集装箱码头中数字化堆场系统的若干关键技术研究

摘要

在机械设备的安装于维护工程中,同轴度测量和高精度准直问题是必不可少的重要工作环节.各机组轴系的对中精度是保证设备正常运行、降低振动与噪声、减少运转中的故障、延长使用寿命的重要技术指标.目前尽管随着现代机械加工技术的提高,零件的加工精度得到很大提高,但在轴系安装中的装配精度及维护时的找正精度却由缺乏必要的技术装备的支持而难以得到提高.到目前为止,轴系同轴度测量仍然采用目视、钢尺或钢丝、或是基于百分表、千分表和专用测量架,通过联轴器的端面跳动和径向跳动来判断两轴的对中情况,校准精度低,且对人员的工作经验有较高的要求,校正效率也低,使得同轴度误差的测量与校准问题日益凸现出来.因此研究出一种新的、高精度的、高效率的对中测量仪器,使轴系安装的方法现代化,以满足工程上的迫切需要已势在必行.随着计算机技术、信息技术以及其相关技术的高速发展,推动了激光、光电子等高新技术的长足发展.正是基于此,该课题旨在利用激光、光电子和计算机等技术,研究了一种新的同轴度精密测量技术,并完成了原理样机的研制工作.该文在分析国内外的研究现状,以及同轴度测量技术的发展水平和存在的问题的基础上,提出了该课题的研究方法、技术路线和待解决的关键问题.所作的研究工作主要包括:1同轴度的测量原理--将空间两轴心线的位置关系转化为两个互相垂直的平面上的位置关系.根据这种思路,建立了两种不同探测方式下的数学模型.2该文论述了同轴度智能测量系统,设计了光路系统和光电信号的采集与信号处理电路,并且开发了一套同轴度测量操作系统.3文章分析了同轴度测量系统的干扰源,提出了抗干扰技术,并通过数值试验和现场试验证实了模型的正确和仪器系统的可操作性.最后,对该课题研究的工作做了总结,对进一步的研究工作做了展望.该文研究了基于LD/PSD激光同轴度测量与校正技术,提供一种新的适用于安装与维修现场的高精度、高效率的检测方法,解决现代加工精度高与装配精度和维护技术低的矛盾.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题的来源

1.2课题研究的目的和意义

1.3国内外研究现状的分析

1.4本课题主要研究工作

第2章系统工作原理和整体设计

2.1概述

2.2系统功能的规划

2.2.1工程应用范围

2.2.2系统功能参数

2.3系统的工作原理

2.3.1系统的整体结构

2.3.2系统的工作原理

2.3.3系统模型的假设条件

2.3.4单PSD模型的推导

2.3.5双P SD模式数学建模型

2.3.6调整量的计算

2.4本章小结

第3章同轴度测量光电系统设计

3.1前言

3.2系统硬件整体结构与设计

3.3发射端模块设计

3.3.1光源的选择

3.3.2激光光束的光学准直扩束系统

3.4光电信号的采集

3.4.1光电探测器的偏置

3.4.2 PSD的原理与应用

3.5数据采集系统

3.5.1信号的量化

3.5.2模拟量数据采集系统设计

3.6系统输出设备接口

3.7本章小结

第4章系统软件设计

4.1系统软件设计流程

4.2系统软件的界面设计

4.3本章小结

第5章系统抗干扰性设计

5.1系统的可靠性

5.2系统的抗干扰设计

5.2.1系统硬件的抗干扰设计

5.2.2系统软件的抗干扰技术

5.3本章小结

第6章系统实验结果及讨论

6.1模型的数值试验

6.2同轴度测量实验

6.3本章小结

第7章总结与展望

7.1全文总结

7.2研究展望

参考文献

致谢

在校期间发表论文及参研情况