淺論軸承測試中數(shù)字影像技術(shù)的應(yīng)用

金東佑

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字影像技術(shù)在生產(chǎn)生活中各方面都得到了廣泛的應(yīng)用，為生產(chǎn)生活提供了很大的便利，如今數(shù)字影像技術(shù)也滲透到了軸承測試中。在軸承測試中引入數(shù)字影像技術(shù)，可以準確的測試出軸承各方面的參數(shù)，有利于軸承更好的工作。本文簡單介紹了軸承檢測的主要原理及技術(shù)特點和數(shù)字影像技術(shù)的技術(shù)現(xiàn)狀，分析了數(shù)字影像技術(shù)在軸氣浮承測試中的具體應(yīng)用，希望可以給同行提供參考。

【關(guān)鍵詞】軸承；測試；數(shù)字影像技術(shù)

氣浮軸承具有回轉(zhuǎn)輕巧、耐冷耐熱等優(yōu)點，所以在很多方面得到了廣泛的應(yīng)用，隨著氣浮軸承的應(yīng)用范圍越來越廣，對其參數(shù)精確度的要求也越來越高，尤其是有害力矩的測試有重要的意義，直接關(guān)乎到其工作的性能，所以在軸承測試中應(yīng)用了數(shù)字影像技術(shù)，以便準確的測試出軸承的有害力矩，使軸承滿足工作的性能要求。

1.軸承檢測的主要原理及技術(shù)特點

從軸承的研發(fā)到軸承的制造，都離不開軸承的測試工作，軸承測試有著重要的意義。在軸承生產(chǎn)的環(huán)節(jié)當中軸承測試同樣起著重要的作用，通過測試可以為軸承的使用提供理論數(shù)據(jù)和理論依據(jù)，保證軸承能夠正常運作。在生產(chǎn)軸承的過程中測試技術(shù)也有著舉足輕重的作用，自動控制系統(tǒng)要想保證工作的正常進行就要利用測試技術(shù)來測量并控制相關(guān)的參數(shù)，保證自動化控制能夠得以實施。在軸承質(zhì)量的管理中，需要對軸承的質(zhì)量做出評價，并研究其工作性能是否完好，這些都離不開測試技術(shù)。通過測試技術(shù)可以獲得一些相關(guān)的數(shù)據(jù)，所以測試技術(shù)滲透在軸承從設(shè)計到使用的整個過程中。而在軸承測試中應(yīng)用數(shù)字影像技術(shù)可以使測試工作更加準確，進行過程更加簡單，避免了傳統(tǒng)測試工作中的一些不足，使軸承可以更加高效的工作。

2. 數(shù)字影像技術(shù)的技術(shù)現(xiàn)狀

通過運用數(shù)字影像技術(shù)，不僅可以大大提高系統(tǒng)的存儲量，還可以兼容多種媒體信息。相對于傳統(tǒng)的模擬介質(zhì)，數(shù)字影像技術(shù)在信息的存儲、傳輸、利用及管理等方面都有了極大的進步，其主要特點包括以下幾點：

2.1數(shù)字時代利用非常方便

通過運用數(shù)字存貯技術(shù)，計算機和通訊設(shè)備可以實現(xiàn)遠距離聯(lián)接，便于信息的遠距離傳輸，可以使人們同時了解到大量的信息，提高工作效率。

2.2存儲容量大，傳輸速度快

數(shù)字影像技術(shù)具有存儲容量，信息傳輸轉(zhuǎn)移方便的特點。通過運用數(shù)字技術(shù)，可以存儲大量的數(shù)據(jù)信息。在軸承測量的過程中，需要的數(shù)據(jù)信息往往相對復(fù)雜、繁多，相對于傳統(tǒng)的工作，數(shù)字影像技術(shù)可以有效地解決這一問題。而且運用數(shù)字影像技術(shù)，數(shù)據(jù)信息的傳輸速度十分快，可以提高工作人員利用數(shù)據(jù)信息的速度，從而提高工作效率和工作精度。

2.3檢索速度快

作為精密儀器，軸承測量所需的數(shù)據(jù)信息較大，對于檢索的要求也大大提高。數(shù)字影像技術(shù)具有檢索迅速的特點，通過運用數(shù)字技術(shù)，可以在極短的時間內(nèi)找到工作所需的相關(guān)數(shù)據(jù)，極大的提高了軸承測量的工作效率。

