制动式正弦法动态扭矩传感器校准装置设计

针对目前静态扭矩校准无法完全满足使用需求的问题,设计了一种制动式正弦法动态扭矩传感器校准装置,利用伺服电机、磁粉制动器等装置组成制动扭矩激励系统,用标准惯量盘作为负载,用圆光栅测量惯量盘扭摆的角加速度,将动态扭矩溯源至惯量和角加速度参数。通过建模和数值分析,阐述了校准装置的工作原理,利用研制的校准装置样机进行激励试验,试验结果证明了设计思路的可行性。

动态扭矩测量仪的设计研究及试验验证

文中介绍了电动扭矩扳子的计量校准现状,并基于现状设计了一种动态扭矩测量仪。文中详细说明了该动态扭矩测量仪的工作原理、硬件结构和软件流程,并使用该动态扭矩测量仪进行校准电动扭矩扳子的验证性试验,试验结果表明该动态扭矩测量仪具有精度高、准确性好的优点,可以满足电动扭矩扳子的校准需求。

轧机接轴动态扭矩测量及反馈控制模型的研究

利用传递矩阵法建立起一种基于传递函数的轧机接轴动态扭矩测量模型,根据轧制负载对电机输出扭矩的影响,构造了一条控制电机输出功率的反馈回路,实现了电机的实时控制要求,达到了抑制接轴危害性扭振产生的目的,为预防接轴损坏和断裂提供了参考。

基于动态扭矩测试的综合传动系统主轴低周疲劳寿命预测与验证

为解决履带车辆综合传动系统主轴低周疲劳失效的问题,开展主轴疲劳样件检测及材料力学性能测试。通过实车测试获得主轴动态扭矩,在此基础上,建立主轴弹塑性有限元模型并预测主轴的低周疲劳寿命;进一步开展主轴低周疲劳台架试验,对寿命预测方法进行验证。研究结果表明:履带车辆在起步阶段下的冲击扭矩是造成综合传动系统主轴低周疲劳的主要载荷;由于双侧非对称的结构特点,导致主轴右侧冲击扭矩均值是左侧的1.54倍;主轴最大Mises应力为1510 MPa,最大应变为0.0086923,均发生在右侧输出花键与过渡圆弧交界位置的齿根处,与主轴疲劳断裂位置一致;实车条件下主轴能承受冲击扭矩的次数为17082次;台架试验获得的主轴能承受冲击扭矩的次数为5000,预测获得的主轴能承受冲击扭矩的次数为5843次,仿真结果与试验结果基本吻合,验证了低周疲劳寿命预测方法的可行性。

基于LabVIEW的在线动态扭矩测试仪设计

针对目前扭矩测量中存在的问题,提出了一种在线动态扭矩测试仪设计方法。综述了动态扭矩测量仪的测量原理,由旋转轴两侧的信号盘测量出两截面的脉冲差,通过对脉冲差的计算,得到两截面的扭转角,进而实现扭矩的测量。测量中,采用虚拟仪器思想,基于LabVIEW测试平台,实现对动态扭矩的在线实时测试。此测试仪可以完成扭矩的实时测量及信号的分析、处理、在线监测等功能,并且减少了系统硬件设备,缩短了开发周期。校准实验显示,动态扭矩测试仪的测量精度达到0.5%。

双偏心动态扭矩-转速传感器的研制

设计了一种双梁式动态扭矩-转速传感器,介绍了其具体结构和工作原理。为进一步验证其工作原理的可行性,同时构建了机械封闭式传感器试验台,并选用NI-USB6009数据采集卡、CN-YB-40型标准扭矩传感器及Labview编程构成上位机数据采集系统对其输出信号进行数据采集和标定,从而确且的测得传动试验台的动态扭矩和转速。试验证明:该新型动态扭矩-转速传感器具有结构简单、成本低、抗干扰能力强等优点;数据采集系统具有硬件结构简单、编程方便、开发周期短、界面友好。

