BE1030106B1 - Système télécommandé pour l'analyse de l'inertie de rotation des produits - Google Patents

Abstract

La présente invention propose système télécommandé pour l'analyse de l'inertie de rotation des produits, appartenant au domaine technique de la mesure de l'inertie de rotation, comprenant Base ; support, relié rotativement à Base par une colonne tournante unité d'entraînement, pour entraîner la rotation du support ; unité de serrage, pour serrer le produit à analyser ; et unité d'acquisition de données, pour collecter le signal de période pendant la rotation du produit à analyser. Ce système permet de mesurer et d'analyser rapidement l'inertie de rotation du produit et d'analyser les défauts du produit sur la base de l'inertie de rotation du produit, réduisant ainsi la durée du cycle d'inspection et d'analyse.

Description

1 BE2023/5328

Système télécommandé pour l'analyse de l'inertie de rotation des produits

Domaines techniques

L'invention appartient au domaine technique de la mesure de l'inertie rotative et concerne spécifiquement système télécommandé pour l'analyse de l'inertie de rotation des produits.

Technique de fond

L'application de l'inertie rotationnelle pour analyser les propriétés des objets a été privilégiée par de nombreux chercheurs. Dès 1866, De Volson et d'autres ont étudié l'inertie rotationnelle des surfaces de produits. En 2000, Li-Feng Jiao a étudié l'application des capteurs à effet Hall à commutation intégrée dans la mesure de l'inertie de rotation des objets, en mesurant la période de rotation d'un pendule de torsion pour obtenir l'inertie de rotation. En 2020, Ren et al. ont étudié l'effet du rapport d'inertie rotationnelle sur la stabilité du système de rotor à volant d'inertie et ont constaté que lorsque la vitesse de fonctionnement du système de rotor à volant d'inertie dépassait la vitesse critique de premier ordre et que le rapport d'inertie rotationnelle était proche de 1, la stabilité de la condition de fonctionnement avec un rapport d'inertie rotationnelle inférieur à 1 était meilleure que celle avec un rapport d'inertie rotationnelle supérieur à 1. En 2021, Xing Tong et al. ont étudié la reconnaissance adaptative sans modèle de l'inertie rotationnelle du générateur synchrone virtuel. En 2021, Xing et al. ont étudié le contrôle adaptatif sans modèle d'un générateur synchrone virtuel, et ont vérifié que la méthode de contrôle pouvait améliorer efficacement la performance dynamique du système et la stabilité du micro-réseau. Sun Yanrui et al. ont proposé un algorithme de contrôle qui identifie la valeur de l'inertie de rotation de la charge du système d'asservissement en temps réel et ajuste les paramètres du système en fonction des conditions de travail réelles. Les résultats de la simulation montrent que la méthode présente les avantages d'une réponse rapide, d'une grande précision de contrôle et d'une forte capacité anti-interférence. On peut voir que l'inertie de rotation est étroitement liée à la nature de l'objet, et l'étude des caractéristiques de l'inertie de rotation de l'objet peut fournir aux gens de nouvelles idées pour résoudre certains problèmes pratiques, ce qui a une signification importante pour la recherche.

Actuellement, avec le développement de la technologie de l'Internet des objets, la vie des gens devient de plus en plus pratique. Les outils de toutes sortes deviennent de plus en plus intelligents et automatisés. Mais le système de détection permettant d'analyser l'inertie rotative des produits n'est pas encore parfait. Dans les expériences universitaires de physique, l'inertie de rotation des objets est généralement mesurée à l'aide de la méthode du pendule de torsion, du pendule trilinéaire et de la méthode de mesure de l'accélération, qui sont compliquées.

2 BE2023/5328

Avec les besoins de la vie et de la production industrielle, de plus en plus de chercheurs ont proposé des systèmes de détection correspondants autour de la mesure de l'inertie rotative en fonction des besoins pratiques. Par exemple, Feng Weizhong a étudié la mesure de l'inertie du rotor des groupes électrogènes à turbine, et a proposé une solution au problème du phénomène de tourbillon du rotor qui interfère avec la mesure de la vitesse. Ma Yong et al. ont conçu et développé un système de mesure du poids, du centre de gravité et de l'inertie de rotation des modèles de navires, et ont prouvé par des tests que le système a une grande précision de mesure et peut répondre aux besoins des essais de modèles de navires dans un laboratoire de modèles de navires. Wang Wanjun et al. ont proposé une méthode de contrôle du système basée sur la définition de l'inertie de rotation avec une inertie équivalente comme simulation électrique, et ont vérifié la faisabilité de la méthode. Pour l'analyse des défauts du produit basée sur l'inertie de rotation du produit, l'utilisation du système et de la méthode ci-dessus pour caractériser si le produit est qualifié a les problèmes de coût élevé et de longue période de test.

Contenu du brevet d'invention

Afin de surmonter les lacunes susmentionnées de l'art antérieur, la présente invention propose les éléments suivants système télécommandé pour l'analyse de l'inertie de rotation des produits.

Afin de réaliser ce qui précède, l'invention propose les solutions techniques suivantes.

Système télécommandé pour l'analyse de l'inertie de rotation des produits,dont:

Base;

Support, placé au sommet de ladite base et relié à ladite base au moyen d'une colonne tournante pour transporter le produit à analyser par rotation,

Unité d'entraînement, pour entraîner ledit support dans un mouvement de rotation,

Unité de serrage, fixée sur ledit support pour maintenir le produit à analyser,

Unité d'acquisition de données, pour acquérir un signal de période pendant la rotation du produit à analyser,

Unité de commande pour recevoir le signal de période de ladite unité d'acquisition de données et pour calculer l'inertie de rotation du produit sur la base dudit signal de période,

Un terminal mobile, connecté sans fil à ladite unité de commande, pour envoyer des commandes de contrôle à ladite unité de commande et pour afficher les résultats des calculs de ladite unité de commande.

De préférence, comprenant en outre une plate-forme de support, ladite base étant prévue sur ladite plate-forme de support, ladite plate-forme de support ayant au moins 3 colonnes de support disposées régulièrement le long de la circonférence au sommet, ledit support ayant une

3 BE2023/5328 fente de guidage disposée le long de la circonférence à la base. ledit support est muni d'une fente de guidage, ladite partie supérieure de ladite colonne de support étant encastrée dans ladite fente de guidage et venant en butée contre ladite fente de guidage.

