一种盘式摩擦加载系统及方法转让专利

申请号 : CN201810238409.5

文献号 : CN108593319B

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发明人 : 张西良史玉坤李洋李伯全张世庆

申请人 : 江苏大学

摘要 :

本发明公开了一种盘式摩擦加载系统及方法,包括摩擦加载主轴装置、传动装置、机座、压力传感器、压力闭环控制装置和动力驱动装置;摩擦加载主轴装置包括转轴、摩擦盘、卡钳和摩擦片;摩擦盘安装在转轴上;卡钳的两侧分别安装有对称布置的摩擦片,摩擦片与摩擦盘相互接触;摩擦盘两侧均对称安装传动装置,压力传感器安装在摩擦片与传动装置之间;传动装置与动力驱动装置连接,压力传感器与压力闭环控制装置连接;压力闭环控制装置与动力驱动装置连接。本发明通过对摩擦片和摩擦盘之间的间隙和压力实时检测和调整,从而达到快速、精确控制摩擦力矩,避免了人手工调节摩擦压力,自动化程度高;避免了传统的气压、液压加载方式系统复杂。

权利要求 :

1.一种盘式摩擦加载系统,其特征在于,包括摩擦加载主轴装置、传动装置、机座(8)、压力传感器(601)、压力闭环控制装置和动力驱动装置;

所述摩擦加载主轴装置包括转轴(1)、摩擦盘(3)、卡钳(4)和摩擦片(5);所述转轴(1)两端安装在机座(8)上,所述摩擦盘(3)安装在转轴(1)上;

所述卡钳(4)的底部安装在机座(8)上,卡钳(4)的两侧分别安装有对称布置的摩擦片(5),所述摩擦片(5)与摩擦盘(3)的位置相对应,且相互接触;

所述摩擦片(5)两侧对称安装传动装置,所述压力传感器(601)安装在摩擦片(5)与传动装置(7)之间;所述传动装置(7)与动力驱动装置连接,动力驱动装置驱动传动装置(7)将摩擦片(5)向摩擦盘(3)压紧,所述压力传感器(601)检测摩擦片(5)和摩擦盘(3)之间的压力,压力传感器(601)与压力闭环控制装置连接;所述压力闭环控制装置与动力驱动装置连接;

所述传动装置(7)包括顶杆(702)、模具弹簧Ⅰ(7031)、模具弹簧Ⅱ(7032)、丝杠(7041)、滑块(706)、导轨(707)、大齿轮(709)、小齿轮(710)、联轴器(712)和小齿轮轴(711);

所述顶杆(702)的一端与压力传感器(601)连接,所述模具弹簧Ⅰ(7031)和模具弹簧Ⅱ(7032)的一端分别与顶杆(702)的另一端接触,模具弹簧Ⅰ(7031)和模具弹簧Ⅱ(7032)的另一端与螺母(7051)接触;

所述丝杠(7041)与螺母(7051)旋合,且丝杠(7041)两端分别通过丝杠支撑(7042)安装在机座(8)上;

所述螺母(7051)下部与滑块(706)连接;所述滑块(706)安装在导轨(707)上;所述导轨(707)通过导轨支座(708)安装在机座(8)上;

所述小齿轮(710)安装在小齿轮轴(711)上;所述大齿轮(709)安装在丝杠(7041)与螺母(7051)旋合的一端;所述小齿轮(710)与大齿轮(709)啮合;所述传动装置(7)的小齿轮轴(711)一端通过支撑安装在机座(8)上,另一端通过联轴器(712)与动力驱动装置连接。

2.根据权利要求1所述的盘式摩擦加载系统,其特征在于,所述转轴(1)两端通过转轴支撑(2)安装在机座(8)上,所述转轴(1)一端开有键槽和轴肩。

3.根据权利要求1所述的盘式摩擦加载系统,其特征在于,所述卡钳(4)包括卡钳钳体(401)和卡钳安装支座(403);

