CN108775982A - 一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置及测量方法。该测量方法包括:控制轴杆活动端自初始位置向终止位置进行第一运动;获取称重器在每次所述第一运动中测得的第一质量值及倾角传感器测得的第一角度值;控制所述轴杆活动端自所述终止位置向所述初始位置进行第二运动;获取所述称重器在每次所述第二运动中测得的第二质量值;根据公式计算得到轴杆转动摩擦力矩值F。本发明的装置及方法,通过使用圆弧差补算法控制待测轴杆进行平稳的圆弧运动,降低了测量过程的扰动;待测轴杆通过挂钩与称重器连接,无需在待测轴杆内部加装测量工具,避免了测量工具对待测轴负载的影响,提高了测量结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及转动摩擦力矩测量领域,尤其涉及一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置及测量方法。
背景技术
对于很多轴系产品,传统的测量转动摩擦力矩的方法有砝码法、微力矩仪测量法和电子秤测量法等三种方法。使用砝码法测量转动摩擦力矩时,通过在待测轴上悬挂砝码进行摩擦力矩测量,此方法虽然简单,但容易因测量时操作不当而无法读取数据。而用微力矩仪和电子秤测量摩擦力矩的方法只能由人工读数,因此也存在测量扰动误差。且上述三种测量方法一般都是在待测轴杆的内部加装测量工具以达到测量转动摩擦力矩的目的,这将增大待测轴杆的载荷,从而直接影响到转动摩擦力矩的测量结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置及测量方法,以解决现有技术中轴系产品转动摩擦力矩测量结果误差较大的问题。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置,所述轴杆的固定端与所述轴系连接,所述轴杆的轴向与所述轴系的轴向垂直,该装置包括:十字滑台、第一电机、第二电机、称重器、倾角传感器及控制器;
所述十字滑台包括X轴滑台和Y轴滑台,所述X轴滑台垂直设置于所述Y轴滑台上;所述第一电机固定于所述Y轴滑台的一端,所述第二电机固定于所述X轴滑台的一端,所述称重器设置于所述X轴滑台的滑块上;所述轴杆的活动端悬挂于所述称重器的下方;所述轴杆平行于所述X轴滑台的运动面;所述X轴滑台的运动面为所述X轴滑台沿Y轴滑台运动时扫过的平面;所述倾角传感器固定于所述轴杆上;
所述第一电机、所述第二电机、所述称重器以及所述倾角传感器分别与所述控制器连接。
可选的,所述称重器具体包括:称重传感器、连接线及挂钩;
所述称重传感器固定于所述X轴滑台的滑块的下表面上,所述挂钩通过所述连接线悬挂于所述称重传感器下方;所述轴杆的活动端与所述挂钩连接;所述称重传感器与所述控制器连接。
可选的,所述测量装置还包括:模数转换器及数据采集卡;
所述称重传感器和所述倾角传感器分别与所述模数转换器的输入端连接,所述模数转换器的输出端与所述数据采集卡连接,所述数据采集卡与所述控制器连接。
可选的,所述测量装置还包括:第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关及第四接近开关;
所述第一接近开关固定于所述Y轴滑台的一端,所述第二接近开关固定于所述Y轴滑台的另一端;所述第三接近开关固定于所述X轴滑台的一端,所述第四接近开关固定于所述X轴滑台的另一端;
所述第一接近开关、所述第二接近开关、所述第三接近开关以及所述第四接近开关分别与所述控制器连接。
可选的,所述测量装置还包括:底座、线性滑台及第三电机;
所述线性滑台固定于所述底座上,所述第三电机设置于所述线性滑台的一端;所述十字滑台固定于所述线性滑台的滑块上;
所述第三电机与所述控制器连接。
可选的,所述X轴滑台具体为丝杆滑台,所述Y轴滑台具体为丝杆滑台,所述线性滑台具体为丝杆滑台。
一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法,包括:
控制轴杆活动端自初始位置向终止位置进行第一运动;
获取称重器在每次所述第一运动中测得的第一质量值;所述第一质量值为所述轴杆活动端经过待测区域时,所述称重器测得的质量值;
获取倾角传感器在每次所述第一运动中测得的第一角度值;所述第一角度值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述倾角传感器测得的角度值;
控制所述轴杆活动端自所述终止位置向所述初始位置进行第二运动;
获取所述称重器在每次所述第二运动中测得的第二质量值;所述第二质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;
根据公式计算得到轴杆转动摩擦力矩值F;