De préférence, ledit fond dudit support est en outre pourvu d'une fente de limitation, ladite paroi latérale de base étant ouverte le long de la circonférence avec une fente annulaire.

Ladite unité d'entraînement comprend un siège de levage prévu à l'intérieur de ladite base et un moteur d'entraînement prévu sur ledit siège de levage, l'arbre de sortie dudit moteur d'entraînement étant relié à un arbre d'entraînement. înement en forme de L, ledit arbre d'entraînement en forme de L ayant un axe transversal passant par ladite fente annulaire et le haut de son axe longitudinal butant contre ladite fente de limitation.

De préférence, ledit unité d'acquisition de données comprend.

Levier de levage électrique,

Planches horizontales, placées à une extrémité au sommet dudit levier de levage électrique, qui commence par une fente de montage sur sa longueur.

Un mécanisme télescopique, placé dans ladite fente de montage

Plaque de positionnement, prévue à l'autre extrémité desdites Planches horizontales, ledit mécanisme télescopique rapprochant ou éloignant ladite plaque de positionnement du dessus dudit support

Un capteur photoélectrique J1, placé dans un trou de montage dans ladite plaque de posittonnement et connecté électriquement à ladite unité de commande, ledit capteur photoélectrique J1 étant utilisé pour collecter la vitesse de rotation du produit à analyser et pour obtenir le signal de période du produit à analyser au moyen d'un calcul de vitesse de rotation.

De préférence, ledit mécanisme télescopique comprend un premier moteur prévu à une extrémité desdites Planches horizontales, ladite fente de montage ayant un fil machine, ledit fil machine étant relié à une extrémité à l'arbre de sortie dudit premier moteur et à l'autre extrémité à l'autre extrémité de ladite fente de montage. ladite première machine Fil est vissée à un premier coulisseau, ledit premier coulisseau est relié de manière coulissante à la paroi latérale de ladite fente de montage à chaque extrémité, ledit premier coulisseau est reliée à une bielle sur le côté proche de ladite plaque de positionnement, ladite bielle ayant une extrémité reliée à ladite plaque de positionnement.

De préférence, ladite inertie rotative Jm est calculée par la formule suivante

JI

KT où K est la constante du système de mesure et fn est la période de rotation du produit à

4 BE2023/5328 analyser.

De préférence, ladite unité de serrage comprend une pluralité d'ensembles de serrage disposés uniformément le long de la circonférence dudit support, chaque dit ensemble de serrage comprenant deux plaques de support, prévues en face l'une de l'autre sur lesdites parois latérales du support un premier bras tournant, prévu à une extrémité entre lesdites deux plaques de support et relié de manière pivotante à ladite plaque de support par un premier pivot, l'une desdites plaques de support étant pourvue extérieurement d'un deuxième moteur entraînant la rotation dudit premier pivot, ledit premier bras tournant étant relié à ladite plaque de support par un deuxième moteur. Le premier bras tournant est muni d'une fente de rotation à l'autre extrémité.

Deuxième bras tournant, une extrémité étant prévue dans ladite rainure de rotation et reliée au moyen d'un deuxième bras tournant audit premier bras tournant par rotation, ledit premier bras tournant étant pourvu sur un côté d'un troisième moteur pour entraîner ledit deuxième bras

Le deuxième bras tournant est pourvu d'un troisième moteur entraînant la rotation dudit deuxième bras tournant sur un côté, ledit deuxième bras tournant étant pourvu d'une fente traversante à l'autre extrémité.

Tige télescopique électrique, prévue dans ladite fente traversante, avec une plaque de serrage fixée à son extrémité d'entraînement. de préférence, comprenant en outre un cadre de levage hydraulique, ladite plate-forme de support étant prévue sur ledit cadre de levage hydraulique. ledit Cadre de levage hydraulique est placé sous le sol, ledit Cadre de levage hydraulique fait descendre ledit support jusqu'à une position au ras du sol lorsqu'il est nécessaire de charger le produit à analyser, ledit Cadre de levage hydraulique entraîne ledit support et le produit à analyser au-dessus de celui-ci jusqu'en dessous de la cellule photoélectrique J1.

De préférence, ladite unité de commande comprend un microcontrôleur Ul et un microcontrôleur U2, ledit terminal mobile étant un téléphone mobile, le microcontrôleur U1 et le microcontrôleur U2 étant connectés pour une communication interactive via des ports série virtuels Q7 et Q8. ledit capteur photoélectrique JI est connecté au microcontrôleur Ul et ledit microcontrôleur U2 est connecté sans fil au téléphone mobile via le module WIFI J2. ledit microcontrôleur Ul est également connecté à un tube numérique à anode commune à 4 chiffres DT1, 2 diodes électroluminescentes Led D1, D2 et 2 interrupteurs de commande B1,

B2, ledit microcontrôleur U2 est également connecté à 2 triodes de commutation Q1, Q2.

De préférence, ledit terminal mobile est pourvu d'un APP d'analyse d'inertie de rotation,

ledit APP ayant un module de connexion d'utilisateur, un module de réglage de paramètre, un module d'affichage de résultat d'analyse et un module d'opération de qualité.

Le système d'analyse de l'inertie de rotation du produit commandé à distance fourni par la présente invention a les effets bénéfiques suivants. 5 Le système télécommandé d'analyse de l'inertie de rotation d'un produit fourni par la présente invention entraîne la rotation du support et du produit à analyser au-dessus de celui-ci au moyen de l'unité d'entraînement, collecte le signal de période pendant la rotation du produit à analyser au moyen de l'unité d'acquisition de données. Le système est simple et peu coûteux, et il est facile, efficace et rapide de mesurer et d'analyser l'inertie d'un produit, et d'analyser les défauts d'un produit en fonction de son inertie, ce qui raccourcit le cycle d'inspection et d'analyse.

Description des dessins joints

Afin d'illustrer plus clairement les modes de réalisation de la présente invention et ses solutions de conception, on trouvera ci-après une brève description des dessins d'accompagnement nécessaires à cette réalisation. Les dessins accompagnant la description suivante ne représentent que certains modes de réalisation de la présente invention, et d'autres dessins peuvent être obtenus à partir de ceux-ci sans travail de création pour une personne de compétence ordinaire dans l'art.