所述卡钳钳体(401)与卡钳安装支座(403)的一端连接;卡钳安装支座(403)的另一端与机座(8)连接。

4.根据权利要求3所述的盘式摩擦加载系统,其特征在于,所述摩擦片(5)包括依次布置的摩擦材料(501)、摩擦片背板(502)和橡胶垫(503);

所述摩擦材料(501)的一侧与摩擦片背板(502)的一侧连接;摩擦片背板(502)的另一侧与橡胶垫(503)连接。

5.根据权利要求4所述的盘式摩擦加载系统,其特征在于,所述摩擦片背板(502)沿长度方向设有凸缘,所述卡钳钳体(401)的两侧开有导槽,摩擦片背板(502)与导槽配合安装。

6.根据权利要求1所述的盘式摩擦加载系统,其特征在于,所述顶杆(702)与压力传感器(601)连接的一端设有凸台,凸台轴线和所述压力传感器(601)的轴线重合,所述凸台与压力传感器(601)的受力区域接触。

7.根据权利要求1所述的盘式摩擦加载系统,其特征在于,所述动力驱动装置包括伺服电机(902)和伺服电机驱动器(903),伺服电机(902)和伺服电机驱动器(903)电连接。

8.根据权利要求7所述的盘式摩擦加载系统,其特征在于,所述压力闭环控制装置包括单片机(904)、数模转换器(905)、电压放大器(906)、变送器(907)、低通滤波器(908)和模数转换器(909);

所述单片机(904)、数模转换器(905)、电压放大器(906)、伺服电机驱动器(903)、伺服电机(902)、压力传感器(601)、变送器(907)、低通滤波器(908)和模数转换器(909)依次闭环连接。

9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述盘式摩擦加载系统的摩擦加载控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1、通过所述压力闭环控制装置的单片机(904)设定载荷值T、摩擦系数μ、摩擦片内径R1、摩擦片外径R2和伺服电机临界转速值Ω;

步骤S2、所述单片机(904)计算产生设定载荷值时所需所述摩擦片(5)和摩擦盘(3)之间的压力P,计算公式如下:上式中R1为摩擦片内径、R2为摩擦片外径、T为设定的载荷值、μ为摩擦片(5)和摩擦盘(3)之间的摩擦系数;

步骤S3、启动所述伺服电机(902),并以ω的转速转动,置压力检测次数i=1;

步骤S4、两个所述压力传感器(601)输出的压力分别为F1和F2,F1和F2依次经变送器(907)、低通滤波器(908)、模数转换器(909)处理后被所述单片机(904)采集;

步骤S5、所述单片机(904)计算所述摩擦片(5)和摩擦盘(3)实际压力与设定压力之间的差值,计算公式如下:步骤S6、如果 则执行步骤S7,否则执行步骤S9;

步骤S7、将所述伺服电机(902)的转速减小到原来的一半,即

步骤S8、如果ω≤Ω时,则在每个检测周期内所述伺服电机(902)在ΔP=0之前转速不再调整,即步骤S6和步骤S7不再执行,如果ω>Ω时,则在每个检测周期内继续执行步骤S6和步骤S7;

步骤S9、使压力检测次数加1,即i=i+1;

步骤S10、如果ΔP=0,则执行步骤S11;如果ΔP>0,则执行步骤S4;

步骤S11、关闭所述伺服电机(902)。

说明书 :

一种盘式摩擦加载系统及方法

技术领域

[0001] 本发明属于机械摩擦加载装置研究领域,涉及一种模拟真实负载的摩擦力加载装置,具体涉及一种盘式摩擦加载系统及方法,通过精确控制摩擦压力,产生所需要摩擦力矩,主要用于在电梯载荷试验中电梯上升时加载。

