混凝土与碎石基床摩擦系数、橡胶板与碎石基床摩擦系数取值分析1. 混凝土与碎石基床摩擦系数比较1.1 试验《长江口深水航道治理工程橡胶阻滑板摩擦系数试验研究报告》中得出混凝土和碎石基 床试验结果见表 1表 1 混凝土与基床摩擦系数试验结果摩擦系数取值依据 及基床应力 统计指标峰值段平均值峰 值40kpa60kpa80kpa40kpa60kpa80kpa冋一基床应力测试次数131313131313同一基床应力最小值0.6170.5920.6800.6290.6290.685同一基床应力最大值0.7370.7590.7450.7510.7800.766同一基床应力平均值0.6850.6750.7150.7100.6990.732同一基床应力标准差0.0290.0620.0190.0300.0590.020三种基床应力的均值0.6920.714三种基床应力的标准差0.0430.041通过表 1 可以发现同一基床应力最大值在 40kpa、60kpa、80kpa 下规律不明显，本工程实际沉管对地压力约为1.72kpa〜0.66kpa,根据规律应取对基床压力40kpa工况下的摩擦力峰值最大值0.751。
1.2 规范《重力式码头设计规范》中以 0.6 作为混凝土与基床摩擦系数，图 1 中给出规范编制说 明提供的多家试验结果，从该图可看出，规范的摩擦系数 0.6 主要取自细平基床、基床应力 200-600kpa的试验结果在基床应力小于200kpa时摩擦系数增大到0.65—0.75 （见图中试验1、2）这与试验结果一致还应注意到，试验采用1〜50kg块石抛石基床，整平标准100mm, 整平标准接近于粗平，有利于摩擦系数的提高禹床床面曲纹细号碎石禺：；；石 A 花岗国 花药卞石 tn g碎N碎石 二片石二片石■屬石赧挣 ■■石灰岩 石灰岩 石茨飞石灰岩 石灰岩 石灰肖 石灰岩][疔碎石 >t 5 二片石100甲力条败与压力 水宇的关黒&;“；；； ..;.i：u- .；•“：=乩圧力升耐下障 林压力升闵下wT 茶*不/ 茶本不实 n压力升而下区 礴压力升而下wT 叼圧力升而fpT 疝圧力升而下忘 前压力升耐下斥 曲伍力升而下泽着本不变四航局、广就局 丽局、尸就局 四畝局科研所 四駅局科研亦 无悴大事 天M大学 天岸大学 孑2大学一就局、五公司二社局、五公可四航局科研所1971 4197141980. 21980. 2199X II1993. 111995.81995. 8---■;:1995.121990. I图 1 重力式码头规范基床摩擦系数所引用试验结果港珠澳沉管隧道碎石基床属于细平，较本试验粗平基床摩擦系数会有降低的趋势，但沉 管对基床压力较小，较本试验对摩擦系数有增加的趋势，两种条件互相抵消，故取摩擦力系 数最大值为 0.75。
1.3 结论通过《长江口深水航道治理工程橡胶阻滑板摩擦系数试验研究报告》和《重力式码头设 计规范》综合分析，结合本工程碎石基床的特点和沉管对基床的压力分布情况，取沉管混凝 土与碎石基床摩擦力系数为 0.752. 橡胶板与碎石基床摩擦系数比较《长江口深水航道治理工程橡胶阻滑板摩擦系数试验研究报告》中为了定量分析摩擦系 数组内差异对产品抗滑安全度可能带来的影响，2.1 基床应力的影响试验中基床应力对摩擦系数的影响表现为摩擦系数随基床应力增加而略有降低的趋势 这种变化是总体平均趋势对2〜13批全部37块样品逐块分析，有20块样品服从这种规律 由于这 20 块样品中有的组次不同基床应力下摩擦系数相差比较大，出现了在基床应力分别为 40、60、80Kpa 条件下全部样品摩擦系数均值为 0.913、0.892、0.871 的递减结果，由于还有 接近一半组次不服从这种规律，所以，该论证结果并不能完全说明问题考虑到摩擦系数随基床应力而变化的特点，利用现有检测结果进行统计推断时，应以接 近于结构设计标准值的 40Kpa 基床应力条件下的试验结果为依据2.2 长江口二期工程配置橡胶阻滑板的沉箱底板摩擦系数估计2.2.1 全部样品的摩擦系数，在设计确定的基床应力 40kpa 条件下平均值达 0.913，最小 值为 0.818，且只出现于1 个样品，其余都在 0.84 以上。
2.2.2虽然同一试验条件下，重复试验得到的摩擦系数有一定的波动范围，但出现小于 0.75 或 0.8 的样品统计样品数仅 4 块，占全部样品的 10.8 ％根据摩擦系数组内分布界限值的统 计，从平均意义而言，在设计采用的 40kpa 基床应力条件下同一块胶板的重复试验中出现小 于 0.8 的比例只占总测试次数的 3.6 ％左右2.2.3 样品摩擦系数最小值和组内摩擦系数小于 0.8 界限出现的比例，这种情况应属于小 概率事件整个沉箱的抗滑稳定性有较高的可靠度2.3 港珠澳岛隧工程沉管精调系统底部橡胶板与基床摩擦系数分析 沉管精调系统橡胶板拟采用和长江口工程相同产品，精调系统对基床压力最大约为30.58kpa,和长江口工程中沉箱对基床压力40kpa较接近，根据试验中基床应力对摩擦系数的 影响表现为摩擦系数随基床应力增加而略有降低的趋势，可以得出精调系统底部橡胶板对基 床摩擦系数有增大的趋势；由于基床属于细平，对摩擦力有减小的趋势，故两个条件可抵消 结论：根据《长江口深水航道治理工程橡胶阻滑板摩擦系数试验研究报告》中分析，结合本工程实际情况，橡胶板与碎石基床摩擦力系数可以参照长江口工程沉箱对基床 40kpa 压 力的工况取值，在设计采用的 40kpa 基床应力条件下同一块胶板的重复试验中出现小于 0.8 的比例只占总测试次数的 3.6％左右，故可以取摩擦系数 0.8，保证率可以达到 96.4%。