2.4數(shù)字影像技術(shù)便于處理

軸承的結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜，運用傳統(tǒng)的影像技術(shù)進行數(shù)據(jù)記錄，在后期很難實現(xiàn)精確處理，不利于數(shù)據(jù)的分析測試。因此，運用數(shù)字影像技術(shù)對提高軸承檢測的準確性和可靠性有著重要的意義。

3.現(xiàn)代數(shù)字影像技術(shù)在軸承測試中的應(yīng)用

3.1靜壓氣浮軸承有害力矩分析

在研究靜壓氣浮徑向軸承時，如果要測試徑向力矩，氣浮軸承上的有害力矩是造成測試誤差的主要來源，會影響測試的準確性。氣體的粘滯和發(fā)生相對運動時的摩擦力矩是造成有害力矩的原因之一，此外，由于氣體的渦流運動產(chǎn)生渦流力矩，和在生產(chǎn)浮子時所形成的誤差造成的質(zhì)心偏移力矩都會導(dǎo)致有害力矩的產(chǎn)生。對于某型號的氣浮軸承，從理論上可以使它的渦流力矩保持在1×10N·m至2×10 N·m之間，這個量級并不會對徑向測試帶來大的影響，而摩擦力矩需要根據(jù)相關(guān)的理論公式計算。摩擦力矩和渦流力矩以垂直測試的方法，軸向方向?qū)⑤S承放好，加以適當?shù)膲毫?，如果沒有其他形式的外加轉(zhuǎn)矩，所測得的力矩即為中干擾力矩，這個力矩一般在1mgf·cm以下。浮子質(zhì)心的偏移是影響靜壓氣浮軸承徑向力矩的主要參數(shù)。在該軸承使用徑向承載的過程中，按照某種特殊的安排，運用時間函數(shù)及位置函數(shù)可以為此過程提供有限的信息量。而且，我們可以在測量的基礎(chǔ)上，將某種圖像在一個已經(jīng)完全確定的符號刻度上生成。另外，我們可以在測量后使用時間、位置及儀器的功能特征等物理量進行確切表示。

3.2軸承徑向質(zhì)心偏移的測試

現(xiàn)代數(shù)字影像技術(shù)的應(yīng)用越來越深入，數(shù)碼攝像機的操作和使用日益方便，圖像的清晰程度也逐漸變高，而且現(xiàn)代數(shù)字影像技術(shù)是通過應(yīng)用計算機對圖像進行優(yōu)化處理，增加了數(shù)字影像技術(shù)的使用范圍，提高了工程圖像的處理能力。因此，在靜壓氣浮軸承徑向工作的過程中，我們應(yīng)利用分辨率較高的數(shù)碼攝像機對其狀態(tài)進行全程跟蹤拍攝，從而將得到的相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用與參數(shù)分析的方法中。利用參數(shù)分析的方法，我們可以觀測并跟蹤記錄多組軸承負載差異較大的圖像數(shù)據(jù)，利用相關(guān)的技術(shù)軟件，如，計算機數(shù)字播放器、圖像處理器及機械制圖等對得到的圖像進行分析并作出相應(yīng)的處理。運用該方法，我們可以通過不同負載的氣浮軸承觀測浮子的位置變化，進而完成軸承徑向質(zhì)心偏移的測試。

3.3浮子質(zhì)心偏移的計算

通過質(zhì)心偏移的測試之后，我們可以運用相關(guān)的測繪方法計算出相對準確的浮子質(zhì)心偏移量。另外，通過數(shù)碼攝像機拍攝到的高清晰圖像和時間精度，還可以將氣浮或液浮的軸承摩擦轉(zhuǎn)矩及功等參數(shù)通過這種方法測算出來。除此之外，運用對線及重合等非接觸式的瞄準方法，還可以使測試系統(tǒng)中各部分的相對位置的精準度得到有效地提高。而且通過減少負載的體積、提高刻線的標記精度及增加測試次數(shù)等方法，可以使測算的結(jié)果更加準確，從而在一定程度上降低系統(tǒng)的誤差，提高測量的工作質(zhì)量。

4.小結(jié)

在軸承測試中應(yīng)用數(shù)字影像技術(shù)可以獲取軸承的相關(guān)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)的準確性得到了提高，從而使軸承相關(guān)數(shù)據(jù)的計算更加準確，大大的降低了計算的誤差。將數(shù)字影像技術(shù)應(yīng)用到軸承測試技術(shù)中具有傳統(tǒng)測試方法難以超越的優(yōu)勢，只有精確的測試出軸承的各個參數(shù)才能更好的了解軸承的性能，保證其在允許的范圍內(nèi)工作，充分體現(xiàn)測試工作的意義。

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