一种多场耦合的电模拟摩擦片惯性缩比试验台的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属摩擦材料摩擦磨损性能试验机领域，具体涉及一种多场耦合的电模拟摩擦片惯性缩比试验台。
【背景技术】
[0002]近年来，随技术的进步，交通工具的载重量、速度快速提高，其安全性越来越受到重视，而对于交通工具来讲，保证其安全性最重要的部件就是制动摩擦部件，因此制动摩擦部件的性能及其测试受到了广泛的关注和研究。我国在汽车，轨道交通工具制动摩擦部件材料的研制、应用和生产领域的技术水平较发达国家仍有较大差距，尚不能满足汽车、轨道交通装备行业快速发展的要求，而制约制动摩擦部件材料研制开发的瓶颈因素包括材料的配方、生产工艺以及检测设备和技术等，而其中检测设备和技术是保证制动摩擦部件的可靠性，推动制动摩擦部件科研成果向市场转化的重要环节和决定性因素。
[0003]制动摩擦部件的性能测试主要包括摩擦材料的密度、硬度、冲击强度、剪切强度和摩擦磨损性能等，其中对摩擦磨损性能的检测是核心内容，摩擦磨损性能主要包括了摩擦材料在不同工作温度下的摩擦因数稳定性和磨损率等，摩擦磨损性能测试的主要技术难点包括实验温度的控制、实验载荷的确定和模拟惯量的测试与选择，其中尤其是模拟惯量的测试与选择。
[0004]由于汽车和轨道交通载重量和运行速度的快速增加，以往常用的制动摩擦部件1:1惯量试验机已难以满足实际需要，目前国际上对汽车和轨道客车制动摩擦部件测试的核心和最具权威性的测试设备为惯性台架，惯性台架功能齐全，控制手段先进，工况模拟性强，而缩比惯性试验机的主要工作原理又可以分为机械模拟量惯性台架和电模拟量惯性台架，其中电模拟量惯性台架有结构简洁、惯量连续和能够对阻力引起的惯量模拟误差进行补偿和精简惯性台架结构等诸多优点，可以更好的满足摩擦材料测试对效率和精确度的要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种可进行电模拟惯量、不采用1:1实物而采用缩比式样、具有和惯性台架试验台功能相同或相似、可采用和惯性台架试验台相同试验的多场耦合的电模拟摩擦片惯性缩比试验台。
[0006]本发明由机架A、主轴驱动系统B、飞轮拆卸支架C、滑台系统D、液压系统E、冷却装置F、除尘装置G和计算机I组成，其中:主轴驱动系统B的电机8经垫铁32固接于机架A的顶板5的左部，主轴驱动系统B的左轴承座15和右轴承座20的底部固接于机架A的顶板5的中部；滑台系统D经其上的转动圆盘55活动连接于机架A的顶板5右部，主轴驱动系统B的主轴线和滑台系统D中传感器主轴47的轴线在一条轴线上，且与机架A的顶板5距离相同；滑台系统D通过固接于转动圆盘55下面中心的转动轴Π 77活动连接于机架A的顶板5上面;滑台系统D的步进电机59固接于机架9的顶板5下面;计算机1、除尘装置G、冷却装置F和液压系统E自左至右固接于机架A的底板2，其中除尘装置G、冷却装置F、液压系统E、主轴驱动系统B的电机8和滑台系统D的步进电机80由计算机I控制；飞轮拆卸支架C中前支架I的安装板Π 43和安装板141经螺钉与左轴承座15和右轴承座20的前侧固接;飞轮拆卸支架C中后支架H的安装板ΙΠ45和安装板IV53经螺钉与左轴承座15和右轴承座20的后侧固接。
[0007]所述的机架A为框架结构，由底板2、顶板5、立柱13、立柱Π 4、立柱ΙΠ6和立柱IV7组成，底板2四角经立柱13、立柱Π 4、立柱ΙΠ6和立柱IV7，与顶板5四角固接。
[0008]所述的主轴驱动系统B由电机8、左联轴节9、右联轴节10、飞轮111、螺钉112、滚子链轮13、端盖14、左轴承座15、左飞轮安装器16、主轴17、右飞轮安装器18、隔套Π 19、右轴承座20、电刷21、集流环22、集流环安装座23、绝缘层124、振动模块25、飞轮V 26、飞轮IV27、飞轮ΙΠ28、飞轮Π 29、隔套130和尼龙棒31组成，其中电机右端的输出轴与左联轴节9固接;左联轴节9经6根尼龙棒31与右联轴节10连接;右联轴节10、飞轮111、滚子链轮13、左轴承座15、隔套Π 19、飞轮Π 27、左飞轮安装器18、飞轮ΙΠ28、飞轮IV29、右飞轮安装器20、飞轮V30、隔套121、右轴承座20、振动模块25、绝缘层124、集流环22、集流环安装座23在主轴17上自左至右排列，其中右联轴节10、滚子链轮13、振动模块25和绝缘层124与主轴17固接;集流环22与集流环安装座23固接;飞轮Ill经螺钉112固接于右联轴节10右端;端盖114固接于左轴承座15左端；左轴承座15和右轴承座20中的轴承内圈与主轴17过盈配合；隔套Π 19和隔套130与主轴17活动连接;飞轮Π 29和飞轮ΙΠ28与左飞轮安装器16固接，飞轮IV27和飞轮V26与右飞轮安装器18固接，左飞轮安装器16和右飞轮安装器18与主轴17固接；电刷21设于主轴17上绝缘层24的右端。