La fig 1 montre un schéma de la structure du système d'analyse de l'inertie de rotation du produit commandé à distance de la réalisation 1 de la présente invention,

La fig 2 montre un schéma de la structure de l'unité d'entraînement,

La fig 3 montre un schéma de la structure de l'unité d'acquisition de données,

La fig 4 montre un schéma de la structure de l'unité de serrage,

La fig 5 montre un schéma de la structure du support2 (face inférieure tournée vers le haut),

La fig 6 montre un diagramme schématique de l'état de fonctionnement du système d'analyse de l'inertie de rotation du produit commandé à distance de la réalisation 1 de la présente invention,

La fig 7 montre un schéma fonctionnel du matériel du système d'analyse de l'inertie de rotation du produit commandé à distance de la réalisation 1 de la présente invention,

La fig 8 montre un diagramme schématique du circuit du système d'analyse de l'inertie de rotation du produit commandé à distance de la réalisation 1 de la présente invention,

La fig 9 montre l'interface de connexion de l'APP d'analyse de l'inertie rotative ,

La fig 10 montre l'interface de fonctionnement de l'APP d'analyse de l'inertie de rotation,

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La fig 11 montre un schéma de l'inertie rotative théorique de trois corps rigides standard tournant autour d'un axe fixe.

Illustré par les numéros de série des dessins joints,

Base 1, fente annulaire 11, support 2, fente de guidage 21, fente de limitation 22, colonne tournante 3 , produit à analyser 4 , unité d'entraînement 5 , Siège de levage 51, moteur d'entraînement 52, arbre d'entraînement en forme de L53, unité de serrage 6, plaque de support 61, premier bras tournant 62, deuxième moteur 63, deuxième bras tournant 64, troisième moteur65, tige télescopique électrique 66, plaque de serrage 67, unité d'acquisition de données 7, levier de levage électrique71, Planches horizontales 72, fente de montage 73, plaque de positionnement 74, premier moteur 75, Fil machine 76, premier coulisseau 77, bielle 78, plate-forme de support 8, colonne de support 9, Cadre de levage hydraulique 10.

Modalités de mise en œuvre spécifiques

Afin de permettre à l'homme du métier de mieux comprendre la solution technique de l'invention et de pouvoir la mettre en œuvre, l'invention est décrite en détail ci-après en liaison avec les dessins et les modes de réalisation particuliers qui l'accompagnent. Les modes de réalisation suivants sont uniquement destinés à illustrer plus clairement les solutions techniques de l'invention et ne peuvent être utilisés pour limiter l'étendue de la protection de l'invention.

Dans la description de la présente invention, il est entendu que les termes "centre", "longitudinal", "transversal", "longueur", "longueur", "longueur", "longueur", "longueur", "longueur", "longueur", "longueur", "longueur", etc. ", " largeur ", " épaisseur ", " haut ", " bas ", " avant ", " arrière ", " gauche ", " arrière ", " gauche ", " gauche " et " gauche ". avant", "arrière", "gauche", "droite", "verticale". ", " horizontal ", " haut ", " bas ", " intérieur ", " extérieur ". "extérieur", "axial", "radial", "circonférentiel", etc. sont fondés sur les relations d'orientation ou de position indiquées dans les dessins ci-joints. Les orientations ou les relations de position indiquées ont pour seul but de faciliter et de simplifier la description des solutions techniques de l'invention et n'indiquent ni n'impliquent que les dispositifs ou les éléments mentionnés doivent avoir une orientation particulière, être construits et fonctionner dans une orientation particulière, et ne doivent donc pas être interprétés comme limitant l'invention.

En outre, les termes "premier", "deuxième", etc. sont utilisés à des fins descriptives uniquement et ne doivent pas être compris comme indiquant ou impliquant une importance relative. Dans la description de l'invention, il convient de noter que, sauf indication ou limitation expresse contraire, les termes "connecté" et "connexion" doivent être compris dans un sens large, par exemple comme des connexions fixes, détachables ou intégrales ; comme des connexions

7 BE2023/5328 mécaniques ou électriques ; comme des connexions mécaniques ou électriques ; comme des connexions mécaniques ou électriques. Par exemple, il peut s'agir d'une connexion fixe, d'une connexion détachable ou d'une connexion intégrale ; il peut s'agir d'une connexion mécanique ou d'une connexion électrique ; il peut s'agir d'une connexion directe ou d'une connexion indirecte par le biais d'un support intermédiaire. Pour une personne de compétence ordinaire dans l'art, la signification spécifique des termes ci-dessus dans le contexte de la présente invention peut être comprise à la lumière des circonstances spécifiques. Dans la description de l'invention, sauf indication contraire, "pluralité" signifie deux ou plus et ne sera pas détaillé ici.

Exemple 1

L'invention propose un système de commande à distance pour l'analyse de l'inertie de rotation d'un produit, plus particulièrement tel que représenté sur les figs 1 à 5, comprenant une basel, un support2, une colonne de rotation3, un produit à analyser4, une unité d'entraînement5, une unité de serrage6, une unité d'acquisition de données7, une unité de commande et un terminal mobile.

Plus précisément, le support 2 est placé sur le dessus de la base 1 et est relié de manière rotative à la base 1 par la colonne tournante 3 pour porter le produit 4 à analyser ; l'unité d'entraînement 5 est utilisée pour entraîner le support 2 dans un mouvement de rotation ; l'unité de serrage 6 est placée sur le support 2 pour serrer le produit 4 à analyser ; l'unité d'entraînement 5 est utilisée pour entraîner le support 2 dans un mouvement de rotation. L'acquisition de données7 permet d'acquérir un signal périodique du produit à la rotation de l'analyseur 4.

Comme le montre la fig 7, l'unité de commande est utilisée pour recevoir le signal de période de l'unité d'acquisition de données7 et pour calculer l'inertie de rotation du produit sur la base du signal de période ; le terminal mobile est connecté sans fil à l'unité de commande et est utilisé pour envoyer des commandes de contrôle à l'unité de commande et pour afficher les résultats des calculs de l'unité de commande.

En outre, afin d'améliorer la stabilité, cette réalisation comprend également une plate-forme de support8, la basel est prévue sur la plate-forme de support8, le sommet de la plate-forme de support8 est uniformément pourvu d'au moins 3 colonnes de support9 le long de la circonférence.

