[发明专利]测力机构及具有该机构的往复式试验机

说明书

本公开提出一种测力机构及具有该机构的往复式试验机。测力机构包括两个力传感器以及摩擦力计算单元，两个力传感器分别设于托板上，并相对称地连接于加热台的沿冲程推杆轴向的前后两侧，两个力传感器被配置为分别测量摩擦副的一对摩擦力。摩擦力计算单元连接于两个力传感器并被配置为对一对摩擦力求差，并对求差后的摩擦力采用组合式形态滤波算法进行处理，得到摩擦副的摩擦力。

技术领域

本公开涉及摩擦磨损学试验技术领域，尤其涉及一种测力机构及具有该机构的往复式试验机。

背景技术

国内现有的高频往复式试验机研制水平良莠不齐，技术创新主要集中在外观改进或采用同等效果的技术方案进行替换以规避现有技术，缺乏深入研究往复式运动的振动原理，缺乏针对摩擦副之间的摩擦力建模分析，缺乏用于改进试验机测量精密度的原始创新。

同时国内现有高频往复式试验机磨损特性的试验与测量，使用磨癍直径进行考察润滑过程的好坏。对于摩擦系数只是粗略测量，定性判断摩擦情形的好坏，其摩擦系数测量区分性、重复性都无法满足定量研究。而使用高频往复式试验机对减摩剂、润滑油研究的需求越来越多，迫切需要提高此类试验机的摩擦系数测量精度，因此设计一套完整的摩擦力测量技术方案，提高此类试验机摩擦力、摩擦系数测量精度就很有必要。

发明内容

本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种测量精度较高的测力机构。

本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述测力机构的往复式试验机。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种测力机构，设置于往复式试验机，所述往复式试验机包括底座、激振器、冲程推杆、加热台、油盒和托板，所述激振器和所述托板分别设于所述底座，所述冲程推杆可往复移动地穿设于所述激振器并具有自由端，所述自由端设有试验球，所述加热台通过弹性支架设于所述托板上，所述油盒设于所述加热台上，所述试验片设于所述油盒并位于所述试验球下方，所述试验球和所述试验片界定摩擦副。其中，所述测力机构包括两个力传感器以及摩擦力计算单元，两个所述力传感器分别设于所述托板上，并相对称地连接于所述加热台的沿所述冲程推杆轴向的前后两侧，两个所述力传感器被配置为分别测量所述摩擦副的一对摩擦力。所述摩擦力计算单元连接于两个所述力传感器并被配置为对所述一对摩擦力求差，并对求差后的摩擦力采用组合式形态滤波算法进行处理，得到所述摩擦副的摩擦力。

根据本公开的另一个方面，提供一种往复式试验机，包括底座、激振器、冲程推杆、加热台、油盒和托板，所述激振器和所述托板分别设于所述底座，所述冲程推杆可往复移动地穿设于所述激振器并具有自由端，所述自由端设有试验球，所述加热台通过弹性支架设于所述托板上，所述油盒设于所述加热台上，所述试验片设于所述油盒并位于所述试验球下方，所述试验球和所述试验片界定摩擦副。其中，所述往复式试验机还包括本公开提出的且在上述实施方式中所述的测力机构。

由上述技术方案可知，本公开提出的测力机构及具有该机构的往复式试验机的优点和积极效果在于：

本公开提出的测力机构包括两个力传感器以及摩擦力计算单元，两个力传感器分别设于托板上，并相对称地连接于加热台的沿冲程推杆轴向的前后两侧，两个力传感器被配置为分别测量摩擦副的一对摩擦力。摩擦力计算单元连接于两个力传感器并被配置为对一对摩擦力求差，并对求差后的摩擦力采用组合式形态滤波算法进行处理，得到摩擦副的摩擦力。通过上述设计，本公开提出的测力机构能够通过两个参数相同的力传感器，对称放置于往复运动的摩擦副的两侧，同时输出一对摩擦力信号的差分式测力结构，测力机构放置于托板上，以此降低此类试验机中振动、热应力对摩擦力测量的干扰，同时使用组合式形态滤波算法对求差后的摩擦力进行处理，进一步提高摩擦力测量的精度。使用优化设计后的摩擦力测量装置的试验机，其换算的摩擦系数测量精度能达到小数点后百分位，区分度为0.01。

附图说明