本发明涉及冲击类机械产品的性能测试系统,尤其涉及一种整体铸造式斧头凿岩测试系统。
背景技术:
1、随着矿业和建筑业的发展,凿岩装置在隧道开挖、矿石开采、海底工程和建筑拆除等领域中得到了广泛应用;然而,凿岩装置在实际使用过程中经常面临复杂的地质条件和高强度的工作环境,导致其斧头部分容易出现磨损;斧头磨损不仅影响凿岩效率,还会增加设备的维护成本和停机时间;因此,如何准确评估凿岩装置斧头的磨损情况,找出磨损原因,并制定相应的维护和优化策略,成为业界关注的焦点;现有技术中,虽然已经提出了一些针对凿岩装置性能测试的方案,但这些方案往往系统复杂,测试过程繁琐,无法快速、准确地获取凿岩装置在具体情景下的应用效果;此外,这些方案在数据采集和分析方面存在局限性,难以全面反映锤头的实际磨损情况。
2、查阅相关已公开技术方案,公开号为cn107543734a的技术提出一种液压凿岩机性能的测试系统,包括落锤、标定台架、应变计、测杆、温度传感器、第一压力传感器、泵站、ad板、第二压力传感器、推进缸、流量计、液压凿岩机、应变仪、波形存储分析仪、微机、打印机、岩石模拟装置和卧式台架,所述标定台架垂直设置在岩石上,所述落锤悬挂在标定台架的右侧,所述温度传感器、第一压力传感器、泵站、ad板、第二压力传感器、流量计、应变仪、波形存储分析仪、微机和打印机相互电性连接,所述推进缸、液压凿岩机和岩石模拟装置从左往右依次螺柱固定在卧式台架上,所述温度传感器、第一压力传感器、泵站和流量计与液压凿岩机并联;该方案虽然提供了一套可操作的测量技术,但无法测定凿岩装置在具体应用情景下的应用效果和使用性能。
技术实现思路
1、本发明的目的在于,针对目前所存在的不足,提出了一种整体铸造式斧头凿岩测试系统。
2、本发明采用如下技术方案:
3、一种整体铸造式斧头凿岩测试系统,所述系统包括测试设置模块、操作控制模块、数据采集模块、磨损分析模块和性能评估模块;所述测试设置模块用于根据测试环境设定整体铸造式斧头凿岩过程的测试参数;所述操作控制模块用于根据测试参数执行对于整体铸造式斧头凿岩测试过程的操作控制;所述数据采集模块用于在凿岩测试完成后获取整体铸造式斧头的激光扫描数据;所述磨损分析模块用于根据激光扫描数据建立该次凿岩测试后整体铸造式斧头的三维磨损模型;所述性能评估模块用于对三维磨损模型分析输出整体铸造式斧头在该测试环境中使用的评估结果;
4、所述测试设置模块包括环境选择单元和参数预设单元;所述环境选择单元用于提供预定义的测试环境选项;所述参数预设单元用于根据选择的测试环境自动加载相应的测试参数;所述测试参数根据用户具体需求手动调整和设置;
5、所述操作控制模块包括操作执行单元、实时监控单元和安全控制单元;所述操作执行单元用于根据测试参数控制整体铸造式斧头执行凿岩操作;所述实时监控单元用于监控测试过程中的各项测试参数;所述安全控制单元用于在监控到测试过程存在测试参数异常时提供相应安全措施处理;
6、所述数据采集模块包括激光扫描单元和数据记录单元;所述激光扫描单元用于对整体铸造式斧头进行高精度三维扫描获取详细的激光扫描数据;所述数据记录单元用于存储并管理采集到的激光扫描数据;
7、进一步的,所述磨损分析模块包括三维建模单元和磨损数据获取单元;所述三维建模单元用于根据激光扫描数据建立整体铸造式斧头测试后的三维磨损模型,所述磨损数据获取单元用于根据三维磨损模型获取磨损后整体铸造式斧头的相关信息,所述磨损后整体铸造式斧头的相关信息包括磨损区域识别信息和磨损体积信息;
8、进一步的,所述三维建模单元通过以下方式完成对于三维磨损模型的建立:
9、s41:根据激光扫描数据获取整体铸造式斧头的三维点云数据;
10、s42:对于三维点云数据中的各点进行平滑和锐化处理;
11、s43:将s42步骤处理后的点云数据转化为多边形网格,并对多边形网格边缘进行平滑边缘处理,创建三维磨损模型;
