（机械设计及理论专业论文）基于虚拟仪器的电梯钢丝绳接头性能测试系统的研究与开发.pdf

西安建筑科技大学硕士学位论文 基于虚拟仪器的电梯钢丝绳接头性能测试系统的研究与开发 专业：扭械设计及理论 硕士生：陶文武 撸导老师任天笑教授 刘信恩教授 摘要 本课题研究的目的是开发套高效可靠、技术先进的测试系统，用于测试新型电梯钢丝 绳绳头制作过程中的挤压力、以及绳头本身的抗拉强度和疲劳强度性能，然后根据测试数据 来验证新型绳头设计理论的正确性，并不断进行新理论的探索。 本课题将虚拟仪器技术应用到电睇接头性能测试系统中，提出并研究了基于虚拟仪器的 接头j 眭能测试系统，成功的研发出套高性能低成本的电梯接头专用试验设备和软件。基于 对电梯钢丝绳接头荷载的分析，建立了绳头承载简化力学模型，并依此设计出套高效的绳 头性能试验装置。信息获取环节设计中根据测试精度要求选择了最佳的测试方法和相应的传 感器，并完成了对多功能数显压力仪表、智能计数器和可编程温控器的设计。本课题设计了 基于i s a 总线的内插式数据采集( d a q ) 系统，并以图形化高级语言l a b v l e w 为平台编制 了虚拟仪器实时i 坝牺朔叫铂实现了数据的实时采样、实时分析处理、瞬间图形存储、图形再 现、数据存盘和读入等功能。 本课题所研发的测试系统具有稳定可靠、操作界面好、试验效率高、自动化程度高、性 价比高的特点，在新型绳头研发过程中得到了很好的应用。该系统可作为生产单位或检澳0 机 构的钢丝绳接头的检测装置。 关键词： 虚拟仪器数据采集与处理钢丝绳接头性能测试 论文类型：应用基础 西安建筑科技大学硕士学位论文 s t u d y a n d d e v e l o p m e n t o n p e f f o r m a n t m t i n gs y s t e m f o r w i r e r o p e t i e - i n u s i n g i ne l e v a t o rb a s e do nv w t n a li n s t r u m e n t 避魄啦：m e c h a r f i c a l d e s i g n a n d t h e o r y p o s t g r a d u a t e ：o w e n w u c o n d u c t o r ：p i d r e nt i a n ) 【i a o p r o f l i u x 址鼢 a b s t r a c t 低i n t e n t i o no f t h i sp a p e ri st od e v e l o pas e to f t e s 蛾s y s t e m , w h i c hh a sh i 咎e f f i c i e n ta n d r e l i a b l e p e r f o m a a n e e a n d a d v a n e e d t e c h n o l o g y i t i s 印l p l i e d i n t e s t i n g e x t n 矗o r l p r e s s i n g o f n e w t y p e e l e v a t o rw i r e r o p e f i e - i ni ni t sm 她p r o c e s sa n d t e n s i l e 氯嘲娥f a t i g u es t r e n g t h o f t i e - i n t h e nt o t e s t t h e v a l i d i t y o f d e s i g n t h e o r y o f t h c n e w t y p e f i e - i n b y a n 出煳妇t e s t i n g d a t a a n d g r o p e f o r n e w 抽e 0 攀o n a n d o i l 曩j i s p a p e r a p p l i e s j m m l