摩擦副温度测试方法
【专利摘要】本发明涉及一种摩擦副温度测试方法，属于温度测试【技术领域】。本发明设计了一种摩擦副温度测试方法，由于其步骤设计合理，使得该方法不仅能够测量在摩擦过程中产生最高温度的位置及产生的时间，且既降低了测量系统对摩擦片摩擦过程的影响，又满足了测量速度、精度高的要求。
【专利说明】摩擦副温度测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及温度测试【技术领域】，具体涉及一种摩擦副温度测试方法。
【背景技术】
[0002] 摩擦片接合过程中，大量的动能转化为热能，引起摩擦片表面温度快速升高，导致 摩擦片上出现高热区及热变形等，严重影响传动系统的性能与可靠性。摩擦片的温度分布 对于揭示摩擦副之间热机失稳现象的发生规律，正确评判摩擦片的设计效果具有重要意 义。
[0003] 现有技术中，无法提供一种能够测量在摩擦过程中产生最高温度的位置及产生的 时间，且测量速度快，测量精度高的摩擦副温度测试方法。
【发明内容】
[0004] (一）要解决的技术问题
[0005] 本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能够测量在摩擦过程中产生最高温度 的位置及产生的时间，且测量速度快，测量精度高的摩擦副温度测试方法。
[0006] (二）技术方案
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种摩擦副温度测试方法，包括以下步 骤：
[0008] S1、对摩擦副的动片上布置热电偶，并在距离动片一定距离范围内设置红外光纤 测温仪；
[0009] S2、对所述热电偶和红外光纤测温仪进行静态标定；
[0010] S3、对所述热电偶和红外光纤测温仪进行动态标定；
[0011] S4、利用所述热电偶测量一定时间内，摩擦副的动片与静片在摩擦过程在动片上 预设离散点产生的累积温度，同时在这段时间内每隔数秒利用所述红外光纤测温仪测量摩 擦副的动片与静片在摩擦过程中动片的预设周圈线上的瞬态温度；并利用测量得到的累积 温度和瞬态温度确定所述一定时间内在所述动片上产生的最高温度的位置和产生的时间。
[0012] 优选地，步骤S1中，布置热电偶的方式为：在动片上开5个槽，每个热电偶埋入1 个槽中，5个槽位于动片上5个不同半径的不同位置处，且相邻两个槽间隔72度，5个半径 为动片内外径差的六等分处。
[0013] 优选地，步骤S1中，5个红外光纤测温仪分别位于距离所述5个半径上的5个圆圈 的2寸的位置处，且不与动片接触。
[0014] 优选地，步骤S2具体为：在动片静止的情况下，采用高频感应加热器对动片进行 不均匀加热，利用高频感应加热器的温控设备显示动片被加热的最高温度，在动片上具有 达到600°C的最高温度点时，分别校对热电偶和红外光纤测温仪测得的温度，若温度校对在 允许误差范围之内，则完成测量系统的静态标定。
[0015] 优选地，步骤S3具体为：
[0016] S31、在动片转动之前，采用高频感应加热器对动片进行不均匀加热，利用高频感 应加热器的温控设备显示动片被加热的最高温度，在动片上具有达到600°C的最高温度点 时，利用热成像仪拍摄动片的温度分布，得到动片此时的温度分布梯度图，同时，利用红外 光纤测温仪测量所述5个半径上的温度，得到5个半径上的周圈温度梯度；
[0017] S32、让动片转动，然后利用布置好的热电偶和红外光纤测温仪对动片温度进行测 量赁并记录；
[0018] S33、热电偶和红外光纤测温仪测量完成后，让动片停止转动，重复步骤S31，得到 新的温度分布梯度图和周圈温度梯度；
[0019] S34、将步骤S31、S32、S33的三次测量结果进行对比，并通过对比获取温度补偿系 数，推出温度补偿公式，完成动态标定。
[0020] (三）有益效果
[0021] 本发明设计了一种摩擦副温度测试方法，由于其步骤设计合理，使得该方法不仅 能够测量在摩擦过程中产生最高温度的位置及产生的时间，且既降低了测量系统对摩擦片 摩擦过程的影响，又满足了测量速度、精度高的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为本发明的方法流程图；
[0023] 图2为热电偶和红外光纤测温仪的布置位置示意图；
[0024] 图3为标定得到的结果曲线图；
[0025] 图4为温度数据处理和采集原理框图。
【具体实施方式】
[0026] 为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的
