基于機器視覺技術的水潤滑橡膠尾軸承振幅測試方法技術

本發明專利技術公開了一種基于機器視覺技術的水潤滑橡膠尾軸承振幅測試方法，包括步驟：1）測量水潤滑橡膠尾軸承的最大振動頻率，根據最大振動頻率確定高速攝影機的拍幀數；2）從水潤滑橡膠尾軸承上取一塊板條及對應的部分軸承背襯作為測試用的試塊；3）在試塊）的板條的與試驗軸軸線垂直的側面上標記測試跟蹤點；4）以壓力p將試塊壓裝在試驗軸上；5）以轉速n啟動試驗軸；6）利用高速攝影機采集得到試塊的振動圖像序列；7）根據振動圖像序列識別出測試跟蹤點的絕對水平振幅和絕對豎直振幅。本發明專利技術通過采用攝影機采集測試跟蹤點的圖像序列，并從中提取振動信息的技術方案，解決了現有技術中測試誤差較大的問題。適用于水潤滑橡膠尾軸承的測試。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種，包括步驟：1）測量水潤滑橡膠尾軸承的最大振動頻率，根據最大振動頻率確定高速攝影機的拍幀數；2）從水潤滑橡膠尾軸承上取一塊板條及對應的部分軸承背襯作為測試用的試塊；3）在試塊）的板條的與試驗軸軸線垂直的側面上標記測試跟蹤點；4）以壓力p將試塊壓裝在試驗軸上；5）以轉速n啟動試驗軸；6）利用高速攝影機采集得到試塊的振動圖像序列；7）根據振動圖像序列識別出測試跟蹤點的絕對水平振幅和絕對豎直振幅。本專利技術通過采用攝影機采集測試跟蹤點的圖像序列，并從中提取振動信息的技術方案，解決了現有技術中測試誤差較大的問題。適用于水潤滑橡膠尾軸承的測試?！緦＠f明】
本專利技術涉及水潤滑橡膠尾軸承的振動測試
，具體地指一種。
技術介紹
水潤滑橡膠尾軸承應用于船舶的軸系已有100多年的歷史，至今仍被廣泛采用。水潤滑橡膠尾軸承的突出優點是吸震、抗沖擊性能優異和不污染水域，但其缺點也很突出:承載能力低，設計比壓只有油潤滑軸承的1/3。因此，在啟動、停機、低速運轉和重載等工況下，水潤滑橡膠尾軸承會產生振動噪聲(Bearing Noise)，嚴重影響了船舶的舒適性、隱蔽性及安全性，對水下潛器來說這是致命的弱點。研究認為，水潤滑橡膠尾軸承的振動主要由粘-滑現象引起，粘-滑現象是彈性體材料的本質屬性之一，粘-滑現象的產生與摩擦學系統的摩擦系數有密切關系。目前，對于水潤滑橡膠尾軸承的振幅測試大多采用接觸式測試方法，但由于接觸式測試方法存在傳感器自身重量、周圍環境以及其他約束等干擾因素，所以該測試方法的誤差較大，不能真實的反應水潤滑橡膠尾軸承的實際振動情況。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決上述
技術介紹
存在的不足，提出一種測試準確的。為實現上述目的，本專利技術所設計的一種，所述水潤滑橡膠尾軸承包括軸承背襯和均勻布置在所述軸承背襯內壁上的若干塊板條，包括下述步驟:( I)測量所述水潤滑橡膠尾軸承的最大振動頻率f，并根據所述最大振動頻率f確定高速攝影機的拍巾貞數F ；(2)從所述水潤滑橡膠尾軸承上取一塊所述板條及對應的部分軸承背襯作為測試用的試塊；(3)在所述試塊)的板條的與試驗軸軸線垂直的側面上標記測試跟蹤點；(4)以壓力P將所述試塊壓裝在所述試驗軸上；(5)以轉速η啟動所述試驗軸；(6)利用所述高速攝影機采集得到所述試塊的振動圖像序列；(7)根據所述振動圖像序列識別出所述測試跟蹤點的絕對水平振幅Pxi和絕對豎直振幅Pyi。通過采用高速攝影機采集所述試塊上測試跟蹤點的圖像或圖像序列，并應用圖像處理及模式識別技術提取其中的運動或振動信息，從而得到所述試塊的運動或振動參數的非接觸式測試方法，解決了現有技術中因傳感器自身重量、周圍環境以及其他約束等干擾因素，所導致的測試誤差較大的技術問題。在上述步驟3中，所述測試跟蹤點到所述試塊與所述試驗軸的接觸面之間的距離H為0.5?1.5_。通過優化設計所述測試跟蹤點的位置，以真實反應所述試塊的振動情況，進一步地提高了本測試方法的測量準確性。在上述步驟3中，所述測試跟蹤點到所述試塊的與所述試驗軸軸線平行的側面的水平距離L為18?20mm。通過優化設計所述測試跟蹤點的位置，以真實反應所述試塊的振動情況，進一步地提高了本測試方法的測量準確性。本測試方法在所述步驟5之前，還包括:在所述試塊的板條與軸承背襯的結合界面上標記參考點。通過加設的標記參考點有利于所述測試跟蹤點的絕對水平振幅Pxi和絕對豎直振幅Pyi的識別，降低了測試難度。在上述方案中，所述步驟7具體為:以所述參考點為坐標原點，得到靜止狀態時所述測試跟蹤點的水平坐標Xtl和豎直坐標％，并根據所述振動圖像序列識別出t時刻時，所述測試跟蹤點的水平坐標Xi和豎直坐標Ii ；則，ti時刻時，所述測試跟蹤點的絕對水平振幅Pxi=X1-Xtl，所述測試跟蹤點的絕對豎直振幅Pyi=y1-yQ。