CN112129530A - 一种离合器静摩擦力矩的测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

一种离合器静摩擦力矩的测试系统及测试方法，包括：驱动电机、换挡减速机、扭矩传感器、离合器总成、离合器控制机构、传动轴、固定装置、变频器、上位机、数据采集系统、液压站。上位机连接到数据采集系统和驱动变频器，数据采集系统连接到扭矩传感器，驱动变频器通过电缆线连接到驱动电机，驱动电机连接换挡减速机，换挡减速机连接扭矩传感器，扭矩传感器连接离合器总成，离合器总成连接离合器控制机构，离合器控制机构连接传动轴，传动轴连接固定装置，液压站通过油管连接离合器控制机构。本系统能够方便准确地测量离合器的静摩擦力矩。依据离合器试验标准做完磨合试验，不需要拆装的任何部件，即可方便准确地测试出离合器的静摩擦力矩。

Description

一种离合器静摩擦力矩的测试系统及测试方法

技术领域

本发明属于农业机械领域，涉及一种离合器的测试系统及测试方法，尤其涉及一种能够测量离合器静摩擦力矩的测试系统及测试方法。

背景技术

众所周知，对于传统的拖拉机来说，离合器是拖拉机的重要组成部件之一。离合器是连接发动机和变速器的一个关键传动总成，它能可靠地传递发动机所产生的全部转矩，保证拖拉机起步平稳，减少拖拉机在起步过程中传动系的冲击载荷，限制传动系统传动过载，使其有效地脱离动力。离合器的主动盘连接发动机，从动盘连接变速器。当离合器接合时，发动机的输出扭矩通过离合器主、从动盘间的摩擦作用传递给变速器及后续传动部件。当离合器分离时，发动机与传动系的扭矩传递被中断，发动机处于空转状态，传动系失去动力输入。因此，离合器试验对发现拖拉机的前期故障，对延长零部件的使用寿命，提高拖拉机整机性能有着非常重要的作用。离合器所传递的最大转矩取决于从动盘摩擦表面的最大静摩擦力，若拖拉机传动系传递的转矩超过这一定值，离合器就会打滑，从而起到了过载保护的作用。因此，离合器静摩擦力矩的测试尤为重要。

现有技术中，拖拉机离合器试验台架已经存在，国家知识产权局2012.03.21授权的发明专利“拖拉机湿式离合器试验台及其控制方法ZL200910066212.9”，申请日为：2009.10.21；也为本申请人的专利技术。拖拉机湿式离合器试验台及其控制方法，试验台包括驱动电机、变频器、变速箱、输入惯量盘、移动供油系统、离合器箱体、输出惯量盘、制动装置、阻转矩装置、扭矩传感器、编码器、温度传感器、压力传感器、工控机、数据采集模块、数据采集卡、可编程控制器、数字式仪表、电位器、比例放大器等。其中，变频器与驱动电机相连接，驱动电机与输入惯量盘相连接，然后通过变速箱连接离合器箱体，经过输出扭矩传感器连接到输出惯量盘，再连接到阻转矩装置。传感器与数据采集模块相连接，接合分离阀、加载卸载阀与可编程控制器相连接，可编程控制器通过232串口与计算机相连接。另外，该专利还包括了控制软件的控制方法步骤。

但是，上述现有技术中的拖拉机离合器试验台架并没有涉及静摩擦力矩的测试系统和测试方法。目前，我国的拖拉机离合器试验台静摩擦力矩一般有两种测试方式。第一种方式：把离合器一端固定，另一端用天车吊装，天车慢慢向上吊起，直至打滑，测量出此过程中的最大静摩擦力矩；第二种方式：把离合器一端固定，另一端用液压马达驱动，直至打滑测量出最大静摩擦力矩。两者比较，第一种测试方式连接比较费时费力，驱动力也不均匀，且存在有安全隐患；第二种测试方式由于液压马达的驱动能力受到油温的影响，使得测量数据精确度降低，且易污染环境。

