一種用于盤式摩擦片摩擦系數(shù)測量裝置及其測量方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于盤式摩擦片摩擦系數(shù)測量裝置及其測量方法，測量裝置包括測量工裝和控制系統(tǒng)。測量工裝采用扭矩傳感器和角速度傳感器，通過力臂桿、導(dǎo)向桿、圓錐齒輪和標(biāo)準(zhǔn)塊連接，拖動電機(jī)拖動標(biāo)準(zhǔn)塊在測試件上旋轉(zhuǎn)，其中，力臂為可伸縮力臂桿?？刂葡到y(tǒng)使拖動電機(jī)轉(zhuǎn)動，采集角速度傳感器和扭矩傳感器信號；測量時拖動電機(jī)根據(jù)角速度傳感器反饋，不停調(diào)整扭矩大小，直至角速度穩(wěn)定，根據(jù)扭矩和標(biāo)準(zhǔn)塊質(zhì)量計(jì)算出摩擦片的摩擦系數(shù)。本發(fā)明專利技術(shù)適用于我國各個型號工程車不同半徑的摩擦片進(jìn)行摩擦系數(shù)測量。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于盤式摩擦片摩擦系數(shù)測量裝置及其測量
，特別涉及一種用于盤式摩擦片摩擦系數(shù)測量裝置及其測量方法。
技術(shù)介紹
高能量密度摩擦傳動系統(tǒng)是高性能傳動的關(guān)鍵，其顯著特征是大功率、高轉(zhuǎn)速，Cu基、Fe基粉末冶金摩擦副由于其優(yōu)異的耐磨性和較高的熱容被廣泛應(yīng)用于工程車傳動領(lǐng)域。由于其高速重載的工作環(huán)境，摩擦片會產(chǎn)生沿徑向非均勻分布的磨損，造成摩擦系數(shù)下降，制動能力降低。在車檢時，若不能準(zhǔn)確的檢測，誤差過大，后果可想而知。因此，摩擦系數(shù)是摩擦片性能優(yōu)劣的一項(xiàng)重要參數(shù)。以往采用的第一種方法是粗估法，手動感知，精度高。另外一種方法是在制動器試驗(yàn)臺上試驗(yàn)，耗時費(fèi)力，成本巨大。本專利技術(shù)提供的測量裝置和測量方法很好的解決了目前的問題，原理直觀，精度高，成本低，勞動強(qiáng)度低，操作簡單。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題為：是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出了一種針對盤式摩擦片摩擦系數(shù)的測量裝置和測量方法，利用該方法原理直觀，精度高，成本低，勞動強(qiáng)度低，操作簡單。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：一種用于盤式摩擦片摩擦系數(shù)測量裝置，包括測量工裝和控制系統(tǒng)，其中，測試工裝包括扭矩傳感器、力臂桿、測試摩擦片、導(dǎo)向桿、支撐臺、圓錐齒輪對、拖動電機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)塊和角速度傳感器；其中，U形支撐臺側(cè)放，分為上下兩層，下層放置拖動電機(jī)，其末端安裝有圓錐齒輪對，用來傳遞扭矩給導(dǎo)向桿，上層設(shè)置測試摩擦片，摩擦片上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)塊，標(biāo)準(zhǔn)塊通過力臂桿和導(dǎo)向桿連接，扭矩傳感器和角速度傳感器分別設(shè)置在力臂桿和標(biāo)準(zhǔn)塊上；控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制信號輸出端與拖動電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制信號輸入端連接，扭矩傳感器的力矩信號輸出端與控制系統(tǒng)的力矩信號輸入端連接，角速度傳感器的角速度信號輸出端與控制系統(tǒng)的角速度信號輸入端連接。其中，所述扭矩傳感器采用加載的測功機(jī)實(shí)現(xiàn)。其中，所述標(biāo)準(zhǔn)塊的質(zhì)量為5kg。其中，所述力臂桿為可伸縮力臂桿。