本發明涉及卡丁車配件，具體是一種卡丁車傳動鏈條的張緊調節裝置及控制方法。
背景技術：
1、卡丁車一種運動、休閑、娛樂類車，其傳動方式與摩托車采用的傳動方式類似，采用鏈條傳動，卡丁車在較快速度和較長時間運行下，鏈條容易發生松動，松弛的鏈條會降低傳動效率，加劇磨損，甚至引發跳齒和飛鏈等故障，同時增加運行噪聲；因此需要用到張緊裝置對鏈條進行張緊，使得鏈條保持適當張力，以確保傳動系統的穩定運行，減少能量損失和噪音。比如，授權公告號為cn200985996y的中國實用新型專利公開了一種卡丁車鏈條張緊器，它由支臂、鏈條導向輪和拉簧構成。支臂的下端連接有管式連接套，套裝在車架上的安裝支耳上。支臂上端安裝鏈條導向輪，壓在鏈條上。支臂中部有拉簧掛孔，拉簧一端的掛鉤掛在支臂的拉簧掛孔中，另一端的掛鉤掛在車架的支耳上。該實用新型通過安裝在支臂和車架之間的拉簧的作用，使導向輪保持壓在鏈條上，鏈條在使用過程中變長了，可以由拉簧的彈簧伸縮量彌補，可以實現自動適時調節張緊力；但是，該實用新型僅通過拉簧將導向輪壓在鏈條上，一方面拉簧在長時間使用后拉力逐漸減小，導向輪壓在鏈條上的力也逐漸減小，張緊效果較難長時間保證；另一方面，卡丁車在運行過程中，鏈條受到不同的振動和速度影響，鏈條對張緊力大小的需求會發生變化，僅通過拉簧難以對張緊力的變化進行精確的調控。
技術實現思路
1、本發明的目的在于，提供一種卡丁車傳動鏈條的張緊調節裝置及控制方法。本發明可以根據鏈條運行的實時情況調節張緊力，能夠在使得鏈條張緊力滿足動力輸出需求的同時，避免鏈條張緊力過大而導致鏈條跳齒與壽命的縮減。
2、本發明的技術方案：一種卡丁車傳動鏈條的張緊調節裝置，包括固定于卡丁車上且位于鏈條下方的安裝底座，安裝底座上設置有升降調節機構，升降調節機構的升降端設置有架體，架體上轉動設有第三鏈輪，所述第三鏈輪與鏈條的外側相嚙合；所述架體的側部設有框體，所述框體的上下兩側分別設有激光位移傳感器，所述框體的左右兩側分別設有光電傳感器，所述鏈條穿設在激光位移傳感器與光電傳感器圍合的空腔中。
3、上述的張緊裝置，所述升降調節機構包括固定在安裝底座上的伺服電機，所述伺服電機的運動端連接有絲桿，所述絲桿的外側嚙合有多個滾柱，所述滾柱的外側嚙合有滾柱螺母。
4、前述的張緊裝置，所述滾柱螺母的內側壁上設有多個環形槽肩；所述滾柱上間隔設有大徑段和小徑段；所述小徑段與環形槽肩相嚙合；所述大徑段與絲桿相嚙合。
5、前述的張緊裝置，所述滾柱和滾柱螺母的螺紋螺旋升角均為零。
6、前述的張緊裝置，所述安裝底座的側部設有信號采集處理模塊和控制模塊；所述信號采集處理模塊分別與激光位移傳感器、光電傳感器和控制模塊相連；所述控制模塊與升降調節機構相連。
7、前述的卡丁車傳動鏈條的張緊調節裝置及控制方法，所述控制方法包括以下步驟：
8、步驟一：使用激光位移傳感器采集鏈條的振動位移信號，使用光電傳感器采集鏈條的運動速度信號；
9、步驟二：對振動位移信號進行快速傅里葉變換處理得到位移頻率，對位移頻率進行濾波處理并過濾掉受迫振動頻率，保留自由振動頻率，得到鏈條的振動位移；根據運動速度信號計算得到鏈條的運動速度；
10、步驟三：根據振動位移和運動速度計算得到鏈條的張緊力；
11、步驟四：根據張緊力的大小通過控制升降調節機構來調節第三鏈輪的升降，實現鏈條的張緊力調節控制。
12、前述的控制方法，步驟二中，所述根據運動速度信號計算得到鏈條的運動速度的計算公式如下：
13、
14、其中，v為運動速度；n為在一個測量周期內，光電傳感器的觸發次數；δt為光電傳感器觸發n次所用的總時間；d為鏈條相鄰滾子之間的間距。
15、前述的控制方法，步驟三中，所述根據振動位移和運動速度計算得到鏈條的張緊力的計算公式如下：