i n s t n m a e n t t e c l 搬o l o g y i n t o t h e p e r f o n m m e t e s t i n g s y s t e m o f e l e v a t o r f i e - i n , a sw e l la st r i n g sf o r w a r da n dr e s e a r c h e st h ep e r f o m m c ot e s t i n 培s y s t e mo f t i e - i nb a s o do n v i r t u a li m m a m e n t , s u c c e e d i n gi nh a v i n g d e v e l o p e d as e to f h i g h - p o w e ra n dl o w - c o s tt e s te q u i p m e n t a r ds o r w a r e 。t h e s i m p l i f i e d m e d m n i c sm o d e l v c d sb u i l tb a s e d o h 越疆睁蠢舔l o a d o f 硐s r er o p et i e - i n , a n dt h e nas u i to f h i 酉ae f f i c i e n t t e s t i n ge q u i p m e n t o i lt i e - i np e r f o m n c ew a ss e tu p a c c o r d i n g 幻t h e m o d e l i nt h ed e s i g no fi n f o r m a t i o no b t a i n i n gp r o p o r t i o n , t h eo i 删t e s t i n gm a c r s l 1 l a n d c o r r e s p o n d i n g 蹦l q o p 3w a s s e l e c t e db a s i n go nr e q u e s t so f t e s t i n gr 黼i s i o n , m u l 豳m e f i o n a ld i 酬 p r e s s u r e 矗塔拄强僦翱蕾删。酗c o u n t e r a n d p r o g r a m m a b l e t e m p e r a t u r e c o n t r o l l e r w e r e d e s i g r 矗 i n t h es a m e t i m e t h i s p a p e r h a s d e v i s e d a p l u g - i n d a t a a c q u i s i t i o n ( d a q ) s y s t e m b a s e d o n i s a b u s a n dd e v e l o p e dar e a l - t i m e t e s t i n gs o f h 啪w i t ht h ep l 砒f o r m o ft h eg r a p h i c p i o 掣烈m l 】i 】唱 l a n g u a g e - l a b v i e w , w h i c h h a s t e s t d a m s r e a l - t i m e s a m p l i n g , a n a l y s i s a n d 础i n s t a n t a n e o u s p l o t s a v i n g , p l o t r e o c c u n 黜e e , d a t a s a v i n g t o d i s k a n d r e a d i n g f i o m d i s k f u r 娅o n s a n d s o o n 1 1 1 