其中，所述控制系統(tǒng)包括扭矩信號測試單元、角速度信號測試單元、信號采集及調(diào)理單元、控制及通信單元，其中，扭矩信號測試單元、角速度信號測試單元為信號采集及調(diào)理單元的信號采集裝置，調(diào)理后的信號通過通信單元傳遞給拖動電機(jī)和上位機(jī)，控制單元是用來協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的運(yùn)作；本專利技術(shù)還提供一種用于盤式摩擦片摩擦系數(shù)測量方法，利用上述的用于盤式摩擦片摩擦系數(shù)測量裝置，測試方法包括以下步驟：步驟一、采用標(biāo)定組件角速度傳感器和扭矩傳感器進(jìn)行初始標(biāo)定；步驟二、根據(jù)測量摩擦片半徑調(diào)節(jié)力臂桿長度，使標(biāo)準(zhǔn)塊處于合適的測量位置；步驟三、控制系統(tǒng)對拖動電機(jī)進(jìn)行加電，使拖動電機(jī)緩啟動，當(dāng)拖動電機(jī)開始穩(wěn)速轉(zhuǎn)動后，控制系統(tǒng)控制角速度傳感器和扭矩傳感器開始測量，計(jì)算出被測摩擦片的摩擦系數(shù)。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：1、相比是手動感知粗估法，精度高；2、相比在制動器試驗(yàn)臺上試驗(yàn)，耗時費(fèi)力，成本巨大；3、本專利技術(shù)測量裝置和測量方法原理直觀，精度高，成本低，勞動強(qiáng)度低，操作簡單。附圖說明圖1為本專利技術(shù)所述的測量裝置結(jié)構(gòu)簡圖；圖2為本專利技術(shù)所述的測量裝置控制系統(tǒng)原理示意圖。具體實(shí)施方式為了清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過一個具體的實(shí)施方式，并結(jié)合其附圖對本方案進(jìn)行闡述。如圖1-2所示，本專利技術(shù)一種用于盤式摩擦片摩擦系數(shù)測量裝置，包括測量工裝和控制系統(tǒng)，其中，測試工裝包括扭矩傳感器1、力臂桿2、測試摩擦片3、導(dǎo)向桿4、支撐臺5、圓錐齒輪6、圓錐齒輪7、拖動電機(jī)8、標(biāo)準(zhǔn)塊9和角速度傳感器10；測量試驗(yàn)臺支撐臺5為雙層測量臺，在測試臺支撐臺5的頂層有標(biāo)準(zhǔn)塊9、角速度傳感器10、扭矩傳感器1，底層設(shè)置有拖動電機(jī)8，中間通過導(dǎo)向桿4、圓錐齒輪6、圓錐齒輪7和力臂桿2連接，傳遞力矩。其中，扭矩傳感器采用加載的測功機(jī)實(shí)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)塊的質(zhì)量為5kg，力臂桿為可伸縮力臂桿，范圍是20cm～40cm。控制系統(tǒng)包括扭矩信號測試單元、角速度信號測試單元、信號采集及調(diào)理單元、控制及通信單元；控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制信號輸出端與拖動電機(jī)8的轉(zhuǎn)速控制信號輸入端連接，扭矩傳感器1的力矩信號輸出端與控制系統(tǒng)的力矩信號輸入端連接，角速度傳感器10的角速度信號輸出端與控制系統(tǒng)的角速度信號輸入端連接；扭矩信號測試單元，用于接收扭矩傳感器1測的力矩信號；角速度信號測試單元，用于接收角速度傳感器10測的角速度信號；信號采集及調(diào)理單元，用于對接收力矩信號和角速度信號進(jìn)行采樣，并對采樣信號進(jìn)行調(diào)理，并發(fā)送給控制及處理單元；控制及處理單元，用于控制拖動電機(jī)8轉(zhuǎn)動，并根據(jù)力矩信號和角速度信號求出相應(yīng)時刻的動摩擦系數(shù)，并進(jìn)行求平均值；通信單元，用于控制及處理單元與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。