CN108489652A - 第三轨与受流器之间接触力的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种第三轨与受流器之间接触力的确定方法及装置，所述方法包括：获取应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，根据预设关系式确定接触力的大小。为第三轨与受流器之间接触力的准确确定提供了一种行之有效的方法，为判断受流器的工作情况、受流器滑靴与第三轨之间的相互作用关系以及受流器的受流效果提供数据支持。而且，本发明实施例中采用的应变测量元件为应变片，应变片测量精度高、线性度好，对设置空间要求低，安装方便且不会改变受流器的原有结构；而且应变片价位较低，便于实现普及安装。

Description

第三轨与受流器之间接触力的确定方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及电力机车受力检测技术领域，更具体地，涉及第三轨与受流器之间接触力的确定方法及装置。

背景技术

第三轨供电系统广泛应用于城市轨道交通系统中，是城市轨道交通车辆主要受流方式之一，而受流器和第三轨之间的稳定接触是保证电力机车持续受流和安全运营的前提条件。受流器与第三轨之间的接触力的变化情况直接影响了电力机车的受流质量。因此，对第三轨与受流器之间接触力的测量和确定至关重要。

目前，第三轨供电系统中受流器主要包括：受流滑靴和弹性部件。受流滑靴用于与第三轨滑动配合摇臂，受流滑靴一端与受流滑靴铰接，受流滑靴另一端用于与转向架构架铰接；弹性部件设置于摇臂和转向架构架之间，用于调节受流滑靴与第三轨的接触力。

这种受流器中的弹性部件只能调节受流滑靴与第三轨的接触力，也即受流器与第三轨的接触力，而不能直接检测出受流器与第三轨之间的接触力的具体数值。而且，现有技术中对受流器和第三轨的研究主要集中在动力学模型和接触摩擦方面的理论性研究，对受流器和第三轨之间的接触力的确定方法研究较少。所以现急需提供一种受流器和第三轨之间接触力的确定方法。

发明内容

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种第三轨与受流器之间接触力的确定方法及装置。

一方面，本发明实施例提供了一种第三轨与受流器之间接触力的确定方法，包括：

获取设置在受流器摆臂上预设位置处的应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，根据所述应变片的应变、所述第一加速度和预设关系式确定所述接触力；所述预设关系式为预设比例系数、所述应变片的应变、所述预设位置与所述受流器滑靴之间的摆臂段的等效质量，以及所述受流器滑靴的第一加速度，与所述接触力之间的关系式；所述受流器滑靴横向设置在所述受流器摆臂远离受流器转轴的一端。

另一方面，本发明实施例提供了一种第三轨与受流器之间接触力的确定装置，包括：确定模块；

所述确定模块用于获取设置在受流器摆臂上预设位置处的应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，根据所述应变片的应变、所述第一加速度和预设关系式确定所述接触力；所述预设关系式为预设比例系数、所述应变片的应变、所述预设位置与所述受流器滑靴之间的摆臂段的等效质量，以及所述受流器滑靴的第一加速度，与所述接触力之间的关系式；所述受流器滑靴横向设置在所述受流器摆臂远离受流器转轴的一端。

本发明实施例提供的第三轨与受流器之间接触力的确定方法及装置，所述方法通过获取应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，根据预设关系式确定接触力的大小。为第三轨与受流器之间接触力的准确确定提供了一种行之有效的方法，为判断受流器的工作情况、受流器滑靴与第三轨之间的相互作用关系以及受流器的受流效果提供数据支持。而且，本发明实施例中采用的应变测量元件为应变片，应变片测量精度高、线性度好，对设置空间要求低，安装方便且不会改变受流器的原有结构；而且应变片价位较低，便于实现普及安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种第三轨与受流器之间接触力的确定方法的流程示意图；

图2为现有技术中受流器的结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一种第三轨与受流器之间接触力的确定方法中受流器滑靴承受静态作用力的整体受力示意图；

图4为本发明另一实施例提供的一种第三轨与受流器之间接触力的确定方法中受流器滑靴承受静态作用力的局部受力示意图；

图5为本发明另一实施例提供的一种第三轨与受流器之间接触力的确定方法中受流器滑靴承受动态作用力的局部受力示意图；

图6为本发明另一实施例提供的一种第三轨与受流器之间接触力的确定装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明一实施例提供了一种第三轨与受流器之间接触力的确定方法，包括：