i ss y s t e mh a ss u c ha d v a n t a g e sa sh i 曲s t a b i l i t y , f r i e n d l yo p e r a t i n gi n t e r f a c e , 1 1 诎t e s t i n g e f f i d e n c y , h i g h d e g r e e o f a u t o m a t i o n a n d h i g h c o s t p e r f o n n a r s ：e , w h i c h h a s b e e n a p p l i e d s t 揽e s s f i f l l y 泌t h ec o l l r s 。o f s t u d y 翻f l dd e w l o p m c n t0 1 2t h en 鹩rt y p ew i r em p ct i c - i n i tc a r lb em c da st e s t i n g e q u i p m e n t o f w i r e r o p e t i e - i n i n m a n u f a c t u r e r s o r e x a m i n i n g o r g a r a z a t i o n s k e y w o r d s ：v m u a li n s t r u m e n t d a t a a c q u i s i t i o n a n d l 。r o c e s s i n g w a g r o p e t i e - i n p c r t b n n m a t e s t i n g t h e s i s t y p e ：a p p l i c a t i o n f o u n d a t i o n 声明 本人郑重声明我所里交的论文是我个人在导师指导下进彳子的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特荆加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他 人在其它单位穗串请学位或为其它箝途使糟道的成采。与我一闯工作的同 志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 申请学位论文与资料若宥不实之处，本人承担一切相关责任。 1 论文作者签名：邛目之式 日期：阳中- 关于论文使用授权的说明 本人完全了解嚣安建筑辩技大学宥关保留、使用学键论文麴瓣定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布 论文的全部或部分内容，霹| | 麸采耀影零、续印线者其它复裁手段保存论文。 ( 保密的论文在论文解密后应遵守此规定) 论文作者签名镧客我导师签名：荔| 竞黟日期：多盼4 ，善。 淡：谴将就菱辩在论文蓠委。 西安建筑科技大学硕士学位论文 薹绪论 电撵是程垂囊方向上运行豹运辕竣备。奁蛰久西的增掘，科学技本羁新箕异熬发鼹，入 f 渤屡文化生涯的逐步握瘫，镬建筑她褥以逐逮发怒，大援酶高楼大覆拔遮悉起，十凡罄至 上露层数宾镕、镊店、办公楼、屠羚睽鳞次楼毙。宠全霹以该怒翻，随着聿圭会靛发展，奄撵 产品在入 l 物质文诧燕滔中憝遮位将会 g 汽车撵，袋为重要静运输设备之。 毫撵躬结构复杂，曳萼l 钢丝绳是其滠重要的襁擎按：一，宅连接着魄梯豹轿箱和潜妻嶷鹫， 零载着轿鼹、对鬟装置、额定载重曩等重量煞慧窝。鲡图1 1 质示是曳弓l 魄为l ：l 豹电梯，钢 丝缝2 需要邈过缀头1 与奄鹾矫嚣6 帮对羹5 捐连接，缝头l 需要承撵缀高的毒鑫游载蘅。稿 藩，奄瞄锅丝绳缀头缀合主要有自镄横整! 耨浇灌巴氏合金豹锥套澄两种。其中浇灌已黯台鑫 鹩镶套剿最为广泛，它是把曳弓i 缀头豫先漱麓剡既定蒜头的形状，穿迸锻套麓再瘸巴氏 合垒浇灌。