一种气缸摩擦力测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种气缸摩擦力测试装置及方法，该装置包括安装平台、运动传递部件、连接组件、被测部分、支撑部件和气缸压力控制系统。选取三个有杆腔和无杆腔活塞作用面积分别相等的气缸，把其中两个气缸相对安装，两气缸的有杆腔和无杆腔各自相互连通并外接气罐，通过常闭快速开关阀和相应的控制算法使得气罐压力为一恒定值，压缩空气作用在两气缸活塞上的压力可以相互抵消，通过拉压力传感器直接测得的力为两气缸摩擦力之和。采用上述相同的方法，分三次测出上述三个气缸两两相对安装下气缸摩擦力之和。最后，可通过求解三元一次方程组解出各气缸摩擦力。本发明专利技术所提出的气缸摩擦力测试装置及方法具有较好的测量精度和普适性。

A testing device and method of cylinder friction

【技术实现步骤摘要】
一种气缸摩擦力测试装置及方法
本专利技术涉及气缸摩擦力测试领域，具体是一种气缸摩擦力测试装置及方法。
技术介绍
气动系统以空气为工作介质具有污染小、成本低、结构简单和工作环境适应性好等众多优点，因此气动技术在当代得到了飞速的发展和广泛的应用。气缸作为气动系统中最常用的执行元件，气缸的摩擦力是评价气缸性能的一个重要指标，气缸的摩擦力的大小会直接影响气缸的定位精度、速度控制精度和运动过程的平稳性。为了准确测得气缸工作状态下的摩擦力，人们设计了各种测试气缸摩擦力的实验装置。这些气缸摩擦力测试装置可以分为两类：一类是通过间接测量一些物理量换算得到所测气缸运动状态下的摩擦力，例如中国专利201510230473.5提出的一种具有摩擦力估计功能的气缸。该装置通过位移传感器和压力传感器测得气缸活塞的运动速度和腔内压力，并根据所测数据和此装置中单片机的内置速度、压力-摩擦力对照表对气缸摩擦力进行估算，结果较为粗糙，准确性不高。另一类则是通过力传感器直接测量气缸稳定运动状态下的摩擦力，例如浙江大学陈剑锋在硕士论文《基于LuGre摩擦模型的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气缸摩擦力测试装置，其特征在于，/n包括安装平台、运动传递部件、连接组件(5)、被测部分、支撑部件和气缸压力控制系统，所述运动传动部件、支撑部件均安装在安装平台上；/n所述运动传递部件包括伺服电机(10)和滚珠丝杆机构(6)；滚珠丝杆机构(6)包括丝杆(14)、装在丝杆(14)上的滑台(15)，滑台(15)的下端面与安装平台上的轨道滑动连接；所述伺服电机(10)的转轴通过联轴器(13)与滚珠丝杆机构(6)的丝杆(14)一端相连；/n所述连接组件(5)包括连接平台(16)、S型拉压力传感器(22)、连接框(17)、外六角螺栓(25)和两个球铰；连接平台(16)固定安装在滑台(15)上，所...

【技术特征摘要】
20190902 CN 20191082357561.一种气缸摩擦力测试装置，其特征在于，
包括安装平台、运动传递部件、连接组件(5)、被测部分、支撑部件和气缸压力控制系统，所述运动传动部件、支撑部件均安装在安装平台上；
所述运动传递部件包括伺服电机(10)和滚珠丝杆机构(6)；滚珠丝杆机构(6)包括丝杆(14)、装在丝杆(14)上的滑台(15)，滑台(15)的下端面与安装平台上的轨道滑动连接；所述伺服电机(10)的转轴通过联轴器(13)与滚珠丝杆机构(6)的丝杆(14)一端相连；
所述连接组件(5)包括连接平台(16)、S型拉压力传感器(22)、连接框(17)、外六角螺栓(25)和两个球铰；连接平台(16)固定安装在滑台(15)上，所述S型拉压力传感器(22)放置在连接平台(16)上，在连接平台(16)上、位于S型拉压力传感器(22)一端的位置设有凸台(19)，所述凸台(19)上设有沉头孔，内六角螺栓穿过沉头孔与S型拉压力传感器(22)的左端螺纹紧固连接；连接框(17)放置在连接平台(16)上，并且凸台(19)、S型拉压力传感器(22)均位于连接框(17)内，所述连接框(17)靠近凸台(19)的一边为左端边框，连接框(17)左端边框内表面与凸台(19)左端面之间留有间隙；所述连接框(17)与的左、右两个边框上各设有一螺纹通孔；所述连接框(17)左端边框上的螺纹孔与球铰一(20)的螺纹杆连接并通过螺母(21)锁紧；所述外六角螺栓(25)先后拧进所述连接框(17)右侧和所述S型拉压力传感器(22)的右端面的螺纹孔，并且S型拉压力传感器(22)右端通过装在外六角螺栓(25)上的锁紧螺母(24)紧固；所述外六角螺栓(25)的头部设有螺纹孔，球铰二(26)的螺纹杆部分与外六角螺栓(25)头部的螺纹孔连接并通过螺母锁紧；
所述气缸压力控制系统包括第一气罐(48)、第二气罐(51)、常闭高速开关阀、压力传感器、气源(55)、数据采集卡、PWM信号发生器和PC机，所述两个气缸的无杆腔通过气管与第一气罐(48)连通，两个气缸的的有杆腔通过气管与第二气罐(51)连通。所述第一气罐(48)、第二气罐(51)分别与一对常闭高速开关阀相连，其中一个常闭高速开关阀与气源(55)相连，另一个常闭高速开关阀与气源(55)与与消音器(54)连接；所述第一气罐(48)、第二气罐(51)上设有压力传感器，用于检测气罐内的气压情况；所述压力传感器经数据采集卡与PC机相连；PC机经PWM信号发生器控制常闭高速开关阀控制气罐内压力。


2.如权利要求1所述气缸摩擦力测试装置，其特征在于，伺服电机的前端盖通过法兰(11)与滚珠丝杆机构(6)的端盖(12)固定连接。


3.如权利要求1所述气缸摩擦力测试装置，其特征在于，所述连接框(17)与凸台(19)垂直的一个边框上设有一通孔(23)，所述S型拉压力传感器(22)的信号线从通孔(23)导出。


4.如权利要求1所述气缸摩擦力测试装置，其特征在于，支撑部件包括支撑块组件(4)和三个龙门架组件，龙门架组件一(2)与支撑块组件(4)位于连接组件(5)的同一侧；龙门架组件二(7)、龙门架组件三(8)位于连接组件(5)的另一侧。


5.如权利要求4所述气缸摩擦力测试装置，其特征在于，所述龙门架组件包括滑块和龙门架；所述龙门架的支撑横梁上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱鹏飞，吴佳伟，顾振业，夏鹏，邹能祥，刘阳，张舒婷，张兵，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32