Le fond du support2 est muni d'une fente de guidage21 le long de la circonférence, le haut de la colonne de support9 est encastré dans la fente de guidage21 et vient en butée contre la fente de guidage21. Dans ce mode de réalisation, la colonne de support9 est d'au moins 3.

L'objectif de cette réalisation est d'analyser l'inertie de rotation du produit, afin de permettre à l'unité d'entraînement 5 d'entraîner le produit pendant un certain temps, puis de s'arrêter brusquement d'entraîner et de se séparer du support 2, comme le montrent les figs 2 et 5, cette réalisation est également pourvue d'une limitation fente22 au bas du support 2, la paroi

8 BE2023/5328 latérale de la Basel est ouverte sur la circonférence avec une bague fentell, l'unité d'entraînement nementS comprend un siège élévateur51 disposé dans la Basel et un moteur d'entraînement52 disposé sur le Siège51, l'arbre de sortie du moteur d'entraînement52 étant relié à un arbre d'entraînement en L53, l'axe horizontal de l'arbre d'entraînement en L53 passant par la rainure annulairel1 et le haut de son axe longitudinal étant relié à la fente limitation 22. Dans ce mode de réalisation, l'élévateur 51 est à siège hydraulique. Avant que le produit n'effectue un mouvement inertiel de l'analyseur 4, l'élévateur 51 se lève pour insérer le haut de l'axe longitudinal de l'arbre d'entraînement en forme de L53 dans la limitation de la fente 22 et le moteur d'entraînement 52 entraîne l'arbre d'entraînement en forme de L 53, qui entraîne à son tour le support 2 autour de la colonne. La rotation 3 tourne, provoquant un mouvement de rotation du produit sur le support 2 dans l'analyseur. Lorsqu'il est nécessaire de séparer l'arbre d'entraînement en forme de L53 du support 2, le moteur de Traction 52 s'arrête de tourner et le siège élévateur 51 entraîne le moteur d'entraînement 52 et son arbre d'entraînement en forme de

L53 vers le bas, ce qui permet de séparer l'arbre d'entraînement en forme de L53 du support 2.

Dans ce mode de réalisation, l'unité d'acquisition de données7 comprend : un levier de levage électrique71 ; des planches horizontales72, prévues à une extrémité au sommet du levier de levage électrique71, qui, le long de la longueur de ce dernier, se déplacent vers l'intérieur de l'unité. commençant par la fente de montage73 ; un mécanisme télescopique, placé dans la fente de montage73 ; une plaque de positionnement74, placée à l'autre extrémité des Planches horizontales72, le mécanisme télescopique entraînant la plaque de positionnement74 Le capteur photoélectrique J1, placé dans le trou de montage de la plaque de positionnement74 et relié électriquement à l'unité de commande, est utilisé pour recueillir la vitesse de rotation du produit à analyser4 et pour obtenir le signal de période du produit à analyser4 au moyen du calcul de la vitesse de rotation. . Plus précisément, le capteur photoélectrique J1 dans ce mode de réalisation est un capteur de vitesse photoélectrique, qui détecte la vitesse d'un objet en rotation.

En outre, dans cette réalisation, le mécanisme télescopique comprend un premier moteur 75 prévu à une extrémité des Planches horizontales 72, une machine Fil 76 prévue dans la fente de montage 73, la machine Fil 76 est reliée à l'arbre de sortie du premier moteur 75 à une extrémité et aux Planches horizontales 72 à l'autre extrémité. La machine Fil 76 est reliée à l'arbre de sortie du premier moteur 75 à une extrémité et à l'autre extrémité des Planches horizontales 72 par rotation. coulisseau77 est relié à bielle78 sur le côté proche de la plaque de positionnement74, l'extrémité de bielle78 est reliée à la plaque de positionnement74. levier de levage électrique71 est utilisé pour ajuster la hauteur des Planches Le premier moteur75 entraîne la machine Fil 76 en rotation, ce qui fait que le premier coulisseau77 se déplace horizontalement le long de la machine Fil 76, ce qui entraîne le premier coulisseau77 dans le sens de la longueur.

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La bielle78 se déplace, ce qui éloigne ou rapproche la plaque de positionnement74 du levier de levage électrique71, régulant ainsi la distance entre la cellule photoélectrique J1 et le produit à analyser.

En raison des différentes longueurs, volumes, etc. des produits serrés, afin d'accueillir différents produits, l'unité de serrage 6 de cette réalisation comprend une pluralité d'ensembles de serrage, au moins trois, prévus uniformément le long de la circonférence du support2, chaque ensemble de serrage comprenant : deux plaques de support61, prévues à l'opposé l'une de l'autre sur les parois latérales du support2 premier bras tournant62, prévu à une extrémité entre les deux plaques de support61 et relié de manière pivotante à la plaque de support61 par un premier pivot, une plaque de supporté] étant pourvue extérieurement d'un deuxième moteur63 entraînant la rotation du premier pivot le premier bras tournant62 est pourvu d'une rainure de rotation à l'autre extrémité ; le deuxième bras tournant64, qui est prévu à une extrémité dans la rainure de rotation et est relié de manière rotative au premier bras tournant62 par le deuxième bras tournant64, le premier bras le tournant62 est pourvu d'un troisième moteur65 d'un côté pour entraîner la rotation du deuxième bras tournant64, l'autre extrémité du deuxième bras tournant64 est pourvue d'une fente traversante ; la tige télescopique électrique66 est prévue dans la fente traversante et son extrémité d'entraînement est reliée à la plaque de serieux L'extrémité est reliée à une plaque de serrage67.

Comme le montre la fig 2, lorsqu'ils ne sont pas en service, plusieurs éléments de serrage sont tournés vers l'extérieur, lors du chargement du produit à analyser sur le support2,dans un premier temps, le deuxième moteur63 entraîne le premier bras rotatif62 vers le produit à analyser, et après un certain angle, le troisième moteur65 entraîne le deuxième bras rotatif64 vers le produit à analyser. Après un certain angle de rotation, les télescopes 66 du moteur à tige entraînent la plaque de serrage 67 vers l'extérieur, tandis que l'angle du bras rotatif principal 62 et du second bras rotatif 64 continue à être réglé selon les besoins, de sorte que les dents de scie 67 serrent finalement complètement le produit à analyser.