S1，获取设置在受流器摆臂上预设位置处的应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，根据所述应变片的应变、所述第一加速度和预设关系式确定所述接触力；所述预设关系式为预设比例系数、所述应变片的应变、所述预设位置与所述受流器滑靴之间的摆臂段的等效质量，以及所述受流器滑靴的第一加速度，与所述接触力之间的关系式；所述受流器滑靴横向设置在所述受流器摆臂远离受流器转轴的一端。

具体地，如图2所示为现有技术中受流器的结构示意图，受流器安装在电力机车上，用于从布置在电力机车的行驶轨道旁的第三轨上将电流导入到电力机车内，以实现为电力机车提供电力的目的。图2中受流器包括受流器摆臂21、受流器转轴22、弹簧23和受流器滑靴24。其中，受流器滑靴24横向设置在受流器摆臂21远离受流器转轴22的一端。当受流器滑靴24需要与第三轨接触而向下摆动时，通过弹簧23的拉力使得受流器滑靴24与第三轨保持在静态接触力附近，电力机车通过受流器滑靴24从第三轨上获得电能。

由于现有技术中并不能直接检测出受流器与第三轨之间的接触力的具体数值。所以本发明实施例中为能够快速且方便地确定出第三轨与受流器之间的接触力，提供了一种受流器和第三轨之间接触力的确定方法。本发明实施例中首先需要事先在受流器摆臂上安装应变片，应变片的安装位置为受流器摆臂上的预设位置。应变片可长时间安装在受流器摆臂上，并不需要每次确定接触力时再进行安装，为接触力的确定过程提供了方便，并缩短了接触力的确定时间。

应变片是一种应变测量的元件，通过应变片可以测量得到应变片设置位置处的应变，即应变片的应变是指受流器摆臂上预设位置处的应变。而且，由于受流器滑靴在受力时整个受流器可以看做受横力弯曲的悬臂梁，应变片的应变则反映了应变片设置的受流器摆臂上预设位置的截面处的弯矩。

本发明实施例中，首先获取应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，这里需要说明的是，在电力机车运动过程中，受流器摆臂会发生相应的应变，这个应变可以通过应变片进行测量得到。同时，在电力机车运行过程中，电力机车可能是匀速运动，也可能是加速运动或减速运动。当电力机车是匀速运动时，获取到的受流器滑靴的第一加速度则为0，当电力机车是加速运动时，获取到的受流器滑靴的第一加速度则为正，否则为负。可选地，应变片的应变可通过应变仪测量得到，受流器滑靴的第一加速度可通过加速度传感器测量得到。当采用加速度传感器进行第一加速度测量时，可直接将加速度传感器设置在受流器滑靴上。由于整个受流器的加速度相同，也可将加速度传感器设置在受流器的任一位置上。这里的第一加速度中的“第一”仅起到区分作用，并不起到序数词作用或对加速度的限定作用。

在获取到应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度后，即可根据应变片的应变、第一加速度和预设关系式确定第三轨与受流器之间的接触力的大小。其中，预设关系式是指预设比例系数、应变片的应变、预设位置与受流器滑靴之间的摆臂段的等效质量，以及受流器滑靴的第一加速度，与接触力之间的关系式；上述预设关系式可通过如下公式(1)体现：

F＝kε+ma (1)

其中，F为第三轨与受流器之间的接触力，k为预设比例系数，ε为应变片的应变，m为摆臂段的等效质量，a为受流器滑靴的第一加速度。

本发明实施例中，通过获取应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，根据预设关系式确定接触力的大小。为第三轨与受流器之间接触力的准确确定提供了一种行之有效的方法，为判断受流器的工作情况、受流器滑靴与第三轨之间的相互作用关系以及受流器的受流效果提供数据支持。而且，本发明实施例中采用的应变测量元件为应变片，应变片测量精度高、线性度好，对设置空间要求低，安装方便且不会改变受流器的原有结构；而且应变片价位较低，便于实现普及安装。

