橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于非接触式应变测量领域，尤其涉及一种橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置及方法。测量装置包括CCD相机、连接机构、光端机、光纤滑环和移动工作站。CCD相机用于采集驱动齿图像；连接机构用于调节CCD相机位置，并支撑其他部件；光端机用于将数字图像转换为光纤信号；光纤滑环的转子通过线缆与光端机电性连接，定子通过线缆与移动工作站电性连接；移动工作站，用于接收光端机传输的光纤信号并对光纤信号进行数据分析和处理。本发明专利技术旨在能够准确、实时的对橡胶履带驱动齿进行应变量的测量，为橡胶履带机械或车辆结构优化设计和橡胶履带性能提升提供试验数据支撑，以避免履带驱动齿的断齿、裂齿、跳齿和脱带等状况带来的严重后果。重后果。重后果。

【技术实现步骤摘要】
橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置及方法


[0001]本专利技术属于非接触式应变测量领域，尤其涉及一种橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置及方法。

技术介绍

[0002]橡胶履带式自行机械或车辆根据履带的驱动方式不同，可以分为摩擦驱动型和强制驱动型。其中，摩擦驱动型橡胶履带主要依靠履带内表面与驱动轮之间的摩擦面传递驱动力，强制驱动型橡胶履带主要依靠履带的驱动齿与驱动齿轮互相啮合传递驱动力。
[0003]采用强制驱动型橡胶履带的车辆行驶过程中，在驱动轮作用下橡胶履带驱动齿的变形和应变情况是影响车辆行驶性能和橡胶履带寿命的重要因素。橡胶履带驱动齿不合理的变形和应变容易导致橡胶履带驱动齿的断齿、裂齿、跳齿和脱带等严重后果。为了避免这种情况的发生，需要在车辆行进中实时、准确的判断橡胶履带驱动齿的应变量是否在正常阈值范围内。但是目前现有技术中尚无相关可行的技术方案能够较为准确、实时的对行进中车辆的橡胶履带驱动齿应变量进行测量。
[0004]因此，亟需一种可以对行进中的橡胶履带车辆的橡胶履带驱动齿进行准确、实时应变测量的技术方案，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置及方法，旨在能够准确、实时的对行进中的橡胶履带式自行机械或车辆的橡胶履带驱动齿进行应变量的测量，得到啮合驱动齿实际的应变量，为橡胶履带机械或车辆结构优化设计和橡胶履带性能提升提供试验数据支撑，以避免履带驱动齿的断齿、裂齿、跳齿和脱带等状况带来的严重后果。本专利技术的具体内容如下：
[0006]一种橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置，设置于橡胶履带车辆驱动轴的一侧，包括CCD相机、连接机构、光端机、光纤滑环和移动工作站；
[0007]CCD相机设置于连接机构顶端，用于采集橡胶履带驱动齿图像；
[0008]连接机构为可调节结构，设置于橡胶履带车辆驱动轴的一端，用于调节CCD相机位置，并支撑CCD相机、光端机和光纤滑环；
[0009]光端机设置于连接机构远离橡胶履带车辆驱动轴一端的上端面，用于将CCD相机采集的数字图像转换为光纤信号；
[0010]光纤滑环，设置于连接机构远离橡胶履带车辆驱动轴一端的侧壁，包括定子和转子；转子通过线缆与光端机电性连接，定子通过线缆与移动工作站电性连接；
[0011]移动工作站，用于接收光端机传输的光纤信号并对光纤信号进行数据分析和处理。
[0012]在本专利技术的实施方式中，连接机构包括连接轴；连接轴设置为若干种尺寸规格，以适应不同型号的橡胶履带车辆；连接轴与橡胶履带车辆驱动轴沿轴线方向连接，其远离橡
胶履带车辆驱动轴的一端置有连接盘；若干种连接轴的连接盘尺寸规格相同。
[0013]在本专利技术的实施方式中，连接机构还包括底座；底座靠近橡胶履带车辆驱动轴的一端与连接盘连接，其另一端的侧壁设置有空心柱状的连接端；底座的上端面设置若干用于调节位置的轴向调节孔；光端机固定在底座的上端面。
[0014]在本专利技术的实施方式中，连接端侧壁置有通孔；通孔用于光端机与转子连接线缆的布线。
[0015]在本专利技术的实施方式中，连接机构还包括内套筒；内套筒设置于底座的上端面，按照轴向调节孔的位置固定在底座上，沿其竖直方向可伸缩的安装有外套筒；内套筒和外套筒相对应的位置设置有若干径向调节孔；外套筒依照径向调节孔的位置与内套筒固定。
[0016]在本专利技术的实施方式中，CCD相机固定在外套筒顶端，通过线缆与光端机电性连接，其数量大于等于2。
[0017]在本专利技术的实施方式中，外套筒顶端固定设置有支撑横梁；CCD相机设置于支撑横梁两端，其镜头朝向橡胶履带驱动齿。
[0018]在本专利技术的实施方式中，转子靠近底座的一端沿轴线方向固定在连接端上，其远离底座的一端与定子转动连接。
[0019]橡胶履带驱动齿非接触式应变测量方法，应用于橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置，具体方法包括：
[0020]S1，CCD相机通过采集喷涂散斑的橡胶履带驱动齿和标有编码点、非编码点以及带有两个标尺信息的标识板图像信息参数，建立CCD相机的世界坐标系，以确定被测橡胶履带驱动齿端面种子点的三维坐标；
[0021]S2，利用CCD相机获取橡胶履带驱动齿啮合图像数据信息；
[0022]S3，将橡胶履带驱动齿啮合图像数据信息，通过线缆传输至光端机，得到光端图像数据信息；