Pour faciliter l'essai de produits de plus grande taille, dans cette réalisation, le Cadre de levage hydraulique10 est également inclus, la plate-forme de support8 est placée sur le Cadre de levage hydraulique10 ; le Cadre de levage hydraulique10 Le cadre de levage hydraulique10 est placé sous le sol, lorsqu'il est nécessaire de charger le produit à analyser4, le cadre de levage hydrauliquel0 fait descendre le support2 jusqu'à une position au ras du sol, pendant l'essai, le cadre de levage hydraulique10 fait monter le support2 et le produit à analyser4 au-dessus de lui jusqu'à la cellule photoélectrique J. de l'analyseur4 passe en dessous de la cellule photoélectrique

J1.

En l'absence d'intervention, le Cadre de levage hydrauliquel0 est en position rétractée,

10 BE2023/5328 rétractant toutes ses parties supérieures de manière à ce qu'elles affleurent le sol le long du support2, facilitant le chargement du produit à analyser sur le support2 lorsque le produit à analyser est de grande taille.

La fig 6 montre un schéma de l'état de fonctionnement du système d'analyse de l'inertie rotative du produit commandé à distance de la réalisation 1 de la présente invention, fonctionnant en chargeant d'abord le produit à analyser4 sur le support2 et en serrant le produit à analyser4 au moyen de l'unité de serrage6.Le Cadre de levage hydrauliquel0 est alors activé et le Cadre de levage hydraulique10 s'élève, entraînant tous les composants situés au-dessus de lui et le produit à analyser4 jusqu'à une certaine hauteur. À ce stade, le levier de levage électrique71 soulève les

Planches horizontales72 jusqu'à une position située au-dessus de la hauteur du produit à analyser, puis un mécanisme télescopique entraîne la plaque de positionnement74 précédemment sortie jusqu'à ce que la cellule photoélectrique J1 produit à analyser4 ci-dessus.A ce moment, le Siège de levage51 est activé et l'extrémité supérieure de l'arbre d'entraînement en forme de L53 est soulevée dans la fente de limitation22 au bas du support2, puis le moteur d'entraînement52 est activé pour faire tourner le support2, qui à son tour fait tourner le produit à analyser4. Le moteur d'entraînement52 est alors activé pour entraîner la rotation du support2, qui entraîne à son tour le produit à analyser4 dans un mouvement de rotation. Lorsque le produit à analyser4 s'est déplacé pendant un certain temps, le Siège de levage51 entraîne brusquement l'arbre d'entraînement en forme de L53 vers le bas, provoquant la séparation de l'arbre d'entraînement en forme de L53 du support2, ce qui a pour effet que Le support2 continue à tourner sous l'action de l'inertie. Le capteur photoélectrique J1 recueille le signal de vitesse de rotation du produit à analyser4 pendant son mouvement inertiel, et le contrôleur convertit ensuite le signal de vitesse de rotation en un signal périodique de la rotation du produit à analyser4, et l'inertie de rotation du produit à analyser4 est calculée par le signal périodique.

Plus précisément, dans ce mode de réalisation, l'inertie de rotation est calculée par la formule suivante / „= An

KL

Où K est la constante du système de mesure et fn est la période de rotation du produit à analyser4. Plus précisément, la vitesse de rotation du produit pouvant être mesurée par le capteur photoélectrique J1, la période de rotation du produit en rotation peut être obtenue en fonction de la relation entre la rotation et le temps de rotation.

La dérivation de la formule de calcul du moment d'inertie de rotation est la suivante.

Lorsque la méthode du pendule de torsion est utilisée pour mesurer l'inertie de rotation, le corps rigide est tourné dans le plan horizontal après un @ . Après avoir été entraîné par le

11 BE2023/5328 moment de réversion élastique de l'éclat, le corps rigide est tourné de manière réciproque autour d'un axe fixe dans le plan horizontal vertical. Selon la loi de Hooke, le moment de rappel en torsion du shrapnel est de

M =-0 (1),

Où M est le moment de torsion, X est le coefficient de torsion et @ est l'angle de torsion. Selon la loi de la rotation, il y a,

M=la (2), où / est l'inertie de rotation d'un corps rigide tournant autour d'un axe fixe et @ est l'accélération angulaire de la rotation. On suppose qu'il existe une relation entre le coefficient de torsion Æ etl'inertie de rotation /, x=lo® (3), où © est une constante et la relation entre l'accélération angulaire de rotation et l'angle est la suivante d°9 = df (4),

En négligeant le moment résistant, l'équation différentielle peut être obtenue en combinant les équations (1) à (4) d’9 — + 070 =0 dr (5),

En résolvant l'équation différentielle (5), on obtient 0 = Acos(ot +9) (6) où A est l'amplitude de la vibration, © est la fréquence naturelle et est la phase initiale. Alors la période est 27

T=— © (7),

Selon l'équation (3) et l'équation (7), on obtient l'inertie de rotation [0 47

K KT” (8) ,

L'inertie de rotation d'un corps rigide de forme irrégulière est la suivante

I= r’Am = |r*dm > i i | (9) ,

Mesure de la constante X.

12 BE2023/5328

L'inertie de rotation d'un corps rigide standard autour d'un axe fixe peut être calculée à partir de l'équation (9), comme le montre la figure 11, qui divise la forme du produit en trois types : cylindre (figure 11a), barre mince (figure 11b) et sphère (figure 11c). Connaissons la m R ; m / ; masse < etlerayon ‘© du cylindre,lamasse ” etlalongueur ” de la barre mince et la masse "'s etle rayon K, de la sphère. La valeur théorique de l'inertie de rotation d'un cylindre tournant autour d'un axe central perpendiculaire à sa propre surface inférieure est la suivante 1

J,=—m,RZ 2 (0, où lk et KR sont respectivement la masse et le rayon de base du cylindre.

La valeur théorique de l'inertie de rotation d'une tige mince tournant autour d'un axe central 5 2 perpendiculaire à elle-même est de 1

J =—m1° p 12 pp (1 1), , M / . . . où P et P sont respectivement la masse et la longueur de la tige mince.

La valeur théorique de l'inertie de rotation d'une sphère tournant autour d'un axe passant par son propre centre sphérique est la suivante 2 np?

J=—m,R, > (2,

Où "" et K sont respectivement la masse et le rayon de la sphère.

