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1、武汉科技学院2004届毕业设计（论文）武汉科技学院毕 业 设 计 论 文 题目：基于虚拟仪器技术的锭子振动测试系统设计 院 系: 机电工程系 专 业: 姓 名: 指导老师: 2004年 6 月 10 日目 录武汉科技学院毕业设计（论文）任务书4毕业设计（论文）开题报告8摘要12ABSTRACT131概述141.1 纺纱锭子的发展概况 141.2 锭子的结构141. 3锭子的振动162 振动测试系统172.1 锭子振动测试系统应具备的功能172.2 传感器182.2.1 传感器的主要技术指标182.2.2 传感器及其调理电路192.3 虚拟仪器硬件平台192.3.1 虚拟仪器192.3.2 数据
2、采集卡202.3.3 数据采集卡的基本性能指标213 细纱锭子振动测试系统的总体设计223.1 锭子振动测试实验台223.1.1 总体方案233.1.2 升降台233.1.3 锭子安放台233.2 硬件设计233.2.1 传感器的选择233.2.2 数据采集卡的选择263.3 软件设计部分273.3.1 通道选择283.3.2 数据存盘283.3.3波形运算293.3.4 模拟输入模块314 细纱锭子轴心轨迹测量实验324.1 实验及其结果分析324.1.1 实验目的324.1.2 实验原理324.1.3 实验仪器和设备324.1.4 实验步骤及其内容334.1.5 注意事项334.1.6 实
3、验结果分析335 小 结34参考文献35附 录37外文资料 38中文翻译50致 谢58武汉科技学院毕业设计（论文）任务书题目：基于虚拟仪器技术的锭子振动测试系统设计完成期限：2003 年12 月1日至2004 年 6月10日 院系 武汉科技学院 指导教师 梅顺齐 专业班级 机设004班 职 称 教授 学生 陈 小 兰 院（系）主 任 梅顺齐 接受任务日期2003.12.1 批准日期 2003.12.1 一、原始依据（资料）本课题是湖北省省教育厅科研项目之一，是在传统纺纱锭子振动测试系统的基础上进行设计的。锭子是纺纱工业的象征，通常以拥有的细纱锭子数量来衡量纺纱厂的设备规模。锭子的作用是卷绕成形
4、，即将纺成的细纱按一定的成形要求卷绕在筒管上，便于运输储藏和加工。以往的锭子机电测试系统测试采用传统仪器示波器。传统仪器的功能是通过硬件电路或固化软件实现的，而且由仪器生产厂家给定，其功能和规模一般都是固定的，用户无法随意改变其结构和功能。另外，传统仪器的价格昂贵，技术更新慢，开发费用高。本课题采用先进的虚拟仪器技术，在虚拟仪器原理的基础上，利用电涡流传感器测量并转换锭子振动的位移信号，通过数据采集卡采集该信号，在虚拟仪器平台上通过Lab view软件设计虚拟示波器，从而在虚拟示波器上显示出锭子振动的轴心轨迹。虚拟仪器以计算机为中心，充分利用计算机强大的图形界面和数据处理能力，提供对测量数据的
5、分析和显示。二、设计（论文）内容和要求锭子振动测试系统是从测试系统的硬件和软件设计来完成的。硬件部分主要是传感器和数据采集卡的选择，软件部分是选用合适的编程语言，完成测试。本课题选的是Lab view软件，在虚拟仪器平台上设计虚拟示波器，从而显示出锭子轴心振动的轨迹。如果时间和条件允许的情况下，进行具体的实验操作。整个设计过程的任务和要求具体如下：1、选择合适的传感器，了解传感器的有关性能，掌握其测试原理。2、选择合适的数据采集卡，了解数据采集卡的性能指标。3、设计合适的测试软件（本课题选的是Lab view软件），熟悉并掌握软件的应用，设计虚拟示波器。4、设计实验台并完成具体实验5、翻译一篇
6、与本论文相关的外文资料，语言文字表达要准确到位。6、论文按院系要求的格式撰写。三、主要参考资料1 陈瑞琪，马泼林，杨正中等纺纱锭子的理论与实践M北京：纺织工业出版社，1990：186192.2 陆再生.棉纺设备M.中国纺织出版社，1996.3 曾光奇，胡均安 工程测试技术基础M. 华中科技大学出版，2002.4 张易知，肖啸 张喜斌 卫跃春等.虚拟仪器的设计与实现M.西安电子科技出版社，2002年.5 应怀樵，刘进明. 微机智能自动化动静态测试分析技术的研究R. 全国八届振动技术会议（1994）. 现代振动与噪声技术.航空工业出版社. 1997年: 33-36.6 秦树人. 虚拟仪器测试仪器从