背景技术

[0002] 在电梯载荷试验中,需要给电梯轿厢中施加载荷,传统的加载方法主要有以下两种,第一是标准砝码加载,砝码一般为25kg,针对额定载荷为1000kg的电梯,需要加载的范围为额定载荷的40%、50%、100%、105%、110%、125%,最多要将50块标准砝码搬进轿厢,并且在一次完整的载荷试验中需要不断的把砝码搬进和搬出轿厢,这种加载方式效率低下,而且需要耗费大量的人力物力。第二是让现场试验人员称重后进入电梯轿厢,由于人的体重各不相同,不能实现载荷的精确控制,而且会对试验人员的人身安全造成威胁。通过对以上问题进行分析可知,迫切需要一种轻便、搬运方便且能保证试验人员人身安全的装置,能替代传统砝码加载和试验人员加载的载荷,并能对载荷进行精确控制。
[0003] 一种用于机械负载台的摩擦加载装置,专利申请号:201420484779.4,其主要由旋转轴、圆柱塞、蝶形弹簧组、螺塞组成,装置工作时螺塞旋转,压缩碟形弹簧组,碟形弹簧组将压力施加到圆柱塞上,此时圆柱塞和旋转轴之间将产生压力,旋转轴旋转或者有旋转的趋势时会产生摩擦力矩,此装置虽结构简单,但无法实现对摩擦力矩的精确控制,且摩擦部件为封闭式结构,不利于散热,温度过高会使摩擦部件的摩擦系数大幅度衰减,从而影响输出的摩擦力矩。前摆心喷管负载模拟摩擦加载装置,专利申请号:201410424750.1,其主要由摩擦加载机构和摩擦加载液压系统组成,摩擦加载机构主要由液压缸、活塞、摩擦块、摩擦盘组成,摩擦加载液压系统主要由油源、比例减压阀、压力表组成,装置工作时油源产生具有压力的液压油,通过观察压力表,调节比例加压阀,使油压达到所需压力,此时活塞在液压油的作用下将摩擦片和摩擦盘压紧,从而产生摩擦力矩,此装置实现了摩擦力矩的精确加载,但调节过程依赖人工,无法实现自动调节,且装置复杂,不方便携带。
[0004] 综上所述,现阶段摩擦加载系统无法同时满足载荷加载精度、载荷自动调节、使用轻便、便于携带等要求。因此,急需研发一套能提高载荷加载精度、载荷能自动调节和使用轻便的摩擦加载系统,对提高电梯检验效率,提升电梯安全性能有至关重要的作用。