L'inertie de rotation d'un corps rigide standard autour d'un axe fixe peut être testée au moyen d'un système de mesure, par exemple la période de rotation d'un cylindre, d'une barre mince ou d'une sphère 1 P, 1, . En substituant la période dans l'équation (9) et en combinant également les équations (10)-(12), selon le corps rigide standard spécifique, on obtient

Le corps rigide est un cylindre avec la constante XK

An’

KT

5m RST 2 (13),

Le corps rigide est une tige mince avec la constante XK

An’

Te mT? 2 (4,

13 BE2023/5328

Le corps rigide est une sphère et la constante Æ est e=

SRT (15),

L'étalonnage permet de déduire la constante % du système de mesure. En tenant compte de l'équation (8), l'inertie de rotation du produit peut être obtenue en mesurant la période Ta du produit qui effectue une rotation approximative sur le pendule de torsion ln (16),

Plus précisément, dans ce mode de réalisation, l'unité de commande comprend un microcontrôleur Ul et un microcontrôleur U2, qui peuvent être des microcontrôleurs AT51 ou

STC89S52, etc. Le terminal mobile est un téléphone portable et le microcontrôleur U1 et le microcontrôleur U2 sont connectés via des ports série virtuels Q7 et Q8 pour une communication interactive. Le capteur photoélectrique JI est connecté au microcontrôleur Ul et le microcontrôleur U2 est connecté sans fil au téléphone mobile via le module WIFI J2 ; le terminal mobile est équipé d'un APP d'analyse de l'inertie de rotation, qui comporte un module de connexion de l'utilisateur, un module de réglage des paramètres, un module d'affichage des résultats de l'analyse et un module de fonctionnement de la qualité.

Plus précisément, comme le montre la fig 8, compte tenu du coût du matériel, le capteur photoélectrique J1 et le contrôle à l'aide d'un microcontrôleur Ul connexion du signal, besoin d'identifier le signal du capteur photoélectrique J1 pour mesurer la période de rotation du pendule torsadé, selon les caractéristiques du microcontrôleur, peut utiliser le timer et la fonction d'interruption pour réaliser. Afin d'améliorer la vitesse de calcul, un autre microcontrôleur U2 est utilisé pour interagir et communiquer avec le module WIFI J2. La puce centrale du module wifi est ESP8266, qui à son tour interagit et communique avec le téléphone mobile.En d'autres termes, le microcontrôleur envoie principalement des données au téléphone mobile via le module wifi

ESP8266, et le microcontrôleur reçoit des informations du téléphone mobile via le module WIFI.

Au stade du débogage, afin de montrer si les données sont normales, le microcontrôleur Ul est connecté au tube numérique DTI à anode commune à 4 chiffres ; afin de vérifier l'état d'exécution du programme, le microcontrôleur Ul est connecté à 2 diodes électroluminescentes

Led D1 et D2, et à 2 interrupteurs de contrôle B1 et B2.Considérant que le microcontrôleur U1 va gérer les 2 signaux des interrupteurs B1 et B2, afin de simplifier le code du programme de contrôle et en même temps de ne pas ajouter une nouvelle interface d'entrée de signal à UI. Le microcontrôleur U2 simule l'entrée des signaux provenant des interrupteurs B1 et B2 directement

14 BE2023/5328 via les 2 triodes de commutation Q1 et Q2. Dans l'ensemble, le circuit conçu est moins coûteux et le principe de structure est clair et simple. Par exemple, l'affichage à tube numérique est commandé par une triode, ce qui est moins coûteux que la partie du circuit de commande de tube numérique de Tian Ya Nan et al.

Processus de fonctionnement du circuit. 1) Mise sous tension, le microcontrôleur U2 obtient une connexion de communication avec le téléphone mobile via le module wifi. 2) Faites fonctionner l'APP du téléphone portable, le signal d'opération correspondant est envoyé à U2 par le module wifi, U2 envoie des données à Ul par le port série virtuel, ou entre le signal de commutation à Ul par Q1 et Q2. 3) U1 reçoit le signal de U2 et effectue l'opération correspondante, comme le démarrage de la mesure, l'allumage et l'extinction du témoin lumineux, l'affichage du tube numérique, etc. 4) Ul renvoie les données de mesure à U2 via le port série après que la cellule photoélectrique J1 ait terminé son test. 5) U2 envoie les données reçues au téléphone mobile via le module wifi. 6) Le téléphone mobile reçoit les données, les traite en conséquence et affiche les résultats.

Plus précisément, dans ce mode de réalisation, le terminal mobile est doté d'un APP d'analyse de l'inertie de rotation, l'APP possède un module de connexion de l'utilisateur, un module de réglage des paramètres, un module d'affichage des résultats de l'analyse et un module de fonctionnement de la qualité.

Comme le montre la fig 9, pour des raisons de sécurité, l'analyse de l'inertie rotative APP commence par l'entrée dans une page de connexion, qui nécessite un nom d'utilisateur et un mot de passe pour accéder à la page de test et d'analyse du logiciel (voir figure 10). L'interface d'analyse APP nécessite d'abord la saisie de l'adresse IP et du port pour se connecter au module de circuit de contrôle de test via wifi.Étant donné que, lors de la mesure de la période de rotation d'un pendule de torsion, le temps total À de” (722) périodes l'est généralement mesuré et qu'on en fait ensuite la moyenne pour obtenir le temps d'une seule période, la période moyenne est calculée à l'aide de la formule suivante 7 Al n (17),

Comme le montrent les figs 9 et 10, le programme principal de l'écran de connexion doit évaluer le nom d'utilisateur et le mot de passe saisis. Si les deux sont corrects, on passe à la page de test, sinon, l'invite "Nom d'utilisateur ou mot de passe incorrect, veuillez saisir le nom d'utilisateur et le mot de passe corrects". . La connexion WIFI nécessite la saisie d'une adresse IP

15 BE2023/5328 et d'un numéro de port pour établir une connexion de service.

Comment cela fonctionne.

Avant de commencer le test, vous pouvez configurer le système en cliquant sur "Set" dans l'application pour téléphone mobile et définir le nombre de cycles de mesure, le défaut étant de 30 cycles par mesure.

Lorsque le test est requis, il suffit d'appuyer sur "Analyser" dans l'application mobile pour lancer le test.

