CN114144647A - 牵引力或摩擦力测量设备和校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及牵引力或摩擦力测量设备和校准方法。该设备包括平坦的盘牵引表面；球形的球牵引表面，该球牵引表面被构造和布置成在使用中与所述盘牵引表面接触；支撑结构，该结构被构造和布置成将所述盘和球牵引表面相对于彼此支撑，同时允许它们之间存在相对旋转运动；围绕轴线，盘驱动装置和球驱动装置可操作以实现所述盘和球牵引表面之间的相对运动，并且包括盘速度测量装置和球速度测量装置，从而在它们之间产生牵引力或摩擦力；以及与至少所述盘和球牵引表面相关的力测量装置，以提供由所述牵引力或摩擦力产生的力测量，并且可以在球和盘之间的纯滚动点进行球速度和盘速度的测量，以便根据已知的球轨迹半径准确确定盘轨迹半径。该方法包括以下步骤：a.稳定提高盘速度，降低球速度(或反之)，以确保在某点上速度通过盘和球的纯滚动点，b.绘制牵引力与滑动/滚动比率(SRR)的曲线，c.观察并记录当接触通过纯滚动接触时，与牵引力从正到负(或从负到正)的过渡点相对应的电机速度值，以及，d.根据公式确定盘轨迹半径(DTR)：DTR＝球速度x球轨迹半径/盘速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种摩擦测量方法和设备，特别是涉及一种用于测量旋转球和盘之间的牵引力和/或摩擦力的方法和设备。典型的应用包括汽车发动机油的燃油经济性建模、边界添加剂评估、磨损测量和测试、软接触调查以及牵引流体的各种摩擦测量。
背景技术
过去，人们提出了许多形式的设备，以用于测量或测试摩擦力和/或牵引力。然而，高精度测量很难实现，因为已知形式的测量设备有内置的阻力，例如内部摩擦、不同的热膨胀和负载下的弹性偏转以及制造公差，这导致一套设备与另一套设备之间存在差异，所有这些都会影响设备试图精确测量的力。
通常通过测量施加在旋转试样之一上的扭矩或通过测量支撑所述旋转试样之一的本体所感受到的反作用力来确定滚动/滑动接触中的牵引力。
对于牵引力的测量，要求准确知道球轨迹半径和盘轨迹半径的尺寸，以便相应地设置球和盘的相对接触速度。
在实际应用中，可能无法完全消除外力、制造公差和热膨胀差异。因此，所需要的是一种设备和方法，尽管存在固有的差异，但是该设备和方法在力的测量方面提供提高的准确性。
本发明的目的是提供牵引力和/或摩擦力测试方法和设备，其中任何外力和设备中的固有差异都被考虑在内，从而使任何牵引力或摩擦力的测量都与实际力成正比。
发明内容
在一个方面，本发明包括一种校准牵引力或摩擦力测量设备的方法，所述设备包括平坦的盘(圆盘)牵引表面；球形的球牵引表面，所述球牵引表面被构造和布置为在使用中与所述盘牵引表面接触；支撑结构，所述支撑结构被构造和布置为将所述盘牵引表面和球牵引表面相对于彼此支撑，同时允许它们之间存在相对旋转运动；盘驱动装置和球驱动装置围绕轴线可操作以实现所述盘牵引表面和球牵引表面之间的相对运动，并包括盘速度测量装置和球速度测量装置，从而在两者之间产生牵引力或摩擦力；以及与至少所述盘牵引表面和球牵引表面相关的力测量装置，以提供由所述牵引力或摩擦力产生的力的测量，球速度和盘速度的测量可在球和盘之间的纯滚动点进行，以便根据已知的球轨迹半径准确确定盘轨迹半径，其特征在于以下步骤：
a.稳定提高盘速度并降低球速度(或反之)，以确保在某点上速度通过盘和球纯滚动的点，