发明内容

[0005] 为了克服目前加载精度差、载荷自动调节能力差,结构复杂不便于携带等问题,本发明提供了一种盘式摩擦加载系统及方法,主要用于在电梯载荷试验中电梯上升时加载。
[0006] 本发明的技术方案是:一种盘式摩擦加载系统,包括摩擦加载主轴装置、传动装置、机座、压力传感器、压力闭环控制装置和动力驱动装置;
[0007] 所述摩擦加载主轴装置包括转轴、摩擦盘、卡钳和摩擦片;所述转轴两端安装在基座上,所述摩擦盘安装在转轴上;
[0008] 所述卡钳的底部安装在基座上,卡钳的两侧分别安装有对称布置的摩擦片,所述摩擦片与摩擦盘的位置相对应,且相互接触;
[0009] 所述摩擦片两侧对称安装传动装置,所述压力传感器安装在摩擦片与传动装置之间;所述传动装置与动力驱动装置连接,动力驱动装置驱动传动装置将摩擦片向摩擦盘压紧,所述压力传感器检测摩擦片和摩擦盘之间的压力,压力传感器与压力闭环控制装置连接;所述压力闭环控制装置与动力驱动装置连接。
[0010] 上述方案中,所述转轴两端通过转轴支撑安装在基座上,所述转轴一端开有键槽和轴肩。
[0011] 上述方案中,所述卡钳包括卡钳钳体和卡钳安装支座;
[0012] 所述卡钳钳体与卡钳安装支座的一端连接;卡钳安装支座的另一端与机座连接。
[0013] 上述方案中,所述摩擦片包括依次布置的摩擦材料、摩擦片背板和橡胶垫;
[0014] 所述摩擦材料的一侧与摩擦片背板的一侧连接;摩擦片背板的另一侧与橡胶垫连接。
[0015] 上述方案中,所述摩擦片背板沿长度方向设有凸缘,所述卡钳钳体的两侧开有导槽,摩擦片背板与导槽配合安装。
[0016] 上述方案中,所述传动装置包括顶杆、模具弹簧Ⅰ、模具弹簧Ⅱ、丝杠、滑块、导轨、大齿轮、小齿轮、联轴器和小齿轮轴;
[0017] 所述顶杆的一端与压力传感器连接,所述模具弹簧Ⅰ和模具弹簧Ⅱ的一端分别与顶杆的另一端接触,模具弹簧Ⅰ和模具弹簧Ⅱ的另一端与螺母接触;
[0018] 所述丝杠与螺母旋合,且丝杠两端分别通过丝杠支撑安装在基座上;
[0019] 所述螺母下部与滑块连接;所述滑块安装在导轨上;所述导轨通过导轨支座安装在机座上;
[0020] 所述小齿轮安装在小齿轮轴上;所述大齿轮安装在丝杠与螺母旋合的一端;所述小齿轮与大齿轮啮合;所述传动装置的小齿轮轴一端通过支撑安装在基座上,另一端通过联轴器与动力驱动装置连接。
[0021] 上述方案中,所述顶杆与压力传感器连接的一端设有凸台,凸台轴线和所述压力传感器的轴线重合,所述凸台与压力传感器的受力区域接触。
[0022] 上述方案中,所述动力驱动装置包括伺服电机和伺服电机驱动器,伺服电机和伺服电机驱动器电连接。
[0023] 上述方案中,所述压力闭环控制装置包括单片机、数模转换器、电压放大器、变送器、低通滤波器和模数转换器;
[0024] 所述单片机、数模转换器、电压放大器、伺服电机驱动器、伺服电机、压力传感器、变送器、低通滤波器和模数转换器依次闭环连接。
[0025] 一种根据所述盘式摩擦加载系统的摩擦加载控制方法,包括如下步骤:
[0026] 步骤S1、通过所述压力闭环控制装置的单片机设定载荷值T、摩擦系数μ、摩擦片内径R1、摩擦片外径R2,伺服电机临界转速值Ω;
[0027] 步骤S2、所述单片机计算产生设定载荷值时所需所述摩擦片和摩擦盘之间的压力P,计算公式如下:
[0028]
[0029] 上式中R1为摩擦片内径、R2为摩擦片外径、T为设定的载荷值、μ为摩擦片和摩擦盘之间的摩擦系数;
[0030] 步骤S3、启动所述伺服电机,并以ω的转速转动,置力检测次数i=1;
[0031] 步骤S4、两个所述压力传感器输出的压力分别为F1和F2,F1和F2依次经变送器、低通滤波器、模数转换器处理后被所述单片机采集;
[0032] 步骤S5、所述单片机计算所述摩擦片和摩擦盘实际压力与设定压力之间的差值,计算公式如下:
[0033]
[0034] 步骤S6、如果 则执行步骤S7,否则执行步骤S9;
[0035] 步骤S7、将所述伺服电机的转速减小到原来的一半,即
[0036] 步骤S8、如果ω≤Ω时,则在每个检测周期内所述伺服电机在ΔP=0之前转速不再调整,即步骤S6和步骤S7不再执行,如果ω>Ω时,则在每个检测周期内继续执行步骤S6和步骤S7;
[0037] 步骤S9、使压力检测次数加1,即i=i+1;
[0038] 步骤S10、如果ΔP=0,则执行步骤S11;如果ΔP>0,则执行步骤S4;
[0039] 步骤S11、关闭所述伺服电机。
[0040] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0041] 1.本发明电机通过齿轮传动带动丝杠转动,进而促使螺母和滑块在导轨上水平移动。摩擦盘两侧螺母移动时对摩擦片施加正压力,摩擦片和摩擦盘之间则产生摩擦力矩,即转轴上加上了相应的负载。本发明通过对摩擦片和摩擦盘之间的间隙和压力实时检测和调整,从而达到快速、精确控制摩擦力矩的效果,避免了人手工调节摩擦压力,自动化程度高。
[0042] 2.本发明通过采用压力传感器、伺服电机、单片机等形成压力闭环控制,可实时检测和调整摩擦片和摩擦盘之间的压力,从而达到控制摩擦力矩的效果,可实现精确加载。
[0043] 3.本发明选用电机、齿轮、丝杠、螺母、弹簧等的传动装置,传递载荷大,稳定性高,避免了传统的气压、液压系统加载方式复杂,载荷难以控制,结构紧凑,造价低。
[0044] 4.本发明通过采用摩擦盘和摩擦片的开放式加载方式,便于摩擦部件散热,避免局部过热影响摩擦系数,提高了摩擦力矩的稳定性。
[0045] 5.本发明摩擦片可沿垂直于摩擦盘方向移动,具有补偿磨损的能力,延长了使用寿命,避免了因磨损导致摩擦系数变化,进一步提高了加载精度和稳定性。