永磁交流伺服电机位置反馈传感器检测相位与电机磁极相位的对齐方式2008-11-07 来源：internet 浏览：504主流的伺服电机位置反馈元件包括增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编 码器，旋转变压器等为支持永磁交流伺服驱动的矢量控制，这些位置反馈元件 就必须能够为伺服驱动器提供永磁交流伺服电机的永磁体磁极相位，或曰电机电 角度信息，为此当位置反馈元件与电机完成定位安装时，就有必要调整好位置反 馈元件的角度检测相位与电机电角度相位之间的相互关系，这种调整可以称作电 角度相位初始化，也可以称作编码器零位调整或对齐下面列出了采用增量式编 码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等位置反馈元件的永磁交流伺 服电机的传感器检测相位与电机电角度相位的对齐方式增量式编码器的相位对齐方式在此讨论中，增量式编码器的输出信号为方波信号，又可以分为带换相信号 的增量式编码器和普通的增量式编码器，普通的增量式编码器具备两相正交方波 脉冲输出信号A和B，以及零位信号Z带换相信号的增量式编码器除具备ABZ 输出信号外，还具备互差120度的电子换相信号UVW, UVW各自的每转周期 数与电机转子的磁极对数一致。
带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信 号的相位与转子磁极相位，或曰电角度相位之间的对齐方法如下：1. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V 出，将电机轴定向至一个平衡位置；2•用示波器观察编码器的U相信号和Z信号；3. 调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4. 一边调整，一边观察编码器U相信号跳变沿，和Z信号，直到Z信号稳 定在高电平上（在此默认Z信号的常态为低电平），锁定编码器与电机的相对 位置关系；5•来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效撤掉直流电源后，验证如下：1. 用示波器观察编码器的U相信号和电机的UV线反电势波形；2. 转动电机轴，编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到 高的过零点重合，编码器的Z信号也出现在这个过零点上上述验证方法，也可以用作对齐方法需要注意的是，此时增量式编码器的U相信号的相位零点即与电机UV线 反电势的相位零点对齐，由于电机的U相反电势，与UV线反电势之间相差30 度，因而这样对齐后，增量式编码器的U相信号的相位零点与电机U相反电势 的-30度相位点对齐，而电机电角度相位与U相反电势波形的相位一致，所以此 时增量式编码器的U相信号的相位零点与电机电角度相位的-30度点对齐。
有些伺服企业习惯于将编码器的U相信号零点与电机电角度的零点直接对 齐，为达到此目的，可以：1. 用3个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3个电阻分别接入电 机的UVW三相绕组引线；2. 以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的U 相反电势波形；3•依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器 外壳与电机外壳的相对位置；4.一边调整，一边观察编码器的U相信号上升沿和电机U相反电势波形由 低到高的过零点，最终使上升沿和过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关 系，完成对齐由于普通增量式编码器不具备UVW相位信息，而Z信号也只能反映一圈内 的一个点位，不具备直接的相位对齐潜力，因而不作为本讨论的话题绝对式编码器的相位对齐方式绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言，差别不大，其实都是在一圈 内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位早期的绝对式编码器会以单独的 引脚给出单圈相位的最高位的电平，利用此电平的0和1的翻转，也可以实现编 码器和电机的相位对齐，方法如下：1. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V 出，将电机轴定向至一个平衡位置；2•用示波器观察绝对编码器的最高计数位电平信号；3. 调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4. 一边调整，一边观察最高计数位信号的跳变沿，直到跳变沿准确出现在电 机轴的定向平衡位置处，锁定编码器与电机的相对位置关系；5•来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，跳变沿 都能准确复现，则对齐有效。
这类绝对式编码器目前已经被采用EnDAT, BiSS, Hyperface等串行协议， 以及日系专用串行协议的新型绝对式编码器广泛取代，因而最高位信号就不符存 在了，此时对齐编码器和电机相位的方法也有所变化，其中一种非常实用的方法 是利用编码器内部的EEPROM,存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位， 具体方法如下：1•将编码器随机安装在电机上，即固结编码器转轴与电机轴，以及编码器外 壳与电机外壳；2. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V 出，将电机轴定向至一个平衡位置；3. 用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈位置值，并存入编码器内部记录电机 电角度初始相位的EEPROM中；4. 对齐过程结束由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向，因此存入的编码器内部 EEPROM中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位此后，驱动器将任意 时刻的单圈位置检测数据与这个存储值做差，并根据电机极对数进行必要的换 算，再加上-30度，就可以得到该时刻的电机电角度相位这种对齐方式需要编码器和伺服驱动器的支持和配合方能实现，日系伺服的 编码器相位之所以不便于最终用户直接调整的根本原因就在于不肯向用户提供 这种对齐方式的功能界面和操作方法。
这种对齐方法的一大好处是，只需向电机 绕组提供确定相序和方向的转子定向电流，无需调整编。