所以，上述两种测试方式均有不足之处。因此，提供一种操作简单、安全可靠、方便快捷的离合器静摩擦力矩的测试系统和测试方法，是完全必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单、安全可靠、方便快捷的离合器静摩擦力矩测试系统及测试方法。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种测量离合器静摩擦力矩的测试系统，包括：驱动电机、换挡减速机、扭矩传感器、离合器总成、离合器控制机构、传动轴、固定装置、变频器、上位机、数据采集系统、液压站。上位机由电缆线连接到数据采集系统和驱动变频器，数据采集系统通过电缆线连接到扭矩传感器，驱动变频器通过电缆线连接到驱动电机，驱动电机连接换挡减速机，换挡减速机连接扭矩传感器，扭矩传感器连接离合器总成，离合器总成连接离合器控制机构，离合器控制机构连接传动轴，传动轴连接固定装置，液压站通过油管连接离合器控制机构。

所述固定装置包括：固定螺栓、法兰盘、固定框架；固定螺栓安装在固定框架上，法兰盘与传动轴相连接。

离合器静摩擦力矩的测试方法如下：

【1】将测试系统的全部构件均安装到位；

【2】将电控系统上电，打开上位机的控制软件界面；

【3】将换挡减速机由低挡换为高挡；

【4】液压站控制离合器控制机构，使离合器总成处于接合状态；

【5】将固定螺栓穿过固定框架，顶到法兰盘的两个平行面上，拧紧后使法兰盘不能转动；

【6】上位机先发出驱动变频器运行命令，然后发出运转命令，使驱动电机带动离合器总成机构的主动盘旋转，转速大于零时就算打滑；

【7】 连续采集此滑磨过程中扭矩传感器的信号，数据显示在上位机上，选取最大值为第一次试验的静摩擦力矩；

【8】连续测量五次，取五次最大静摩擦力矩的平均值作为该离合器的静摩擦力矩；

【9】将离合器总成处于分离状态，换挡减速机由高挡换为低挡，关闭上位机的控制软件界面，电控系统断电，完成测试。

本发明采用上述技术方案后可达到如下积极效果：本系统能够方便准确地测量离合器的静摩擦力矩。依据离合器试验标准做完磨合试验，不需要拆装的任何部件，即可方便准确地测试出离合器的静摩擦力矩。

附图说明

图1是本发明一种离合器静摩擦力矩的测试系统的结构示意框图；

图2是本发明一种离合器静摩擦力矩的测试系统的固定装置结构示意图。

附图中：1，驱动电机；2，换挡减速机；3，扭矩传感器；4，离合器总成；5，离合器控制机构；6，传动轴；7，固定装置；8，驱动变频器；9，上位机；10，数据采集系统；11，液压站；12，固定螺栓；13，法兰盘；14，固定框架。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的描述。如图1~2所示，一种离合器静摩擦力矩的测试系统的结构，包括：驱动电机1、换挡减速机2、扭矩传感器3、离合器总成4、离合器控制机构5、传动轴6、固定装置7、驱动变频器8、上位机9、数据采集系统10、液压站11：其中：上位机9由电缆线连接到数据采集系统10和驱动变频器8，数据采集系统10通过电缆线连接到扭矩传感器3，驱动变频器8通过电缆线连接到驱动电机1，上位机9发送命令给驱动变频器8，从而控制驱动电机1的启停和转速快慢，扭矩传感器3的信号经数据采集系统10采集处理后，最终在上位机9上显示。

驱动电机1连接到换到减速机2，换挡减速机2连接到扭矩传感器3，扭矩传感器3连接到离合器总成4，离合器总成4连接到离合器控制机构5，离合器控制机构5连接到传动轴6，传动轴6连接到固定装置7，液压站11通过油管连接到离合器控制机构5，从而控制离合器总成4的接合或者分离。固定装置7包括：固定螺栓12、法兰盘13、固定框架14；固定螺栓12安装到固定框架14上，法兰盘13 与传动6相连接。