附图说明

[0046] 图1为本发明一种盘式摩擦加载系统的机械结构图。
[0047] 图2为图1中卡钳4、摩擦片5及压力传感器601安装图。
[0048] 图3为图1中传动装置7的结构图。
[0049] 图4为图3中顶杆702的机械结构图。
[0050] 图5为本发明一种摩擦加载控制系统的组成示意图。
[0051] 图6为本发明一种盘式摩擦加载控制方法流程图。
[0052] 图中:转轴1,转轴支撑2,摩擦盘3,卡钳4,卡钳钳体401,卡钳安装螺栓402,卡钳安装支座403,摩擦片5,摩擦材料501,摩擦片背板502,橡胶垫503,压力传感器601,压力传感器支座602,传动装置7,顶杆与传感器安装螺丝701,顶杆702,模具弹簧Ⅰ7031,模具弹簧Ⅱ7032,丝杠7041,丝杠支撑7042,螺母7051,螺母安装螺栓7052,滑块706,导轨707,导轨支座
708,大齿轮709,小齿轮710,小齿轮轴711,联轴器712,机座8,伺服电机安装支座901,伺服电机902,伺服电机驱动器903,单片机904,数模转换器905,电压放大器906,变送器907,低通滤波器908,模数转换器909。

具体实施方式

[0053] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于此。
[0054] 如图1所示,本发明所述一种盘式摩擦加载系统,包括摩擦加载主轴装置、传动装置、机座8、压力传感器601、压力闭环控制装置和动力驱动装置;通过精确控制摩擦压力,产生所需要摩擦力矩。
[0055] 如图1和图2所示,所述摩擦加载主轴装置包括转轴1、摩擦盘3、卡钳4和摩擦片5。所述转轴1两端通过转轴支撑2安装在基座8上,转轴支撑2起到支撑整个转轴1的作用;所述转轴1一端开有键槽和轴肩,便于和外部设备连接。所述摩擦盘3通过螺栓安装在所述转轴1中间。
[0056] 所述卡钳4包括卡钳钳体401、卡钳安装螺栓402和卡钳安装支座403;所述卡钳4下部开有通孔,所述卡钳钳体401通过所述卡钳安装螺栓402与卡钳安装支座403的一端连接;所述卡钳安装支座403的另一与机座8连接;所述卡钳钳体401两侧的导槽中安装有对称布置的摩擦片5,起到导向作用。所述摩擦片5与摩擦盘3的位置相对应,且相互接触;
[0057] 所述摩擦片5包括依次布置的摩擦材料501、摩擦片背板502和橡胶垫503;所述摩擦材料501的一侧与摩擦片背板502的一侧连接;摩擦片背板502的另一侧与橡胶垫503连接。所述摩擦片5为两块,其安装位置对称,所述摩擦材料501有一定的厚度,摩擦片背板502为钢板,摩擦片5对称的安装在所述卡钳钳体401的左右两个导槽中;所述摩擦材料501和所述摩擦片背板502通过高温压合在一起,只能沿导槽导向方向微小位移,工作时所述摩擦片5被压紧到所述摩擦盘3表面;所述摩擦片背板502沿长度方向设有凸缘,可与所述卡钳钳体
401的导槽配合安装,具有导向作用。所述摩擦材料501因磨损而厚度减小时,所述摩擦片背板502在所述传动装置7推力的作用下,可沿摩擦盘方向移动,这样可补偿磨损量,提高了加载精度和稳定性。所述橡胶垫503粘贴在所述摩擦片背板502上,可减小因摩擦加载系统工作时引起的沿轴向的振动,起到缓冲和减振的作用。
