1、引言
气动
破碎机是一种用于矿山的大块二次破碎；广泛应用于市政建筑的开凿基岩，拆毁钢筋混凝土结构以及破碎冻土．整治各种混凝土结构的路基与路面，铲凿沥青路面等。B67C、B87C型气动破碎机是以压缩空气为动力的工具，压缩空气由阀轮流分配到缸体的两端，使活塞进行往复运动通过锤体冲击钢钎尾部，将钢钎凿人混凝土层中，使其分裂成块。
破碎机在出厂前的运行试验性能检测是保证其质量的重要检核手段，过去，国内外元气动破碎机的检测设备，国内主要通过现场凿岩试验检核，这种方法不仅存在费工、费时、试验条件不尽一致等缺点，更重要的是难于提供准确的检测结果，还会造成不必要的浪费，操作工人强度大，检测效率也很低。
针对上述问题，为了实现室内对气动破碎机性能参数的自动测试分析，同时又考虑到便于应用，该检测系统采用由试验台、传感器、信号调理电路、单片机、计算机和打印机组成的测试分析系统，从而实现产品出厂前的质量检验。检测快捷、可靠，提高了凿岩机的出厂检验水平。
2、破碎机试验台的结构组成
气动破碎机试验台主要由台架、缓冲系统、速度传感器（磁芯、线圈组成）、质量弹簧系统（钎杆、吸能块、弹簧组成）、微机测控系统5部分组成。当气动破碎机工作时，其活塞打击钎杆1，钎杆1冲击吸能块2，整个冲击过程使得活塞的冲击能量传递给钎杆，进而传递给吸能块。构件2、5组成的典型质量一弹簧系统，起缓冲作用。测试方法是通过试图测试吸能块2的运动速度，从而用吸能块2的动能来评价气动破碎机冲击活塞施加于钎杆l的冲击能量，为了测出吸能块2的运动速度，在考虑传感器安装的方便性，可靠性以及疲劳破坏等性能的前提下，确定采用由磁芯7和线圈8组成的速度传感器，将吸能块受冲击后获得的运动速度转换成电信号输出。
3、测试系统方案
气动破碎机冲击性能检测系统主要由测试试验台、单片机、PC机和打印机构成．并由编制VC程序设计的测试系统界面开发组成的一整套测试系统。
测试系统采用主从式结构，主机和从机通过USB接口实现通讯，从机部分是选择C8051F320/1单片机为基础设计的，与8051完全兼容，传输速度快，处理能力强，同时其本身也就具备多路A/D．构成系统的电路简单，调试方便，电磁兼容性好。优秀的性价比和插接方便是从机的主要优点。
从机的作用是完成对被测信号的采集和A/D转换，并对破碎机试验台的执行进行控制。主机采用PC机．采用VC作为测试界面程序编制语言。主机主要完成三部分工作：对从机进行控制；将从机采集的数据进行处理和计算；向用户提供友好美观的测试界面。
测试系统是一个由单片机和PC机构成的两级测试系统。下位机（单片机系统）通过模拟量和数字量输入通道完成气动破碎机各性能参数的数据采集工作。上位主机系统由PC机组成。它通过USB接口接收单片机系统采集到的各种性能参数，完成具体的数据处理、存储、显示和测试报告打印等工作。同时，通过串行口向单片机系统传送控制命令。
3.1从机部分设计
从机的作用是完成对被测信号的采集和A/D转换，并对破碎机试验台的执行进行控制。单片机接受主机的命令后，按主机的要求进行数据采集和A/D转换。并存在RAM的数据缓冲区里，在主机需要时，将数据缓冲区的数据发送到主机。
3.1.1冲击能量的测量
冲击能是评价冲击式机械等工作能力的主要性能参数。冲击过程瞬间完成，是一个相当复杂的过程。单纯用理论估算设备输出功冲击能的方法与实际情况有较大出入。目前，国际上尚没有一种标准的冲击器测试方法，研究人员均是根据各自冲击器的特点研究出不同的测试方法。其测试方法的适用性不强。常用的冲击性能参数的测试方法主要有：应力波法、光电位移微分法、电磁感应法、末速度法（触点法）、气压法、示功图法、高速摄影法和能量法等。
综合以上方法的优缺点，结合该试验台自身的特点，采用电磁感应法，即：采用安装于冲击活塞上的磁棒与安装于壳体上的螺旋线圈所组成的磁电感应传感器系统。
由磁芯和线圈组成的磁电感应速度传感器系统，输出电压模拟信号，经放大电路放大后得到速度信号，放大倍数为1/HL,并采集该信号得到如图4波形，在matlab环境下对其进行频谱分析，并设计出数字滤波器滤除噪声等干扰信号。从而得到瞬时冲击速度值，同时也就得出冲击能量。
3.1.2冲击频率的测量
国际标准指出，冲击频率可以用任何能清楚地表明与工具的冲击次数有关的信号进行测量，如作业工具的运动或应力脉冲次数。冲击频率的测量可以采用一种能清楚地表明与被测机器冲击次数有关的信号进行。在测试冲击能量的同时，传感器的输出信号经放大，数字滤波后输入比较器，比较器输出的频率等于冲击频率的矩形波，经电平变换后送入单片机进行处理。
3.1.3冲击功率的计算
气动破碎机的功率系指它的冲击功率，是评价破碎机工作能力的综合性指标，在已知冲击能量和冲击频率的前提下，计算公式为：
3.2主机软件设计
测控系统软件控制着整个测试流程。本系统软件采用模块化结构，分为上位机软件和下位机软件。主要包含数据录入、数据采集、数据处理（数字滤波、线性化处理、数据标定等）、数据显示、数据通讯、测试报告打印等程序�？�。能够准确可靠地完成规定的任务外，还必须具有执行速度快、占用内存少、修改扩展方便等特点。
在主菜单中，用户可以选择进行测试或者退出系统。选择测试项后，要求用户输入有关数据（检验员代号、破碎机型号、机号、测试时间等），输入完毕，用户可以确认或重输。确认以后进入测试菜单，实时显示各测试数据（每隔8S数据刷新）。测试完毕，自动测试打印机工作状态（是否联机，是否缺纸等），若正常工作，可自动打印测试报告，然后，回到主菜单。当然，在测试过程中，用户可以按ESC键放弃本次测试，使系统返回主菜单。
4、结论
(1)气动破碎机性能测控系统的研制，改变了传统的凿岩机检测手段，提高了测试精度和试验效率。为检验产品质量、鉴定分析新产品的性能等提供了科学有效的测试方法。
(2)利用计算机系统的强大功能和突出的性能价格比，结合相应的硬件，可大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、存储等方面的限制。
(3)该气动破碎机性能检测系统，用基于单片机和PC机对气动破碎机冲击过程中的钎杆速度、冲击频率等参数进行自动检测，经过实践，该检测系统在实际生产中发挥了重大作用，可以取代以前的测试平台。工作稳定可靠，具有良好的抗干扰能力。同时，操作工人劳动强度也得以降低，生产效率大大提高，改善了作业环境，并可迅速得到较全面的破碎机质量信息，大大提高出厂破碎机的质量水平。
相关矿山机械设备：
1、
圆锥破碎机
2、
雷蒙磨粉机
3、
颚式破碎机