En mode réglage, le nombre de cycles de mesure peut être augmenté en appuyant sur le bouton "+" et diminué en appuyant sur le bouton "-". Lorsque le test est terminé, les résultats de la mesure sont reçus et affichés.

La procédure d'essai spécifique est la suivante 1) Le produit à tester est serré à travers les deux plaques de serrage de l'unité de serrage et la distance de la plaque de positionnement de l'unité d'acquisition de données par rapport à l'unité de serrage est ajustée de manière à ce qu'une extrémité du produit à tester puisse pénétrer profondément dans la plaque de posittonnement. et est capable de protéger la cellule photoélectrique JI. 2) Connectez le circuit de commande et son alimentation. 3) Ouvrez l'application d'analyse de l'inertie de rotation sur le téléphone mobile et utilisez les paramètres de cycle par défaut ou définissez les paramètres vous-même. 4) appliquer un certain couple au ressort de rappel au moyen d'un premier moteur, de sorte que le produit (par exemple une barre mince rigide standard) soit tourné dans le plan horizontal d'un certain angle, puis relâcher le produit, qui effectue alors une rotation approximative de pendule de torsion autour d'un axe fixe. 5) Cliquez sur "Démarrer le test" dans l'application pour téléphone portable et attendez la fin du test pour obtenir le rapport de résultat sur l'inertie de rotation et savoir s'il est réussi. Dans l'ensemble, le système d'essai est de structure simple, ne nécessite pas de grands équipements et présente les avantages d'un fonctionnement facile, d'une faible consommation d'énergie et d'une analyse rapide. Par rapport à l'étude de Zhang et al, ce système ajoute une application pour téléphone mobile, ce qui rend l'opération de test plus facile et plus efficace.

Lors de l'analyse d'un produit, il suffit de tester d'abord l'inertie du produit standard, puis de tester l'inertie du produit à analyser, et par comparaison, de déterminer si la valeur seuil de l'inertie du produit standard est dépassée.

L'invention se fonde sur la théorie du calcul liée à l'inertie de rotation, et conçoit un système d'analyse de l'inertie de rotation d'un produit télécommandé peu coûteux, facile à utiliser et efficace, afin d'améliorer la référence pour la nécessité d'analyser l'inertie de rotation des

16 BE2023/5328 produits et d'analyser si les produits présentent des défauts dans la vie.

Développement d'un circuit de contrôle de système avec le microcontrôleur C51 comme noyau. Développement d'un APP pour téléphone mobile basé sur le contrôle de la communication WIFI, fournissant une référence pour le développement d'autres APP de contrôle connexes. Par exemple : développement d'applications pour téléphones mobiles basées sur la communication WIFI pour le contrôle des appareils ménagers (réfrigérateurs, téléviseurs, climatiseurs, cuisinières à induction, lampes fluorescentes, etc.) ; développement d'applications pour téléphones mobiles basées sur la communication WIFI pour le contrôle des jouets (voitures miniatures, drones, robots, etc.) ; développement d'applications pour téléphones mobiles basées sur la communication WIFI pour le contrôle des machines industrielles (machines industrielles de soudage par points, bras robotiques industriels, machines industrielles de découpe, etc.)Fournir des références pour la conception d'autres circuits et programmes de contrôle par microcontrôleur. Par exemple, la conception d'un circuit de détection du traitement des eaux usées basé sur la technologie des microcontrôleurs ; la conception d'un circuit de détection de la température, de l'humidité et de la lumière du soleil dans une serre basé sur la technologie des microcontrôleurs ; et la conception d'un circuit d'avertissement des obstacles dans une voiture basé sur la technologie des microcontrôleurs. Ce système de détection permet d'analyser l'inertie de rotation du produit, et il existe de nombreux domaines de recherche et d'amélioration. Par exemple : optimiser le programme pour améliorer encore l'efficacité de l'exécution du programme et réduire la consommation d'énergie du système ; augmenter la fonctionnalité du système (augmenter la densité et le volume des produits détectés, etc.) ; optimiser encore le circuit pour que la stabilité du circuit soit améliorée et que l'environnement de travail ait une plus grande plage de température, de pression atmosphérique, d'humidité, etc. et soit plus applicable.

Le système peut être appliqué de manière pratique dans la vie réelle pour faciliter la détection de l'inertie de rotation de certains produits (par exemple, baguettes, volants d'inertie, plaques de porcelaine, carreaux de sol, etc.) afin de déduire la distribution de masse du produit, et donc de caractériser si le produit est défectueux ou qualifié.

Les modes de réalisation décrits ci-dessus ne sont que de meilleurs modes de réalisation spécifiques de la présente invention, l'étendue de la protection de la présente invention n'y est pas limitée, et de simples variations ou substitutions équivalentes de solutions techniques qui seraient évidentes pour toute personne compétente dans l'art dans le cadre technique divulgué par la présente invention sont dans le cadre de la protection de la présente invention.

Claims (1)

17 BE2023/5328 Revendications 1, Système télécommandé pour l'analyse de l'inertie de rotation des produits, caractérisé en ce qu'il comporte Base (1). support (2), prévu sur le dessus de ladite base (1) et relié à ladite base (1) au moyen d'une colonne tournante (3) pour porter un produit à analyser (4) unité d'entraînement (5) pour entraîner ledit support (2) dans un mouvement de rotation unité de serrage (6), placée sur ledit support (2) pour serrer le produit à analyser (4) unité d'acquisition de données (7) pour acquérir le signal de période pendant la rotation du produit à analyser (4) une unité de commande pour recevoir le signal de période de ladite unité d'acquisition de données (7) et pour obtenir l'inertie de rotation du produit sur la base dudit signal de période.

Terminal mobile, connecté sans fil à ladite unité de commande, pour envoyer des commandes de contrôle à ladite unité de commande et afficher les résultats des calculs de ladite unité de commande. au moins 3 colonnes de support (9) sont prévues régulièrement le long de la circonférence, ledit support (2) est muni d'une fente de guidage (21) le long de la circonférence au niveau de la partie inférieure, ladite colonne de support (9) est encastrée au niveau de la partie supérieure dans ladite fente de guidage (21) et vient en butée contre ladite fente de guidage (21). guidage (21).