其中,θi为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第i个第一角度值;为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第一角度值的平均值,p为大于0的整数;L为的轴杆长度;g为重力加速度;m1i为称重器测得的第i个第一质量值;m2i为所述称重器测得的第i个第二质量值,n为大于0的整数。
可选的,所述获取称重器在每次所述第一运动中测得的第一质量值,具体包括:
获取称重器在一次第一运动过程中测得的多个候选第一质量值;所述多个候选第一质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;
将所述多个候选第一质量值中的最大值确定为所述第一质量值;
所述获取所述称重器在每次所述第二运动中测得的第二质量值,具体包括:
获取所述称重器在一次第二运动过程中测得的多个候选第二质量值;所述多个候选第二质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;
将所述多个候选第二质量值中的最大值确定为所述第二质量值。
一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法,包括:
控制轴杆活动端自初始位置向终止位置进行第一运动;
获取称重器在一次第一运动过程中测得的多个第一质量值及倾角传感器测得的多个第一角度值;所述多个第一质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;所述多个第一角度值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述倾角传感器测得的角度值;
控制所述轴杆活动端自所述终止位置向所述初始位置进行第二运动;
获取所述称重器在一次第二运动过程中测得的多个第二质量值;所述多个第二质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;
从所述多个第一质量值中确定一个最大第一质量值,从所述多个第二质量值中确定一个最大第二质量值;
根据公式计算得到轴杆转动摩擦力矩值F:
其中,θi为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第i个第一角度值;为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第一角度值的平均值,p为大于0的整数;L为的轴杆长度;g为重力加速度;m1max为称重器测得的最大第一质量值;m2max为所述称重器测得的最大第二质量值。
可选的,所述控制轴杆活动端自初始位置向待测位置运动,具体包括:
获取预设轴杆转速、轴杆长度L、所述轴杆活动端的初始位置坐标及终止位置坐标;
根据所述预设轴杆转速、所述轴杆长度L、所述初始位置坐标以及所述终止位置坐标,通过圆弧插补算法确定第一电机预设转速及第二电机预设转速;
根据所述第一电机预设转速发出控制第一电机运行的控制信号,同时根据所述第二电机预设转速发出控制第二电机运行的控制信号。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置及测量方法,将称重器固定于十字滑台的X轴滑台的滑块上,轴杆的活动端悬挂于所述称重器的下方;所述轴杆平行于所述X轴滑台的运动面;所述X轴滑台的运动面为所述X轴滑台沿Y轴方向运动时扫过的平面;轴杆上固定有倾角传感器;控制器采用圆弧插补算法通过控制十字滑台上的电机转速,令待测轴杆以固定端为圆心以轴杆长度为半径在平行于X轴滑台运动面的平面上做圆弧运动;当轴杆活动端自初始位置向待测位置运动时,获取轴杆活动端到达待测位置时的称重器测得的第一质量值及倾角传感器测得的角度值;当轴杆活动端自终止位置向待测位置运动时,获取轴杆活动端到达待测位置时的称重器测得的第二质量值;根据公式计算得到轴杆转动摩擦力矩值F。采用本发明的装置及方法,通过使用圆弧差补算法控制待测轴杆进行平稳的圆弧运动,降低了测量过程的扰动;待测轴杆通过挂钩与称重器连接,无需在待测轴杆内部加装测量工具,避免了测量工具对待测轴负载的影响,提高了测量结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置实施例的结构图;
图2为本发明实施例一所提供的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法流程图;
图3为本发明实施例二所提供的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置及测量方法,以解决现有技术中轴系产品转动摩擦力矩测量结果误差较大的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置实施例的结构图,如图1所示,一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置,所述轴杆1的固定端与所述轴系2连接,所述轴杆1的轴向与所述轴系2的轴向垂直,该装置包括:十字滑台、第一电机6、第二电机7、称重器、倾角传感器3及控制器;
所述十字滑台包括X轴滑台5和Y轴滑台4,所述X轴滑台5垂直设置于所述Y轴滑台4上;所述第一电机6固定于所述Y轴滑台4的一端,所述第二电机7固定于所述X轴滑台5的一端,所述称重器设置于所述X轴滑台的滑块8上;所述轴杆的活动端悬挂于所述称重器的下方;所述轴杆1平行于所述X轴滑台的运动面;所述X轴滑台的运动面为所述X轴滑台5沿Y轴滑台4运动时扫过的平面;所述倾角传感器3固定于所述轴杆1上;
所述第一电机6、所述第二电机7、所述称重器以及所述倾角传感器3分别与所述控制器连接。第一电机控制X轴滑台沿Y轴滑台上下运动,第二电机控制X轴滑台上的滑块沿X轴滑台左右运动。
在实际应用中,所述称重器具体包括:称重传感器9、连接线10及挂钩11;所述称重传感器9固定于所述X轴滑台的滑块8的下表面上,所述挂钩11通过所述连接线10悬挂于所述称重传感器9下方;所述轴杆的活动端与所述挂钩11连接;所述称重传感器9与所述控制器连接。
称重器中的称重器传感器9还可使用拉压传感器替代;连接线可使用棉线、无弹性尼龙线等柔软且无弹性的线。
在实际应用中,所述测量装置还包括:模数转换器及数据采集卡;
所述称重传感器9和所述倾角传感器3分别与所述模数转换器的输入端连接,所述模数转换器的输出端与所述数据采集卡连接,所述数据采集卡与所述控制器连接。
在实际应用中,所述测量装置还包括:第一接近开关13、第二接近开关14、第三接近开关15及第四接近开关16;
所述第一接近开关13固定于所述Y轴滑台4的一端,所述第二接近开关14固定于所述Y轴滑台4的另一端;所述第三接近开关15固定于所述X轴滑台5的一端,所述第四接近开关16固定于所述X轴滑台5的另一端。通过接近开关,防止Y轴滑台及X轴滑台上的滑块移动时超出移动范围,从而起到保护滑台的作用。
在实际应用中,所述测量装置还包括:底座12、线性滑台20及第三电机19;所述线性滑台20固定于所述底座12上,所述第三电机19设置于所述线性滑台20的一端;所述十字滑台固定于所述线性滑台的滑块上;所述第三电机19与所述控制器连接。
第三电机19完成对十字滑台的推送工作,当摩擦力矩检测完成后,第三电机19使十字滑台退回到线性滑台安装有第三电机19的一端,当进行摩擦力试验时,第三电机19推送十字滑台前进,当X轴滑台的滑块与轴杆在一个垂直面时,第三电机19停止工作。
在实际应用中,所述X轴滑台5具体为丝杆滑台,所述Y轴滑台4具体为丝杆滑台,所述线性滑台20具体为丝杆滑台。线性滑台20两端还设置有第五接近开关17和第六接近开关18。十字滑台固定在固定架21上。
在实际应用中轴杆1可选用弹射杆,轴系2为高能弹性装置,弹射杆通过传动轴连接高能弹性装置,通过高能作动筒的加压和卸压实现弹射杆的放下与回收,使用本发明提供的测量装置测量出弹射杆与高能弹性装置的安装轴的转动摩擦力,测得的摩擦力可以作为检验弹射杆的装配工艺和调校是否达标的一项重要指标。本实施例中待测弹射杆通过挂钩与称重器连接,无需在待测弹射杆内部加装测量工具,避免了测量工具对待测弹射杆负载的影响,提高了测量结果的准确性。
本实施例中的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置,将称重器固定于十字滑台的X轴滑台的滑块上,轴杆的活动端悬挂于所述称重器的下方;轴杆上固定有倾角传感器;控制器控制称重器和倾角传感器的数据采集及十字滑台上的电机运动;本实施例待测轴杆通过挂钩与称重器连接,无需在待测轴杆内部加装测量工具,避免了测量工具对待测轴负载的影响,提高了测量结果的准确性。
图2为本发明实施例一所提供的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法流程图,如图2所示,一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法,所述方法包括:
步骤S101:控制轴杆活动端自初始位置向终止位置进行第一运动。
步骤S102:获取称重器在每次所述第一运动中测得的第一质量值;所述第一质量值为所述轴杆活动端经过待测区域时,所述称重器测得的质量值。
步骤S103:获取倾角传感器在每次所述第一运动中测得的第一角度值;所述第一角度值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述倾角传感器测得的角度值。
步骤S104:控制所述轴杆活动端自所述终止位置向所述初始位置进行第二运动。
步骤S105:获取所述称重器在每次所述第二运动中测得的第二质量值;所述第二质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;
步骤S106:根据公式计算得到轴杆转动摩擦力矩值F;
其中,θi为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第i个第一角度值;为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第一角度值的平均值,p为大于0的整数;L为的轴杆长度;g为重力加速度;m1i为称重器测得的第i个第一质量值;m2i为所述称重器测得的第i个第二质量值,n为大于0的整数。
在实际应用中,当在垂直方向上初始位置高于终止位置时,控制轴杆活动端自初始位置向终止位置进行第一运动时的测得的力矩为正行程力矩,正行程力矩=cos(轴杆水平夹角)*轴杆长度*(称重传感器值*重力加速度),正行程时轴杆重力向下运动,转动摩擦力为阻止轴杆向下的反向力,此时:正行程力矩=轴杆重力矩-转动摩擦力矩。而控制轴杆活动端自终止位置向待测区域进行第二运动时的测得的力矩为反行程力矩,反行程力矩=cos(弹射杆水平夹角)*弹射杆长度*(称重传感器值*重力加速度),反行程时转动摩擦力方向与正行程时的摩擦力方向相反,转动摩擦力阻止轴杆向上抬起,只有向上抬起的力大于重力和摩擦力时才能抬起,因此:反行程力矩=轴杆重力矩+转动摩擦力矩;此时,转动摩擦力矩=|(正行程力矩-反行程力矩)|/2。
在实际应用中,轴杆1可选用弹射杆,轴系2为高能弹性装置,弹射杆通过传动轴连接高能弹性装置。弹射杆以传动轴中心点为圆心,以弹射杆长度为半径,在X轴滑台的运动面上做圆弧运动;所述X轴滑台的运动面为所述X轴滑台5沿Y轴滑台4运动时扫过的平面。获取弹射杆活动端的初始位置及终止位置,待测区域包含于初始位置到终止位置的中间区域。待测区域对应的弹射杆活动端扫过的弧线长度极小,可以认为当弹射杆位于待测区域内时,称重器测得的质量值即为弹射杆位于待测位置时称重器测得的质量值;及当弹射杆位于待测区域内时,倾角传感器测得的角度值即为弹射杆位于待测位置时倾角传感器测得的角度值,通过对倾角传感器在所述待测区域内测得多个角度值求平均值,及对称重器在待测区域内测得的多个第一质量值和第二质量值求平均值,并根据角度平均值、第一质量值平均值及第二质量值平均值求得待测位置的轴杆转动摩擦力矩值F,以提高求得的待测位置的轴杆转动摩擦力矩值F的准确性。
在实际应用中,步骤S101具体包括:
以X轴滑台延伸方向为X轴,以Y轴滑台延伸方向为Y轴,以轴杆固定端为原点,建立平面直角坐标系;
获取预设轴杆转速、轴杆长度L、所述轴杆活动端的初始位置坐标及终止位置坐标;
根据所述预设轴杆转速、所述轴杆长度L、所述初始位置坐标以及所述终止位置坐标,通过圆弧插补算法确定第一电机预设转速及第二电机预设转速;
根据所述第一电机预设转速发出控制第一电机6运行的控制信号,同时根据所述第二电机预设转速发出控制第二电机7运行的控制信号。
在实际应用中,步骤S103具体包括:
以X轴滑台延伸方向为X轴,以Y轴滑台延伸方向为Y轴,以轴杆固定端为原点,建立平面直角坐标系;
获取预设轴杆转速、轴杆长度L、所述轴杆活动端的初始位置坐标及终止位置坐标;
根据所述预设轴杆转速、所述轴杆长度L、所述初始位置坐标以及所述终止位置坐标,通过圆弧插补算法确定第一电机预设转速及第二电机预设转速;
根据所述第一电机预设转速发出控制第一电机6运行的控制信号,同时根据所述第二电机预设转速发出控制第二电机7运行的控制信号。
在实际应用中,步骤S102具体包括:
获取称重器在一次第一运动过程中测得的多个候选第一质量值;所述多个候选第一质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;
将所述多个候选第一质量值中的最大值确定为所述第一质量值。
在实际应用中,步骤S105具体包括:
获取所述称重器在一次第二运动过程中测得的多个候选第二质量值;所述多个候选第二质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;
将所述多个候选第二质量值中的最大值确定为所述第二质量值。
本实施例中的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法,通过使用圆弧差补算法控制待测轴杆进行平稳的圆弧运动,降低了测量过程的扰动;待测轴杆通过挂钩与称重器连接,无需在待测轴杆内部加装测量工具,避免了测量工具对待测轴负载的影响,通过对多次测量获取的数据取最大值后求平均值,提高了测量结果的准确性。
图3为本发明所提供的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法实施例二的流程图,如图3所示,一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法,所述方法包括:
步骤S201:控制轴杆活动端自初始位置向终止位置进行第一运动。
步骤S202:获取称重器在一次第一运动过程中测得的多个第一质量值及倾角传感器3测得的多个第一角度值;所述多个第一质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;所述多个第一角度值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述倾角传感器3测得的角度值。
步骤S203:控制所述轴杆活动端自所述终止位置向所述初始位置进行第二运动。
步骤S204:获取所述称重器在一次第二运动过程中测得的多个第二质量值;所述多个第二质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值。
步骤S205:从所述多个第一质量值中确定一个最大第一质量值,从所述多个第二质量值中确定一个最大第二质量值。
步骤S206:根据公式计算得到轴杆转动摩擦力矩值F:
其中,θi为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第i个第一角度值;为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第一角度值的平均值,p为大于0的整数;L为的轴杆长度;g为重力加速度;m1max为称重器测得的最大第一质量值;m2max为所述称重器测得的最大第二质量值。
在实际应用中,步骤S201具体包括:
以X轴滑台延伸方向为X轴,以Y轴滑台延伸方向为Y轴,以轴杆固定端为原点,建立平面直角坐标系;
获取预设轴杆转速、轴杆长度L、所述轴杆活动端的初始位置坐标及终止位置坐标;
根据所述预设轴杆转速、所述轴杆长度L、所述初始位置坐标以及所述终止位置坐标,通过圆弧插补算法确定第一电机预设转速及第二电机预设转速;
根据所述第一电机预设转速发出控制第一电机6运行的控制信号,同时根据所述第二电机预设转速发出控制第二电机7运行的控制信号。
本实施例中的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法,通过使用圆弧差补算法控制待测轴杆进行平稳的圆弧运动,降低了测量过程的扰动;待测轴杆通过挂钩与称重器连接,无需在待测轴杆内部加装测量工具,避免了测量工具对待测轴负载的影响,通过采用测量中获取的质量最大值去计算轴杆转动摩擦力矩值F,提高了测量结果的准确性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置,所述轴杆的固定端与所述轴系连接,所述轴杆的轴向与所述轴系的轴向垂直,其特征在于,该装置包括:十字滑台、第一电机、第二电机、称重器、倾角传感器及控制器;
所述十字滑台包括X轴滑台和Y轴滑台,所述X轴滑台垂直设置于所述Y轴滑台上;所述第一电机固定于所述Y轴滑台的一端,所述第二电机固定于所述X轴滑台的一端,所述称重器设置于所述X轴滑台的滑块上;所述轴杆的活动端悬挂于所述称重器的下方;所述轴杆平行于所述X轴滑台的运动面;所述X轴滑台的运动面为所述X轴滑台沿所述Y轴滑台运动时扫过的平面;所述倾角传感器固定于所述轴杆上;
所述第一电机、所述第二电机、所述称重器以及所述倾角传感器分别与所述控制器连接。
2.根据权利要求1所述的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置,其特征在于,所述称重器具体包括:称重传感器、连接线及挂钩;
所述称重传感器固定于所述X轴滑台的滑块的下表面上,所述挂钩通过所述连接线悬挂于所述称重传感器下方;所述轴杆的活动端与所述挂钩连接;所述称重传感器与所述控制器连接。
3.根据权利要求2所述的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置,其特征在于,所述测量装置还包括:
模数转换器及数据采集卡;
所述称重传感器和所述倾角传感器分别与所述模数转换器的输入端连接,所述模数转换器的输出端与所述数据采集卡连接,所述数据采集卡与所述控制器连接。
4.根据权利要求1所述的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置,其特征在于,所述测量装置还包括:
第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关及第四接近开关;
所述第一接近开关固定于所述Y轴滑台的一端,所述第二接近开关固定于所述Y轴滑台的另一端;所述第三接近开关固定于所述X轴滑台的一端,所述第四接近开关固定于所述X轴滑台的另一端;
所述第一接近开关、所述第二接近开关、所述第三接近开关以及所述第四接近开关分别与所述控制器连接。
5.根据权利要求1所述的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置,其特征在于,所述测量装置还包括:
底座、线性滑台及第三电机;
