一种打结器成结率检测与疲劳测试试验台的制作方法

文档序号:12447657阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种打结器成结率检测与疲劳测试试验台,其特征在于,包括控制系统(I)、电动驱动系统(II)、打结器主轴传动系统(III)、十字滑台装置(V)、模拟草捆回弹特性装置(VII)、绳捆(12)、第一导向轮(69)、第二导向轮(70)、绳针(34);

所述控制系统(I)包括数据采集模块和运动控制模块,与电动驱动系统(II)、打结器主轴传动系统(III)、十字滑台装置(V)和模拟草捆回弹特性装置(VII)通信连接,所述数据采集模块用于采集试验台工作过程中捆绳(58)拉力、主轴(25)转矩和旋转角度,得到打结器工作过程的测试结果;所述运动控制模块用于控制十字滑台装置(V)的工作;

所述电动驱动系统(II)包括调速电机(3)、电磁离合器(5),所述电磁离合器(5)通过锥齿轮与调速电机(3)连接,电磁离合器(5)通过链传动将动力传递给打结器主轴传动系统(III);

所述打结器主轴传动系统(III)包括绝对值式编码器(6)、扭矩传感器(7)、旋转编码器联轴器(22)、第一轴承座(23)、打结器(24)、主轴(25)、第二轴承座(26)、链式联轴器(27)、齿式联轴器(28)、第三轴承座(29)、送绳机构曲柄(9)、送绳机构曲柄轴(30)、送绳连杆(35)和绳针(34);

所述打结器(24)的两端设有贯穿打结器(24)的主轴(25),所述主轴(25)由分布装在第一轴承座支架、第二轴承座支架上的所述第一轴承座(23)和第二轴承座(26)支撑,所述打结器(24)一端的主轴(25)上设有链轮一(65),并通过旋转编码器联轴器(22)与绝对值式编码器(6)连接,所述打结器(24)另一端的主轴(25)与链式联轴器(27)、扭矩传感器(7)、齿式联轴器(28)依次相连接,所述送绳机构曲柄轴(30)由第三轴承座(29)支撑,所述送绳机构曲柄轴(30)的一端与齿式联轴器(28)连接,另一端与送绳机构曲柄(9)相连接,所述送绳机构曲柄轴(30)上设有打结器主轴驱动链轮(61),所述送绳机构曲柄(9)、送绳连杆(35)和绳针(34)依次铰接;

所述十字滑台装置(V)包括纵向步进电机(37)、第一膜片式联轴器(38)、纵向滑轨(39)、纵向丝杠(40)、横向滑轨(41)、横向步进电机(42)、膜片式联轴器二(43)、纵向滑块(15)、横向滑块(56)、纵向运动板(48)、横向丝杠(47)、横向运动板(49)、行程开关A(44)、行程开关B(45)、行程开关C(46)和行程开关D(50);

所述纵向步进电机(37)通过第一膜片式联轴器(38)与纵向丝杠(40)同轴连接,所述横向步进电机(42)通过第二膜片式联轴器(43)与横向丝杠(47)同轴连接,所述纵向滑轨(39)固定在机架(17)上,所述纵向运动板(48)与装在纵向丝杠(40)上的纵向运动板传动螺母(68)固定连接,所述纵向运动板(48)与纵向滑轨滑块(15)相连接,所述滑轨滑块(15)与纵向滑轨(39)滑动连接;所述横向运动板(49)与装在横向丝杠(47) 上的横向运动板传动螺母(67)固定连接,所述横向运动板(49)与横向滑块(56)相连接,所述横向滑块(56)与横向滑轨(41)滑动连接,所述横向步进电机(42)和横向丝杠(47)均安装于纵向运动板(48)上;

所述行程开关A(44)和行程开关C(46)安装于纵向运动板(48)上,所述行程开关B(45)和行程开关D(50)安装在纵向滑轨(39)上;

所述模拟草捆回弹特性装置(VII)包括压力传感器(53)、拉绳滑轨(52)、滑块(51)、拉绳滚轮安装板(64)、拉绳滚轮一(54)、拉绳滚轮二(62)、拉绳滚轮三(63)和拉簧(55)、拉绳横梁(57),所述模拟草捆回弹特性装置(VII)通过拉绳横梁(57)固定在横向运动板(49)上,拉绳滑轨(52)固定于拉绳横梁(57)上,所述滑块(51)与拉绳滑轨(52)滑动连接,拉簧(55)将滑块(51)与拉绳横梁(57)连接,所述拉绳滚轮安装板(64)的一端与滑块(51)的一端相连接,拉绳滚轮安装板(64)的另一端与压力传感器(53)的一端连接,压力传感器(53)与拉绳横梁(57)平行,压力传感器(53)的另一端与拉绳滚轮二(62)连接,拉绳滚轮一(54)设置在滑块(51)的另一端,拉伸滚轮三(63)通过支架固定在横梁(57)上,并与拉绳滚轮一(54)处于一条水平线上;

第一导向轮(69)与导向约束座(19)连接,导向约束座(19)安装在机架(17)上,第二导向轮(70)固定在机架(17)上,绳捆(12)中的捆绳(58)经过第一导向轮(69)和第二导向轮(70),穿过绳针(34),经过模拟草捆回弹特性装置(VII),最后送至打结器(24);