在上述方案中，所述步驟6具體為:將所述高速攝影機的鏡頭對準所述試塊上帶所述測試跟蹤點的側面，并調整所述高速攝影機的鏡頭的焦距，當所述試驗軸的轉速達到所述η時，所述高速攝影機開始拍攝T秒。在上述方案中，所述F>2f，以保證所述高速攝影機能清晰地拍攝到所述測試跟蹤點的運動狀態。在上述方案中，所述測試跟蹤點為白色標記點，由于所述板條為黑色，所以采用白色反色標記所述測試跟蹤點有利于所述測試跟蹤點的準確識別。在上述方案中，所述參考點為白色標記點，由于所述板條為黑色，所以采用白色反色標記所述參考點有利于所述參考點的準確識別。本專利技術的優點在于:1、通過采用高速攝影機采集所述試塊上測試跟蹤點的圖像或圖像序列，并應用圖像處理及模式識別技術提取其中的運動或振動信息，從而得到所述試塊的運動或振動參數的非接觸式測試方法，解決了現有技術中因傳感器自身重量、周圍環境以及其他約束等干擾因素，所導致的測試誤差較大的技術問題；2、通過優化設計所述測試跟蹤點的位置，以真實反應所述試塊的振動情況，進一步地提高了本測試方法的測量準確性；3、通過加設的標記參考點有利于所述測試跟蹤點的絕對水平振幅Pxi和絕對豎直振幅Pyi的識別，降低了測試難度；4、由于所述板條為黑色，所以采用白色反色標記所述測試跟蹤點和所述參考點，有利于所述測試跟蹤點和所述參考點的準確識別?！緦＠綀D】【附圖說明】圖1為當p=0，n=0時，試塊與轉軸的位置關系結構示意圖；圖2為當p古0，n=0時，試塊與轉軸的位置關系結構示意圖；圖3為當P古0，n古O時，試塊與轉軸的位置關系結構示意圖；圖4為當p=0.56MPa，n=20r/min時，測試跟蹤點的絕對水平振幅隨時間的變化趨勢圖；圖5為當p=0.56MPa, n=20r/min時,測試跟蹤點的絕對豎直振幅隨時間的變化趨勢圖；圖6為當p=0.56MPa，n=40r/min時，測試跟蹤點的絕對水平振幅隨時間的變化趨勢圖；圖7為當p=0.56MPa, n=40r/min時,測試跟蹤點的絕對豎直振幅隨時間的變化趨勢圖；圖8為當p=0.56MPa，n=60r/min時，測試跟蹤點的絕對水平振幅隨時間的變化趨勢圖；圖9為當p=0.56MPa, n=60r/min時,測試跟蹤點的絕對豎直振幅隨時間的變化趨勢圖；圖10為當p=0.56MPa，n=100r/min時，測試跟蹤點的絕對水平振幅隨時間的變化趨勢圖；圖11為當p=0.56MPa, n=100r/min時,測試跟蹤點的絕對豎直振幅隨時間的變化趨勢圖；圖12為水潤滑橡膠尾軸承的結構示意圖。圖中:水潤滑橡膠尾軸承I,軸承背襯la，板條lb，試塊2，試驗軸3?！揪唧w實施方式】以下結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步的詳細描述:由于水潤滑橡膠尾軸承I內的各塊板條Ib完全相同，所以可取一塊板條Ib及對應的部分軸承背襯Ia作為測試用的試塊2，以替代整個水潤滑橡膠尾軸承1，從而便于測試。以下實施例中，水潤滑橡膠尾軸承I為SPB-N復合橡膠軸承,其板條Ib的厚度為12mm,板條Ib的硬度為邵爾A70，板條Ib的材料為丁腈橡膠40。實施例1:一種，水潤滑橡膠尾軸承I包括軸承背襯Ia和均勻布置在軸承背襯Ia內壁上的若干塊板條Ib (參見圖12)，包括下述步驟:( I)測量水潤滑橡膠尾軸承I的最大振動頻率f=lkHz，并根據最大振本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于機器視覺技術的水潤滑橡膠尾軸承振幅測試方法，所述水潤滑橡膠尾軸承（1）包括軸承背襯（1a）和均勻布置在所述軸承背襯（1a）內壁上的若干塊板條（1b），其特征在于：包括下述步驟：（1）測量所述水潤滑橡膠尾軸承（1）的最大振動頻率f，并根據所述最大振動頻率f確定高速攝影機的拍幀數F；（2）從所述水潤滑橡膠尾軸承（1）上取一塊所述板條（1b）及對應的部分軸承背襯（1a）作為測試用的試塊（2）；（3）在所述試塊（2）的板條（1b）的與試驗軸（3）軸線垂直的側面上標記測試跟蹤點（A）；（4）以壓力p將所述試塊（2）壓裝在所述試驗軸（3）上；（5）以轉速n啟動所述試驗軸（3）；（6）利用所述高速攝影機采集得到所述試塊（2）的振動圖像序列；（7）根據所述振動圖像序列識別出所述測試跟蹤點（A）的絕對水平振幅Pxi和絕對豎直振幅Pyi。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周新聰，閆志敏，秦紅玲，劉凱，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：發明
國別省市：