[0009]所述的飞轮拆卸支架C由前支架I和后支架H组成，且前支架I和后支架H为对称结构，前支架I的横梁133和后支架H的横梁Π 47上设有相同的滑槽42;前支架I中立板Π 44后端固接安装板Π 43，立板Π 44前端固接横梁133左端;立板140后端固接安装板141，立板140前端固接横梁133右端;滑动轴134、滑动轴Π 35、滑动轴ΙΠ36和滑动轴IV37活动连接于横梁133的滑槽中；后支架H中立板ΙΠ46前端固接安装板ΙΠ45，中立板ΙΠ46后端固接横梁Π47左端，立板IV52前端固接安装板IV53，立板IV52后端固接横梁Π47右端;滑动轴V48、滑动轴VI49、滑动轴W50、滑动轴VI51活动连接于横梁Π47的滑槽中。
[0010]所述的滑台系统D由制动钳安装座54、固定电极55、绝缘层Π56、端盖Π 57、加载支座立板158、传感器主轴59、支臂60、滑座支撑臂调整盖板61、加载支座立板Π 62、电极弹簧
63、支撑板164、滑台上板65、滑台下板66、转动圆盘67、压力传感器68、Y向滑槽69、支撑板Π70、转动轴171、X向滑槽72、液压弧形伸缩板73、轴承174、轴承Π 75、轴承ΙΠ76、转动轴Π 77、齿轮178、齿轮Π 79、步进电机80组成，其中步进电机80、转动圆盘67、滑台下板66、滑台上板65自下而上顺序排列，其中步进电机80的输出轴上固接齿轮Π 79，齿轮178固接于转动轴Π77下端，齿轮178与齿轮Π 79啮合;转动圆盘67上面经X向滑槽72与滑台下板66下面滑动连接，滑台下板66上面经Y向滑槽69与滑台滑台上板65滑动连接;支撑板164下端固接于滑台上板65上表面右部，支撑板Π 70下端固接于滑台上板65上表面左部，支撑板Π 70上端与加载支座立板158下端的转动轴171活动连接，支撑板164经弧形伸缩板73与加载支座立板Π62活动连接;转动轴71的圆心与弧形伸缩板73的圆弧圆心重合;滑座支撑臂调整盖板61固接于加载支座立板158和加载支座立板Π 62上端，传感器主轴59左部经装于加载支座立板158中心孔的轴承174，与加载支座立板158活动连接;传感器主轴59右部经装于加载支座立板Π 62中心孔的轴承Π 75，与加载支座立板Π 62活动连接;传感器主轴59中部固接支臂60;端盖Π 57固接于加载支座立板158中心孔上;压力传感器68固接于滑台上板65上表面，且压力传感器68上端与支臂60接触;传感器主轴60左端固接制动钳安装座54，制动钳安装座54上置有固定电极55;绝缘层Π 56位于制动钳安装座54和端盖Π 57之间，与传感器主轴60固接;电极弹簧63固接于加载支座立板Π 62右侧。
[0011 ]所述电机8的内部设有光电编码器。
[0012]本发明的有益效果在于:
[0013]1.本发明提供了一种适合于利用小样试件进行试验的摩擦磨损性能检测试验台，该试验台与克服了以往小样试验机惯量模拟方式单一、惯量模拟不准确、应用范围小等缺点，该试验台具有模拟性好，功能齐全。应用范围大等优点，试验效率大为提高。
[0014]2.本发明可模拟在多种状态下摩擦制动盘的工作状态，具有模拟工况复杂度高测试结果更为准确的特点。
[0015]3.本发明设计原理依据相似原理，确定摩擦材料缩比试验的试验模拟准则、物理模拟量及其相似常数，利用模拟I: I试验的摩擦材料缩比试验原理，设计以一种小样缩比试验台。设备外观几何尺寸大为减小，制造费用和试验费用大为降低。
[0016]4.本发明应用电惯量模拟控制系统来提高惯量模拟精度，以减小测试误差，使得测试更加的精确，测量范围更兼广泛。
【附图说明】
[0017]图1为多场耦合的电模拟摩擦片惯性缩比试验台主视图
[0018]图2为机架示意图
[0019]图3为主轴驱动系统主视图
[0020]图4为左、右联轴器主视图
[0021]图5为飞轮拆卸装置主视图
[0022]图6为飞轮拆卸装置俯视图
[0023]图7为飞轮拆卸装置左视图
[0024]图8为滑台主视图
[0025]图9为滑台左视图
[0026]图10为滑台俯视图
[0027]图11为a部分放大图
[0028]图12为加载支座立板轴承示意图
[0029]图13为滑台转动系统结构图
[0030]图14为轴承座侧视图
[0031]图15为滑台旋转示意图
[0032]图16为转动圆盘旋转示意