领邦15000rpm高速旋转试验机详解

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近日，北京领邦仪器技术有限公司（以下简称“领邦仪器”）公布了一套即将交付使用的定制检测设备——高速旋转试验机 (也称“爬行环境模拟测试系统”)，该设备模拟引信安全保险机构所受的高速旋转环境力，测试安全保险机构解脱保险时间，具有转速高、测量精度高、安全性好、操作便捷等特点，达到业界领先水平。

产品概述

高速旋转试验机由正压防爆控制柜和转台柜两部分组成，设备外观如图1所示。控制柜主要用于控制转台柜、监测系统状态、运行测试软件及各种人机交互操作。转台柜配有电主轴，启动后，电主轴带动样品及工装高速旋转。


图1 控制柜和转台柜


主要功能

可模拟安全保险机构所受的旋转环境力；测量安全保险机构解除保险的动作时间、圈数；

实时测量电主轴转速，可设置电主轴转速、加速时间、减速时间及恒速时间；

测试工装可快速充电接口并具有欠压指示；

具有多种安全保护功能，设备有多个急停按钮、安全门锁，采用坚固的防护材料，充分保障设备及操作人员安全；

配有专用软件，可对测量数据进行显示、存储、回放、检索、打印功能；

控制柜符合B级防爆要求。

技术指标

设备模拟的转速范围： 1500～15000rpm；
时间计量误差： ≤1ms；
转速计量误差： ≤0.5%示值；
电池模块工作时间： ≥4h；
机械噪声： ≤85dB。

测试原理

测试时，电主轴带动被测产品及测试工装进行高速旋转。当到达设定转速时，自动销拔，检测模块发出光信号，系统开始计时。当被测产品解脱保险时，检测模块再次发出光信号，系统结束计时，软件自动显示并记录解脱保险时间、动作圈数。系统测试示意图如图2所示。

控制模块控制电主轴的运转，通过传感器实时测量电主轴的转速，并在软件界面上显示转速曲线。控制模块实时监控电主轴温度、水冷机和急停故障状态，发生故障时立即停止电主轴运转。


图 2 系统测试示意图


硬件模块

系统硬件由光遥测模块、控制模块、高速旋转模块、机械部件、拔销系统、纵向拔销机构、离心机构7个模块组成。系统硬件组成如图3所示。


图 3 硬件模块划分

软件模块

软件系统由电主轴运动控制模块、测量模块、安全检测、数据处理模块四个模块组成，如图 4所示。


图 4 软件系统模块划分


软件操作界面如图5所示。


图5 软件操作界面


产品特色

转速高

目前市面同类设备的最高转速仅为7000rpm，不到本设备的一半。领邦通过创新设计大大减小了被测产品工装体积和重量，从而能达到较高的转速，并且不需要做动平衡修复。

测量精度高

本设备通过使用红外、激光等非接触式光电检测技术，在样品高速旋转的情况下，仍然能精确、可靠测量被测产品的状态变化，这是同行设备无法比及的。

安全性高

操作人员的安全是高速旋转设备要考虑的重要方面。本设备通过软件和硬件两方面的安全设计，充分保障操作人员的人身安全。在工装小型化的基础上，采用坚固的防护材料作为保护罩。只有在安全门锁上的情况下，才可以通过软件启动电主轴，避免人为误操作带来的安全隐患。

操作便捷

本设备考虑到实际用户情况，采用人性化设计，去除了繁琐的操作。普通工人经过十分钟的培训即能熟练掌握设备的操作方法，大大降低了工人的学习成本。

可扩展性好，投资回报高

本设备设计充分考虑了可扩展性，升级方便，通过更换工装以适应客户测试产品多样性的需求。客户只需采购一次设备即能满足工厂长期的检测需求，极大提高了检测设备的投资回报率。