磁粉離合器智能檢測系統發展狀況

發布時間：2024-01-11

磁粉離合器是利用電磁效應下的磁粉來傳遞轉矩的，當激磁電流保持不變時，其傳遞的轉矩不受傳動件與從動件之間差速影響，可以穩定地傳遞恒定轉矩，具有響應速度快，結構簡單等優點，是一種性能優越的自動控制元件，有十分廣泛的用途。
由于其結構特殊，檢測難度較大，發生故障后主要采取換件修理，費時費力，更換不當還容易造成其它部位的損壞。目前市場上沒有合適的儀器對該型號的磁粉離合器進行測量，更沒有相應的標準衡量磁粉離合器的好壞。同時磁粉離合器在經過修理或更換后，應對其進行跑臺試驗，可使磁粉離合器的性能更加穩定，延長使用壽命。
為提高該型雷達的保障能力，設計了基于AT89C55WD的磁粉離合器智能檢測系統。檢測系統主要包括基于AT89C55WD的信號轉換和處理檢測控制儀，扭矩傳感器，顯示模塊和直流電機等，可對磁粉離合器進行跑合試驗，以自動或手動方式測試磁粉離合器的性能。通過實物驗證結果表明，本設計能夠有效提高部隊修理機構的檢測層次，節省修理費用，對裝備保障資源建設有重要意義。 
1 系統總體設計 磁粉離合器智能檢測系統由檢測控制儀和測試臺組成。根據磁粉離合器的實際工作情況，利用直流靜音電動機向磁粉離合器提供原動力。磁粉離合器不加驅動電流時，扭矩傳感器上無扭矩產生。當離合器加上驅動電流時，從動軸上就有相對應的穩定扭矩輸出，所產生的扭矩傳到扭矩傳感器上，傳感器將此扭矩成比例的轉換為一定頻率的方波。檢測控制儀將方波信號經過數字濾波后轉換為扭矩數值，單片機將采集的數據進行計算，根據磁粉離合器的起始轉矩和額定轉矩范圍以及轉矩和激磁電流成正比的特性來判斷離合器的性能，同時把數值送到液晶顯示屏顯示。 
2 系統設計實現 2．1 機械部分設計 測試臺在結構設計上主要考慮磁粉離合器和扭矩傳感器的同心度和安裝及使用過程中的變形，同時應方便各部件的拆裝。如果磁粉離合器與扭矩傳感器不同心，就會造成測量時有零點誤差，我們采取扭矩傳感器固定，驅動電機可以調整的方案。 電動機需要體積小，噪聲低，輸出轉矩大于4 N·m，輸出轉速小于1 000轉／分。扭矩傳感器是完成磁粉離合器性能檢測*重要的元器件，要求量程在2 000 mN·m，輸出標準頻率信號，可測量靜態扭矩。先拆下直流電動機，擰下扭矩傳感器上邊軸上的螺釘。把連接器套在扭矩傳感器和磁粉離合器的軸上，并擰緊離合器軸上的螺釘，扭矩傳感器軸上的螺釘剛好卡到鍵槽內，但不要擰緊。再把磁粉離合器固定到支架上，先不擰緊螺釘，此時一邊轉動扭矩傳感器的軸，一邊調節離合器的固定螺釘，到左右轉動時無阻力，將傳感器頂絲卡入鍵槽內。此時即完成測試臺機械部分。 ．2 電路部分設計 2．2．1 微控制器 本系統采用AT89C55WD單片機作為系統控制器。AT89C55WD是一種低電壓高性能的CMOS型8位單片機，能夠給眾多嵌入式控制應用系統提供靈活性的有效解決方案。該單片機內部集成有20K的可編程ROM和256字節的RAM，兼容標準MCS-51指令系統，采用通用編程方式，具有40個引腳，32個外部雙向I／O口，同時內含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數器，工作頻率能達到33 MHz，完全能夠滿足系統需要。 2．2 扭矩信號整形轉換電路 J6接扭矩傳感器，C20為濾波電容，用于濾去干擾信號；C12為耦合電容，R5、R6為分壓電路，用于降低輸入電壓幅值：IC5A作電壓比較器，有信號時輸出方波，同時可以提高輸入阻抗和驅動光耦。光耦將±15V方波信號轉換成TTL電平信號。