【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种启动摩擦力矩测试仪测控系统及测控方法，属于轴承检测。
技术介绍
1、轴承的启动摩擦力矩是指轴承在一定的径向力、轴向力和预紧力作用下，轴承内圈与外圈从静止到相对转动的瞬间所需要克服的阻力矩，它是评价轴承动态性能的重要指标，其值大小受轴承设计参数、加工质量、载荷、润滑条件等因素的影响，在航天、航空等高尖端使用领域的轴承，其启动摩擦力矩的大小影响着系统的精准度、灵敏度和灵活性，且由于轴承的启动摩擦力矩是一个离散的随机过程，其计算结果与实际值有较大的误差，因而使用测量的方法来有效地指导工程运用并对理论研究提供实验支持。
2、现有轴承摩擦力矩测量装置均是针对一个或一对轴承，对其施加一定的轴向力或径向力，测量其在给定受力条件下的摩擦力矩值，该方式不能真实地反映轴承在系统中工作时受到的真实摩擦力矩值，且针对该种摩擦力矩测试仪的机械结构及应用于该机械结构的测控系统及方法研究较少，因此针对应用于具体轴系中的微型滚动轴承，测量其在实际工况下回转方向上的启动摩擦力矩值是十分必要的课题。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种启动摩擦力矩测试仪测控系统及测控方法，解决了现有技术中尚未有应用于该机械结构的测控系统及方法的问题。
2、一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，启动摩擦力矩测试仪测控系统包括工控机、拓展板、数据采集模块和驱动加载模块，其中，工控机与拓展板双向连接，拓展板与驱动加载模块双向连接，数据采集模块与拓展板连接，驱动加载机构，设置有两个，对称设于启动摩擦力矩
3、进一步的，工控机，用于接收数据采集模块采集到的信号值，当判断采集到的信号值的变化规律达到预设条件时，向驱动加载模块发送命令，令其停止加载并带动校准轴对被测件归位；
4、拓展板，用于将工控机、数据采集模块和驱动加载模块集成在一起，使得数据采集模块与工控机、工控机与驱动加载模块之间传递信息；
5、数据采集模块，用于对应被测件拉杆十字轴万向节某一回转方向上左、右两个方向的最大静摩擦力进行测量，并将采集到的信号值回传至工控机；
6、驱动加载模块，用于接受工控机的命令进行加载或停止加载，及被测件的归位。
7、进一步的，数据采集模块包括第一力传感器、第二力传感器、第一数据采集卡和第二数据采集卡，第一力传感器与第一数据采集卡连接，第二力传感器和第二数据采集卡连接，第一数据采集卡和第二数据采集卡均与拓展板连接。
8、进一步的，驱动加载模块包括左加载电机驱动器、左加载电机、复位电机驱动器、复位电机、右加载电机驱动器和右加载电机，左加载电机驱动器和左加载电机信号连接，复位电机驱动器和复位电机信号连接，右加载电机驱动器和右加载电机信号连接。
9、进一步的，扩展板包括usb接口集成芯片、usb转串口芯片、rs-485通信接口芯片、24v电源、12v降压芯片、5v降压芯片和3.3v降压芯片，24v电源、12v降压芯片、5v降压芯片和3.3v降压芯片依次电性连接，24v电源直接向左加载电机驱动器、复位电机驱动器和右加载电机驱动器供电，降压后的12v电源向左加载电机、复位电机和右加载电机供电，降压后的5v电源为usb转串口芯片供电，降压后的3.3v电源同时为usb接口集成芯片和rs-485通信接口芯片供电，rs-485通信接口芯片供电同时与左加载电机驱动器、复位电机驱动器、右加载电机驱动器和usb转串口芯片双向信号连接，usb转串口芯片通过usb接口集成芯片与工控机双向信号连接，第一数据采集卡和第二数据采集卡均与usb接口集成芯片信号连接。
10、一种启动摩擦力矩测试仪测控方法，应用于上述的一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，一种启动摩擦力矩测试仪测控方法包括以下步骤：
11、s100、被测件装夹完成后，启动摩擦力矩测试仪，且测控系统上电，工控机控制测控系统完成初始化和自我检测；
12、s200、判断是否执行自动测量，若是，则执行s210；否则，执行s220；
13、s210、左、右两侧数据采集模块交替进行启动摩擦力矩数值信号采集，每次测量前后驱动加载模块均对被测件进行复位，在达到预设的测量次数后，连续测量完成；
14、s211、工控机判断实际测量次数是否大于预设测量次数，若是，则执行s212；否则，返回s210；
15、s212、工控机计算多次测量结果的标准偏差，如果超过系统设置的参考阈值，则判定测试数据不合格，需重新调整测量参数并对被测件的启动摩擦力矩值进行人工分析；若未超过系统设置的参考阈值，则判定测试数据合格，执行s230；
16、s220、工控机控制复位电机旋转，通过启动摩擦力矩测试仪的复位滑移平台带动校准轴向上运动将被测件复位后，复位电机减速至零并反转，校准轴下移回零；加载电机旋转，通过加载滑移平台带动驱动加载模块运动，力传感器实时采集两永磁体之间的斥力信号，根据力与力臂乘积显示测得摩擦力矩数值，当摩擦力矩数值达到最大值并开始下降时，加载电机减速至零并反转，驱动加载模块快速后退回零；此时控制复位电机旋转，通过复位滑移平台带动校准轴向上运动将被测件复位后，复位电机减速至零并反转，校准轴下移回零，单次测量完成，执行s230。
17、s230、测量结束。
18、进一步的，在s210中，包括以下步骤：
19、s211、驱动加载模块中的复位电机启动，对被测件复位；
20、s212、驱动加载模块的其中一侧的加载电机驱动器受工控机控制，驱动加载电机启动；
21、s213、工控机采集同侧力传感器输出的力传感器峰值信号，计算得到启动摩擦力矩值；
