一种摩擦感度测试的摩擦速度控制装置及其控制方法与流程

本发明涉及含能材料测试技术领域，更具体的说是涉及一种摩擦感度测试的摩擦速度控制装置及其控制方法。

背景技术：

摩擦感度测试是评价含能材料对外部刺激敏感程度的重要测试项目之一，对炸药配方设计与应用设计具有重要支撑作用，对以低感度为主要特征的钝感炸药尤为重要。然而，钝感炸药由于具有较低敏感性，常规摩擦感度测试装置所能施加的摩擦刺激强度难以达到其反应激发条件。为能够准确标定钝感炸药的摩擦感度，需要较长的摩擦行程。

在含能材料的摩擦感度测试中，以恒定的速度完成一定行程的摩擦作用将有助于对材料摩擦感度的准确认识。为尽量减少加速段长度，通常采用碰撞方式使带齿条摩擦板瞬间获得所需摩擦速度，带齿条摩擦板依靠碰撞所获得的动能完成与被测试样的高速摩擦过程，由于行程较短，速度衰减小，因此不需要对带齿条摩擦板的速度进行稳持控制。

而在钝感炸药测试的长摩擦行程中，若不对碰撞后的摩擦速度进行稳持控制，在摩擦阻力的影响下，带齿条摩擦板速度将明显下降，甚至无法完成所需行程的摩擦。因此需要一种可实现带齿条摩擦板瞬间加速后使速度稳持的方法及装置。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种摩擦感度测试的摩擦速度控制装置及其控制方法，用于解决现有的钝感炸药摩擦感度测试中无法实现摩擦速度稳持控制的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种摩擦感度测试的摩擦速度控制装置，包括调速马达、超越式离心离合器、带齿条摩擦板、带齿条摩擦板导向装置，调速马达的输出端与超越式离心离合器的一端连接，超越式离心离合器的另一端的连接轴上安装有齿轮，所述齿轮与带齿条摩擦板相啮合，带齿条摩擦板安装在带齿条摩擦板导向装置内，且带齿条摩擦板与带齿条摩擦板导向装置滑动连接。

摩擦感度测试的摩擦速度恒速控制方法是，带齿条摩擦板在通过大质量块碰撞获取初始速度后，采用超越式离心离合器自动连接提前以预设转速运行的调速马达，通过调速马达驱动客服带齿条摩擦板在运行过程中的摩擦阻力，使带齿条摩擦板以恒定速度完成全行程摩擦。

进一步的，所述超越式离心离合器包括外环和内环，所述外环与内环同心安装，调速马达的输出端与超越式离心离合器的外环相连，超越式离心离合器的内环连接轴上安装有齿轮，外环的内表面上连续的均布有多个锯齿形连接孔，所述内环上均布有多个矩形径向通孔，通孔内均安装有可在通孔内部自由滑动的离心滑块，离心滑块靠近回转中心一端通过阻尼弹簧与内环相连，离心滑块与外环的连接端为单侧斜面的尖端形状。

进一步的，所述调速马达和超越式离心离合器之间安装有扭矩限制器，调速马达的输出端与扭矩限制器的一端连接，扭矩限制器的另一端与超越式离心离合器的外环相连。

一种摩擦感度测试的摩擦速度控制方法，包括如下步骤：

a.调速马达先以与预设摩擦速度相匹配的转速运行，并通过扭矩限制器带动超越式离心离合器的外环转动；

b.带齿条摩擦板依靠与大质量块的碰撞在瞬间获取滑动初速度；

c.带齿条摩擦板获取初速度后由齿条结构带动齿轮转动，从而带动超越式离心离合器的内环转动；

d.内环转动带动其内部的离心滑块转动，离心滑块受到转动离心力，客服阻尼弹簧的拉力时将向径向滑出并滑入超越式离心离合器的外环的锯齿形连接孔内，使超越式离心离合器的内环与外环通过离心滑块连接在一起；

e.调速马达可通过超越式离心离合器的外环驱动内环转动，再通过与内环连接的齿轮驱动带齿条摩擦板以恒定速度运行。

优选的，当带齿条摩擦板单次运动行程完成时，可通过调速马达逆向驱动超越式离心离合器的外环转动，将离心滑块推出外环连接孔，使超越式离心离合器内外环连接可靠脱离。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1、本发明在工作时，摩擦感度测试的摩擦速度恒速控制方法是，带齿条摩擦板在通过大质量块碰撞获取初始速度后，采用超越式离心离合器自动连接提前以预设转速运行的调速马达，通过调速马达驱动客服带齿条摩擦板在运行过程中的摩擦阻力，使带齿条摩擦板以恒定速度完成全行程摩擦。

2、超越式离心离合器的离心滑块连接端的单侧斜面尖端结构与外环的锯齿形连接孔结构配合，在离心滑块易于滑入外环连接孔的同时，使得离心超越式离心离合器具有超越超越式离心离合器的单向传动特性，外环可以可靠的单向驱动内环转动，而当内环速度大于外环时连接可以可靠断开。因此当带齿条摩擦板获取的初速度大于调速马达预设转速时，离心滑块将从外环的连接孔内滑出，使内外环连接脱开，带齿条摩擦板速度在摩擦阻力作用下逐渐减小至与调速马达转速匹配时，超越式离心离合器完成连接，调速马达开始驱动带齿条摩擦板运动，实现连接过程对调速马达与传动系统机械部件的冲击最小。当带齿条摩擦板单次运动行程完成时，可通过调速马达逆向驱动超越式离心离合器外环转动将离心滑块推出外环连接孔，使超越式离心离合器内外环连接可靠脱离，防止由于内环与外环的夹紧力大于阻尼弹簧弹力时离心滑块无法复位。