在上述实施例的基础上，所述预设比例系数通过如下方法获取：

对所述受流器滑靴施加一静态作用力，并对所述预设位置进行受力分析，得到所述应变片的应变、所述摆臂段的长度以及所述静态作用力之间的关系；

根据所述应变片的应变、所述摆臂段的长度以及所述静态作用力之间的关系，确定所述静态作用力与所述应变片的应变之间的比例系数，并将所述比例系数作为所述预设比例系数。

具体地，本发明实施例中实际上提供了确定预设比例系数的方法，由于采用的方法是通过对受流器滑靴施加静态作用力得到，所以又可称之为预设比例系数的静态标定。

如图3和图4所示，图3为本发明实施例中受流器滑靴24承受静态作用力F₁的整体受力示意图，图4为本发明实施例中受流器滑靴24承受静态作用力F₁的局部受力示意图。受流器滑靴24受到向下的静态作用力F₁后，弹簧23伸长，使得受流器摆臂21由虚线位置转动到水平的实线位置，受流器摆臂21转动角度为θ。其中，受流器摆臂21的总长度为L₁，预设位置25与受流器滑靴24之间的摆臂段26的长度为L，预设位置25与受流器转轴22之间的距离为L₂，则有公式(2)：

L₁＝L+L₂ (2)

需要说明的是，本发明实施例中对受流器滑靴24施加静态作用力或动态作用力，作用力的作用点均是在受流器滑靴24的中心位置，也就是说，受流器滑靴24的受力点为受流器滑靴24的中心位置。如此设置可以使得受流器滑靴24均匀受力。

当受流器滑靴24的受力点承受静态作用力F₁时，对受流器摆臂21上预设位置进行受力分析。此时，可以沿受流器摆臂上预设位置处的截面A-A假想地把受流器摆臂21分成两部分，右段为摆臂段26，并以摆臂段26为研究对象，即以受流器摆臂21上预设位置为分界线。由于受流器滑靴24的受力点承受静态作用力F₁时，受流器摆臂21处于平衡状态，所以受流器摆臂21的摆臂段26也处于平衡状态。作用于受流器摆臂的摆臂段上的力，除外力F₁外，在受流器摆臂上预设位置处的截面A-A上还有受流器摆臂左段对摆臂段作用的剪力F_s(图3和图4中未画出)和弯矩M。将摆臂段当做悬臂梁，对受流器摆臂上预设位置进行分析，可以得到应变片的应变、摆臂段的长度以及静态作用力之间的关系；根据应变片的应变、摆臂段的长度以及静态作用力之间的关系，即可确定静态作用力与应变片的应变之间的比例系数，并将比例系数作为预设比例系数。

本发明实施例中，提供了一种获取预设比例系数的方法，通过该方法可以得到接触力与应变片的应变之间的比例系数。

在上述实施例的基础上，所述根据所述应变片的应变、所述摆臂段的长度以及所述静态作用力之间的关系，确定所述静态作用力与所述应变片的应变之间的比例系数，具体包括：

根据所述应变片的应变与所述受流器摆臂的材料弹性模量之间的关系，确定所述预设位置处受到的应力；

根据所述预设位置处受到的应力和所述预设位置处的截面的抗弯截面系数之间的关系，确定所述摆臂段受到的弯矩；

根据所述摆臂段受到的弯矩、所述静态作用力和所述摆臂段的长度之间的关系，确定所述静态作用力与所述应变片的应变之间的比例系数。

具体地，设受流器摆臂在预设位置处的截面A-A的抗弯截面系数为W，受流器摆臂的材料的弹性模量为E，由材料力学理论公式可知，预设位置处受到的应力σ、应变片的应变ε和弯矩M分别可通过如下公式表示：

M＝F₁L (5)

其中，L为预设位置25与受流器滑靴24之间的摆臂段26的长度。公式(3)表示预设位置处受到的应力σ和预设位置处的截面A-A的抗弯截面系数W之间的关系，公式(4)表示应变片的应变ε与受流器摆臂的材料弹性模量E之间的关系，公式(5)表示摆臂段受到的弯矩M、所述静态作用力F₁和摆臂段的长度L之间的关系。

综合式(3)和(4)可知，摆臂段受到的弯矩M和应变片的应变ε成正比关系，即：

M＝WEε (6)

将公式(6)代入至(5)中，可得应变片的应变ε和静力作用力F₁之间的关系式为：

由公式(7)可知，应变片的应变ε和静力作用力F₁成线性关系，比例系数为WE/L。其中，应变片的应变ε可由应变仪测得，通过已知的静态作用力F₁和应变仪测量的应变ε即可标定出比例系数WE/L，并将该比例系数作为预设比例系数。设k＝WE/L，即静态作用力与应变片的应变之间的比例系数，则有：

F₁＝kε (8)