动态扭矩测试仪的研制

采用无线近程遥测技术,无线供电技术,研制了动态扭矩测试仪。该测试仪可用于动力装置的扭矩测量,为解决空间狭小的发动机动力、传动部分旋转部件的扭矩测试提供了一种新的技术途径,具有数据传输速率高、可靠性高、功耗低、体积小、抗干扰性强等优点。

基于动态扭矩传感器的荷重检测

动态扭矩传感器直接连接于旋转动力设备和荷重装置之间,可以输出与实际负载相关联的力矩信号。为了从动态扭矩传感器输出的力矩信号中得到实际负载,在荷重模型建立阶段,通过给荷重装置施加不同的负载,并对动态扭矩传感器输出力矩信号对应的AD转换值进行灰色关联校正,得到趋于稳定的AD转换校正值,在此基础上,利用移动最小二乘回归(MLSR)实现对荷重装置实际负载的非线性回归,得到实际负载与AD转换校正值间的非线性模型。在荷重检测阶段,进一步利用灰色关联校正并结合实际负载回归模型,得到荷重装置最终的实际负载。试验结果表明,结合灰色关联校正及移动最小二乘回归模型,荷重检测误差低于±0.3%。

动态扭矩加载器的校定研究

由于动态扭矩测量缺乏较为准确的校定设备,研制了非接触式变频变幅动态扭矩加载器,采用振动的反问题方法进行校定。从多通道光电编码器实时采集的扭振系统的瞬时角位移、角速度和角加速度的值,代入相应数学模型,间接求得动态扭矩的瞬时值。校定实验证明,此方法是可行的。本加载器具有在线施加变频变幅动态扭矩并实时记录数据的特点,所加扭矩为非接触且加载精度不受加载器温度变化和磁饱和程度的影响,是在线校准扭矩传感器动态特性的较理想设备。

动态扭矩加载器的研制

研制一种基于电磁定律的非接触式变频变幅扭矩加载装置。该装置对静止或旋转着的轴施加一近似正弦波形的扭矩，该扭矩的交变频率和幅值都有较宽的调整范围，并对其进行了静态标定。

车辆传动轴动态扭矩测量与数据预处理研究

为了解决车辆传动系统载荷谱测试过程中,转速高、扭矩大和温度变化范围广的环境中传动轴扭矩测量和数据传输困难的问题,研制了基于蓝牙4.0技术的车辆传动轴动态扭矩实时测量和无线传输测试系统.建立了传动轴动态扭矩信号预处理方法.在此基础之上,开展了实际车辆行驶过程中传动轴动态扭矩测试试验并且对数据进行了预处理.试验结果表明:在高转速等复杂工况下测试系统工作性能良好,能够准确地实时测量传动轴的动态扭矩;在信号预处理方面,箱线图法对异常值的去除有明显的效果.相对于小波分析通用阈值去噪方法,小波分析自适应阈值去噪对传动轴动态扭矩信号的去噪更具有针对性和准确性.

光电反射式动态扭矩测试方法研究

针对等直径转轴动态扭矩测试方法计算模型和测量装置复杂以及测试范围受限等问题,提出了一种基于DASP的光电反射式动态扭矩测试方法。建立由光电反射式传感器和DASP系统等组成的动态扭矩测试系统,利用传感器光电脉冲信号的时差和相对转角,来实现动态扭矩测量。实测结果表明,通过调整传感器的位置,就可以实时、精确地实现扭矩的非接触式测量。这种测试方法为转轴的扭矩测试提供了一种新的技术途径。

改进卡尔曼滤波算法在动态扭矩传感器中的应用

针对动态扭矩传感器在数据采集过程中存在的脉冲干扰、高斯噪声干扰等引起的误差问题,提出采用滑动平均滤波与卡尔曼滤波算法相结合方式对卡尔曼滤波算法进行改进。既提高了动态扭矩传感器的测量精度,又保证了数据采集系统的频率特性。

双相碳钢动态扭矩性能和马氏体含量关系的研究

通过四种不同的分步淬火热处理工艺,相应地获得了四种不同组织的双相钢。研究表明,随着马氏体含量的增加,双相钢的最大剪切应力随之增加。绝热剪切带的出现和由它引起的裂纹是动态扭矩试验时的重要特征。