[0023]S4，利用光端机将光端图像数据信息转化为光纤信号，得到橡胶履带驱动齿啮合图像光纤信号；
[0024]S5，将橡胶履带驱动齿啮合图像光纤信号传输至移动工作站；
[0025]S6，利用移动工作站的光纤信号转换器对橡胶履带驱动齿啮合图像光纤信号进行处理，得到橡胶履带驱动齿啮合图像数字信号；
[0026]S7，利用移动工作站的应变量数据分析模型，对橡胶履带驱动齿啮合图像数字信号进行处理，得到橡胶履带驱动齿啮合应变量分析结果。
[0027]在本专利技术的实施方式中，利用移动工作站的应变量数据分析模型，对橡胶履带驱动齿啮合图像数字信号进行处理，得到橡胶履带驱动齿啮合应变量分析结果，包括：
[0028]S71，利用应变量数据分析模型将第一次获得的橡胶履带驱动齿啮合图像数字信号进行处理，得到种子点的第一三维坐标值；
[0029]S72，利用应变量数据分析模型将第二次获得的橡胶履带驱动齿啮合图像数字信号进行处理，得到种子点的第二三维坐标值；
[0030]S73，利用应变量数据分析模型将第N次获得的橡胶履带驱动齿啮合图像数字信号进行处理，得到种子点的第N三维坐标值，N为大于等于3的整数；
[0031]S74，利用应变量数据分析模型，以时间为横坐标，以种子点的X、Y、Z的三维坐标值
分别为纵坐标，建立三个应变量坐标系；
[0032]S75，利用应变量数据分析模型，将得到的三维坐标值分别标记到相对应的应变量坐标系，得到每个种子点三个方向的应变量变化曲线，即得到橡胶履带驱动齿啮合应变量变化曲线，为橡胶履带驱动齿的应变量测量提供数据参考。
[0033]本专利技术的有益效果是，采用CCD相机进行非接触式测量驱动齿的应变量，可以实现在橡胶履带式车辆行进中对啮合驱动齿进行实时、准确的测量，以得到啮合驱动齿实际的应变量。测量结果能够为橡胶履带机械或车辆结构优化设计和橡胶履带性能提升提供试验数据支撑，从而避免由于履带驱动齿的断齿、裂齿、跳齿和脱带等状况带来的严重后果。采用本专利技术提供的非接触式应变测量方法，可以在不破坏橡胶履带驱动齿结构的情况下，准确、实时测量橡胶履带驱动齿应变情况；利用连接机构支撑CCD相机并采用可调节结构，可以准确的采集待测驱动齿的图像。利用光端机将CCD采集的数字信号转化为光纤信号，可以快速无损的进行数据传输，以适应实时测量的需求。通过光纤滑环可以实现转动部分和固定部分的光纤数据传输，以避免由于实时测量带来数据线缠绕的问题。利用移动工作站进行数据处理，可以进行实时处理得到的图像信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置，其特征在于，所述测量装置设置于橡胶履带车辆驱动轴的一侧，包括CCD相机、连接机构、光端机、光纤滑环和移动工作站；所述CCD相机设置于所述连接机构顶端，用于采集所述橡胶履带驱动齿图像；所述连接机构为可调节结构，设置于所述橡胶履带车辆驱动轴的一端，用于调节所述CCD相机位置，并支撑所述CCD相机、光端机和光纤滑环；所述光端机设置于所述连接机构远离所述橡胶履带车辆驱动轴一端的上端面，用于将所述CCD相机采集的数字图像转换为光纤信号；所述光纤滑环，设置于所述连接机构远离所述橡胶履带车辆驱动轴一端的侧壁，包括定子和转子；所述转子通过线缆与所述光端机电性连接，所述定子通过线缆与所述移动工作站电性连接；所述移动工作站，用于接收所述光端机传输的光纤信号并对所述光纤信号进行数据分析和处理。2.根据权利要求1所述的橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置，其特征在于，所述连接机构包括连接轴；所述连接轴设置为若干种尺寸规格，以适应不同型号的所述橡胶履带车辆；所述连接轴与所述橡胶履带车辆驱动轴沿轴线方向连接，其远离所述橡胶履带车辆驱动轴的一端置有连接盘；若干种所述连接轴的所述连接盘尺寸规格相同。3.根据权利要求2所述的橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置，其特征在于，所述连接机构还包括底座；所述底座靠近所述橡胶履带车辆驱动轴的一端与所述连接盘连接，其另一端的侧壁设置有空心柱状的连接端；所述底座的上端面设置若干用于调节位置的轴向调节孔；所述光端机固定在所述底座的上端面。4.根据权利要求3所述的橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置，其特征在于，所述连接端侧壁置有通孔；所述通孔用于所述光端机与所述转子连接线缆的布线。5.根据权利要求3所述的橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置，其特征在于，所述转子靠近所述底座的一端沿轴线方向固定在所述连接端上，其远离所述底座的一端与所述定子转动连接。6.根据权利要求3所述的橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置，其特征在于，所述连接机构还包括内套筒；所述内套筒设置于所述底座的上端面，按照所述轴向调节孔的位置固定在所述底座上，沿其竖直方向可伸缩的安装有外套筒；所述内套筒和外套筒相对应的位置设置有若干径向调节孔；所述外套筒依照所述径向调节孔的位置与所述内套筒固定。7.根据权利要求6所述的橡胶履带驱动齿非接触式应变测量装置，其特征在于，所述CCD相机固定在所述外套筒顶端，通过线缆与所述光端机电性连接，其数量大...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵子涵，杜峰坡，赵晓东，刘明政，
申请(专利权)人：中国人民解放军三二一八一部队，
类型：发明
国别省市：