在上述实施例的基础上，作为优选方案，可选择的取值为96N≤F₁≤144N，只有F₁满足上述条件，才能使预设比例系数的确定结果更准确，且使受流器不受损坏。

在上述实施例的基础上，所述摆臂段的等效质量通过如下方法获取：

对所述受流器滑靴施加一动态作用力，确定所述受流器摆臂绕所述受流器转轴转动的角加速度，以及所述受流器滑靴的第二加速度；

对所述预设位置进行受力分析，得到所述角加速度、所述应变片的应变、所述第二加速度、所述摆臂段的长度、所述受流器摆臂的长度以及所述动态作用力之间的关系；

基于所述角加速度、所述应变片的应变、所述第二加速度、所述摆臂段的长度、所述受流器摆臂的长度以及所述动态作用力之间的关系，确定所述动态作用力与所述第二加速度之间的关系，并根据所述动态作用力与所述第二加速度之间的关系确定所述摆臂段的等效质量。

具体地，本发明实施例中实际上提供了确定摆臂段的等效质量的方法，由于采用的方法是通过对受流器滑靴施加动态作用力得到，所以又可称之为等效质量的动态标定。

本发明实施例中提供的动态作用力是模拟电力机车运行过程中，受流器与第三轨之间动态接触变化的力，应该是在上述静态作用力附近波动，具体波动范围跟车速、第三轨的表面硬点等因素有关，本发明实施例中对动态作用力的具体波动范围不做具体限定。

如图5所示，图5为本发明实施例中受流器滑靴24承受动态作用力F₂的局部受力示意图。

受流器滑靴24受到向下的动态作用力F₂后，弹簧(图5中未画出)伸长，使得受流器摆臂由虚线位置转动到水平的实线位置，受流器摆臂21转动角度的角加速度为此时受流器滑靴24具有一个第二加速度a₁。作用于摆臂段26上的力，除外力F₂外，在受流器摆臂上预设位置处的截面A-A上还有受流器摆臂左段对它作用的剪力F_s和弯矩M。将摆臂段当做悬臂梁，对受流器摆臂上预设位置进行分析，可以得到角加速度应变片的应变ε、所述第二加速度a₁、所述摆臂段的长度L、所述受流器摆臂的长度L₁以及所述动态作用力F₂之间的关系；基于角加速度、应变片的应变、第二加速度、摆臂段的长度、受流器摆臂的长度以及动态作用力之间的关系，可确定出动态作用力与第二加速度之间的关系，根据动态作用力与第二加速度之间的关系即可确定摆臂段的等效质量。

在上述实施例的基础上，角加速度和第二加速度均可通过加速度传感器测量得到。

在上述实施例的基础上，所述基于所述角加速度、所述应变片的应变、所述第二加速度、所述摆臂段的长度、所述受流器摆臂的长度以及所述动态作用力之间的关系，确定所述动态作用力与所述第二加速度之间的关系，具体包括：

基于牛顿矢量力学，并根据所述摆臂段的质量、所述摆臂段的质心处的第三加速度和所述动态作用力之间的关系，以及所述摆臂段对所述摆臂段的质心的转动惯量、所述角加速度、所述摆臂段的长度和所述动态作用力之间的关系，建立所述摆臂段在铅垂平面内的运动微分方程；

基于所述运动微分方程，并根据所述第二加速度、所述第三加速度与所述受流器摆臂的长度之间的关系，以及所述角加速度、所述第二加速度与所述受流器摆臂的长度之间的关系，确定所述动态作用力与所述第二加速度之间的关系。

具体地，如图5所示，设受流器摆臂的摆臂段26质量为m^*，摆臂段26的质心27到受流器滑靴24的距离为L^*，摆臂段26对质心27的转动惯量为I^*，受流器滑靴24处的第二加速度为a₁，质心27处的加速度为a^*。在截面A-A上还有受流器摆臂的左段对摆臂段26作用的剪力F_s和弯矩M。运用牛顿矢量力学原理，建立摆臂段26在铅垂平面内的运动微分方程如下：

m^*a^*＝F₂-F_s (9)

从运动学角度分析计算，可得受流器滑靴24处的第二加速度a₁、质心27处的加速度a^*和角加速度之间的关系：

由静力学理论分析可知，摆臂段受到的弯矩M和应变片的应变ε之间的的关系为公式(6)，结合公式(6)、(9)、(10)、(11)和(12)可得：

F₂-WEε/L＝[I^*+m^*(L-L^*)(L₁-L^*)]a₁/LL₁ (13)

公式(13)即为动态作用力F₂与第二加速度a₁之间的关系。

在上述实施例的基础上，所述根据所述动态作用力与所述第二加速度之间的关系确定所述摆臂段的等效质量，具体包括：将所述第二加速度的系数作为所述摆臂段的等效质量；也就是说，将第二加速度a₁前的系数作为摆臂段的等效质量。

