY波形圖可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行較好的分析。針對(duì)疲勞試驗(yàn)時(shí)間長、數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)的處理采用LabVIEW中的TDMS數(shù)據(jù)流。

　　四. 試驗(yàn)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)成果

　　4.1硬件現(xiàn)場(chǎng)效果

　　4.1.1系統(tǒng)功能

　　(1)用于發(fā)動(dòng)機(jī)連桿拉壓疲勞試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果作出相應(yīng)評(píng)估;
　　(2)可作為發(fā)動(dòng)機(jī)零部件靜載試驗(yàn)的加載系統(tǒng);
　　(3)使用靜態(tài)應(yīng)變儀可以測(cè)試被試件的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)。

　　4.1.2性能指標(biāo)

　　(1)加載形式：拉力壓力可連續(xù)單獨(dú)調(diào)節(jié)，可達(dá)到任意負(fù)荷比;
　　(2)壓力范圍：0～28Mpa，手動(dòng)調(diào)壓;
　　(3)脈沖頻率：≤22HZ，連續(xù)可調(diào);
　　(4)加載波形：非對(duì)稱正弦波;
　　(5)控制精度：拉壓載荷≤4%，加載頻率≤2%。

　　4.1.3組成結(jié)構(gòu)

　　4.2軟件效果

　　打開程序后，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(yàn)設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析。同時(shí)還有關(guān)于部分介紹試驗(yàn)系統(tǒng)相關(guān)信息以及退出系統(tǒng)按鈕。

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

　　點(diǎn)擊“試驗(yàn)設(shè)置”按鈕后，進(jìn)入試驗(yàn)設(shè)置界面。

　　試驗(yàn)設(shè)置主要分為三個(gè)部分：試驗(yàn)基本信息、試驗(yàn)系統(tǒng)參數(shù)和連桿試件參數(shù)。設(shè)置參數(shù)可以手動(dòng)輸入，也可以載入歷史記錄。選擇不同的試驗(yàn)類型(拉伸靜載試驗(yàn)、壓縮靜載試驗(yàn)、小頭動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)和大頭動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn))時(shí)，與之相應(yīng)的參數(shù)會(huì)顯示出來進(jìn)行設(shè)置。

　　點(diǎn)擊“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)”按鈕時(shí)，會(huì)出現(xiàn)監(jiān)測(cè)界面。試驗(yàn)監(jiān)測(cè)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(yīng)變波形(可選擇顯示);
　　(2)六個(gè)指示燈顯示液壓系統(tǒng)電源開關(guān)信號(hào)，控制柜電源開關(guān)信號(hào)，液壓泵站油壓、溫度、泄漏、液位信號(hào)狀態(tài);
　　(3)時(shí)間顯示以及循環(huán)次數(shù)顯示都是實(shí)時(shí)顯示疲勞試驗(yàn)進(jìn)行程度;
　　(4)位移判定范圍、應(yīng)變判定個(gè)數(shù)及范圍都是實(shí)時(shí)設(shè)定監(jiān)測(cè)連桿試件疲勞狀態(tài)方式;
　　(5)初始置零消除各傳感器無信號(hào)時(shí)干擾，循環(huán)置零使循環(huán)數(shù)清零;
　　(6)頻率和伺服閥控制信號(hào)(正負(fù)放大系數(shù))實(shí)時(shí)可調(diào)以調(diào)整試驗(yàn)狀態(tài);
　　(7)三路應(yīng)變的峰值谷值實(shí)時(shí)顯示;
　　(8)系統(tǒng)拉伸壓縮載荷極值顯示目前可達(dá)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)。