毫无疑闯，接头的性能是至关羹要静，为确探久夯和奄稀设备酶安全，接头的抗 拉强度疯达至| 斓丝绳疆小破断载荷的8 0 班土，虽簧有怒够长静疲劳寿命。 ， f 图1 1 电梯绳头连接示意图 2 0 0 3 年l 一3 月，深甥| 索电撵凄量鉴督裁委托深咎瘁特种设备覆鳖安姜兰) 险蓑l 舞瓣全市电梯 安装维修企蔓蹲作涎缝头组合遴学了羧督热查。共抽查了家椐关企监露糖；黥撬次绳头 缀合，冀中，合格8 1 批次合格率为9 溉。獒中，自锬撰型3 8 批次，含格3 7 批次，台格率为 l 鬯 、岛i ， 西安建筑科技大学硕士学位论文 9 7 。4 。浇灌鼹氏合金的锥套型5 2 批次，会格4 4 批次，食格率为8 4 6 。从本次绳头缀合监 餐强查豹结黎寒看，鑫镄攒黧缀夹懿台舔率商于锥套燮。鲁辏撰登哭鸯i 瓤次不台貉，其酸 坏的形式是钢丝绳在绳夹处断裂，主要原风是绳夹锁得太紧，钢丝绳被挤压变形，俐氐了抗 拉强度。锥套型绳头不合格的有8 批次，其破坏的形式肖2 种：( 1 ) 钢艟绳从锥套中拉出， 羼予这；争跨鬓戆奏7 懿次；( 2 ) 锈丝绳凌臻套强跛凝，瓣予这耱穗猛豹套t 援次。镶套墼绳 头妇合质量不合格的原因主鼹有：( 1 ) 锥囊和钢丝绳大小不配套；( 2 ) 钢丝绳和锥套清洗不 彻底：( 3 ) 绳头麻花编织得太小；( 4 ) 巴氏合金未连续浇注。 电梯绳头缀合的卷辨擘工慧壹接影响缝头的承载能力，传统的绳头缀合 戋有缀多不足之处。 由于绳头缀合的带幛都在戮场完成，浇浚式绳头组合酌铜丝绳绳头县裔隐蔽性，在绳头组合 制作完成后梭蝴头的编织状况是非常困难的；觋场操作不方便，过瑕复杂；浇铸檬在火灾 隐患，目鼹爨不易控毒如接头体积大不美鼹，垦成本离，这些都绘电梯的安装、调试以及维 穆带来不夔f l l 【“。 现代工程中考虑最多的两个因素是安全性和经济性，作为人类的瀵耍运输设备之一，电 梯的任何不安全因素都是 、们所不能容忽的。2 0 0 3 年初，受上海东芝电梯公司的委托，中国 建笺秘学磁究貔建蕤翻黪溆分院决定瞬发秘囊鏊毫梯镶丝缝绳釜簦会及萁宓1 劣 蕻( 楚称 绳头研发项目) ，开发时间为年。新型绳头组合要求外形小而美观，接头质量可靠，便于现 场操作，易于安装、调试和维修，经济效益好。 礤究过程中，为验谖毅型缀头组合设 理论懿正璇蠖，蒡不鞭遴褥菠理谂的搽港，零项 目需要研发一凛高效而精确的澳4 试系统绷8 试接头的性黼。即通过实g 鑫濒试与数据分析来评 定新型绳头组合的性能是否满足使用要求，以便不断的改进和优化绳头设计结构，并最终确 定最佳设计参数。本课题就是根据这一电糖工业现状提瞧来的，具有蹦额的磅究窳义。 1 2 l 涮量役器静发展 测量测试仪器发展至今，大体可以分为以下几个阶段睁9 l ： 第一代怒筠登纪5 0 霉代戳兹基予物壤定律豹戬亳磁羲自荧式蔻筏袭麴禳毅纹表，鲡铰搴荨 表、安培表、电能表、压力农、温度表等，以及随后发明的电桥电位藏讨等磁电式模拟仪表。 这些仪表基本上解决了一般物理量的测量问题。 第二饯爨整纪5 0 - 6 0 年莰出璃豹叛电子管或菇薅譬为墓穗兹魄予仪器，露迄子式万 片j 表，电子式电压表等，冀主要特征为响应速度快，凇确度较高。 2 西安建筑科技大学硕士学位论文 第三代是2 0 世纪7 0 年代出现的数字式仪表，其将电子技术、控制技术、集成电路和计 算机技术融为一体，成为测量仪器的主要特征，测量过程的程序化控制，以及不同仪器之间 的通讯并形成一个测量系统。如数字式万用表、数字式频率计等，适用于快速响应和较高准 确度的测量。 第四代是2 0 世纪7 0 年代后出现的以微处理器为核心的智能式仪表，其具有了控制、存 储、运算、逻辑判断及自动操作等智自斟寺征，并在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自动化 程度、运用能力及解决测量技术问题的深度和广度等方面均有很大进步。这类仪器内置有微 处理器，既能进行自动测试，又能处理数据，它的功能模块全部都是以硬件( 或固化的软件) 的形式存在，因此无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。 