[0058] 所述压力传感器601一端压在所述摩擦片5的背面所述橡胶垫503上,另一端通过螺栓与所述传动装置7的顶杆702通过螺丝连接;所述压力传感器601可检测所述摩擦片5和所述摩擦盘3之间的压力;所述压力传感器支座602起到支撑所述压力传感器601的作用,并具有定位导向的作用,使所述传感器只能沿轴向移动,并且是小位移,压力传感器支座602下部安装在所述机座8上。
[0059] 如图3和4所示,所述传动装置7为正压力加载传动装置7,包括顶杆与传感器安装螺丝701、顶杆702、模具弹簧Ⅰ7031、模具弹簧Ⅱ7032、螺母7051、螺母安装螺栓7052、丝杠7041、、丝杠支撑7042、滑块706、导轨707、导轨支座708、大齿轮709、小齿轮710、联轴器712和小齿轮轴711;所述传动装置7左右对称地安装在摩擦片5的两边。
[0060] 所述顶杆702通过顶杆与传感器安装螺丝701安装在所述压力传感器601的螺丝孔中,中间设有凸台,凸出1mm,凸台轴线和所述压力传感器601的轴线重合并与其受力区域接触,可保证压力传感器601受力均匀对称,不会产生偏载的情况;
[0061] 所述顶杆702另一端设有导柱,伸入到所述模具弹簧Ⅰ7031和模具弹簧Ⅱ7032的内部,起到导向和保护弹簧的作用;所述螺母7051与所述弹簧Ⅰ7031和模具弹簧Ⅱ7032接触的区域设有导柱,可伸入弹簧内部,起到保护弹簧的作用。
[0062] 所述模具弹簧Ⅰ7031、模具弹簧Ⅱ7032一端套在所述顶杆702的导柱上,另一端套在所述螺母7051的导柱上。模具弹簧两端都有导柱伸入,起到保护弹簧的作用。
[0063] 所述丝杠7041与所述螺母7051旋合;所述丝杠7041两端分别通过丝杠支撑7042安装在基座8上;所述丝杠7041只能旋转,不能沿轴向移动。
[0064] 所述螺母7051下部通过螺母安装螺栓7052与滑块706连接;所述螺母7051固定在所述滑块706上,所述滑块706安装在所述导轨707上,可沿导轨707移动,不能旋转。所述丝杠7041、螺母7051的螺纹满足自锁条件,螺母7051不会因所述摩擦片5的反力而后退。
[0065] 所述导轨707通过螺栓与导轨支座708的一端连接;所述导轨支座708的另一端安装在所述机座8上。
[0066] 所述小齿轮710安装在所述小齿轮轴711上;所述大齿轮709安装在所述丝杠7041与所述螺母7051旋合的一端;所述小齿轮710与所述大齿轮709啮合,传动比为3;所述传动装置7的小齿轮轴711一端设有支撑,另一端通过所述联轴器712与动力驱动装置连接。
[0067] 所述动力驱动装置包括伺服电机902和伺服电机驱动器903,伺服电机902和伺服电机驱动器903电连接。所述伺服电机902通过所述伺服电机安装支座901安装在所述机座8上。
[0068] 如图5所示,所述压力闭环控制装置包括:单片机904、数模转换器905、电压放大器906、变送器907、低通滤波器908和模数转换器909。所述单片机904、数模转换器905、电压放大器906、伺服电机驱动器903、伺服电机902、压力传感器601、变送器907、低通滤波器908和模数转换器909依次闭环连接。
[0069] 所述单片机904根据压力传感器601输出的信号,可闭环控制伺服电机902转动,以调整摩擦片5和摩擦盘3之间的压力,以达到摩擦加载系统所需要的加载设定值,即摩擦力矩。