b.绘制牵引力与滑动/滚动比率(SRR)的曲线，
c.观察并记录当接触通过纯滚动接触时，对应于牵引力从正到负(或从负到正)的过渡点的电机速度值，以及
d.根据以下公式确定盘轨迹半径(DTR)：
DTR＝球速度×球轨迹半径/盘速度。
优选地，对每个牵引力输出值进行两次牵引力测量，第一次牵引力测量在正的滑动/滚动比率(SRR)下进行，第二次牵引力测量在负的SRR下进行，然后从第一次牵引力值中减去第二次牵引力值，并将结果减半，以通过消除任何偏移漂移的影响而得到真正的牵引力值。
优选地，在牵引表面之间采用干式接触，或使用接触流体，任一种接触都在低SRR下表现出非常陡峭的牵引力斜率(坡度)，而在牵引力值达到最大值的较高SRR下表现出平缓的牵引力斜率。
校准牵引力或摩擦力测量设备的方法可以具有以下进一步的步骤：
i)建立零牵引力点，使用干式接触或接触流体，并在牵引力值达到最大值的较高的SRR下进行测量，
ii)根据权利要求3，使用干式接触或接触流体，在估计的纯滚动速度两侧在低SRR下步进通过一系列逐渐增大和减小的盘速度和球速度，并记录牵引力值，
iii)记录在步骤b)中记录的牵引力值等于步骤a)中的零牵引力点的SRR，
iv)调整盘轨迹半径(DTR)，以使指示SRR等于零。
根据本发明的另一个方面，提供了一种通过权利要求1的方法校准的牵引力或摩擦力测量设备，其特征在于，所述设备包括平坦的盘牵引表面；球形的球牵引表面，所述球牵引表面被构造和布置为在使用中与所述盘牵引表面接触；支撑结构，所述支撑结构被构造和布置为将所述盘牵引表面和球牵引表面相对于彼此支撑，同时允许它们之间存在相对旋转运动；所述设备包括围绕轴线可操作的盘驱动装置和球驱动装置，以实现所述盘牵引表面和球牵引表面之间的相对运动，并包括盘速度测量装置和球速度测量装置，从而在它们之间产生牵引力或摩擦力；以及与至少所述盘牵引表面和球牵引表面相关的力测量装置，以提供由所述牵引力或摩擦力产生的力的测量，并且可以在球和盘之间的纯滚动点进行球速度和盘速度的测量，以便根据已知的球轨迹半径精确确定盘轨迹半径。
优选地，盘支撑装置将所述盘牵引表面安装为围绕基本竖直的轴线旋转。球支撑装置被安装成围绕基本水平的轴线进行枢转运动，以允许所述球牵引表面移位，以便与所述盘牵引表面接触。
优选地，所述球支撑装置还包括弹性挠曲装置，所述弹性挠曲装置被构造和布置成允许所述球牵引表面相对于所述盘牵引表面在所产生的牵引力或摩擦力的方向上进行弹性运动，但抵抗所述球牵引表面在正交方向上的运动。
驱动装置还可包括位移装置，以使所述球牵引表面在与所述盘牵引表面垂直的方向上可变地位移以便与所述盘牵引表面接触。这种位移装置可方便地由步进电机部分提供。
力测量装置优选地包括线性力传感器，该线性力传感器被安装成检测所述球牵引表面上由于所述盘牵引表面和球牵引表面之间产生的牵引力或摩擦力而产生的力。
本发明的实施方式的许多变化将呈现给本领域的技术人员。对本发明范围的唯一限制应该由所附的权利要求书来规定，而不是由下面的一个优选实施例的描述来规定。
附图说明
图1：显示了实施本发明的测量设备的示意性平面图；
图2：显示了图1所示的测量设备的示意性侧视图、部分剖面图；
图3：显示了(以更大的比例)从图1和图2所示的左侧所见的图1和图2所示的测试设备的一部分的示意性端视图(较大比例)，其中第二牵引表面处于升高位置；
图4：显示了根据本发明的测量设备的一个实施例的立体示意图，
