一种摩擦学系统稳定性判定系统与方法技术方案

技术编号:8299946 阅读:270 留言:0更新日期:2013-02-07 02:31
一种摩擦学系统稳定性判定系统和方法,具有:摩擦磨损试验机,加速度传感器,信号采集设备,降噪单元和中央处理单元,采集摩擦学系统运行过程中产生的摩擦震动信号,降噪后依据该信号绘制Nyquist曲线,根据该Nyquist曲线的特征判断待测摩擦学系统组件的稳定性。由于采用了以上技术方案,本发明专利技术所提出的一种摩擦学系统稳定性判定系统与方法,可以在摩擦过程中对摩擦学系统进行稳定性检测,不必拆解摩擦系统零件,更不必破坏式样,避免了因测试而造成摩擦磨损过程无法继续的情况发生。同时,适应范围广,可以适用在润滑油提取困难的实验条件。

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦学系统稳定性判定系统与方法
本专利技术涉及一种摩擦学系统稳定性判定系统与方法。
技术介绍
摩擦学系统的磨损过程一般可分为:磨合(跑合)阶段,稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。当摩擦学系统处于稳定磨损阶段时,系统内各部件之间的磨损缓慢且稳定,磨损率保持基本不变,通常认为处于此阶段的摩擦学系统处于稳定状态。现有判定摩擦学系统稳定性的方法主要有两种:一种方法是通过分析摩擦学系统组件的表面磨损状态来分析判定摩擦系统的稳定性,另一种方法是通过油液分析,即通过摩擦前后系统所用润滑油中磨粒及金属元素等的变化分析判定摩擦学系统的稳定性。所述的两种方法,都存在一定的弊端。表面的分析测量必须中断摩擦磨损过程,拆解摩擦副零件,甚至需要将其破坏制成试样,致使摩擦磨损过程无法连续进行。油液分析目前尚无法实现实时在线监测磨损过程,而且某些摩擦学系统在实验过程中润滑油用量极少或采用更接近固态的润滑脂,提取符合实验分析用量的润滑油非常困难或无法提取。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出,而研制的一种摩擦学系统稳定性判定系统,具有:摩擦磨损试验机,为待测的摩擦学系统组件提供摩擦实验环境,该摩擦磨损试验机主要具有本文档来自技高网...
一种摩擦学系统稳定性判定系统与方法

【技术保护点】
一种摩擦学系统稳定性判定系统,其特征在于具有:摩擦磨损试验机,为待测的摩擦学系统组件提供摩擦实验环境,该摩擦磨损试验机主要具有:用于承载待测摩擦学系统的水平托盘和位于该水平托盘上方的夹具,实验进行过程中,该夹具为待测的摩擦学系统提供水平旋转的动力;加速度传感器,固定于所述水平托盘的底部,采集摩擦学实验进行过程中,摩擦学系统组件加速度变化的信号;信号采集设备,接收加速度传感器采集的摩擦振动信号;降噪单元,利用谐波小波包变换对采集的原始的加速度变化的信号进行降噪,得到降噪后的重构信号;中央处理单元,接收所述信号采集设备上传的重构信号,将重构信号的实部作为横坐标,虚部作为纵坐标,绘制每一个时间点的N...

【技术特征摘要】
1.一种摩擦学系统稳定性判定系统,其特征在于具有:摩擦磨损试验机,为待测的摩擦学系统组件提供摩擦实验环境,该摩擦磨损试验机主要具有:用于承载待测摩擦学系统的水平托盘和位于该水平托盘上方的夹具,实验进行过程中,该夹具为待测的摩擦学系统提供水平旋转的动力;加速度传感器,固定于所述水平托盘的底部,采集摩擦学实验进行过程中,摩擦学系统组件加速度变化的信号;信号采集设备,接收加速度传感器采集的摩擦振动信号;降噪单元,利用谐波小波包变换对采集的原始的加速度变化的信号进行降噪,得到降噪后的重构信号;中央处理单元,接收所述信号采集设备上传的重构信号,将重构信号的实部作为横坐标,虚部作为纵坐标,绘制每一个时间点的Nyquist曲线图,观察所绘制的Nyquist曲线图,若Nyquist曲线图未包围(-1,j0)点,则判定此时,摩擦学系统处于稳定磨损阶段;若Nyquist曲线图包围(-1,j0)点,则判定此时,摩擦学系统处于不稳定磨损阶段;动力试验装置、加速度传感器、信号采集设备、降噪单元和中央处理单元之间电连接;摩擦学系统通过对其激励f(t)测其振动响应x(t)获得它的动力学特性;传递函数是系统动态特性的准确描述,反映系统输出与输入之间在复域中的关系,其定义为:初始条件为零时系统输出信号x(t)的拉普拉斯变换与输入信号f(t)的拉氏变换之比,记作H(s);每5分钟设定一个时间点,共设定13个时间点;式中:X(s)—输出信号x(t)的拉氏变换;F(s)—输入信号f(t)的拉氏变换;在振动信号处理中,频域分析更为有效,为了描述磨合动力学系统特性,在充分考虑系统非线性影响下,将磨合动力学系统近似为线性定常系统,用系统频响函数H(jω)来代替传递函数H(s)有即X(jω)=H(jω)F(jω)式中:X(jω)—输出信号x(t)的傅立叶变换;F(jω)—输入信号f(t)的傅立叶变换;H(jω)称为频响函数,或称为传递函数,有时也称为导纳;频响函数是从频域角度描述系统的动力学特性,并且与激励方式无关;频响函数是复函数,按幅值、位相角分解为H(jω)=A(ω)ejθ(ω)(3)式中:A(ω)-幅频特性θ(ω)-相频特性按其实部、虚部写为H(jω)=HR(ω)+HI(ω)j...

【专利技术属性】
技术研发人员:李国宾魏海军王宏志孙树德
申请(专利权)人:大连海事大学
类型:发明
国别省市:

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