CN107014535B - 导电滑环摩擦力矩精确测量装置 - Google Patents
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Abstract
导电滑环摩擦力矩精确测量装置，涉及精密仪器测试领域；包括底座板、立板、导电滑环、顶板、滑环转子拨动圆环、测科计、测试圆盘、固定板和滑环转子端引出线；其中，底座板竖直固定在最底端；立板竖直固定安装在底座板的顶端；顶水平固定安装在立板的顶端；导电滑环固定安装在顶板下表面；导电滑环的底端固定安装有滑环转子拨动圆环；滑环转子拨动圆环固定安装在测试圆盘上表面；测试圆盘固定安装在固定板上表面；测试圆盘上表面的边缘处固定安装有测科计；滑环转子拨动圆环的下端同轴安装有滑环转子端引出线；本发明实现了准确测得导电滑环的启动摩擦力矩，且重复测同一只导电滑环，一致性较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种精密仪器测试领域，特别是导电滑环摩擦力矩精确测量装置。
背景技术
导电滑环在航天、航空、航海以及各种精密仪器领域都有广泛的应用，以实现两个相对转动的部件间的电功率或电信号的传输,避免相对转动时把导线扭断。导电滑环的基本要求为绝缘性能、接触电阻变化率、可靠性、环境适应性、寿命等。导电滑环摩擦力矩对导电滑环的噪声、寿命具有重大影响，是衡量导电滑环的一项重要指标，同时还影响着导电滑环应用系统的功率和控制精度。
目前，导电滑环摩擦力矩的测量方法一般如下所述，手持测力计拨动导电滑环转子圆周上的一点，可测量所需的启动摩擦力矩。但是应用这种测试方法反复测试测得的数据具有较大差异性，并且不同人测得的数据也有所不同，产生这种差异性的主要原因是每次用测力计拨动导电滑环转子的速度不同、拨动方向不同、手抖动等因素，因此这种测试方法具有较大的主观性，不可以作为一种科学的测试方法。并且96环导电滑环的引出导线长达1m，在摩擦力矩测试过程中，容易拖到地上或桌子上影响测试结果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供导电滑环摩擦力矩精确测量装置，提出了导电滑环摩擦力矩精确测量装置，实现了准确测得导电滑环的启动摩擦力矩，且重复测同一只导电滑环，一致性较高。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
导电滑环摩擦力矩精确测量装置，包括底座板、立板、导电滑环、顶板、滑环转子拨动圆环、测力计、测试圆盘、固定板和滑环转子端引出线；其中，底座板为矩形板状结构，竖直固定在最底端；立板为矩形板状结构，立板竖直固定安装在底座板的顶端；顶板为矩形板状结构，水平固定安装在立板的顶端，实现顶端密封；导电滑环固定安装在顶板下表面的中心位置；导电滑环的底端固定安装有滑环转子拨动圆环；滑环转子拨动圆环的下端固定安装在测试圆盘的上表面；测试圆盘固定安装在固定板的上表面；测试圆盘上表面的边缘处固定安装有测力计；测力计随测试圆盘同步转动；滑环转子拨动圆环的下端同轴安装有滑环转子端引出线；滑环转子端引出线竖直依次穿过滑环转子拨动圆环、测试圆盘和固定板。
在上述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，所述顶板的中心位置设置有滑环固定板；滑环板为圆盘结构，导电滑环固定安装在滑环固定板下表面的中心位置；通过拆卸滑环固定板实现对导电滑环的更换。
在上述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，所述固定板为中空环状结构，固定板内侧壁上设置有轴承。
在上述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，所述轴承的内侧壁固定安装有轴套；轴套为台阶状结构，轴套上部分的侧壁与测试圆盘的内壁接触；轴套下部分的侧壁与轴承的内侧壁接触，实现测试圆盘绕固定板的轴心转动。
在上述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，所述滑环转子拨动圆环为圆盘结构；滑环转子拨动圆环上表面的外边缘处竖直固定安装有插针。
在上述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，所述测力计水平放置，且一端指向滑环转子拨动圆环的圆心；测力计指向滑环转子拨动圆环圆心的一端处沿轴向设置有拨针；拨针与插针垂直接触，实现测力计带动滑环转子拨动圆环旋转。