离合器静摩擦力矩的测试方法如下：

【1】如图1所示，将所有构件均安装到位；

【2】将电控系统上电，并打开上位机9的控制软件界面。

【3】将换挡减速机2由低挡换为高挡。

【4】由液压站11控制离合器控制机构5，从而使离合器总成4处于接合状态；

【5】将固定螺栓12穿过固定框架14，使其顶到法兰盘13的两个平行面上，拧紧，使法兰盘13不能转动；

【6】由上位机9先发出驱动变频器8运行命令，然后发出运转命令，使驱动电机1带动离合器总成机构5的主动盘旋转，转速大于零时就算打滑；

【7】 连续采集此滑磨过程中扭矩传感器3的信号，数据显示在上位机9上，选取最大值为第一次试验的静摩擦力矩；

【8】连续测量五次，取五次最大静摩擦力矩的平均值作为该离合器的静摩擦力矩；

【9】将离合器总成4处于分离状态，换挡减速机2由高挡换为低挡，关闭上位机9的控制软件界面，电控系统断电，完成测试。

采用本系统能够方便准确地测量离合器的静摩擦力矩，依据离合器试验标准做完磨合试验，不需要拆装系统部件，即可方便地测试出离合器的静摩擦力矩，省时省力，数据准确。

最后应当说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的全部内容，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行形式上的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的思路启示之内所作出的形式修改、等同替换等，均应包含在本发明的权利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种测量离合器静摩擦力矩的测试系统，包括：驱动电机（1）、换挡减速机（2）、扭矩传感器（3）、离合器总成（4）、离合器控制机构（5）、传动轴（6）、固定装置（7）、变频器（8）、上位机（9）、数据采集系统（10）、液压站（11）；其特征在于：上位机（9）由电缆线连接到数据采集系统（10）和驱动变频器（8），数据采集系统（10）通过电缆线连接到扭矩传感器（3），驱动变频器（8）通过电缆线连接到驱动电机（1），驱动电机（1）连接换挡减速机（2），换挡减速机（2）连接扭矩传感器（3），扭矩传感器（3）连接离合器总成（4），离合器总成（4）连接离合器控制机构（5），离合器控制机构（5）连接传动轴（6），传动轴（6）连接固定装置（7），液压站（11）通过油管连接离合器控制机构（5）。

2.根据权利要求1所述的一种测量离合器静摩擦力矩的测试系统，其特征在于：所述固定装置（7）包括：固定螺栓（12）、法兰盘（13）、固定框架（14）；固定螺栓（12）安装在固定框架（14）上，法兰盘（13）与传动轴（6）相连接。

3.如权利要求1所述的一种测量离合器静摩擦力矩的测试系统，具体的测试方法如下：

【1】将测试系统的全部构件均安装到位；

【2】将电控系统上电，打开上位机（9）的控制软件界面；

【3】将换挡减速机（2）由低挡换为高挡；

【4】液压站（11）控制离合器控制机构（5），使离合器总成（4）处于接合状态；

【5】将固定螺栓（12）穿过固定框架（14），顶到法兰盘（13）的两个平行面上，拧紧后使法兰盘（13）不能转动；

【6】上位机（9）先发出驱动变频器（8）运行命令，然后发出运转命令，使驱动电机（1）带动离合器总成机构（5）的主动盘旋转，转速大于零时就算打滑；

【7】 连续采集此滑磨过程中扭矩传感器（3）的信号，数据显示在上位机（9）上，选取最大值为第一次试验的静摩擦力矩；

【8】连续测量五次，取五次最大静摩擦力矩的平均值作为该离合器的静摩擦力矩；

【9】将离合器总成（4）处于分离状态，换挡减速机（2）由高挡换为低挡，关闭上位机（9）的控制软件界面，电控系统断电，完成测试。

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