图5：是显示了如何限定(确定)盘轨迹半径和球轨迹半径的示意图，以及
图6：显示了通过使用图1至图4所示的设备得出的在零牵引力附近牵引力传感器信号与滑动/滚动比率的曲线图。
具体实施方式
在开始描述该设备及其操作之前，对一些术语进行定义是很有必要的：
滑动/滚动比率(SRR)是一般术语，其意指各牵引表面的速度之差除以其平均值。换句话说，
滚动速度是第一和第二牵引表面的速度的平均值，即，
转到图1至图4，测量设备10被设置成具有第一牵引表面11和第二牵引表面12，如图1和图2中可见，这些表面11和12被布置为相互接触。提供了支撑结构(一般指定为13)，以将表面11和12支撑在各自的操作位置，同时允许它们之间有一定的相对运动。
驱动装置14、15安装在支撑结构13内，它们可操作以实现牵引表面11和12各自的运动，从而在它们之间产生摩擦力或牵引力，在使用时，由力测量装置16测量所述摩擦力或牵引力。
设备10的特征在于，在牵引表面11和12之间产生的任何牵引力或摩擦力完全由支撑结构的弹性偏转和/或力测量装置16的弹性偏转来抵抗。
在所示的形式中，牵引表面11和12分别被配置为允许相对于彼此滚动运动。为此，第一牵引表面11优选是平坦表面，而第二表面12具有圆形部分，以使得当表面12与表面11接触时，可以产生滚动牵引力或摩擦力。更有利地，平坦第一牵引表面11以盘(圆盘)的形式提供，其被安装成因第一驱动装置14的驱动而围绕其中心轴线旋转。
第二牵引表面12有利地被设置为安装成由第二驱动装置15旋转的球形球的表面。
在一个特定的操作实施例中，盘11的直径为46.0mm，球12的直径为19.05mm。两者都是由抛光的AISI 52100轴承钢形成。当然，如果需要，它们也可以由其他材料形成。这两个部件都被设计成一次性使用的物品，在使用之后就会被处理掉。
支撑结构13包括用于可旋转地支撑盘11的第一支撑装置17以及用于可旋转地支撑球12的第二支撑装置18，第一支撑装置12和第二支撑装置18相对于彼此如此布置，以使得球12的旋转轴线穿过盘的旋转轴线，两个轴线的交点与盘11的平坦接触面的中心重合。因此，在纯滚动运动下，接触痕迹(印迹、轨迹)中的接触表面点将具有基本相同的速度，因此将一种被称为接触中旋转的现象降到最低。接触的形状是圆形的，并被称为赫兹(Hertz)接触。
更具体地，第一支撑装置包括安装在底座20上的轴承座19，该轴承座19将第一驱动轴21以基本上竖直的方位安装在轴承22中。
盘11安装在驱动轴21的上端，而传动滑轮(皮带轮)23安装在轴21的下端。传动滑轮23通过传动带26从安装在直流(DC)伺服电机25的输出轴上的另一个滑轮24接受驱动。
在轴承座19的上部形成了流体密封的储存器(储液器)27，该储存器27被配置为保持被测液体，以使得盘11和球12之间的接触痕迹浸入测试流体中。储存器27由盖子28沿分界面29封闭，可以看出，该分界面29位于盘11和球12之间的接触痕迹的上方。
提供电加热元件(未显示)或类似物来加热储存器27的内容物，温度优选由铂热电阻(RTD)型温度探针30测量。可以提供外部冷冻油冷却器(未显示)或类似物，以冷却储存器27的内容物。
轴承座19的上部和盖子28(共同构成了储存器27)优选包在聚四氟乙烯(PTFE)绝缘套中，以使设备即使在最高测试温度下也能安全触摸。