3、本发明的带齿条摩擦板在运动快速停止时将对传动系统产生较大反向作用力矩，当反向作用力矩大于扭矩限制器设定力矩时，调速马达与传动系统的连接将通过扭矩限制器脱开，从而对调速马达形成有效保护。

附图说明

图1是本发明的摩擦感度测试的摩擦速度控制装置的结构示意图；

图2是本发明的超越式离心离合器的结构示意图。

图中标记：1-调速马达，2-扭矩限制器，3-超越式离心离合器，4-齿轮，5-带齿条摩擦板，6-摩擦板导向装置，7-外环，8-内环，9-离心滑块，10-阻尼弹簧。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1:

如图1所示，一种摩擦感度测试的摩擦速度控制装置，包括调速马达1、超越式离心离合器3、带齿条摩擦板5、带齿条摩擦板5导向装置，如图2所示，所述超越式离心离合器3包括外环7和内环8，所述外环7与内环8同心安装，调速马达1的输出端与超越式离心离合器3的外环7相连，超越式离心离合器3的内环8连接轴上安装有齿轮4，外环7的内表面上连续的均布有多个锯齿形连接孔，所述内环8上均布有多个矩形径向通孔，通孔内均安装有可在通孔内部自由滑动的离心滑块9，离心滑块9靠近回转中心一端通过阻尼弹簧10与内环8相连，离心滑块9与外环7的连接端为单侧斜面的尖端形状。所述齿轮4与带齿条摩擦板5相啮合，带齿条摩擦板5安装在带齿条摩擦板5导向装置内，且带齿条摩擦板5与带齿条摩擦板5导向装置滑动连接。本实施例中的带齿条摩擦板5导向装置有4个，两两相对设置。

摩擦感度测试的摩擦速度恒速控制方法是通过带齿条摩擦板5在通过大质量块碰撞获取初始速度后，采用超越式离心离合器3自动连接提前以预设转速运行的调速马达1，通过调速马达1驱动客服带齿条摩擦板5在运行过程中的摩擦阻力，使带齿条摩擦板5以恒定速度完成全行程摩擦。

优选的，所述调速马达1和超越式离心离合器3之间安装有扭矩限制器2，调速马达1的输出端与扭矩限制器2的一端连接，扭矩限制器2的另一端与超越式离心离合器3的外环7相连。本发明的带齿条摩擦板5在运动快速停止时将对传动系统产生较大反向作用力矩，当反向作用力矩大于扭矩限制器2设定力矩时，调速马达1与传动系统的连接将通过扭矩限制器2脱开，从而对调速马达1形成有效保护。

一种摩擦感度测试的摩擦速度控制方法，包括如下步骤：

a.调速马达1先以与预设摩擦速度相匹配的转速运行，并通过扭矩限制器2带动超越式离心离合器3的外环7转动；

b.带齿条摩擦板5依靠与大质量块的碰撞在瞬间获取滑动初速度；

c.带齿条摩擦板5获取初速度后由齿条结构带动齿轮4转动，从而带动超越式离心离合器3的内环8转动；

d.内环8转动带动其内部的离心滑块9转动，离心滑块9受到转动离心力，客服阻尼弹簧10的拉力时将向径向滑出并滑入超越式离心离合器3的外环7的锯齿形连接孔内，使超越式离心离合器3的内环8与外环7通过离心滑块9连接在一起；

e.调速马达1可通过超越式离心离合器3的外环7驱动内环8转动，再通过与内环8连接的齿轮4驱动带齿条摩擦板5以恒定速度运行。

超越式离心离合器3的离心滑块9连接端的单侧斜面尖端结构与外环7的锯齿形连接孔结构配合，在离心滑块9易于滑入外环7连接孔的同时，使得离心超越式离心离合器3具有超越超越式离心离合器3的单向传动特性，外环7可以可靠的单向驱动内环8转动，而当内环8速度大于外环7时连接可以可靠断开。因此当带齿条摩擦板5获取的初速度大于调速马达1预设转速时，离心滑块9将从外环7的连接孔内滑出，使内外环7连接脱开，带齿条摩擦板5速度在摩擦阻力作用下逐渐减小至与调速马达1转速匹配时，超越式离心离合器3完成连接，调速马达1开始驱动带齿条摩擦板5运动，实现连接过程对调速马达1与传动系统机械部件的冲击最小。

当带齿条摩擦板5单次运动行程完成时，可通过调速马达1逆向驱动超越式离心离合器3外环7转动将离心滑块9推出外环7连接孔，使超越式离心离合器3内外环7连接可靠脱离，防止由于内环8与外环7的夹紧力大于阻尼弹簧10弹力时离心滑块9无法复位。

带齿条摩擦板5在运动快速停止时将对传动系统产生较大反向作用力矩，当反向作用力矩大于扭矩限制器2设定力矩时，调速马达1与传动系统的连接将通过扭矩限制器2脱开，从而对调速马达1形成有效保护。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。