某履带车辆传动系统动态扭矩载荷谱分析及应用研究

为提高履带车辆结构的疲劳耐久性、完善结构设计方法,文章以某履带车辆传动轴为研究对象,综合运用数理统计与信号分析、处理与结构有限元分析以及疲劳设计等理论,形成了较为完善的履带车辆传动系统疲劳载荷谱测试、编制及应用的研究方法;并利用雨流计数法,编制了传动轴的扭矩荷谱。建立传动轴的有限元分析模型,分析其结构应力,确定疲劳损坏热点;利用局部应力应变法与Palmgren-Miner线性疲劳积累损伤准则,通过结构应力集中修正,完成了传动轴外圆角最大应力处的疲劳寿命值预估。该文研究结果可为履带车辆载荷编制及疲劳耐久研究提供一定的参考。

稳定土拌和机转子轴动态扭矩的分析与测定

应用理论分析和实验研究方法，对稳定土拌和机转子液压驱动系统及其动态扭矩进行了研究通过在实测的多种工况下，对液压马达进口压力的频谱进行分析和比较识别，确认了由马达至转子的轴上动态扭矩的构成。

车辆动态扭矩遥感测试系统设计

针对装甲车辆动力传动系统动态扭矩测试中振动和噪声干扰大、空间狭窄等问题,提出了利用无线收发装置进行扭矩遥感测试的方案。设计了某装甲车辆动态扭矩遥感测试系统,并详细介绍了该测试系统的工作原理以及硬件设计和软件设计。研制了狭小空间内近场遥测动态扭矩的测试装置,通过试验获得了某装甲车辆在不同路面工况下的实时扭矩信号。结果显示,该测试系统在扭矩测试中具有其优越性。

履带车辆动态扭矩测试准确性研究

为了评价履带车辆动态扭矩测试的准确性,建立了动态扭矩信号测试准确性分析模型。首先,建立概率统计模型用于分析测试系统可信度,而后结合车辆动力学模型对动态扭矩信号的频率和幅值进行波形分析。最后,通过实车试验来验证所建立的动态扭矩信号测试准确性分析模型的有效性,在发动机不同转速时分析了扭矩频率变化测试的准确性,在传动轴不同负载的工况下分析了扭矩幅值变化测试的准确性。结果显示,测试系统可信度为98%,频率测试准确性为100%,幅值测试误差为1.2%。研究表明,在动态扭矩信号理论值难以获取的情况下,该分析方法能够对其测试准确性进行有效评价。

基于行为模型的电机动态扭矩测试研究

电机动态扭矩一般使用扭矩传感器测量,但扭矩传感器应变片粘贴的角度容易发生改变,且长期使用容易变形,造成测量结果误差较大,无法实现对电机动态扭矩的长期测量。为此,提出一种扭矩传感器行为模型测量扭矩的方案,以直流无刷电机为负载电机,利用标准扭矩传感器测量负载电机的电流和扭矩,通过采用线性回归的方法得到扭矩传感器的行为模型,再利用该模型替代扭矩传感器来测量电机扭矩。该方法克服因扭矩传感器的安装、应变片变形等对扭矩测量精度的影响。基于该方法设计行为模型测量动态扭矩的系统,以750 W永磁同步电机为被测对象,分别使用该系统与使用扭矩传感器方法测试比较,该方法测量动态扭矩时相对扭矩传感器测量的动态扭矩最大相对误差为1.90%,非线性误差为1.84%,重复性误差为0.084%。结果表明:使用行为模型可代替扭矩传感器测量电机动态扭矩,有利于对电机动态扭矩的长期稳定测量,且系统在体积、成本、结构以及操作维护方面都更具优势。

基于超磁致伸缩材料的动态扭矩测量仪的原理设计

本项目针对装甲传动系统动态扭矩的测量需求,重点开展基于超磁致伸缩材料和无线遥感技术相结合的适合装甲传动系统动态扭矩测量的实用新型传感器的研究,以适应装甲车辆的实时在线动态扭矩测量要求,突破狭窄空间、振动和噪声干扰大、信号屏蔽及传输困难条件下动态扭矩测试仪研制的关键技术。