7、硬件到软件J. 振动、测试与诊断. 2000(1):1-6.四、同组设计者华晓弘设计（论文）进度计划表序号起止日期计划完成内容实际完成内容检查日期检查人签名12003.12春节前收集资料完成开题报告并翻译外文完成计划内容梅顺齐2.2022004.2.202004.3.10选择传感器 并熟悉传感器完成计划内容梅顺齐3.1132004.3.102004.3.30选择数据采集卡并熟悉数据采集卡完成计划内容梅顺齐4.142004.3.302004.4.10选择编程语言熟悉Lab view软件完成计划内容梅顺齐4.1152004.4.102004.4.30初步完成设计并设计实验台完成计划内容梅顺齐5.1
8、62004.4.302004.5.20修正论文并通过实验来验证完成计划内容梅顺齐5.2172004.5.202004.6.10完成论文并准备答辩完成计划内容梅顺齐6.1082004.6.102004.6.13准备答辩指导教师批准日期 2003年 12 月 1 日 签名：梅顺齐毕业设计（论文）开题报告课题名称基于虚拟仪器技术的锭子振动测试系统设计院系名称机电工程系专业名称机械设计制造及自动化学生姓名陈小兰指导教师梅顺齐一、课题的意义在纺织行业中，锭子是一个重要的专件，锭子性能的优劣对生产效率和纱线质量具有决定性的影响。由于锭子本身和卷装都存在高速回转时引起剧烈的振动、冲击和噪声，并使其功率及磨损
9、大大增加，最后导致锭子的寿命迅速下降。为了研究和掌握锭子的运动规律，选择合适的结构参数和支承条件，控制其运动稳定性，以达到高速，低噪音，低功率及寿命长的目的，有必要借助各种新的测试手段来研究其振动规律，以改善锭子的振动特性。二、锭子及其振动测试系统的发展状况随着纺织技术的发展，各种新型的纺纱方法不断出现，但传统的环锭纺纱方法在纺织生产中仍然占有很重要的地位。1987年在意大利米兰举行的国际纺织机械展览会（ITMA87）上，世界各国有八家纺织机械制造公司展出了环锭纺纱设备，展出情况表明，环锭纱将仍占主要，环锭纱在高质量和细号纱线市场仍独具特点。在我国到1988年为止，新型纺纱头数约占所有纺纱头数
10、的1%。直到目前为止，环锭纱仍处于统治地位。而在环锭纺纱中又大量使用锭子，所以锭子在纺织工业中仍占有极其重要的地位。罗拉、锭子以及钢零是纺织机械中的重要零部件，也是纺织机械中的容易磨损的零件，锭子却又是最易磨损件，而且关系到纺纱产品的质量。因此，有必要对锭子进行新的研究与开发，改进锭子结构和制造工艺，提高纺纱质量与产量。，5、制造、锭子的改进方向主要是提高其承载能力和减小振动。反映改进优劣的考核指标是：（1）运转速度，国内最高达22000转分左右。国外介绍锭速有的高达30000转分。(2)空锭振幅，国内规定0.08mm，实际国内外均力求控制在0.05mm以内。(3)嗓音，整机噪音的国际标准又8
11、5分贝，单锭空锭噪音，当锭速为16000转分时，在距离测头1米测定约在70分贝左右。随着锭速的不断提高，锭子结构的不断改进，由平面轴承的旧式锭子逐步发展到滚柱轴承刚性支承的普通锭子，而当前广泛采用的是弹性支承高速锭子。以往的锭子机电测试系统测试采用传统仪器示波器。传统仪器的功能都是通过硬件电路或固化软件实现的，而且由仪器生产厂家给定，其功能和规模一般都是固定的，用户无法随意改变其结构和功能。另外，传统仪器的价格昂贵，技术更新慢，开发费用高。采用VC编程，虽然可以利用其强大的图形功能创建可视化的虚拟仪器前面板，使用先进的DLL和ActiveX实现软件的模块化设计，增强了软件的维护性和扩展性，也提高了开发效率，但用其编程，程序既冗长又复杂可读性和可维护性较差这对于提高设备监测的实时性和有效性、故障诊断的可靠性和准确性是非常不利的。随着现代计算机技术和信息技术的迅猛发展，出现了虚拟仪化，集成化模块化，参数整定与修改实时化，硬件平台通用化等技术。虚拟仪器技术是90年代发展起来的一项新技术主要应用于自动测试、过程控制、仪器设计和数据分析等领域，其基本思想就