支撑结构13进一步包括第二支撑装置31，该第二支撑装置31支撑第二驱动装置15。驱动装置15优选包括进一步的直流伺服电机，球12直接安装在电机15的输出轴32上，以便由其旋转。第二支撑装置31相对于第一支撑装置17布置成使得，盘11和球12的轴线位于一个共同的竖直平面内，如图1中可以看出。
使用独立驱动的直流伺服电机作为驱动电机25和15，可以实现高精度的速度控制，特别是在低滑动/滚动比率下实现高精度的速度控制。
当处于图1和图2所示的测试配置中时，在球12与盘11接触的情况下，输出轴32必须穿过限定储存器27的壁。当球12处于图1所示的加载位置时，通过确保分界面29与轴32的轴线基本重合来有利地适应这种情况。盖子28和轴承座19被设置在分界面29附近，并具有合作的半圆形腔室(未显示)，当盖子28在轴承座19的上部就位以限定储存器27时，这些半圆形腔室提供围绕轴32的间隙孔。因为分界面29高于储存器27中的工作液面，所以轴32不需要在穿过储存器壁的地方密封。显然，如果使用轴密封件，那么这样的密封件将对轴32施加阻力扭矩和反作用力。
电机15安装在万向节装置33中，而万向节装置33安装在从底座20竖直延伸的支架34中。万向节33通过安装在一个共同水平轴线上的端轴(短轴)35安装在支架34上。这使得万向节装置33可以围绕水平轴线枢转，从而使球12与盘11接触和脱离。此外，通过围绕轴35的水平轴线在万向节装置33上施加负载力，球12与盘11之间的力可以改变，而不会在正交方向上改变两者之间的任何静态相互作用力。
端轴35从刚性的竖直侧板36伸出，这些侧板构成万向节装置33的一部分。挠性体37安装在侧板33的上边缘和下边缘之间。端轴38沿着与端轴35的轴线正交的共同轴线在每个挠性体37的中心定位。这些端轴38构成其中安装了电机15的安装架39的一部分。
每个挠性体37被配置和布置为提供围绕端轴38的轴线的低扭转刚度，但提供围绕任何其他旋转轴线或任何平移方向的高刚度。更重要的是，挠性体37被配置和布置成确保，对运动(特别是围绕端轴38的轴线的运动)的任何阻力是纯粹弹性的。
在所描述的实施例中，挠性体37包括四根横梁40，这些横梁40呈直角布置，并且如图1所示在竖直方向上观察时比较薄。虽然描绘和描述了四根横梁40，但本领域的技术人员将会理解，三根或多于四根的横梁也可以同样有效地发挥作用。
横梁40优选地由铝加工而成，并且包括中心毂41，其中，端轴38以非旋转的方式安装在该中心毂41中。因此，电机15围绕端轴38的轴线的任何旋转都会被挠性横梁40的弹性变形所抵抗。
加载横梁42从万向节装置33伸出，该加载横梁42的外端与步进电机43和滚珠丝杠致动器相连，以便对横梁42施加位移，从而使球沿着与盘11的平面垂直的方向位移以便与盘11接触和脱离。一旦球与盘接触，则致动器将致使负载横梁42弯曲，并且因此逐渐增加施加在盘上的负载。校准后，负载的大小可以从步进电机的步数或通过安装在负载横梁上的应变仪来精确测量。
最后，力测量装置16被有利地安装在竖直刚性侧板36之一上，以便与支撑在挠性体37中的安装架39接触，该安装架39与电机15和球12一起移动。显然，在这种配置中，力测量装置16抵抗安装架39围绕端轴38的轴线的移动。
该装置16包括线性力传感器(变换器、换能器)，该线性力传感器比挠性体37硬得多，以使牵引/摩擦测量的灵敏度最大化。然而，传感器16也被配置为确保其任何位移都是弹性的。
据此，可以理解的是，由于传感器16和挠性体37形成了线性弹性系统，传感器信号与球12和盘11之间产生的任何牵引力或摩擦力成正比，因此可以被校准以精确测量牵引力或摩擦力。