笔者认为，虚拟仪器( v t r t u a l 岫e n l s ，v i ) 以其全新的结构概念和优越性能构成了 测试仪器的第五代产品。虚拟仪器技术就是用户自定义的基于p c 技术的测试和测量解决方 案，其4 大优势在于：性能高、扩展性强、开发时间短，以及出色的集成功能。虚拟仪器是 仪器发展史上的一场革命，代表着仪器发展的最新方向和潮流。 1 2 2 虚拟仪器的构成 虚拟仪器的硬件系统一般分为计算朝硬件平台和测控功能硬件。计算机硬件平台可以 是各种类型的计算机，如普通台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。按照 测控功能硬件的不同，可分为g p i b 、v x i 、p x i 和d a q 四种标准体系结构。图1 2 是虚 拟仪器测试系统的结构示意图。 图1 2 虚拟仪器的结构示意图 殛蜜建筑科技大学硕擎僚论文 在虚拟仪器蕺统中用灵活强大的计算机软 牛代替传统 纹辫筑菜鳌疑绛，特麓莛系缆中焱爨诗舞辍鏖绥参与澜试 穰譬麴产生赣溺爨褥毵黼糖，镁铰器孛的一黧矮传葚蘩 整件仪器从系统中“消失”，而由计算机的软硬件资源来究 或它髑懿功巍。翔鬻1 , 3 掰忝，蹙臻 交粼 | 式窳绫弱软l 串 主要势隽；彀嚣瑟羧控澍竣结，数据舅瑟楚理软斧，蔽嚣 驱劝软件1 年口邋用接口较散仪g 导面板控软件，即测 试镰莲层，怒阕户与仪器之阕交流售息鹣缀繁。数据分橱 楚瑷软释，潮曩l 诗舞懿强夫豹诗簿& 鸯鞫寝熬纹器开笈软 件功能强大的醺毅摩可以极大掇麓虚拟仪器的数据分析处 理力，节省殍殷时间。仪器戳渤软件是处理与特定仪器 避行控皋 蘧蕊鳇晕孛较狰。逶耀润接蕊浚在建皴绽 器系统中，张为虚羧饺器系绞较侮结构串露匕赢下豹搽， 其模块化与标准他越来越黛藤f 1 2 q 4 。 1 2 3 痘获绽豢豹笈袋 纹嚣嚣躐躺镕疑! 学 每 数撼羚椭处理软件 七 蔽嚣瓣翡毪亭 毒 i通用i ，o 搏口软件v i s a 。d l ll i 电 羧爨辩纂卡 电 计瓣执 图1 3 痿缀纹器夔簌终缨稳 世纪鞠年l 弋中期，焚圃图象拉锩公蔼 毫娃僦赫热艄呲，麓称糯) 藿先撼积7 “软 转藏建议嚣” 虚拟仪器的性份比藤。方面，艨撼仪器能目b 霉对多个参数遴行实时高效豹溅量，霹 时，蕾于信譬豹传送衽数掭的处理l ；乎就楚靠数字詹号域软 譬来实现的，所以还大大降低了 环境干扰和系统误差的影响。另一方面，用户也可以随时根据需要调熬虚拟仪器的功能，大 大缩短了仪器在改变颡4 量x 尊象时的更新髑期。此外，采用虚拟仪器还可以减少澳试蒸统的硬 俘繇节，款褥降蘸系统酌开发成本穗维护成本。 3 ) 虚拟仪器的出现，缩短了仪器厂商与用户之间的距离。虚拟仪器使得用户能够根据自 己的需要定义仪器的功能，而不像传统仪器那样，受到仪器厂商的限制，出现厂商掇供的仪 器功蕤与羯户要求不 l 镑会豹馕琵。弱麓纛援仪器，掰户霹浚组建熨姆豹测试系统，势显更 容易增强系统的功能。由予p c 机能提供远胜于仪器内部的处理能力，因此，借助于一台通 用数据采集系统( 或板卡) ，用户就可以通过软件构造几乎任意功能的仪器。 4 ) 虚拟仪器具有良好豹入瓿雾露。程寝瓠仪器中，测燕操接是遴避诗舅穰屡蔫上懿、与 传统仪器西板相似的友好图形界面来实现的。 5 ) 虚拟仪器具有和其窗设备互联的能力。如和v 总线或现场总线等的接口能力，此 夕 ，还可以将虚拟仪器接入网络，如烈棵a n e t 等，良实现对现场生产的监控季日管壤。 国寝掇纹器魏硬、较僚表整其有开放犊、模块住、哥獯复使嚣爱誊换眭等特点。缀挠，曩 户可以根据自己的需要灵活组合，大大提高了使用效率，减少了投资。 垒 西安建筑科救大学硕士举惋论文 i#g!巴1 i l i l i l l l i l il i l1 外开发瘸翘短、成本低、维护方便，璺予寝用毅瑷谂、薪算法零日麟技术，实现仪器匏换 琶秀缀。 随着计嚣机和总线技术的发展，越策越多的科学球和工程师采辟j 麓于p c 的数据采集 ( d a 衄a c q u i s i f i o n ，简称d a q ) 系统( 口艨拟仪器测试系统) 来完成襄验室研究和卫控锖4 中懿测圣测塞任务。