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基于LabVIEW的圆盘测功系统的研制

作　者: 叶辉
导　师: 周清
学　校: 广西大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 圆盘测功系统恒扭矩恒转速 LabVIEW
分类号: TK40
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

圆盘测功系统是针对小型内燃发动机的输出特性特别设计的,在小功率的动力机械加载测功试验中,相对其他类型测功加载设备而言,具有结构简单、转动惯量小、许用转速高、使用寿命长、用计算机即时测量控制和重复性好的特点。因此,非常适合小功率内燃发动机的动力性能及不同工况的测试。根据GB/T1105.2-1987《内燃机台架性能试验方法》的规定,自定义测试系统的功能和测试项目,应用LabVIEW软件编写测试、控制程序,实现计算机虚拟仪器测量、控制技术在发动机性能试验中的应用。用Protel99电子设计自动化软件和Multisim10电路仿真设计软件设计转速、温度、压力、流量传感器的信号调理电路,进行标定后为系统提供准确和高精度的测试控制信号；对测试系统进行标定试验,评价测试系统的不确定度、精度和可靠性；在系统中进行发动机的负荷特性、速度特性等使用特性试验等物理试验,验证系统的功能是否符合设计要求。通过检测试验分析表明：基于LabVIEW的圆盘测功系统能对功率低于lOkW的小功率发动机进行精确的性能测试。因此,基于LabVIEW的圆盘测功系统,不仅弥补了小功率发动机性能测试不精确的缺陷,而且测试系统添加了恒扭矩、恒转速功能,使测试方法更加简便快捷,为小功率发动机性能测试提供一种新型的发动机的动力性能及不同工况测试的试验装置。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-18
  1.1 课题来源  11
  1.2 国内外研究现状  11-14
    1.2.1 国内研究现状  11-12
    1.2.2 国外研究现状  12-14
  1.3 课题技术路线及主要内容  14-15
  1.4 课题研究意义  15-16
  1.5 发动机性能的评判  16-17
    1.5.1 发动机性能评判指标  16-17
    1.5.2 发动机性能评判试验  17
  1.6 本章小结  17-18
第二章圆盘测功系统的硬件部分  18-39
  2.1 测功系统工作原理  18-20
    2.1.1 测功系统硬件部分组成  18
    2.1.2 测功系统起动控制原理  18-19
    2.1.3 测功系统负荷加载原理  19
    2.1.4 测功系统测功原理  19-20
  2.2 测功系统各硬件部分的设计制作与选用  20-26
    2.2.1 轴的设计制作  20-22
    2.2.2 测功机外壳的设计制作  22-23
    2.2.3 联轴器的设计制作  23-25
    2.2.4 支架的设计制作  25-26
  2.3 传感器的选择及其调理电路的设计  26-36
    2.3.1 拉压力传感器及其信号调理电路  27-31
    2.3.2 转速传感器及其信号调理电路  31-36
    2.3.3 稳压电源设计  36
  2.4 测试仪器的选用  36-38
    2.4.1 电脑的选用  36-37
    2.4.2 数据采集卡的选用  37-38
    2.4.3 油耗仪的选用  38
  2.5 本章小结  38-39
第三章圆盘测功系统的液压控制部分  39-46
  3.1 液压控制部分组成及工作原理  39-40
  3.2 液压控制部分中参数的计算与部件的选用  40-45
    3.2.1 液压缸载荷计算  40-41
    3.2.2 系统工作压力的计算  41
    3.2.3 液压缸内径与活塞直径  41-42
    3.2.4 液压缸流量及最大压力  42
    3.2.5 液压泵、电动机的选择  42-43
    3.2.6 各种阀的选择及管道的设计  43-44
    3.2.7 管道的计算  44-45
  3.3 本章小结  45-46
第四章基于LabVIEW的圆盘测功系统的软件控制部分  46-55
  4.1 虚拟仪器LabVIEW简介  46-47
    4.1.1 虚拟仪器测试系统基本组成  46-47
    4.1.2 虚拟仪器在测功领域的应用  47
  4.2 圆盘测功系统中LabVIEW程序的组成及原理  47-54
    4.2.1 转速测试原理及其程序  47-48
    4.2.2 扭矩测试原理及其程序  48-49
    4.2.3 圆盘测功系统软件设计  49-50
    4.2.4 测功系统软件的工作过程  50-54
  4.3 本章小结  54-55
第五章传感器的标定  55-67
  5.1 S型拉压力传感器的标定  57-63
    5.1.1 S型拉压传感器标定原理  57-58
    5.1.2 S型拉压力传感器标定程序  58-59
    5.1.3 S型拉压力传感器标定步骤  59-62
    5.1.4 S型拉压力传感器标定数据处理  62-63
  5.2 转速传感器的标定  63-65
  5.3 MAY-B微电脑多功能油耗仪传感器的标定  65-66
  5.4 本章小结  66-67
第六章试验分析与应用  67-74
  6.1 仪器与设备  67
  6.2 发动机使用特性试验  67-72
    6.2.1 168F-1/P汽油机外特性试验  68-69
    6.2.2 168F-1/P汽油部分速度特性试验  69-71
    6.2.3 发动机负荷特性试验  71-72
  6.4 试验结论  72
  6.5 本章小结  72-74
第七章总结与展望  74-76
  7.1 研究工作的总结  74
  7.2 今后工作的展望  74-76
参考文献  76-80
附录一发动机速度特性试验数据表  80-82
附录二发动机负荷特性试验数据表  82-83
致谢  83-84
攻读学位期间发表论文情况  84

基于LabVIEW的圆盘测功系统的研制

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