在上述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，所述立板上用于固定安装固定板的固定孔为长腰形孔，实现立板沿竖直方向实现高度调节。
在上述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，所述底座板、立板、滑环固定板、顶板、测试圆盘和固定板均为硬铝合金材料；所述滑环转子拨动圆环材料为1Cr18Ni9Ti；所述轴套为铜材料。
在上述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，所述导电滑环直径为5-80mm；轴向长度为10-100mm。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明采用带轴承的机构拨动导电滑环的转子来测量摩擦力矩，测量精确，减少了主观因素的影响；
(2)本发明中的滑环固定板、滑环转子拨动圆环均是可更换的零件，不同种类的滑环可配套更换不同的滑环固定板和滑环转子拨动圆环，这样可拓宽导电滑环摩擦力矩测试装置的使用范围，更换方便，且不影响测试精度。
附图说明
图1为本发明导电滑环摩擦力矩精确测量装置主视图；
图2为本发明导电滑环摩擦力矩精确测量装置俯视图；
图3为本发明滑环转子拨动圆环示意图；
图4为本发明滑环转子拨动圆环示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
如图1所示为导电滑环摩擦力矩精确测量装置主视图，由图可知，导电滑环摩擦力矩精确测量装置，包括底座板1、立板2、导电滑环3、顶板5、滑环转子拨动圆环6、测力计7、测试圆盘8、固定板10和滑环转子端引出线12；其中，底座板1为矩形板状结构，竖直固定在最底端；立板2为矩形板状结构，立板2竖直固定安装在底座板1的顶端；顶板5为矩形板状结构，水平固定安装在立板2的顶端，实现顶端密封；导电滑环3固定安装在顶板5下表面的中心位置；其中，顶板5的中心位置设置有滑环固定板4；滑环板为圆盘结构，导电滑环3固定安装在滑环固定板4下表面的中心位置；通过拆卸滑环固定板4实现对导电滑环3的更换。导电滑环3的底端固定安装有滑环转子拨动圆环6；滑环转子拨动圆环6的下端固定安装在测试圆盘8的上表面；测试圆盘8固定安装在固定板10的上表面；测试圆盘8上表面的边缘处固定安装有测力计7；测力计7随测试圆盘8同步转动；滑环转子拨动圆环6的下端同轴安装有滑环转子端引出线12；滑环转子端引出线12竖直依次穿过滑环转子拨动圆环6、测试圆盘8和固定板10。
其中，固定板10为中空环状结构，固定板10内侧壁上设置有轴承11。轴承11的内侧壁固定安装有轴套9；轴套9为台阶状结构，轴套9上部分的侧壁与测试圆盘8的内壁接触；轴套9下部分的侧壁与轴承11的内侧壁接触，实现测试圆盘8绕固定板10的轴心转动。
底座板1、立板2、滑环固定板4、顶板5、测试圆盘8和固定板11均为硬铝合金材料；所述滑环转子拨动圆环6材料为1Cr18Ni9Ti；所述轴套9为铜材料。导电滑环3直径为5-80mm；轴向长度为10-100mm。
如图3所示为滑环转子拨动圆环示意图，由图可知，滑环转子拨动圆环6为圆盘结构；滑环转子拨动圆环6上表面的外边缘处竖直固定安装有插针13。
如图2所示为导电滑环摩擦力矩精确测量装置俯视图，由图可知，测力计7水平放置，且一端指向滑环转子拨动圆环6的圆心；测力计7指向滑环转子拨动圆环6圆心的一端处沿轴向设置有拨针14；拨针14与插针13垂直接触，实现测力计7带动滑环转子拨动圆环6旋转。
如图4所示为滑环转子拨动圆环示意图，由图可知，立板2上用于固定安装固定板10的固定孔15为长腰形孔，实现立板2沿竖直方向实现高度调节。
将导电滑环3装在该测试装置上，用手轻轻并均匀转动测试圆盘8，即可准确测得导电滑环的启动摩擦力矩，且重复测同一只导电滑环3，一致性较高。
测试圆盘8与轴套9通过轴承11装在支架部件的固定板10上，实现测试圆盘8与固定板10之间的相对转动；滑环固定板10、滑环转子拨动圆环6分别装在滑环定子、转子侧，并将其整体装在支架的顶板5上，滑环转子端引出线12可通过中心孔自然下垂，定子侧引出线可盘在支架顶板上，这样可减小滑环引线对滑环摩擦力矩测试的影响。将测力计7固定在测试圆盘8上，使测力计7的拨针14可触碰到滑环转子拨动圆环6上的柱状插针13，缓慢转动测试测试圆盘8，即可测出导电滑环的启动摩擦力矩。
优选地，所述支架部件用以支撑滑环测试部件，且立板2高达1.2m，可避免滑环转子端引出线12因拖到地上而影响测试结果。