建立在遥瘸诱算轵帮d a q 设萋基灶靛囊藏纹器系凌其毒撬多臻、 用户自定义功能和使用维护方便等特点，代表了今后仪器发展的方向。康拟仪器的楱心是以 计算机作为仪器的硬件平台，充分利用其计算、存储、阐敝、调用、盥示及文件管理等功能， 饕莛统l 望器黥专监纯珐巍辩黼板羟辞较 孛纯，j 艘与落馔觏融为体，掇离溅谈诗嚣仪器设 备酌葫能帮性能，荠为髑户定义、构造自己酾役器系统掇供了圆满韵解决方案。寝撼仅器测 试系统以其优越的性能很好的解决了现代澳4 试领域中用户所面j l 每的三大严峻问题：测试成本 不颤增加；溅试系统越来越巍大、复杂；辩溅试投资的缳护要求越来越强烈。 镄丝绳接受往蛰黟式甍绫共需寨潼酒个模蠡羹s 萄卟开关量，演予多参数、多镬势溅量。 如匕所述，潜采用传统的分立式测试系缆方案，系统必将非常庞大、复杂，且操作困难，成 本离，同时对数据的处理力也非常有限。因此，本课粼最终选用技术先进、性能优越a 钰虚 壤便器蘸试系统，荚憨势褒予：注馨蕊，督犷震捷强，开发薅藤短，鼹戏本嚣。 通用仪器总线g p i b 予1 9 7 8 年问世，窳现了计算机与澳蠼系统的蓠次结合。它貅忠着测 星仪器从独匏的手工操作啦留仪器走向獠控多台仪器的自动测试系统，是虚拟仪器技术发展 蕊第一除段。漤擞淡黪技术潞着嚣条主线发展：g p 銎一鞠妊一p ；p c i - 拣准串v i i e e e l 3 9 4 通蘑离速串褥戆线。虚熬跃i 有多静分类方洼，最莴灞的楚按纛毅彼器墩盈总线的不霜来 分，主要可分为五种：数据藻集插卡式、r s 2 3 2 r s 4 8 5 虚拟仪器、g 】黼虚拟仪器、v x i 虚 拟仪器、p x 虚拟役器和最新的i e e e l 3 9 4 接口虚拟仪器蛳o l 【l l l 。 国数蔑辩醚遵攘漆系绕 在e 述耵0 接口设备构成的五种虚撇器系统中，数漏采集卡d a q ( 又称p c d a q p c i 插卡式) 趱拟仪器系统是虑拟仪器最基本最廉价的构成形式。它充分举0 餍了p c 计冀帆的枕 $ 鼓惑线、奄漂穗辫 资源，毽遣毽l 眈受诗葵掘裁簇环境麓谴糍总线靛疆裁，存在璜多不 足，如电源功率不足、钒箱内噪声干扰、插槽数日不多、总线面向计辨们而非面向仪器、插 卡尺寸较少、插槽之间光屏蔽、散热条件熬等。 国p x l 总线 麓瓣鼹 t 9 9 7 年9 簿l 强，荚豳公司分稚了嵇全新羽了于放往、模块纯彼器总线瀚总 线，由它形成了具有性能价格比优势的蠛新虚拟仪器测试系统。渊( p c if a - t e l 蜘o l l sf o r 话安建筑科披大学硕士学位论文 i n s t r u m e n t a t i o n ) 是p c i 计箕枫总线在纹器揍峨麟。展，是在p c i 总线蠹孩技术上增加了成熟 鼹接零瘸裁帮要求形藏熬，它将 翔删援莛定义酌p c t 蔻线技术获震减适台予试验、 测量和数据采集场合应用的机械、电气和软件规范，从而形成了新的廉拟仪器体系结构。该 体系将台式机的性能价格e 酬溥和p c i 总线面向仪器领域的必要扩展宠茨的结合起来，形成 了虚掇铰嚣溅试平台熬主流。 圆甜瞰( g e n e r a l l r l m s e i n t e x f a c e b u s ) 总线盘拟仪器 目前工秘中用到的设备越来越多，独立性强，功能也不同，往往个系统需要多台仪器 垮露捧鼗，谢般豹串、并霜难馥菊是傻鼹器装。为建，天器擞毽纪6 0 年霞就舞始着手 研究锈够将系列仅器设餐酾计算祝连域熬俸静接日系统，1 9 7 8 年，稀符合要求鹄仪器总 线接口娜w b ( g e l l 删轴r p c 啪h 抵b u s ) 应运而嫩。总线g p i b 的硬件规范茅口软件协 议先后被纳入a n s i i e e f a 8 8 1 寝a n s i i e e e 4 8 8 2 鼹个王、艟标准，通过g p i b 接蜀，魏# 了霹 黻荛若干台投霪帮 浮# 辊捺成稷本式熬溪l 试系统，在诗嬲豹控泰扦宠躐复杂测爨。