12、进一步的,所述磨损数据获取单元通过建立整体铸造式斧头测试前的三维完整模型,并将三维完整模型与三维磨损模型比对检测整体铸造式斧头表面的几何变化,从而识别出三维磨损模型的磨损区域;通过计算三维完整模型与三维磨损模型之间的体积差从而获取磨损体积;
13、进一步的,所述性能评估模块包括磨损原因识别单元、磨损程度判定单元、测试改进单元和评估结果输出单元;所述磨损原因识别单元用于识别整体铸造式斧头磨损的主要原因;所述磨损程度判定单元用于评估整体铸造式斧头的磨损程度;所述测试改进单元用于根据磨损主要原因为用户提供对于测试参数的改动意见;所述评估结果输出单元用于为用户输出综合的磨损评估报告;
14、一种整体铸造式斧头凿岩测试方法,应用于一种整体铸造式斧头凿岩测试系统,所述方法包括以下步骤:
15、s1:从预定义的测试环境选项中选择测试环境,并加载相应的测试参数;
16、s2:根据加载的测试参数控制整体铸造式斧头执行凿岩操作,并实时监控测试过程中的各项测试参数;
17、s3:在凿岩测试完成后,对整体铸造式斧头进行高精度三维扫描,获取激光扫描数据;
18、s4:根据激光扫描数据建立三维磨损模型;
19、s5:根据三维磨损模型识别磨损原因并评估磨损程度,并提供对于测试参数的改动意见,输出综合的磨损评估报告。
20、本发明所取得的有益效果是:
21、本发明通过激光扫描获取整体铸造式斧头的三维点云数据,根据三维点云数据创建三维磨损模型,并在三维磨损模型的创建过程中进行平滑和锐化处理,从而突出磨损的形态特征,为后续到的磨损原因评估提供了可靠的数据支持;通过三维磨损模型的磨损形态特征分析磨损原因,并结合磨损体积和细节磨损特征评估磨损程度,从而提供全面、精确的整体铸造式斧头性能评估。
1.一种整体铸造式斧头凿岩测试系统,其特征在于,所述系统包括测试设置模块、操作控制模块、数据采集模块、磨损分析模块和性能评估模块;所述测试设置模块用于根据测试环境设定整体铸造式斧头凿岩过程的测试参数;所述操作控制模块用于根据测试参数执行对于整体铸造式斧头凿岩测试过程的操作控制;所述数据采集模块用于在凿岩测试完成后获取整体铸造式斧头的激光扫描数据;所述磨损分析模块用于根据激光扫描数据建立该次凿岩测试后整体铸造式斧头的三维磨损模型;所述性能评估模块用于对三维磨损模型分析输出整体铸造式斧头在该测试环境中使用的评估结果;
2.根据权利要求1所述的一种整体铸造式斧头凿岩测试系统,其特征在于,所述磨损分析模块包括三维建模单元和磨损数据获取单元;所述三维建模单元用于根据激光扫描数据建立整体铸造式斧头测试后的三维磨损模型,所述磨损数据获取单元用于根据三维磨损模型获取磨损后整体铸造式斧头的相关信息,所述磨损后整体铸造式斧头的相关信息包括磨损区域识别信息和磨损体积信息。
3.根据权利要求1所述的一种整体铸造式斧头凿岩测试系统,其特征在于,所述三维建模单元通过以下方式完成对于三维磨损模型的建立:
4.根据权利要求1所述的一种整体铸造式斧头凿岩测试系统,其特征在于,所述磨损数据获取单元通过建立整体铸造式斧头测试前的三维完整模型,并将三维完整模型与三维磨损模型比对检测整体铸造式斧头表面的几何变化,从而识别出三维磨损模型的磨损区域;通过计算三维完整模型与三维磨损模型之间的体积差从而获取磨损体积。
5.根据权利要求1所述的一种整体铸造式斧头凿岩测试系统,其特征在于,所述性能评估模块包括磨损原因识别单元、磨损程度判定单元、测试改进单元和评估结果输出单元;所述磨损原因识别单元用于识别整体铸造式斧头磨损的主要原因;所述磨损程度判定单元用于评估整体铸造式斧头的磨损程度;所述测试改进单元用于根据磨损主要原因为用户提供对于测试参数的改动意见;所述评估结果输出单元用于为用户输出综合的磨损评估报告。
6.一种整体铸造式斧头凿岩测试方法,所述方法应用于如权利要求5所述的一种整体铸造式斧头凿岩测试系统,其特征在于,所述方法包括以下步骤: