CN113358341B - 一种可靠性预计导电滑环寿命的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及导电滑环技术领域，尤其是一种可靠性预计导电滑环寿命的方法，通过对导电滑环转台实验设备进行初始转速设置，对导电滑环进行转动；提高对导电滑环的转速，在高转速下运行一段时间后对导电滑环进行接触电阻和磨损形貌检测；若导电滑环的摩擦形式发生变化，检测导电滑环摩擦形式发生变化时得到的导电滑环转速作为加速应力参数，并对该参数进行范围分组，分隔为连续的多组加速应力范围；按照一定间隔时间分别取若干不同转速以进行导电滑环的分组加速寿命试验；得到不同组各个样本的使用寿命，并统计导电滑环的寿命分布函数；通过对寿命分布函数进行计算得到预计导电滑环的平均寿命，本发明能够在有限的时间内加快导电滑环的测试。

Description

一种可靠性预计导电滑环寿命的方法
技术领域
本发明涉及导电滑环技术领域，具体领域为一种可靠性预计导电滑环寿命的方法。
背景技术
导电滑环的功能是在旋转的过程中传输动力与信号，导电滑环的功能决定了它是设备或机构的核心部件，因此导电滑环的可靠性寿命预计是导电滑环满足使用要求的可靠性保证；导电滑环寿命较长，利用直接试验的方式验证其寿命，则时间过长、成本过高，不能满足实际要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可靠性预计导电滑环寿命的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可靠性预计导电滑环寿命的方法，其步骤为：
(1)将待测试的导电滑环安装在导电滑环转台实验设备上；
(2)通过对导电滑环转台实验设备进行初始转速设置，对导电滑环进行转动；
(3)提高对导电滑环的转速，在高转速下运行一段时间后对导电滑环进行接触电阻和磨损形貌检测；
(4)若导电滑环的摩擦形式发生变化，即，执行步骤(5)，若导电滑环的摩擦形式未发生变化，即，执行步骤(3)，直至导电滑环的摩擦形式发生变化；
(5)将步骤(4)检测导电滑环摩擦形式发生变化时得到的导电滑环转速作为加速应力参数，并对该参数进行范围分组，分隔为连续的多组加速应力范围；
(6)按照一定间隔时间分别取若干不同转速以进行导电滑环的分组加速寿命试验；
(7)根据步骤(6)得到不同组各个样本的使用寿命，并统计导电滑环的寿命分布函数；
(8)通过对寿命分布函数进行计算得到预计导电滑环的平均寿命。
优选的，步骤(7)中寿命分布函数的计算公式为：
y＝Ax-c
其中y为寿命函数，x为转速变量，A为常数、c为修正系数或函数。
优选的，根据步骤(8)得到的导电滑环平均寿命时间与原有导电滑环的寿命时间进行判断，是否满足导电滑环的使用要求，若满足则作为导电滑环的加速寿命参数，计入加速寿命曲线，若不满足，则重新设计导电滑环的换刷摩擦副，并进行步骤(1)至(8)的试验。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过控制其他试验变量不变，以导电滑环的转速作为加速应力，再通过预试验确定加速应力范围，在加速应力范围内，按照一定间隔分别取若干不同转速以进行分组加速寿命试验，测得不同组各个样本的寿命，得到导电滑环的寿命分布函数，从而预计导电滑环的平均寿命；
以在有限的时间范围内多个试验样本的加速寿命试验得到导电滑环的寿命分布函数，以在时间和成本约束下保障寿命试验的高可靠性。
附图说明
图1为本发明的试验流程图；
图2为本发明的导电滑环寿命分布函数曲线图。
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。
请参阅图1至2，本发明提供一种技术方案：一种可靠性预计导电滑环寿命的方法，其步骤为：
(1)将待测试的导电滑环安装在导电滑环转台实验设备上；
(2)通过对导电滑环转台实验设备进行初始转速设置，对导电滑环进行转动；
(3)提高对导电滑环的转速，在高转速下运行一段时间后对导电滑环进行接触电阻和磨损形貌检测；