2, Au moins 3 colonnes de support (9) sont prévues régulièrement le long de la circonférence, ledit support (2) est muni d'une fente de guidage (21) le long de la circonférence au niveau de la partie inférieure, ladite colonne de support (9) est encastrée au niveau de la partie supérieure dans ladite fente de guidage (21) et vient en butée contre ladite fente de guidage (21). guidage (21).

3, Système d'analyse de l'inertie rotative d'un produit commandé à distance selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit support (2) est en outre pourvu d'une fente de limitation (22) au fond et ladite base (1) a une fente annulaire (11) ouverte dans la paroi latérale le long de la circonférence.

Ladite unité d'entraînement (5) comprend un siège de levage (51) prévu à l'intérieur de ladite

Base (1) et un moteur d'entraînement (52) prévu sur ledit siège de levage (51), ledit moteur

18 BE2023/5328 d'entraînement ( (52) ayant un arbre de sortie relié à un arbre d'entraînement en forme de L (53), ledit arbre d'entraînement en forme de L (53) ayant un axe transversal passant par ladite fente annulaire (11), le haut de son axe longitudinal étant relié à ladite fente de limitation (22) contre ladite fente de limitation. 4, Système d'analyse de l'inertie de rotation d'un produit commandé à distance selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite unité d'acquisition de données (7) comprend levier de levage électrique (71). des planches horizontales (72), placées à une extrémité au sommet dudit levier de levage électrique (71), qui commence sur sa longueur par une fente de montage (73) Mécanisme rétractable, placé dans ladite fente de montage (73). Plaque de positionnement (74), placée à l'autre extrémité desdites Planches horizontales (72), ledit mécanisme télescopique rapprochant ou éloignant ladite plaque de positionnement (74) dudit support (2) ci-dessus un capteur photoélectrique (J1), placé dans un trou de montage dans ladite plaque de positionnement (74) et connecté électriquement à ladite unité de commande, ledit capteur photoélectrique (J1) servant à collecter la vitesse de rotation du produit à analyser (4) et à obtenir le signal de période du produit à analyser (4) au moyen d'un calcul de la vitesse de rotation . 5, un système d'analyse de l'inertie de rotation d'un produit commandé à distance selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit mécanisme télescopique comprend un premier moteur (75) prévu à une extrémité desdites Planches horizontales (72), ladite fente de montage (73) ayant une machine Fil (76) prévue à l'intérieur de celle-ci. premier coulisseau (77) est connecté de manière coulissante à chaque extrémité à la paroi latérale de ladite fente de montage (73), ledit premier coulisseau (77) étant connecté au côté dudit premier coulisseau (77) près de ladite plaque de positionnement (74) avec une bielle (78), ladite plaque de positionnement (74) étant connectée à la paroi latérale de ladite fente de montage (73). extrémité de ladite bielle (78) est reliée à ladite plaque de positionnement (74). 6, Système d'analyse de l'inertie de rotation du produit commandé à distance selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite inertie de rotation Jm est calculée par la formule suivante

19 BE2023/5328 Jm

"KT. où K est la constante du système de mesure et To est la periode de rotation du produit ä analyser (4). 7, Système d'analyse de l'inertie de rotation d'un produit commandé à distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité de serrage (6) comprend une pluralité d'ensembles de serrage disposés uniformément le long de la circonférence dudit support (2), chacun desdits ensembles de serrage comprenant. Deux plaques de support (61), prévues à l'opposé l'une de l'autre sur les parois latérales dudit support (2), Premier bras tournant (62), prévu à une extrémité entre deux dites plaques de support (61) et relié à ladite plaque de support (61) au moyen d'un premier pivot, une dite plaque de support (61) étant pourvue à l'extérieur d'un pivot pour entraîner ledit premier pivot deuxième moteur (63), ledit premier bras tournant (62) étant pourvu d'une fente rotative à l'autre extrémité. Deuxième bras tournant (64), prévu à une extrémité dans ladite rainure de rotation et connecté au moyen du deuxième bras tournant (64) audit premier bras tournant (62) pour la rotation, ledit premier bras tournant (62) étant prévu sur un côté avec un troisième moteur (65) pour entraîner ledit premier bras tournant (62) en rotation. troisième moteur (65) entraînant la rotation dudit deuxième bras tournant (64) sur un côté dudit premier bras tournant (62), ledit deuxième bras tournant (64) étant pourvu d'une fente traversante à l'autre extrémité. Tige télescopique électrique (66), placée dans ladite fente traversante, avec une plaque de serrage (67) fixée à son extrémité d'entraînement. 8, Système télécommandé d'analyse de l'inertie de rotation d'un produit selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un Cadre de levage hydraulique (10), ladite plate-forme de support (8) étant prévue sur ledit Cadre de levage hydraulique (10). Ledit Cadre de levage hydraulique (10) est placé sous le sol, ledit Cadre de levage hydraulique (10) fait descendre ledit support (2) jusqu'à une position affleurante au sol lorsqu'il est nécessaire de charger le produit à analyser (4), ledit Cadre de levage hydraulique (10) est placé sous le sol. un levage hydraulique (10) amène ledit support (2) et le produit à analyser (4) situé au-dessus de celui-ci à s'élever au-dessous de la cellule photoélectrique (J1) pendant le test.

20 BE2023/5328 9, Système d'analyse de l'inertie rotative d'un produit commandé à distance selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite unité de commande comprend un microcontrôleur Ul et un microcontrôleur U2, ledit terminal mobile étant un téléphone mobile, et en ce que le microcontrôleur Ul et le microcontrôleur U2 sont connectés pour une communication interactive via des ports série virtuels Q7 et Q8.

ledit capteur photoélectrique (J1) est connecté au microcontrôleur U1, ledit microcontrôleur U2 est connecté au téléphone mobile sans fil via le module WIFI J2.

Ledit microcontrôleur Ul est également connecté à un tube numérique à anode commune à 4 chiffres DT1, 2 diodes électroluminescentes Led D1, D2 et 2 interrupteurs de commande B1, B2,

ledit microcontrôleur U2 est également connecté à 2 triodes de commutation Q1, Q2.

10, Le système d'analyse d'inertie rotative de produit commandé à distance selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit terminal mobile est pourvu d'un APP d'analyse d'inertie rotative, ledit APP ayant un module de connexion d'utilisateur, un module de réglage de paramètre, un module d'affichage de résultat d'analyse et un module d'opération de qualité.