其中，所述第二加速度的系数具体为：

m＝[I^*+m^*(L-L^*)(L₁-L^*)]/LL₁

其中，m为所述摆臂段的等效质量，I^*为所述摆臂段对所述摆臂段的质心的转动惯量，m^*为所述摆臂段的质量，L为所述摆臂段的长度，L^*为所述摆臂段的质心与所述受流器滑靴之间的距离，L₁为所述受流器摆臂的长度。

在上述实施例的基础上，所述预设位置通过如下方法获取：

对所述受流器滑靴施加一静态作用力，构建所述受流器的三维模型，并对所述三维模型进行有限元仿真分析，确定所述受流器摆臂表面的应变分布；

在所述受流器摆臂上选取应变至少为预设数量级的位置作为所述预设位置。

具体地，本发明实施例中所说的静态作用力可以为F₁，也可以是其他取值的静态作用力。预设位置的选择具有标准，标准就是应变至少为预设数量级，同时还需要满足该位置上应变变化较小，也就是应变较均匀。作为优选方案，可选择预设数量级为10^-5。由于预设位置的选取与周围位置上应变的大小有关，本发明实施例中并不对预设数量级做具体限定。只需要选取到的预设位置是受流器摆臂上应变最大且均匀的位置即可。

本发明实施例中提供的一种第三轨与受流器之间接触力的确定方法，通过获取设置在受流器摆臂上预设位置处的应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，根据所述应变片的应变、所述第一加速度和预设关系式确定所述接触力；所述预设关系式为预设比例系数、所述应变片的应变、所述预设位置与所述受流器滑靴之间的摆臂段的等效质量，以及所述受流器滑靴的第一加速度，与所述接触力之间的关系式。为第三轨与受流器之间接触力的准确确定提供了一种行之有效的方法，为判断受流器的工作情况、受流器滑靴与第三轨之间的相互作用关系以及受流器的受流效果提供数据支持。而且，本发明实施例中采用的应变测量元件为应变片，应变片测量精度高、线性度好，对设置空间要求低，安装方便且不会改变受流器的原有结构；而且应变片价位较低，便于实现普及安装。

如图6所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种第三轨与受流器之间接触力的确定装置，包括：确定模块61。其中，确定模块61用于获取设置在受流器摆臂上预设位置处的应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，根据所述应变片的应变、所述第一加速度和预设关系式确定所述接触力；所述预设关系式为预设比例系数、所述应变片的应变、所述预设位置与所述受流器滑靴之间的摆臂段的等效质量，以及所述受流器滑靴的第一加速度，与所述接触力之间的关系式；所述受流器滑靴横向设置在所述受流器摆臂远离受流器转轴的一端。

具体地，本发明实施例中提供的第三轨与受流器之间接触力的确定装置中各模块作用和操作过程与上述方法类实施例是一一对应的，本发明实施例中在此不再赘述。

本发明实施例中提供的一种第三轨与受流器之间接触力的确定装置，由确定模块获取设置在受流器摆臂上预设位置处的应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，根据所述应变片的应变、所述第一加速度和预设关系式确定所述接触力；所述预设关系式为预设比例系数、所述应变片的应变、所述预设位置与所述受流器滑靴之间的摆臂段的等效质量，以及所述受流器滑靴的第一加速度，与所述接触力之间的关系式。为第三轨与受流器之间接触力的准确确定提供了一种行之有效的方法，为判断受流器的工作情况、受流器滑靴与第三轨之间的相互作用关系以及受流器的受流效果提供数据支持。而且，本发明实施例中采用的应变测量元件为应变片，应变片测量精度高、线性度好，对设置空间要求低，安装方便且不会改变受流器的原有结构；而且应变片价位较低，便于实现普及安装。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种第三轨与受流器之间接触力的确定方法，其特征在于，包括：

获取设置在受流器摆臂上预设位置处的应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，根据所述应变片的应变、所述第一加速度和预设关系式确定所述接触力；所述预设关系式为预设比例系数、所述应变片的应变、所述预设位置与所述受流器滑靴之间的摆臂段的等效质量，以及所述受流器滑靴的第一加速度，与所述接触力之间的关系式；所述受流器滑靴横向设置在所述受流器摆臂远离受流器转轴的一端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设比例系数通过如下方法获取：

