小型复合材料试验轧机主传动及测试系统设计+CAD图纸(2)
5.1.1 测试系统的组成24
5.1.2 传感器的选用24
5.1.3 信号调理的作用25
5.1.4 数据采集的作用25
5.2 传感器的选用25
5.3 传感器的类型选择及结构设计26
5.3.1力传感器26
5.3.2 位移传感器27
5.3.3 扭矩传感器28
5.4 放大器、数据采集与处理系统的选择30
6 总结45
致谢46
参考文献47
1 绪论
1.1 引言
轧机是实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备、辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。现代轧机发展的趋向是连续化、自动化、专业化，产品质量高，消耗低。而复合材料的轧制是指两种或者多种的金属互相接触，在轧机的强大压力下，通过轧制塑性变形使原子间通过扩散作用实现冶金结合的复合方法。目前，世界上已有20多个国家在生产各类轧制复合材料，品种达到上千种，广泛用于航空、冶金、建筑、电子仪表、电力器材、化工、造币等。
日本、美国等发达国家利用不锈钢的强度和美观外表以及铝的防电腐蚀性能将不锈钢复铝板制作汽车、高速列车的装饰件、车身材料、热交换零件等。汽车的钢铁件采用不锈钢/铝(合金)多层复合材料，可以减轻汽车重量的15%，故而，大量使用不锈钢/铝多层复合材料，对于交通工具轻量化的发展，有着重大的作用。铜铝复合材料在替代铜质汽车散热器方面也表现出了明显的优势。
复合材料的轧制通常使用的是异步轧机。其中的异步轧制是一种利用工作辊表面线速度不对等轧制，即上下工作辊表面线速度不等，以降低轧制力；因此又称差速轧制，也称搓轧。异步轧制是一个新的轧制工艺，有许多优点。采用异步轧制可以大大地降低轧制力，所以设备重量轻，能耗低，轧机变形小，产品精度高；减少了轧辊的磨损和中间退火，降低了生产费用；轧制道次少，生产率高；轧机可轧厚度大。异步轧制不但适用于冷轧板带，并且可以用于热轧板等，是一项很有发展前途的生产工艺。异步轧制的不足主要是容易引起轧机震颤。异步轧制用于轧制双金属板，将引起轧件的弯曲变化，异步轧制可以调节双金属板的弯曲曲率，而且在同一异步比的条件下，两金属组元的厚比在某一变形程度条件下，可以得到平直的轧件。
复合材料的轧制工艺在制备金属复合材料方面具有明显的优势，各行业的应用也十分广泛，但是其存在的问题也很多。因此，对小型复合材料试验轧机的主传动和测试系统的研究无疑是为现代化生产提供了更多的理论依据和实践支撑，具有十分突出的意义。
1.2 项目背景
随着试验仪器、试验设备和试验装置应用范围越来约广泛，种类也越来越多。现代大型制造企业，为提高产品的质量、提高生产效率、保证产品出厂的安全性与标准性。例如：如今在复合材料生产领域广泛采用小型复合材料试验轧机进行模拟负载及工艺性能测试，以探索现代生产对复合材料的加工要求及符合相关的工艺标准。
在钢铁企业实际生产中，虽然多数轧机辊径是对称的，但是在轧制过程同样存在一些不对称因素。这种不对称因素可以简单概括为轧件温度不对称、轧辊线速度不对称、接触面摩擦系数不对称，而随着生产工艺，生产装备的不同，产生上述不对称因素的情况更为复杂多变。
复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤文、碳纤文、硼纤文、芳纶纤文、碳化硅纤文、石棉纤文、晶须、金属丝和硬质细粒等。