[0070] 本系统工作开始时,所述单片机904将依据设定载荷,计算产生设定的载荷需要所述摩擦片5和摩擦盘3之间产生多大的压力,根据设定的载荷输出数字信号;所述数模转换器905将所述单片机904输出的数字信号转换为模拟电压信号;所述电压放大器906将所述数模转换器905输出的模拟电压信号放大;所述伺服电机驱动器903接受所述电压放大器906输出的电压信号来控制所述伺服电机902转动;所述伺服电机902采用速度控制模式;所述传动装置7将所述伺服电机902的转动转换为所述摩擦片5和所述摩擦盘3之间的压力;所述压力传感器601实时检测所述摩擦片5和摩擦盘3之间的压力,并输出压力信号;所述变送器907将所述压力传感器601输出的压力信号放大;所述低通滤波器908将过滤掉所述变送器907输出压力信号中的高频信号;所述模数转换器909将所述低通滤波器908输出的模拟信号转换为数字信号;所述单片机904接收到所述模数转换器909的电压信号后,与计算压力进行对比;如果所述摩擦片5和摩擦盘3之间的压力没有达到计算值,则控制伺服电机继续转动;如果所述摩擦片5和摩擦盘3之间的压力达到计算值,则控制伺服电机停止转动。
[0071] 如图6所示,本发明所述盘式摩擦加载系统的摩擦加载控制方法,包括如下步骤:
[0072] 本实施例以所需加载载荷值40N.m,灰铸铁摩擦盘,陶瓷摩擦片内径120mm、外径150mm为例。
[0073] 步骤S1、通过单片机904设定载荷值T=40N.m、摩擦系数μ=0.3、摩擦片内径R1=120mm、摩擦片外径R2=150mm,伺服电机临界转速值Ω=1r/min,当电机速度低于Ω时,以原速度运转;
[0074] 步骤S2、所述单片机904计算产生设定载荷值时所需所述摩擦片5和所述摩擦盘3之间的压力P,计算公式如下:
[0075]
[0076] 上式中R1为摩擦片内径、R2为摩擦片外径、T为设定的载荷值、μ为摩擦片和摩擦盘之间的摩擦系数,无量纲,R1、R2、T、P的单位分别为:m、m、N.m、N;
[0077] 步骤S3、启动所述伺服电机902,并以ω的转速转动,ω=20r/min,置力检测次数i=1;
[0078] 步骤S4、两个所述压力传感器601输出的压力分别为F1和F2,F1和F2经所述变送器907、低通滤波器908和模数转换器909处理后被所述单片机904采集;
[0079] 步骤S5、所述单片机904计算所述摩擦片5和摩擦盘3实际压力与设定压力之间的差值;计算公式如下:
[0080]
[0081] F1、F2的单位分别为N、N;
[0082] 步骤S6、如果 则执行步骤7,否则执行步骤S9;
[0083] 步骤S7、将所述伺服电机902速度减小到原来的一半,即
[0084] 步骤S8、如果ω≤Ω时,则在每个检测周期内所述伺服电机902在ΔP=0之前转速不再调整,即步骤S6和步骤S7不在执行;如果ω>Ω时,则在每个检测周期内继续执行步骤S6和步骤S7;
[0085] 步骤S9、使压力检测次数加1,即i=i+1;
[0086] 步骤S10、如果ΔP=0,则执行步骤S11;如果ΔP>0,则执行步骤S4;
[0087] 步骤S11、关闭所述伺服电机902,伺服电机停止转动。
[0088] 上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。