平面渦卷彈簧疲勞試驗機控制系統(tǒng)研究.pdf

1、目前，疲勞試驗研究的深度和廣度都在不斷加大，國內(nèi)已經(jīng)有很多科研單位、高等院校進行了疲勞設(shè)計相關(guān)的工作。彈簧疲勞試驗機是研究彈簧壽命的重要試驗設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、高等院校和科研院所等相關(guān)實驗室。彈簧疲勞試驗機對研究彈簧帶材、改進工藝、提高彈簧質(zhì)量、降低制造成本、確保彈簧產(chǎn)品安全可靠等都有重要的作用。彈簧疲勞試驗機種類繁多，但是當前國內(nèi)很少有專門針對平面渦卷彈簧的疲勞試驗機。本課題主要研究平面渦卷彈簧疲勞試驗機的控制系統(tǒng)，

2、其技術(shù)指標是基于與成都某彈簧生產(chǎn)廠簽訂合同中注明的技術(shù)要求。
　　 試驗機的控制系統(tǒng)是試驗機的重要組成部分，是決定試驗機性能的關(guān)鍵因素。控制系統(tǒng)要求能夠保證運動控制的穩(wěn)定性、準確性和快速性，還要求能夠準確判斷試件是否發(fā)生疲勞斷裂，以及疲勞斷裂時試件扭轉(zhuǎn)的次數(shù)。論文針對控制系統(tǒng)的上述情況進行了設(shè)計。
　　 首先，對平面渦卷彈簧的力學特性及試驗機的機械傳動結(jié)構(gòu)進行研究，確定并分析了疲勞試驗過程中各變量之間的關(guān)系，為疲勞試驗機

3、控制系統(tǒng)設(shè)計提供理論依據(jù)。
　　 然后，詳細介紹了控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，在硬件方面采用松下A4系列電機伺服單元作為執(zhí)行機構(gòu)，上位機采用步科公司的MT4000系列人機操作界面以實現(xiàn)人機交互，下位機使用的是西門子的S7-200系列PLC作為控制核心。
　　 最后，使用STEP7-Micro軟件開發(fā)了PLC控制程序，利用EV5000軟件組態(tài)人機交互界面。通過實際測試證明，設(shè)計的平面渦卷彈簧控制系統(tǒng)的控制可靠性高、運動定位準確、