(4)若导电滑环的摩擦形式发生变化，即，执行步骤(5)，若导电滑环的摩擦形式未发生变化，即，执行步骤(3)，直至导电滑环的摩擦形式发生变化；
(5)将步骤(4)检测导电滑环摩擦形式发生变化时得到的导电滑环转速作为加速应力参数，并对该参数进行范围分组，分隔为连续的多组加速应力范围；
(6)按照一定间隔时间分别取若干不同转速以进行导电滑环的分组加速寿命试验；
(7)根据步骤(6)得到不同组各个样本的使用寿命，并统计导电滑环的寿命分布函数；
(8)通过对寿命分布函数进行计算得到预计导电滑环的平均寿命。
步骤(7)中寿命分布函数的计算公式为：
y＝Ax-c
其中y为寿命函数，x为转速变量，A为常数、c为修正系数或函数。
根据步骤(8)得到的导电滑环平均寿命时间与原有导电滑环的寿命时间进行判断，是否满足导电滑环的使用要求，若满足则作为导电滑环的加速寿命参数，计入加速寿命曲线，若不满足，则重新设计导电滑环的换刷摩擦副，并进行步骤(1)至(8)的试验。
通过本技术方案，针对导电滑环，加速寿命试验的试验变量有刷丝压力、电流、转速、环境温度等，根据对载流摩擦副表面的研究，综合考虑导电滑环的材料、环境、几何参数等特征，控制其他试验变量不变，以导电滑环的转速作为加速应力，通过预试验确定加速应力范围，在加速应力范围内，按照一定间隔分别取若干不同转速以进行分组加速寿命试验，测得不同组各个样本的寿命，得到导电滑环的寿命分布函数，从而预计导电滑环的平均寿命。
根据导电滑环加速前后摩擦副失效的本质机理相同，在加速试验的有限时间内检测到摩擦副失效，再根据测得不同组各个样本的寿命，得到导电滑环的寿命分布函数。
通过控制其他试验变量不变，以导电滑环的转速作为加速应力，再通过预试验确定加速应力范围，在加速应力范围内，按照一定间隔分别取若干不同转速以进行分组加速寿命试验，测得不同组各个样本的寿命，得到导电滑环的寿命分布函数，从而预计导电滑环的平均寿命；
以在有限的时间范围内多个试验样本的加速寿命试验得到导电滑环的寿命分布函数，以在时间和成本约束下保障寿命试验的高可靠性。
图2中的标记点为按照一定间隔不同转速以测得的不同组各个样本的寿命，通过图中的红色点标记拟合而成的寿命分布函数为y＝Ax-c，其中y为寿命函数，x为转速变量，A为常数、c为修正系数或函数。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种可靠性预计导电滑环寿命的方法，其特征在于：其步骤为：
(1)将待测试的导电滑环安装在导电滑环转台实验设备上；
(2)通过对导电滑环转台实验设备进行初始转速设置，对导电滑环进行转动；
(3)提高对导电滑环的转速，在高转速下运行一段时间后对导电滑环进行接触电阻和磨损形貌检测；
(4)若导电滑环的摩擦形式发生变化，即，执行步骤(5)，若导电滑环的摩擦形式未发生变化，即，执行步骤(3)，直至导电滑环的摩擦形式发生变化；
(5)将步骤(4)检测导电滑环摩擦形式发生变化时得到的导电滑环转速作为加速应力参数，并对该参数进行范围分组，分隔为连续的多组加速应力范围；
(6)按照一定间隔时间分别取若干不同转速以进行导电滑环的分组加速寿命试验；
(7)根据步骤(6)得到不同组各个样本的使用寿命，并统计导电滑环的寿命分布函数；
(8)通过对寿命分布函数进行计算得到预计导电滑环的平均寿命。
2.根据权利要求1所述的一种可靠性预计导电滑环寿命的方法，其特征在于：步骤(7)中寿命分布函数的计算公式为：
y＝Ax-c
其中y为寿命函数，x为转速变量，A为常数、c为修正系数或函数。
3.根据权利要求1所述的一种可靠性预计导电滑环寿命的方法，其特征在于：根据步骤(8)得到的导电滑环平均寿命时间与原有导电滑环的寿命时间进行判断，是否满足导电滑环的使用要求，若满足则作为导电滑环的加速寿命参数，计入加速寿命曲线，若不满足，则重新设计导电滑环的换刷摩擦副，并进行步骤(1)至(8)的试验。
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