[发明专利]干式滑动摩擦副界面瞬态温度模拟与测试系统及盘盘模块

权利要求书

1.干式滑动摩擦副界面瞬态温度模拟与红外测试系统，其特征在于：主要由工况模拟模块和红外测试模块构成；工况模拟模块包括控制器、电机、压缩机、加热器、执行机构和盘盘模块；红外测试模块包括红外测温探头(5.3)、信号调理箱、采集卡和上位机；

工况模拟模块工作方法为，上位机发送指令给控制器，控制器根据不同指令发出控制信号给电机、压缩机或加热器；执行机构用于给盘盘模块提供0-5000r/min的相对转速差以及0-8000N的接触压力；压缩机和加热器用于为盘盘模块提供-30℃-500℃的环境温度，从而实现模拟干式滑动摩擦副界面摩擦工况。

红外测试模块工作方法为，盘盘模块中布置的两路红外测温探头(5.3)将温度信号传入信号调理箱，经过滤波、信号放大和A/D转换信号调理环节后传输到采集卡，并通过上位机进行显示和控制。

2.如权利要求1所述的干式滑动摩擦副界面瞬态温度模拟与红外测试系统，其特征在于：红外测温探头(5.3)的量程为-50℃-600℃，精度优于0.3％，响应速度≤5ms。

3.如权利要求1或2所述的干式滑动摩擦副界面瞬态温度模拟与红外测试系统，其特征在于：工作方法为，

步骤一：进行上位机的参数设定，包括待模拟对象的相对线速度、环境温度、接触压力、接触角度和滑摩时间；

步骤二：经过上位机计算得出滑摩功完全转换的热流密度，判断是否会对摩擦材料具有过强的破坏作用，即验证参数设定的合理性，如果不合理则重复参数设定环节；

步骤二中过强的破坏作用指破坏参数超过预设阈值，所述阈值优选上位机软件配备数据库中的材料安全阈值；

步骤三：步骤一所述参数设定完成后，发出滑摩开始指令，控制器发出控制信号，同时测试模块启动，温度数据开始高速采集和实时显示；

步骤四：依次判别盘盘模块的环境温度和相对转速是否到达目标设定值，如果没有到达，等待直至到达目标值后加压接合，从而开始滑摩；

步骤五：判别滑摩时间是否到达设定的目标滑摩时间，等待直至到达目标值后卸压分离，进而停止电机和温度控制；

步骤六：发出数据存储指令后，上位机存储采集数据，并提供数据回放功能；

步骤七：根据步骤一至步骤六所述步骤实现单次干式滑动摩擦副界面瞬态温度模拟与红外测试；

步骤八：根据实际需要进行相应次数不同工况下的干式滑动摩擦副界面瞬态温度模拟与红外测试，进而实现应用于多领域的干式滑动摩擦副界面瞬态温度模拟与测试，能够高精度模拟出生产和生活中出现的各种干式滑动摩擦副界面瞬态温度值。

4.如权利要求1或2所述的干式滑动摩擦副界面瞬态温度模拟与红外测试系统，其特征在于：所述的多领域包括车辆摩擦传动与制动、岩石与金属热物理特性检测、传送带产品研发以及各种摩擦元件的温度场分析。

5.如权利要求4所述的干式滑动摩擦副界面瞬态温度模拟与红外测试系统，其特征在于：上位机软件编写具有简单模块化的编程环境，便于后期开发；界面主要由工况模拟模块、红外测试模块和基本按键构成；工况模拟模块中主要完成相对线速度、环境温度、接触压力、接触角度和滑摩时间等的设定，设定范围依次对应为0-60m/s，-30℃-500℃,0-7500N，0-90；和0-24h，工况安全指示灯提示模拟工况是否合理和安全；红外测试模块主要完成两路红外温度信号的显示，当两路温度信号相差超过预设阈值后则报警，提示传感器故障或滑摩平面存在对中问题；基本按键包括开始滑摩、数据存储、数据回放、紧急停止和退出系统。