所述线性滑台固定于所述底座上,所述第三电机设置于所述线性滑台的一端;所述十字滑台固定于所述线性滑台的滑块上;
所述第三电机与所述控制器连接。
6.根据权利要求5所述的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量装置,其特征在于:
所述X轴滑台具体为丝杆滑台,所述Y轴滑台具体为丝杆滑台,所述线性滑台具体为丝杆滑台。
7.一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法,所述方法应用于权利要求1-6任一项所述的测量装置,其特征在于,包括:
控制轴杆活动端自初始位置向终止位置进行第一运动;
获取称重器在每次所述第一运动中测得的第一质量值;所述第一质量值为所述轴杆活动端经过待测区域时,所述称重器测得的质量值;
获取倾角传感器在每次所述第一运动中测得的第一角度值;所述第一角度值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述倾角传感器测得的角度值;
控制所述轴杆活动端自所述终止位置向所述初始位置进行第二运动;
获取所述称重器在每次所述第二运动中测得的第二质量值;所述第二质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;
根据公式计算得到轴杆转动摩擦力矩值F;
其中,θi为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第i个第一角度值;为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第一角度值的平均值,p为大于0的整数;L为的轴杆长度;g为重力加速度;m1i为称重器测得的第i个第一质量值;m2i为所述称重器测得的第i个第二质量值,n为大于0的整数。
8.根据权利要求7所述的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法,其特征在于,所述获取称重器在每次所述第一运动中测得的第一质量值,具体包括:
获取称重器在一次第一运动过程中测得的多个候选第一质量值;所述多个候选第一质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;
将所述多个候选第一质量值中的最大值确定为所述第一质量值;
所述获取所述称重器在每次所述第二运动中测得的第二质量值,具体包括:
获取所述称重器在一次第二运动过程中测得的多个候选第二质量值;所述多个候选第二质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;
将所述多个候选第二质量值中的最大值确定为所述第二质量值。
9.一种轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法,所述方法应用于权利要求1-6任一项所述的测量装置,其特征在于,包括:
控制轴杆活动端自初始位置向终止位置进行第一运动;
获取称重器在一次第一运动过程中测得的多个第一质量值及倾角传感器测得的多个第一角度值;所述多个第一质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;所述多个第一角度值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述倾角传感器测得的角度值;
控制所述轴杆活动端自所述终止位置向所述初始位置进行第二运动;
获取所述称重器在一次第二运动过程中测得的多个第二质量值;所述多个第二质量值为所述轴杆活动端经过所述待测区域时,所述称重器测得的质量值;
从所述多个第一质量值中确定一个最大第一质量值,从所述多个第二质量值中确定一个最大第二质量值;
根据公式计算得到轴杆转动摩擦力矩值F:
其中,θi为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第i个第一角度值;为所述倾角传感器在所述待测区域内测得的第一角度值的平均值,p为大于0的整数;L为的轴杆长度;g为重力加速度;m1max为称重器测得的最大第一质量值;m2max为所述称重器测得的最大第二质量值。
10.根据权利要求9所述的轴系轴杆转动摩擦力矩的测量方法,其特征在于,所述控制轴杆活动端自初始位置向待测位置运动,具体包括:
获取预设轴杆转速、轴杆长度L、所述轴杆活动端的初始位置坐标及终止位置坐标;
根据所述预设轴杆转速、所述轴杆长度L、所述初始位置坐标以及所述终止位置坐标,通过圆弧插补算法确定第一电机预设转速及第二电机预设转速;
根据所述第一电机预设转速发出控制第一电机运行的控制信号,同时根据所述第二电机预设转速发出控制第二电机运行的控制信号。
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