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专利号: 2017102599779
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种粘滑运动试验装置,包括机座(1),机座(1)的顶板(1A)底部安装有二维移动平台(2),机座(1)的底板(1B)上安装有转动装置(3),其特征在于,转动装置(3)上安装下摩擦件(11),下摩擦件(11)根据转动装置(3)设定的速度和方向进行转动;

二维移动平台(2)底部固定有应变式力传感器(14),应变式力传感器(14)的底部设置有与之接触并固定的法兰盘(4);

所述法兰盘(4)和转动装置(3)之间还设置有编码器(5)、固定轴(6)和横梁(7),固定轴(6)穿过编码器(5)的中心孔并与之固定,固定轴(6)的一端固定在法兰盘(4)的内孔,另一端固定在横梁(7)的中心内孔,横梁(7)和固定轴(6)之间还设置有扭转弹簧(13),扭转弹簧(13)一端安装在横梁(7)的中心内孔附近,另一端安装在固定轴(6)底端卡槽内;

横梁(7)下表面两侧对称固定有两个应变式摩擦力传感器(8),两个应变式摩擦力传感器(8)分别固定连接两个夹具(9),每个夹具(9)上夹持一个上摩擦件(10);

两个上摩擦件(10)与下摩擦件(11)相接触;

二维移动平台(2)、应变式力传感器(14)、转动装置(3)与控制系统电连接,两个应变式摩擦力传感器(8)与信号测试分析系统电连接,编码器(5)与计算机电连接。

2.根据权利要求1所述的粘滑运动试验装置,其特征在于,所述转动装置(3)包括:固定在机座(1)的底板(1B)上的第一同步带轮(3A)和第二同步带轮(3D);

第一同步带轮(3A)上设置有伺服电机(3B),伺服电机(3B)通过轴与第一同步带轮(3A)连接并驱动第一同步带轮(3A)转动;

第一同步带轮(3A)通过同步带(3C)和第二同步带轮(3D)连接并带动第二同步带轮(3D)转动;

第二同步带轮(3D)上设置有工作平台(3E),第二同步带轮(3D)与工作平台(3E)的轴连接并带动工作平台(3E)转动,工作平台(3E)的上表面固定下摩擦件(11);

轴支撑架(3F)固定在机座(1)的底板(1B)上支撑第二同步带轮(3D)和工作平台(3E)的轴承。

3.根据权利要求1所述的粘滑运动试验装置,其特征在于,所述二维移动平台(2)包括:固定在机座(1)的顶板(1A)底部的第一步进电机(2F);

与第一步进电机(2F)的输出轴通过联轴器连接的垂向滚珠丝杆装置(2E);

安装在滚珠丝杆装置(2E)的丝杆螺母上的垂直滑块(2A),垂直滑块(2A)底部设有水平燕尾槽导轨(2B);

固定在机座(1)的顶板(1A)底部的垂直支撑导轨(2G),垂直滑块(2A)安装在垂直支撑导轨(2G)上,第一步进电机(2F)通过垂向滚珠丝杆装置(2E)驱动垂直滑块(2A)在垂直支撑导轨(2G)上沿竖直方向上下滑动;

安装在水平燕尾槽导轨(2B)上且可在水平燕尾槽导轨(2B)上沿水平方向滑动的水平滑块(2D),水平滑块(2D)的底部与应变力传感器(14)连接;

固定在垂直滑块(2A)一侧的第二步进电机(2H);

一端与第二步进电机(2H)的输出轴通过联轴器连接的水平丝杆装置(2C),水平丝杆装置(2C)的丝杆螺母与水平滑块(2D)固定,通过旋转水平丝杆装置(2C)的丝杆螺母可使水平滑块(2D)在水平丝杆装置(2C)上沿水平方向移动。

4.根据权利要求1所述的粘滑运动试验装置,其特征在于,所述横梁(7)与固定轴(6)通过角接触球轴承(12)连接,角接触球轴承(12)的外圈与横梁(7)的中心内孔过盈配合,其内圈与固定轴(6)过盈配合。

5.根据权利要求1所述的粘滑运动试验装置,其特征在于,所述固定轴(6)与法兰盘(4)通过第一锁紧螺钉(4A)锁紧,与编码器(5)通过第二锁紧螺钉(5A)锁紧。

6.根据权利要求1所述的一种粘滑运动试验装置,其特征在于,所述编码器(5)和横梁(7)之间通过Z型钢片(5B)螺钉联接。

7.根据权利要求1所述的一种粘滑运动试验装置,其特征在于,所述应变式摩擦力传感器(8)为单向应变式力传感器,量程为0~100N,灵敏度为0.3mv/V,线性度0.1N。

8.根据权利要求1所述的一种粘滑运动试验装置,其特征在于,所述编码器(5)为绝对式编码器,量程为0~360°,分辨率为10″,精度为±20″,波特率为115.2Kb/s。

9.根据权利要求1所述的一种粘滑运动试验装置,其特征在于,所述应变式力传感器(14)量程为5~500N,精度为0.025N。