測試方法包括以下步驟：步驟一、采用標(biāo)定組件角速度傳感器和扭矩傳感器進(jìn)行初始標(biāo)定；步驟二、根據(jù)測量摩擦片半徑調(diào)節(jié)力臂桿長度，使標(biāo)準(zhǔn)塊處于合適的測量位置；步驟三、控制系統(tǒng)對拖動電機(jī)進(jìn)行加電，使拖動電機(jī)緩啟動，當(dāng)拖動電機(jī)開始穩(wěn)速轉(zhuǎn)動后，控制系統(tǒng)控制角速度傳感器和扭矩傳感器開始測量，計(jì)算出被測摩擦片的摩擦系數(shù)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于盤式摩擦片摩擦系數(shù)測量裝置，其特征在于：測量裝置包括測量工裝和控制系統(tǒng)，其中，測試工裝包括扭矩傳感器(1)、力臂桿(2)、測試摩擦片(3)、導(dǎo)向桿(4)、U形支撐臺(5)、圓錐齒輪對(6、7)、拖動電機(jī)(8)、標(biāo)準(zhǔn)塊(9)和角速度傳感器(10)；其中，U形支撐臺(5)側(cè)放，分為上下兩層，下層放置拖動電機(jī)(8)，其末端安裝有圓錐齒輪對(6、7)，用來傳遞扭矩給導(dǎo)向桿(4)，上層設(shè)置測試摩擦片(3)，摩擦片上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)塊(9)，標(biāo)準(zhǔn)塊(9)通過力臂桿(2)和導(dǎo)向桿(4)連接，扭矩傳感器(1)和角速度傳感器(10)分別設(shè)置在力臂桿(2)和標(biāo)準(zhǔn)塊(9)上；控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制信號輸出端與拖動電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)速控制信號輸入端連接，扭矩傳感器(1)的力矩信號輸出端與控制系統(tǒng)的力矩信號輸入端連接，角速度傳感器(10)的角速度信號輸出端與控制系統(tǒng)的角速度信號輸入端連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于盤式摩擦片摩擦系數(shù)測量裝置，其特征在于：測量裝置包括測量工裝和控制系統(tǒng)，其中，測試工裝包括扭矩傳感器(1)、力臂桿(2)、測試摩擦片(3)、導(dǎo)向桿(4)、U形支撐臺(5)、圓錐齒輪對(6、7)、拖動電機(jī)(8)、標(biāo)準(zhǔn)塊(9)和角速度傳感器(10)；其中，U形支撐臺(5)側(cè)放，分為上下兩層，下層放置拖動電機(jī)(8)，其末端安裝有圓錐齒輪對(6、7)，用來傳遞扭矩給導(dǎo)向桿(4)，上層設(shè)置測試摩擦片(3)，摩擦片上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)塊(9)，標(biāo)準(zhǔn)塊(9)通過力臂桿(2)和導(dǎo)向桿(4)連接，扭矩傳感器(1)和角速度傳感器(10)分別設(shè)置在力臂桿(2)和標(biāo)準(zhǔn)塊(9)上；控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制信號輸出端與拖動電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)速控制信號輸入端連接，扭矩傳感器(1)的力矩信號輸出端與控制系統(tǒng)的力矩信號輸入端連接，角速度傳感器(10)的角速度信號輸出端與控制系統(tǒng)的角速度信號輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式摩擦片摩擦系數(shù)測量裝置，其特征在于：所述扭矩傳感器(1)采用加載的測功機(jī)實(shí)現(xiàn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何學(xué)俊，王延忠，蘇國營，付長順，周振超，陳振鵬，
申請(專利權(quán))人：遼寧科技學(xué)院，北京航空航天大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21