所述电动驱动系统(II)、打结器主轴传动系统(III)、十字滑台装置(V)、模拟草捆回弹特性装置(VII)均安装在机架(17)上。

2.如权利要求1所述的打结器成结率检测与疲劳测试试验台,其特征在于,还包括捆绳预紧力调节与导向约束装置(VI),所述捆绳预紧力调节与导向约束装置(VI)包括预紧夹持动板(11)、预紧夹持手柄(13)、张紧回弹支架(14)、回弹导向板(20)和预紧夹持支架(66);

预紧夹持支架(66)与机架(17)相连接,预紧夹持手柄(13)通过螺栓一与预紧夹持支架(66)连接,预紧夹持动板(11)安装在预紧夹持支架(66)上,回弹导向板(20)固定在机架上,螺栓一末端顶在预紧夹持动板(11)上,张紧回弹支架(14)为U形结构,张紧回弹支架(14)中间焊接导向柱,并在导向柱安装压簧,导向柱穿过回弹导向板20的孔,能够沿回弹导向板20的孔水平方向水平运动,导向柱的末端安装有螺母。

3.如权利要求1所述的打结器成结率检测与疲劳测试试验台,其特征在于,还包括手动驱动系统(IV),所述手动驱动系统(IV)包括手动驱动手柄(21)、单向离合器(10)和手动驱动链条(18),所述手动驱动手柄(21)与单向离合器(10)连接,逆时针转动手动驱动手柄(21),能够通过手动驱动链条(18)和链轮一(65)将动力传递给打结器主轴传动系统(III)。

4.如权利要求1所述的打结器成结率检测与疲劳测试试验台,其特征在于,还包括绳环滑落导向板(16),所述绳环滑落导向板(16)固定在机架(17)上,用于引导绳环沿绳环滑落导向板(16)滑下。

5.一种权利要求1所述的打结器成结率检测与疲劳测试试验台控制的方法,其特征在于,

S1:程序启动,控制系统(1)判断点动或电动,若为点动,则由使用者手动控制十字滑台装置(V)移动;

S2:若为电动状态,程序自动对启动按钮是否按下作出判断,若电动按钮按下,判断纵轴行程开关B(45)是否按下,若否,纵向步进电机(37)以速度v=10000ppu/s正向旋转,通过纵向丝杠(40)驱动纵向运动板(48)触碰行程开关B(45),若是,则判断行程开关C(46)是否被按下;

若否,横向步进电机(42)以v=10000ppu/s正向旋转,通过横向丝杠(47)驱动横向运动板(49)触碰行程开关C(46),若是,横向步进电机(42)以v=80000ppu/s高速反向旋转,通过横向丝杠(47)驱动横向运动板(49)触碰行程开关A(44),如果未触碰行程开关A(44),横向步进电机(42)驱动横向运动板(49)沿x负向移动,如果触碰行程开关A(44),纵向步进电机(37)以v=120000ppu/s反向旋转,通过纵向丝杠(40)驱动纵向运动板(48)触碰行程开关D(50),判断是否触碰行程开关D(50);

若否,纵向步进电机(37)驱动纵向运动板(48)慢速沿y负向移动,若是,横向步进电机(42)以v=80000ppu/s反向旋转,通过横向丝杠(47)驱动横向运动板(49)触碰行程开关C(46),判断是否触碰行程开关C(46);

若否,横向步进电机(42)慢速正向旋转,若是,拉绳开始,纵向步进电机(37)以速度v=120000ppu/s旋转,通过纵向丝杠(40)驱动纵向运动板(48),模拟草捆回弹特性装置(VII)准备拉绳,捆绳(58)套在模拟草捆回弹特性装置(VII)的拉绳滚轮一(54)和拉绳滚轮二(62)上,形成绳环(59),判断是否触碰行程开关B(45);

若否,纵向步进电机(37)反转,若是,拉力传感器(53)采集拉力信号;

S3:判断拉力传感器(53)采集拉力是否大于10N,若否,则返回S2中,拉力传感器(53)继续采集拉力信号,若是,则说明成功拉绳,电磁离合器(5)闭合,制动器断开,绝对值式编码器(6)开始采集主轴(25)转动角度,判断绝对值式编码器(6)角度是否小于100°;

若否,则绝对值式编码器(6)继续采集主轴(25)转动角度,若是,则说明主轴未旋转一周,此时压力传感器(53)、扭矩传感器(7)和绝对值式编码器(6)准备采集数据;

S4:判断绝对值式编码器(6)采集角度是否大于等于316.28°,若否,则压力传感器(53)、扭矩传感器(7)和绝对值式编码器(6)继续采集数据,若是说明主轴(25)转动一周,打结完成,电磁离合器(5)断开;

S5:判断拉力是否大于50N,若否,打结成功,控制系统回到初始状态,循环打结作业。若是,则说明出现脱扣失败,蜂鸣器报警,提示操作人员断电检查,控制程序的计数器指令记录试验台停止次数,同时记录行程开关(50)的信号通断次数,认为是总打结数,从而计算得出成结率。

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