对所述受流器滑靴施加一静态作用力，并对所述预设位置进行受力分析，得到所述应变片的应变、所述摆臂段的长度以及所述静态作用力之间的关系；

根据所述应变片的应变、所述摆臂段的长度以及所述静态作用力之间的关系，确定所述静态作用力与所述应变片的应变之间的比例系数，并将所述比例系数作为所述预设比例系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述应变片的应变、所述摆臂段的长度以及所述静态作用力之间的关系，确定所述静态作用力与所述应变片的应变之间的比例系数，具体包括：

根据所述应变片的应变与所述受流器摆臂的材料弹性模量之间的关系，确定所述预设位置处受到的应力；

根据所述预设位置处受到的应力和所述预设位置处的截面的抗弯截面系数之间的关系，确定所述摆臂段受到的弯矩；

根据所述摆臂段受到的弯矩、所述静态作用力和所述摆臂段的长度之间的关系，确定所述静态作用力与所述应变片的应变之间的比例系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述静态作用力与所述应变片的应变之间的比例系数具体通过如下公式确定：

k＝WE/L；

其中，k为所述静态作用力与所述应变片的应变之间的比例系数，W为所述预设位置处的截面的抗弯截面系数，E为所述受流器摆臂的材料弹性模量，L为所述摆臂段的长度。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述摆臂段的等效质量通过如下方法获取：

对所述受流器滑靴施加一动态作用力，确定所述受流器摆臂绕所述受流器转轴转动的角加速度，以及所述受流器滑靴的第二加速度；

对所述预设位置进行受力分析，得到所述角加速度、所述应变片的应变、所述第二加速度、所述摆臂段的长度、所述受流器摆臂的长度以及所述动态作用力之间的关系；

基于所述角加速度、所述应变片的应变、所述第二加速度、所述摆臂段的长度、所述受流器摆臂的长度以及所述动态作用力之间的关系，确定所述动态作用力与所述第二加速度之间的关系，并根据所述动态作用力与所述第二加速度之间的关系确定所述摆臂段的等效质量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述角加速度、所述应变片的应变、所述第二加速度、所述摆臂段的长度、所述受流器摆臂的长度以及所述动态作用力之间的关系，确定所述动态作用力与所述第二加速度之间的关系，具体包括：

基于牛顿矢量力学，并根据所述摆臂段的质量、所述摆臂段的质心处的第三加速度和所述动态作用力之间的关系，以及所述摆臂段对所述摆臂段的质心的转动惯量、所述角加速度、所述摆臂段的长度和所述动态作用力之间的关系，建立所述摆臂段在铅垂平面内的运动微分方程；

基于所述运动微分方程，并根据所述第二加速度、所述第三加速度与所述受流器摆臂的长度之间的关系，以及所述角加速度、所述第二加速度与所述受流器摆臂的长度之间的关系，确定所述动态作用力与所述第二加速度之间的关系。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述动态作用力与所述第二加速度之间的关系确定所述摆臂段的等效质量，具体包括：将所述第二加速度的系数作为所述摆臂段的等效质量；

其中，所述第二加速度的系数具体为：

m＝[I^*+m^*(L-L^*)(L₁-L^*)]/LL₁

其中，m为所述摆臂段的等效质量，I^*为所述摆臂段对所述摆臂段的质心的转动惯量，m^*为所述摆臂段的质量，L为所述摆臂段的长度，L^*为所述摆臂段的质心与所述受流器滑靴之间的距离，L₁为所述受流器摆臂的长度。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述预设位置通过如下方法获取：

对所述受流器滑靴施加一静态作用力，构建所述受流器的三维模型，并对所述三维模型进行有限元仿真分析，确定所述受流器摆臂表面的应变分布；

在所述受流器摆臂上选取应变至少为预设数量级的位置作为所述预设位置。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述应变片的应变由应变仪测量得到，所述第一加速度由力传感器测量得到。

10.一种第三轨与受流器之间接触力的确定装置，其特征在于，包括：确定模块；

所述确定模块用于获取设置在受流器摆臂上预设位置处的应变片的应变和受流器滑靴的第一加速度，根据所述应变片的应变、所述第一加速度和预设关系式确定所述接触力；所述预设关系式为预设比例系数、所述应变片的应变、所述预设位置与所述受流器滑靴之间的摆臂段的等效质量，以及所述受流器滑靴的第一加速度，与所述接触力之间的关系式；所述受流器滑靴横向设置在所述受流器摆臂远离受流器转轴的一端。