盘轨迹半径校准
参照图4和图5，球12以一角度与盘11接触，以使球轴线穿过盘接触平面的中心轴线。这最大限度地降低了一种被称为接触中旋转的现象。球12和盘11由两个伺服电机(即，球电机15和盘电机25)独立驱动。
这允许球和盘的接触表面以相同速度运行，这对于产生纯滚动或在接触中引入可控量的滑动来说是必要的。滑动与滚动的比率被称为滑动/滚动比率或SRR。如果盘速度为Ud，球速度为Ub，那么SRR被定义为滑动速度除以滚动速度，并且可以用百分比表示。
SRR＝200*(Ud-Ub)/(Ud+Ub)
球和盘之间的摩擦力或牵引力由牵引力传感器16测量。
该设备主要用于在SRR范围内对样品流体进行非常精确的牵引力测量。为了准确设置球12和盘11的接触速度，需要知道电机的转速以及球的轨迹半径和盘的轨迹半径，见图5。电机速度可以用高分辨率编码器来确定，但是球轨迹半径和盘轨迹半径并不完全知道。球轨迹半径可以通过球轴线的角度来计算，而球轴线的角度是准确规定的，而且是固定的。但是盘轨迹半径会因制造公差和测试过程中的热膨胀和负载下的弹性偏转而在不同仪器之间发生变化。
据此，本文提供了一种方法，在定期校准期间或如果在非常低的SRR下进行测量就在进行测量之前，确定盘轨迹半径(DTR)。确定DTR的一种方法是稳步提高盘速度并降低球速度(或反之)，以确保在某点上，速度通过盘和球处于纯滚动状态的点。当速度通过这一点时，滑动的方向并且因此牵引力的方向将被逆转(反向)，这就导致了例如图6所示的图表。因此，记录下电机速度和牵引力，就可以确定纯滚动点，并利用两个电机速度和球轨迹半径，就可以确定DTR。
DTR＝Ub×球轨迹半径/Ud
这种测量可以使用干式接触(例如，钢球和PTFE盘之间的接触)进行，或者使用润滑式接触(例如，浸在油中的钢球和钢盘之间的接触)进行。使用干式接触，当接触(触点)通过纯滚动点时，从正牵引力到负牵引力的过渡很好确定，但对于更常见的润滑式接触的情况，过渡就不那么好确定了。在这种情况下，需要确定牵引力为零的点。
牵引力传感器经过校准，以使牵引力传感器信号变化与牵引力变化的比率得到非常准确的限定(定义、确定)。这个增益值保持非常稳定。然而，由于热效应或电子效应，传感器的零点偏移会有一点漂移。为了消除这种漂移，对每个牵引力输出值进行两次牵引力测量。
在一个示例性的实施例中，在正SRR(例如+5％)处进行一次牵引力测量，并且在相同值的负SRR(例如-5％)处进行一次牵引力测量。
然后可以从第一个值中减去第二个值，并将结果减半，这样就消除了零点偏移的影响。例如，指示牵引力为：
+5％SRR牵引力值＝12N
-5％SRR牵引力值＝-7N
牵引力＝(12--7)/2＝19/2＝9.5N
在这种情况下，那么零点偏移是2.5N，但这不需要在测量前知道。
另外，为了进行DTR校准，还需要知道零牵引力传感器信号。如上所述，做到这一点的一个方法是，在如下滑动/滚动比率下进行两次牵引力测量，在该滑动/滚动比率下，流体对于SRR的微小变化往往具有相当稳定的牵引系数(通常在最大牵引系数值附近)，以使得SRR的微小误差对牵引力测量的影响可以忽略不计。然后，以两次牵引力测量之间的中点建立零牵引力点，并在估计的纯滚动速度的两侧步进通过一系列逐渐增大和减小的盘和球的速度。这可以通过使用一种被称为牵引流体的流体来最准确地完成，这种流体在低滑动/滚动比率下具有非常陡峭的牵引力斜率，然后达到一个最大值，在该最大值之后系数保持相当稳定，如图6所示。合适的牵引流体的一个例子是Santotrac 40。而对于大多数润滑剂来说，特别是在较低的接触压力下，牵引系数往往会随着SRR的增加而上升。
