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六面顶液压机是高温高压条件下合成超硬材料专用设备,因长期工作于高频次交变大荷载下,压机铰链梁应力集中点极易产生疲劳裂纹,甚至断裂,严重时将直接导致安全事故的发生。因此,进行压机铰链梁应变监测系统的研制,对实时监测压机的工作状态,保证压机稳定工作与预知性维修,具有重要的现实意义。 为了降低监测系统复杂性,在运用ANSYS有限元分析软件对铰链梁结构受力情况进行仿真分析的基础上,采用应变电测技术对铰链梁受力集中点进行检测实验,确定铰链梁应力集中关键点。为应变监测系统的监测通道数、应变片选型、布片方式及系统功能提供理论参考依据。 针对铰链梁应力集中点,研制了一套超硬材料六面顶液压机铰链梁应变监测系统,设计了一种微型应变感应器,将桥路工作应变片和温度补偿片集成到应变感应器上,并一同黏贴于铰链梁监测点上,采集应变信号。并采用模拟电子开关实现各通道输出信号的循环采集,经电桥平衡电路、放大电路、滤波电路及A/D转换电路调理后,通过微处理器完成数字滤波并存储备份,同时经无线网络传输至远程监控中心。远程监控端基于VB开发平台与TCP通信技术,设计了上位机监测管理软件系统,实现了应变数据远程接收、分析、存储、历史查询以及应变动态曲线绘制与显示等一系列后处理,并通过设定应变阈值的方式,实现压机远程故障的预警。 最后,将监测系统安装到压机铰链梁上进行测试实验,并将系统采集的数据与应用应变仪采集的数据进行对比分析,测试结果表明监测系统基本达到了预期的功能与效果。