16、
17、其中，t為鏈條的實時張緊力；h為振動位移；a1和a2分別表示預設常系數。
18、與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
19、1、本發明的張緊裝置在使用時，激光位移傳感器用于測量鏈條的振動位移，光電傳感器用于測量鏈條的運動速度，升降調節機構用于調節第三鏈輪的高度以用于調節鏈條的張緊力；此外，還可以通過光電傳感器對鏈條間隙的均勻度進行檢測，當鏈條間隙的均勻度超過％時，即達到鏈條更換的標準；本發明可以實時獲得鏈條的振動位移和運動速度與張緊力的對應關系，可以根據鏈條運行的實時情況通過伺服電機精確地動態調節鏈條張緊力，能夠使得鏈條張緊力在滿足動力輸出需求的同時，避免鏈條張緊力過大而導致鏈條跳齒與壽命的縮減，有效減少了因鏈條松弛或過度張緊導致的振動加劇、磨損加劇及能效損失，提升了卡丁車鏈條傳動系統的穩定性、耐用性和運行效率。
20、2、本發明的滾柱螺母的內側壁上設有多個環形槽肩；所述滾柱上間隔設有大徑段和小徑段；所述小徑段與環形槽肩相嚙合；所述大徑段與絲桿相嚙合；該種滾柱和滾柱螺母的設計使得滾柱能夠與滾柱螺母和絲桿精確嚙合，且具有結構緊湊，載荷能力高，小導成，反應靈敏可以快速調整，適應惡劣情況，磨損小耐用性好，效率高動力損耗小的優點。
1.一種卡丁車傳動鏈條的張緊調節裝置，其特征在于：包括固定于卡丁車上且位于鏈條(3)下方的安裝底座(7)，安裝底座(7)上設置有升降調節機構(5)，升降調節機構(5)的升降端設置有架體(4)，架體(4)上轉動設有第三鏈輪(6)，所述第三鏈輪(6)與鏈條(3)的外側相嚙合；所述架體(4)的側部設有框體(401)，所述框體(401)的上下兩側分別設有激光位移傳感器(402)，所述框體(401)的左右兩側分別設有光電傳感器(403)，所述鏈條(3)穿設在激光位移傳感器(402)與光電傳感器(403)圍合的空腔中。
2.根據權利要求1所述的卡丁車傳動鏈條的張緊調節裝置，其特征在于：所述升降調節機構(5)包括固定在安裝底座(7)上的伺服電機(501)，所述伺服電機(501)的運動端連接有絲桿(502)，所述絲桿(502)的外側嚙合有多個滾柱(503)，所述滾柱(503)的外側嚙合有滾柱螺母(504)。
3.根據權利要求2所述的卡丁車傳動鏈條的張緊調節裝置，其特征在于：所述滾柱螺母(504)的內側壁上設有多個環形槽肩(505)；所述滾柱(503)上間隔設有大徑段(506)和小徑段(507)；所述小徑段(507)與環形槽肩(505)相嚙合；所述大徑段(506)與絲桿(502)相嚙合。
4.根據權利要求3所述的卡丁車傳動鏈條的張緊調節裝置，其特征在于：所述滾柱(503)和滾柱螺母(504)的螺紋螺旋升角均為零。
5.根據權利要求1所述的卡丁車傳動鏈條的張緊調節裝置，其特征在于：所述安裝底座(7)的側部設有信號采集處理模塊和控制模塊；所述信號采集處理模塊分別與激光位移傳感器(402)、光電傳感器(403)和控制模塊相連；所述控制模塊與升降調節機構(5)相連。
6.根據權利要求1-5任一項所述的卡丁車傳動鏈條的張緊調節裝置的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步驟：
7.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于：步驟二中，所述根據運動速度信號計算得到鏈條的運動速度的計算公式如下：
8.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于：步驟三中，所述根據振動位移和運動速度計算得到鏈條的張緊力的計算公式如下：