根据本发明方法的这一实施例，可以在名义上(通常)与最大牵引系数值相对应的SRR处进行两次测量，以确定零牵引力值，然后在SRR的狭窄范围(例如，以0.1％为步长从+1％到-1％)内进行一系列测量。然后使用内插法确定牵引力为零的准确指示SRR。然后可以调整DTR，以使指示SRR也等于零。
例如，
DTR＝21mm，在零牵引力下指示SRR＝-0.15％。
经过校正的DTR＝21*1.0015＝21.0315mm
在使用中，在开始测试之前，储存器27被仔细清洗并干燥。适合清洗储存器的溶剂有白酒或瓦斯醇，然后是异辛烷或庚烷。一般来说，应该选择第一种溶剂来很好地去除所调查的各种类型的润滑剂，而应该选择第二种溶剂来提供一个干净、干燥的表面。
在使用溶剂后，用热风干燥器或空气或氮气管对储存器进行干燥。另外，储存器可以装入溶剂，然后将其吸出以便在这个过程中对储存器进行干燥。
盘和球在使用前必须仔细清洗，特别要注意去除任何为防止部件在使用之前老化而涂抹的表面保护涂层(例如防腐蚀涂层)。可以用软纸巾进行清洁，然后将盘和球放在含有异辛烷或其他合适溶剂的独立烧杯中。然后将每个部件在超声波清洗器中清洗2分钟，然后用干净的溶剂更换溶剂，再继续清洗10分钟。然后再次更换溶剂，再清洗10分钟，在此之后用干净的干燥空气管或氮气管对部件进行干燥。
然后将盘11和球12牢固地安装在各自的驱动轴上。
一旦盘11和球12被固定到位，就可以对被测试的特定润滑剂进行若干次测试。每个测试都会有一个给定的温度、正常负载、速度和滑动/滚动比率。
这些参数可以有利地存储在计算机控制系统中，该计算机控制系统循环进行各种测试，并且在测试过程中收集和存储来自力传感器16的测量值。
因此可以看出，本发明提供了一种牵引力和/或摩擦力测量设备，它消除了来自测试部件的非预测力，外形紧凑，并且至少在所述优选实施例中，在最少的人为干预下循环进行各种测试。
Claims (13)
1.校准牵引力或摩擦力测量设备的方法，所述设备包括平坦的盘牵引表面；球形的球牵引表面，所述球牵引表面被构造和布置为在使用中与所述盘牵引表面接触；支撑结构，所述支撑结构被构造和布置为将所述盘牵引表面和球牵引表面相对于彼此支撑同时允许它们之间存在相对旋转运动；围绕轴线，盘驱动装置和球驱动装置可操作以实现所述盘牵引表面和球牵引表面之间的相对运动，并且包括盘速度测量装置和球速度测量装置，从而在它们之间产生牵引力或摩擦力；以及与至少所述盘牵引表面和球牵引表面相关的力测量装置，以提供由所述牵引力或摩擦力产生的力测量，并且可以在球和盘之间的纯滚动点进行球速度和盘速度的测量，以便根据已知的球轨迹半径准确确定盘轨迹半径，其特征在于以下步骤：
a.稳定提高盘速度并降低球速度(或反之)，以确保在某点上速度通过盘和球的纯滚动点，
b.绘制牵引力与滑动/滚动比率(SRR)的曲线，
c.观察并记录当接触通过纯滚动接触时与牵引力从正到负(或从负到正)的过渡点相对应的电机速度值，以及，
d.根据以下公式确定盘轨迹半径(DTR)：
DTR＝球速度×球轨迹半径/盘速度。