【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0027] 如图1所示，本发明提供了一种摩擦副温度测试方法，包括以下步骤：
[0028] S1、对摩擦副的动片上布置热电偶，并在距离动片一定距离范围内设置红外光纤 测温仪；
[0029] 如图2所示，在考虑热电偶和应变片的尺寸，以及在不影响摩擦效果的情况下，布 置热电偶的方式为：在动片上开5个槽，每个热电偶埋入1个槽中，以使热电偶不被摩擦损 坏，5个槽位于动片上5个不同半径的不同位置处，且相邻两个槽间隔72度，5个半径为动 片内外径差的六等分处。5个红外光纤测温仪分别位于距离所述5个半径上的5个圆圈的 2寸的位置处，且不与动片接触（图2中只是出了一个）。
[0030] 本步骤中，为了避免在摩擦片上开过多的槽影响摩擦效果，导致摩擦片温度与实 际不符，引入红外光纤测温仪，通过非接触红外线测量摩擦片的线温度。为了发挥其最快的 反应速度，红外光纤测温仪的探头距离动片2寸最佳，为了达到快速测量以及提高测量精 度。
[0031] S2、对所述热电偶和红外光纤测温仪进行静态标定；
[0032] 步骤S2具体为：在动片静止的情况下，采用高频感应加热器对动片进行不均匀加 热，利用高频感应加热器的温控设备显示动片被加热的最高温度，在动片上具有达到600°C 的最高温度点时，利用红外点温仪分别校对热电偶和红外光纤测温仪测得的温度，若温度 校对在允许误差范围之内，则完成测量系统的静态标定。步骤S1中采用的红外光纤测温仪 为OMG红外测温仪，本步骤采用的红外点温仪为6 μ S红外测温仪，其参数如表1所示。
[0033] 表 1
[0034]
【权利要求】
1. 一种摩擦副温度测试方法，其特征在于，包括以下步骤： 51、 对摩擦副的动片上布置热电偶，并在距离动片一定距离范围内设置红外光纤测温 仪； 52、 对所述热电偶和红外光纤测温仪进行静态标定； 53、 对所述热电偶和红外光纤测温仪进行动态标定； 54、 利用所述热电偶测量一定时间内，摩擦副的动片与静片在摩擦过程在动片上预设 离散点产生的累积温度，同时在这段时间内每隔数秒利用所述红外光纤测温仪测量摩擦副 的动片与静片在摩擦过程中动片的预设周圈线上的瞬态温度；并利用测量得到的累积温度 和瞬态温度确定所述一定时间内在所述动片上产生的最高温度的位置和产生的时间。
2. 如权利要求1所述的摩擦副温度测试方法，其特征在于，步骤S1中，布置热电偶的方 式为：在动片上开5个槽，每个热电偶埋入1个槽中，5个槽位于动片上5个不同半径的不 同位置处，且相邻两个槽间隔72度，5个半径为动片内外径差的六等分处。
3. 如权利要求2所述的摩擦副温度测试方法，其特征在于，步骤S1中，5个红外光纤测 温仪分别位于距离所述5个半径上的5个圆圈的2寸的位置处，且不与动片接触。
4. 如权利要求1所述的摩擦副温度测试方法，其特征在于，步骤S2具体为：在动片静 止的情况下，采用高频感应加热器对动片进行不均匀加热，利用高频感应加热器的温控设 备显示动片被加热的最高温度，在动片上具有达到600°C的最高温度点时，分别校对热电偶 和红外光纤测温仪测得的温度，若温度校对在允许误差范围之内，则完成测量系统的静态 标定。
5. 如权利要求1?4中任一项所述的摩擦副温度测试方法，其特征在于，步骤S3具体 为： 531、 在动片转动之前，采用高频感应加热器对动片进行不均匀加热，利用高频感应加 热器的温控设备显示动片被加热的最高温度，在动片上具有达到600°C的最高温度点时，利 用热成像仪拍摄动片的温度分布，得到动片此时的温度分布梯度图，同时，利用红外光纤测 温仪测量所述5个半径上的温度，得到5个半径上的周圈温度梯度； 532、 让动片转动，然后利用布置好的热电偶和红外光纤测温仪对动片温度进行测量， 并记录； 533、 热电偶和红外光纤测温仪测量完成后，让动片停止转动，重复步骤S31，得到新的 温度分布梯度图和周圈温度梯度； 534、 将步骤S31、S32、S33的三次测量结果进行对比，并通过对比获取温度补偿系数， 推出温度补偿公式，完成动态标定。
【文档编号】G01K7/04GK104155020SQ201410403196
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】徐宜, 张洪彦, 宁克炎, 宋美球, 李 杰, 戈红霞, 王敏, 韩明, 胡万林, 杨玲玲, 兰海, 何雅楠, 陈瑞焕 申请人:中国北方车辆研究所