优选地，将导电滑环3装在该测试装置的顶板5上，测试圆盘8通过轴承11装在支架部件的固定板10上，实现测试圆盘8与支架之间的相对转动。
优选地，滑环固定板4、滑环转子拨动圆环6均是可更换的零件，不同种类的滑环可配套更换不同的滑环固定板4和滑环转子拨动圆环6，这样可拓宽导电滑环摩擦力矩测试装置的使用范围，更换方便，且不影响测试精度。
优选地，所述固定板10在立板2上的固定孔15为长腰形孔，使固定板10在一定范围内可以调节高度，可根据滑环的长度调节固定板10的高度，拓宽了导电滑环摩擦力矩精确测量装置的适用范围。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (9)
1.导电滑环摩擦力矩精确测量装置，其特征在于：包括底座板(1)、立板(2)、导电滑环(3)、顶板(5)、滑环转子拨动圆环(6)、测力计(7)、测试圆盘(8)、固定板(10)和滑环转子端引出线(12)；其中，底座板(1)为矩形板状结构，竖直固定在最底端；立板(2)为矩形板状结构，立板(2)竖直固定安装在底座板(1)的顶端；顶板(5)为矩形板状结构，水平固定安装在立板(2)的顶端，实现顶端密封；导电滑环(3)固定安装在顶板(5)下表面的中心位置；导电滑环(3)的底端固定安装有滑环转子拨动圆环(6)；滑环转子拨动圆环(6)的下端固定安装在测试圆盘(8)的上表面；测试圆盘(8)固定安装在固定板(10)的上表面；测试圆盘(8)上表面的边缘处固定安装有测力计(7)；测力计(7)随测试圆盘(8)同步转动；滑环转子拨动圆环(6)的下端同轴安装有滑环转子端引出线(12)；滑环转子端引出线(12)竖直依次穿过滑环转子拨动圆环(6)、测试圆盘(8)和固定板(10)。
2.根据权利要求1所述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，其特征在于：所述顶板(5)的中心位置设置有滑环固定板(4)；滑环固定板(4)为圆盘结构，导电滑环(3)固定安装在滑环固定板(4)下表面的中心位置；通过拆卸滑环固定板(4)实现对导电滑环(3)的更换。
3.根据权利要求2所述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，其特征在于：所述固定板(10)为中空环状结构，固定板(10)内侧壁上设置有轴承(11)。
4.根据权利要求3所述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，其特征在于：所述轴承(11)的内侧壁固定安装有轴套(9)；轴套(9)为台阶状结构，轴套(9)上部分的侧壁与测试圆盘(8)的内壁接触；轴套(9)下部分的侧壁与轴承(11)的内侧壁接触，实现测试圆盘(8)绕固定板(10)的轴心转动。
5.根据权利要求4所述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，其特征在于：所述滑环转子拨动圆环(6)为圆盘结构；滑环转子拨动圆环(6)上表面的外边缘处竖直固定安装有插针(13)。
6.根据权利要求5所述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，其特征在于：所述测力计(7)水平放置，且一端指向滑环转子拨动圆环(6)的圆心；测力计(7)指向滑环转子拨动圆环(6)圆心的一端处沿轴向设置有拨针(14)；拨针(14)与插针(13)垂直接触，实现测力计(7)带动滑环转子拨动圆环(6)旋转。
7.根据权利要求6所述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，其特征在于：所述立板(2)上用于固定安装固定板(10)的固定孔(15)为长腰形孔，实现立板(2)沿竖直方向实现高度调节。
8.根据权利要求7所述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，其特征在于：所述底座板(1)、立板(2)、滑环固定板(4)、顶板(5)、测试圆盘(8)和固定板(10)均为硬铝合金材料；所述滑环转子拨动圆环(6)材料为1Cr18Ni9Ti；所述轴套(9)为铜材料。
9.根据权利要求8所述的导电滑环摩擦力矩精确测量装置，其特征在于：所述导电滑环(3)直径为5-80mm；轴向长度为10-100mm。
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