g p i b 仪器系统的构成是迈向虚拟仪器的第一步，是虚拟仪器技术发展的第一阶段。g p i b 总线虚 擞仪器系统一般由p c 计算机、g p i b 接口卡和若干台( 最多1 4 台) g p i b 仪器通过g p i b 电 缆连接嚣黢，其中g p i b 接弱卡竞或g p i b 慈线帮p c i 蕊线翡连蓑。该系统凌拳爵手遵赣， 维护方便，仪器功能和耐檄自定义，开缴和使用容易。 ( 4 ) v 】【i 总线虚拟仪器 娃i ( 憾b u se x t e n s i o nf o ri n s t r 臁n t a t i o n ) 燕一癸高逮秘磺絮总线，是v 辍葸凌 在仪器领域的扩展，是供认的2 l 世纪仪器总线系统和自动测试系统酮优秀平台。v 】( i 总线系 统具有标准化、通用化、蒜列化、模块化的显著优点，它集钡t 量、计爨、通信功能予一体， 褒获器测羹莘鞋工监控睾羚鹃溉窭缀大豹发展潜力，被嚣终专家誉蠢! 跨氆纪懿段嚣总线气 “龛| # 孝我豹技求成采0 势液汲为莛邀予便蓦移自魂溺试萤鳓“第三次荤鑫”。霹旃，v x i 系统已经在嘲外得到广泛的应用，我国墩雁在积极的e 睫踪和消化这先进技术。 ( 5 ) 串日魑线瘫投仪器 r s - 2 瓣惑线蔻荤蘩罴照豹逶震辜嚣憋线，最褪哭瘸子溯蘑蔷b 瞧麓着瀵揆霄渡魏发 展，许多测燃仪器都带有r s - 2 3 2 串口总线接口。将带材r s 2 3 2 总线撩口的仪器作为i o 接 口设备通过r s - 2 3 2 串口总线与p c 计算棚勰成虚拟仪器系统，i g 前仍婕目匿拟议器的构成方式 之一，主要适瘸子速度皎甑 季b 数据袋爨子系统。掇搬上述锻丝绻缀头组合眭能参数蝴嗡缓嬲璐蠹择的测试育案， 本漾题设诤了翔霆2 5 掰零鹣接头缝麓溺试琴凌，宅惫貉按压羲、越 率掇、疲劳试浚撬、灏 控装置等。挤压拥于加工绳头组合，掇仲机用于澳憾绳头组合的抗拙强度，疲劳试盘机用 于试验绳头缎合的疲劳强度。测控装置又镪括以下几个部分：计数器、温控器和数据深集计 冀辊，诗数嚣藤予记录疲劳试验熬次数；溺控器舞l 子控鬻溺残i 试验哮；蕊瞧褪，蓑其过热踺簿 机，冷却至卜定程度时自韵开机；数据采袋计算机用于采集e 述各项参数的试验数据并记录。 图2 5 测试系统基本维成 1 2 西安建筑科技大学硕士举位论文 试验甄槭漫霆是获镫锵攮缝接头凌挚笋殴蕊参数戆测试乎釜，搴灏试系缓戆斌蛰燃置 包括疲劳试验机、拉伸视嗣挤压机机械裟鬣。 疲劳魁现代工业急待拔除的安全隐患，约8 0 的工姚生产故障是豳其引起的。试件疲劳 寿命麴澳4 量控经 e 较霆难，爨鹰耗时长、戏零高的特点。疲劳强度楚钢燃绳接头的毅睦能 之一，为臻确磋垂、方囊妖捷戆溺逛接头鹣疲劳皴，本漾黢诗开发了一台接头疲努瞧靛 专用试验机。本节主要讲谶试马佥机的机械机构设计。 疲劳是捎材料在循环艨力和应变作用下，在一处战n 盘b 产生局部永久j i 生累积损协，经一 定# 耨次数赢产生裂纹或突然发生完垒凝袈的过程。疲莠失效是梅释奁嚣义应力羝予强度援 限，甚至予低于犀h 琵摄限的情况下，突然殿生断裂。这种失效事前锰，e 不明显，不翁察觉， 损害性极大。因此，对重爨的构件进行疲游试验是非常必舞的。疲劳试验自上世纪七十年代 以来，随着些蓦渤洙( 倒燃4 、镄感技术、微奄予谴鼙陡陆傣等) 瀚弓l 入，发鼹酶魄较 块。隽保、疰试燃魏精壤，对疲劳试辫弧己 旁l 严掊的簧求，荠制定了裙关标准。强蓠，先 进的疲劳试蘸机都引进了计霉# 机技术，代寝着疲劳试啦肌的发展方向【1 5 】【1 6 ) 。 电梯属予礁直运输设鍪，其安全性要求特别严格，虽出现故障，耄差牲会给人们i 捻生余 瓣产薅寒灾蕊髓夔蒺蓼。镧照缀式亳梯豹炱弓l 窀动掇是邋过茚囊手、甄轮、囊雩l 绳麓寒辍动曳 弓f 钢丝绳两端的轿厢和对鬣装置作上下遴行的。曳引钢撼绳与轿箱和对蘸装置的连接盘b _ 钢丝绳接头性能可靠是保诫峨靖安全运行的重要因素之，除了应具静一定的抗拉强赓汐 ， 还要有较强的疲蒡毒套。本顼露舞发豹灏燮接头懿娶3 1 爨示，该接头使霜冷蘩莲技朱 莰 挤压而残。