22、s214、工控机控制同侧加载电机驱动器驱动加载电机回零；
23、s215、工控机控制复位电机驱动器驱动复位电机对被测件复位；
24、s216、驱动加载模块异侧的加载电机驱动器受工控机控制，驱动加载电机启动；
25、s217、工控机采集异侧力传感器输出的力传感器峰值信号，计算得到启动摩擦力矩值；
26、s218、工控机控制异侧加载电机驱动器驱动加载电机回零。
27、进一步的，在s220中，包括以下步骤：
28、s221、复位校正单元对被测件复位；
29、s222、驱动加载模块的其中一侧的加载电机驱动器驱动加载电机启动；
30、s223、获得力传感器峰值信号，计算得到启动摩擦力矩值；
31、s224、同侧加载电机驱动器驱动加载电机回零。
32、一种存储介质，该存储介质上储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的一种启动摩擦力矩测试仪测控方法。
33、一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序，以实现上述的一种启动摩擦力矩测试仪测控方法。
34、本专利技术的有益效果：...
【技术保护点】
1.一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，其特征在于，所述启动摩擦力矩测试仪测控系统包括工控机、拓展板、数据采集模块和驱动加载模块，其中，所述工控机与拓展板双向连接，所述拓展板与驱动加载模块双向连接，所述数据采集模块与拓展板连接，所述驱动加载机构，设置有两个，对称设于启动摩擦力矩测试仪中测量工装的两侧。
2.根据权利要求1所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，其特征在于，所述数据采集模块包括第一力传感器、第二力传感器、第一数据采集卡和第二数据采集卡，所述第一力传感器与第一数据采集卡连接，所述第二力传感器和第二数据采集卡连接，所述第一数据采集卡和第二数据采集卡均与所述拓展板连接。
4.根据权利要求3所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，其特征在于，所述驱动加载模块包括左加载电机驱动器、左加载电机、复位电机驱动器、复位电机、右加载电机驱动器和右加载电机，左加载电机驱动器和左加载电机信号连接，复位电机驱动器和复位电机信号连接，右加载电机驱动器和右加载电机信号连接。
5.根据权
6.一种启动摩擦力矩测试仪测控方法，应用于权利要求1-5任一项所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，其特征在于，所述一种启动摩擦力矩测试仪测控方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控方法，其特征在于，在S210中，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控方法，其特征在于，在S220中，包括以下步骤：
9.一种存储介质，该存储介质上储存有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6-8任一项所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控方法。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现权利要求6-8任一项所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控方法。
...【技术特征摘要】
1.一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，其特征在于，所述启动摩擦力矩测试仪测控系统包括工控机、拓展板、数据采集模块和驱动加载模块，其中，所述工控机与拓展板双向连接，所述拓展板与驱动加载模块双向连接，所述数据采集模块与拓展板连接，所述驱动加载机构，设置有两个，对称设于启动摩擦力矩测试仪中测量工装的两侧。
2.根据权利要求1所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，其特征在于，所述数据采集模块包括第一力传感器、第二力传感器、第一数据采集卡和第二数据采集卡，所述第一力传感器与第一数据采集卡连接，所述第二力传感器和第二数据采集卡连接，所述第一数据采集卡和第二数据采集卡均与所述拓展板连接。
4.根据权利要求3所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，其特征在于，所述驱动加载模块包括左加载电机驱动器、左加载电机、复位电机驱动器、复位电机、右加载电机驱动器和右加载电机，左加载电机驱动器和左加载电机信号连接，复位电机驱动器和复位电机信号连接，右加载电机驱动器和右加载电机信号连接。
5.根据权利要求4所述的一种启动摩擦力矩测试仪测控系统，其特征在于，所述扩展板包括usb接口集成芯片、usb转串口芯片、rs-485通信接口芯片、24v电源、12v降压芯片、5v降压芯片和3.3v降压芯片，24v电源、12v降压芯片、5v降压芯片和3.3v降压芯片依次电性连...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔凡凯，崔文博，聂重阳，王平，应丽霞，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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