2.根据权利要求1所述的校准牵引力或摩擦力测量设备的方法，其特征在于，对每个牵引力输出值进行两次牵引力测量，第一次牵引力测量在正的滑动/滚动比率(SRR)下进行，第二次牵引力测量在负的SRR下进行，其中，从第一次牵引力值中减去第二次牵引力值，并将结果减半，以通过消除任何偏移漂移的影响而得到真实的牵引力值。
3.根据权利要求1所述的校准牵引力或摩擦力测量设备的方法，其特征在于，在牵引表面之间进行干式接触，或者使用接触流体，任一种接触都在低SRR下表现出非常陡峭的牵引力斜率，并在牵引力值达到最大值的较高SRR下表现出平缓的牵引力斜率。
4.根据权利要求3所述的校准牵引力或摩擦力测量设备的方法，其特征在于以下步骤：
a)建立零牵引力点，根据权利要求2，使用根据权利要求3的干式接触或接触流体，并在牵引力值达到最大值的较高SRR下进行测量，
b)使用根据权利要求3的干式接触或接触流体，在估计的纯滚动速度两侧在低SRR下，步进通过一系列逐渐增大和减小的盘速度和球速度，并记录牵引力值，
c)记录当步骤b)中记录的牵引力值等于步骤a)中的零牵引力点时的SRR，
d)调整盘轨迹半径(DTR)，以使指示SRR等于零。
5.通过根据权利要求1的方法校准的牵引力或摩擦力测量设备，其特征在于，所述设备包括平坦的盘牵引表面；球形的球牵引表面，所述球牵引表面被构造和布置为在使用中与所述盘牵引表面接触；支撑结构，所述支撑结构被构造和布置为将所述盘牵引表面和球牵引表面相对于彼此支撑同时允许它们之间存在相对旋转运动；围绕轴线，所述设备包括盘驱动装置和球驱动装置，所述盘驱动装置和球驱动装置可操作，以实现所述盘牵引表面和球牵引表面之间的相对运动，并包括盘速度测量装置和球速度测量装置，从而在它们之间产生牵引力或摩擦力；以及与至少所述盘牵引表面和球牵引表面相关的力测量装置，以提供由所述牵引力或摩擦力产生的力测量，球速度和盘速度的测量可在球和盘之间的纯滚动点进行，以便根据已知的球轨迹半径准确确定盘轨迹半径。
6.根据权利要求5所述的牵引力或摩擦力测量设备，其特征在于，提供了盘支撑装置，所述盘支撑装置将所述盘牵引表面安装成围绕基本竖直的轴线旋转。
7.根据权利要求5所述的牵引力或摩擦力测量设备，其特征在于，球支撑装置被安装为围绕基本水平的轴线进行枢转运动，以允许所述球牵引表面位移以与所述盘牵引表面接触。
8.根据权利要求5所述的牵引力或摩擦力测量设备，其特征在于，所述球支撑装置还包括弹性挠曲装置，所述弹性挠曲装置被构造和布置为允许所述球牵引表面相对于所述盘牵引表面在所产生的牵引力或摩擦力的方向上进行弹性运动，但抵抗所述球牵引表面在正交方向上的运动。
9.根据权利要求5所述的牵引力或摩擦力测量设备，其特征在于，驱动装置还包括位移装置，以使所述球牵引表面沿着与所述盘牵引表面垂直的方向可变地位移以与所述盘牵引表面接触。
10.根据权利要求5所述的牵引力或摩擦力测量设备，其特征在于，位移装置至少部分地由步进电机提供。
11.根据前述权利要求5至10中的任一项所述的设备，其中，所述力测量装置包括线性力传感器，所述线性力传感器被安装用于检测由于与所述第一牵引表面的牵引或摩擦接合而施加至所述第二牵引表面的力。
12.根据前述权利要求5至11中的任一项所述的设备，其还包括储存器，所述储存器被构造和布置为保持所述第一牵引表面和第二牵引表面之间的接触是浸入液体的。
13.根据权利要求12所述的设备，其还包括在使用中加热容纳在所述储存器中的液体的装置。
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