援头挤压处函避力变形改变了原有的性能，潜结构和工艺设计不合理，窬易出现 疲劳失效。 校据上海聚芝电梯公越要求，蔌墼接头的疲劳往澄黼疆本髫主交遵省建筑基漆法第 6 8 条之勰晦藤往融戳涮2 务方法书蕊定，鄢在峰藏瓣载为婚诵丝绳最夺蔽断负荷， 谷值加载为1 册，拥丝绳最小破断负荷的祭件下，疲劳次数达到1 1 0 7 时，绳端不发嫩脱落， 西安建筑科技大学硕士举位论文 f i l l i 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 s ! e e ! ! ! ! ! ! ! ! s ! ! ! ! ! e ! 自! ! ! ! ! ! ! ! 皇 也没有超过锅丝绳使用基准的损伤。 圈3 。i 钢丝缝接头彩式 1 、连糕垛坟 2 、藐蜜瓿 3 、三道薜压囊 4 、钼熬饿 为设计出疲劳性能优越的新型绳头组合，本项目必须对不同的套管材料或不同工艺的绳 头组合的抗疲劳性进行大墩盼试验研究。目前，市场上忍有各种各样的疲劳试验机，假试验 瘸麓较长，爨矮器责，不邋畲深题霹突袋求。嚣筵，横攘绳头顼嚣磺究要求帮实舔谤况，本 课题需要自行研发出套蝴丝绳接头专用疲劳试骏机，要求试验枫加载系统自酎触 模拟 电梯钢丝绳接头实际承载状况，能很好的适用项目研究的不同规格的钢丝绳接头，加载方便， 效率毫，懿媛系统霹靠，嚣基成本羝。 研究龟梯钢丝绳接头承载情况霸建轰箕合理筒讫模黧是设计疲势试验机的先决条件。电 梯的运行包捅加速起动和减速制动或加速起动、稳速遥彳予和减速制动，因此接头所墩受的是 交变载荷，而且因载重量的变动性其幅德也是不等的。掇据拉力、加速度、速度移位穆之间 鹃关系，我 j 霹凝逶过蹬究龟搽靛运 亍获况来雄导密接头的承载潦溅。 巩电梯理想运行状态曲线和现场运行状淼曲线示例 1 ) 理想运行状态曲线【1 7 1 淑梯的性能兼顾潜乘坐舒适感、运行效率和节约运行费用等方面的 要求，电搽谯起动季l 誊l 动鹣过程中，速废交纯戆选择蹩憷要懿霜趣，逡择褥逶囊，不毽 可以使电梯远平稳、乘坐舒适，同时还可以提高电梯的效率。电梯的遮行曲线有三种；梯形 馘曲线、抛物线形速度曲线、抛物线一燃综合形速度曲线，如图3 2 - - 5 所示。网中a 代 表辏厢的加遮度，v 代表轿豚嫩，p 代表轿鼹鼢h 速度变化率。幽图知，梯形速度趁线 的船速度不怒平滑的变纯蕊是发生突变，其加速度变纯率的瞬时值为无穷大，会使袋客产生 不适感。抛物线形速度曲线克服了匕述缺点，光滑度好，无拐点，使乘客舒适感增强。在高 速和超高速墩梯的运行中，起、制动速波曲线仅为抛物线贝崾行效率太低。抛4 勿线一直线综 舍形速度鼹线是鸯艮藏遴豹始，末装均曼抛物线形，中润为直线，漓滁了上述簿矜瀚线的缺 点，是电梯的理想：速度曲线。正弦速度曲线中的加速度按正弦规律变化，加速度变化率不再 1 4 西安建筑科技大学硕士学位论文 是叵值，使聚坐舒适感得碧4 改善，该速度曲线也是理想速度盐线。 强3 , 2 梯形速发藏线图3 3 抛物线速度益线 j 彳霜 裂、置 ! 心 。u 。n ，一 图3 4 扼澎，线一囊绫缛合形速度曲线图3 + 5 正s 葑毫度曲绞 f - 罢 彗 羁霹。，# 图3 6 电梯轿箱的实钡4 运行速度示例 西安建筑科技大学硕士学位论文 越电梯现场燧行状态曲线瀑撼【1 8 受鬟场聪素熬影稳，渊麴实嚣运稽状态是 霉笈杂的。攮毒关搽辩，舂天囊搿p c b 惫 容式加速度传感器对电涕运动特| 生进行现炀测量，测试对象是天津o t i s 实验塔的电梯，该 测试完成了对电梯起动、制幼特| 生、平稳避行随机振动等参数的测量、分析。以实验电梯上 行1 5 令搂瑟兹溅量缝象黼| | 匿3 6 受轿舔魏速度强线，蘑3 ，7 为惫涕运行过程孛辍鞭翡燕 速度曲线。 1 。o 魏蠢 氛8 饥| o - 2 奴e 囊毒主 吨6 吨霉 - 1 o 嚣3 一懑撵辏覆穗蘧燮漕线 实验嚣聚表明，若怨婚图3 7 中豹憾加速度和恒逮( 零加速度) 逡行阶段，电梯轿厢的 现场运行加遮度曲线类似于厩弦波，与图3