[發明專利]干式滑動摩擦副界面瞬態溫度模擬與測試系統及盤盤模塊

在審

• 申請號: 201811623111.2
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109916810A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 劉雨薇;李秀明;鄭曉雯;葉福浩;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00;G01N19/02;G01J5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.干式滑動摩擦副界面瞬態溫度模擬與紅外測試系統，其特征在于：主要由工況模擬模塊和紅外測試模塊構成；工況模擬模塊包括控制器、電機、壓縮機、加熱器、執行機構和盤盤模塊；紅外測試模塊包括紅外測溫探頭(5.3)、信號調理箱、采集卡和上位機；

工況模擬模塊工作方法為，上位機發送指令給控制器，控制器根據不同指令發出控制信號給電機、壓縮機或加熱器；執行機構用于給盤盤模塊提供0-5000r/min的相對轉速差以及0-8000N的接觸壓力；壓縮機和加熱器用于為盤盤模塊提供-30℃-500℃的環境溫度，從而實現模擬干式滑動摩擦副界面摩擦工況。

紅外測試模塊工作方法為，盤盤模塊中布置的兩路紅外測溫探頭(5.3)將溫度信號傳入信號調理箱，經過濾波、信號放大和A/D轉換信號調理環節后傳輸到采集卡，并通過上位機進行顯示和控制。

2.如權利要求1所述的干式滑動摩擦副界面瞬態溫度模擬與紅外測試系統，其特征在于：紅外測溫探頭(5.3)的量程為-50℃-600℃，精度優于0.3％，響應速度≤5ms。

3.如權利要求1或2所述的干式滑動摩擦副界面瞬態溫度模擬與紅外測試系統，其特征在于：工作方法為，

步驟一：進行上位機的參數設定，包括待模擬對象的相對線速度、環境溫度、接觸壓力、接觸角度和滑摩時間；

步驟二：經過上位機計算得出滑摩功完全轉換的熱流密度，判斷是否會對摩擦材料具有過強的破壞作用，即驗證參數設定的合理性，如果不合理則重復參數設定環節；

步驟二中過強的破壞作用指破壞參數超過預設閾值，所述閾值優選上位機軟件配備數據庫中的材料安全閾值；

步驟三：步驟一所述參數設定完成后，發出滑摩開始指令，控制器發出控制信號，同時測試模塊啟動，溫度數據開始高速采集和實時顯示；

步驟四：依次判別盤盤模塊的環境溫度和相對轉速是否到達目標設定值，如果沒有到達，等待直至到達目標值后加壓接合，從而開始滑摩；

步驟五：判別滑摩時間是否到達設定的目標滑摩時間，等待直至到達目標值后卸壓分離，進而停止電機和溫度控制；

步驟六：發出數據存儲指令后，上位機存儲采集數據，并提供數據回放功能；

步驟七：根據步驟一至步驟六所述步驟實現單次干式滑動摩擦副界面瞬態溫度模擬與紅外測試；

步驟八：根據實際需要進行相應次數不同工況下的干式滑動摩擦副界面瞬態溫度模擬與紅外測試，進而實現應用于多領域的干式滑動摩擦副界面瞬態溫度模擬與測試，能夠高精度模擬出生產和生活中出現的各種干式滑動摩擦副界面瞬態溫度值。

4.如權利要求1或2所述的干式滑動摩擦副界面瞬態溫度模擬與紅外測試系統，其特征在于：所述的多領域包括車輛摩擦傳動與制動、巖石與金屬熱物理特性檢測、傳送帶產品研發以及各種摩擦元件的溫度場分析。

5.如權利要求4所述的干式滑動摩擦副界面瞬態溫度模擬與紅外測試系統，其特征在于：上位機軟件編寫具有簡單模塊化的編程環境，便于后期開發；界面主要由工況模擬模塊、紅外測試模塊和基本按鍵構成；工況模擬模塊中主要完成相對線速度、環境溫度、接觸壓力、接觸角度和滑摩時間等的設定，設定范圍依次對應為0-60m/s，-30℃-500℃,0-7500N，0-90；和0-24h，工況安全指示燈提示模擬工況是否合理和安全；紅外測試模塊主要完成兩路紅外溫度信號的顯示，當兩路溫度信號相差超過預設閾值后則報警，提示傳感器故障或滑摩平面存在對中問題；基本按鍵包括開始滑摩、數據存儲、數據回放、緊急停止和退出系統。