剎車(chē)制動(dòng)盤(pán)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
剎車(chē)制動(dòng)盤(pán)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
FOTRIC剎車(chē)制動(dòng)盤(pán)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前端采用紅外熱像儀和可見(jiàn)光相機(jī)作為傳感器采集數(shù)據(jù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸,在服務(wù)端軟件分析,在客戶(hù)端軟件顯示最高溫度和拍攝的紅外圖像,當(dāng)檢測(cè)到高于報(bào)警閾值則通知監(jiān)控室采取有效措施降,從而降低剎車(chē)片溫度過(guò)高引起的事故隱患。
剎車(chē)制動(dòng)盤(pán)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
FOTRIC剎車(chē)制動(dòng)盤(pán)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
隨著如今車(chē)輛的增多,準(zhǔn)確測(cè)定制動(dòng)盤(pán)所能承受的熱載荷和熱分布,對(duì)于制動(dòng)盤(pán)的散熱設(shè)計(jì)及制動(dòng)盤(pán)失效行為研究,具有非常重要的意義。FOTRIC剎車(chē)制動(dòng)盤(pán)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前端采用紅外熱像儀和可見(jiàn)光相機(jī)作為傳感器采集數(shù)據(jù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸,在服務(wù)端軟件分析,在客戶(hù)端軟件顯示最高溫度和拍攝的紅外圖像,當(dāng)檢測(cè)到高于報(bào)警閾值則通知監(jiān)控室采取有效措施降,從而降低剎車(chē)片溫度過(guò)高引起的事故隱患。
系統(tǒng)背景
盤(pán)式制動(dòng)作為摩擦制動(dòng)的主要方式之一,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種車(chē)輛及設(shè)備的制動(dòng)系統(tǒng)中。車(chē)輛制動(dòng)時(shí),由制動(dòng)盤(pán)和閘片組成的摩擦副,在較短時(shí)間能將車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能消耗掉,從而達(dá)到車(chē)輛制動(dòng)的目的。
隨著如今車(chē)輛的增多,道路的日益擁堵,制動(dòng)系統(tǒng)每天被無(wú)數(shù)次的反復(fù)使用,作為車(chē)輛關(guān)鍵零件的制動(dòng)盤(pán),由于受不均勻溫度和應(yīng)力循環(huán)的作用,導(dǎo)致制動(dòng)盤(pán)熱裂紋的發(fā)生和惡化,最終導(dǎo)致制動(dòng)盤(pán)失效。因此,準(zhǔn)確測(cè)定制動(dòng)盤(pán)所能承受的熱載荷和熱分布,對(duì)于制動(dòng)盤(pán)的散熱設(shè)計(jì)及制動(dòng)盤(pán)失效行為研究,具有非常重要的意義。
系統(tǒng)介紹
傳感器技術(shù)對(duì)比
熱載荷及熱分布測(cè)定 | 接觸式測(cè)量 | 非接觸式測(cè)量 | |
測(cè)量工具 | K型熱電偶 Pt型熱電偶 | 紅外點(diǎn)溫槍 | 紅外熱成像儀 |
優(yōu)點(diǎn) | 成本低,準(zhǔn)確度高 | 非接觸,可實(shí)時(shí)測(cè)量 | 非接觸、可測(cè)的整個(gè)制動(dòng)盤(pán)的熱分布,可記錄整個(gè)制動(dòng)過(guò)程,形成圖像簡(jiǎn)單和直觀(guān) |
不足 | 無(wú)法直接安裝在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上,不能測(cè)的整個(gè)制動(dòng)過(guò)程 | 不夠直觀(guān),不夠全面,無(wú)法知道整個(gè)制動(dòng)盤(pán)面的熱梯度的真實(shí)狀況 |
系統(tǒng)組成
系統(tǒng)前端采用紅外熱像儀和可見(jiàn)光相機(jī)作為傳感器采集數(shù)據(jù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸,在服務(wù)端軟件分析,在客戶(hù)端軟件顯示最高溫度和拍攝的紅外圖像,當(dāng)檢測(cè)到高于報(bào)警閾值則通知監(jiān)控室采取有效措施降,從而降低剎車(chē)片溫度過(guò)高引起的事故隱患。
系統(tǒng)可實(shí)時(shí)采集、測(cè)量、分析、對(duì)比、記錄制動(dòng)系統(tǒng)的熱載荷及熱分布梯度的全輻射紅外視頻圖像
應(yīng)用事例
測(cè)試方案
1.需了解制動(dòng)盤(pán)的合金成份并記錄下來(lái);
2.記錄制動(dòng)盤(pán)的外徑尺寸、內(nèi)徑尺寸、厚度尺寸、及已運(yùn)行公里數(shù)、制動(dòng)初速度、車(chē)輪直徑、摩擦半徑、軸重等關(guān)鍵參數(shù)
3.制動(dòng)試驗(yàn)前建議先進(jìn)行磨合試驗(yàn),磨合速度可根據(jù)應(yīng)用及需求速度選定,通過(guò)磨合使制動(dòng)盤(pán)和閘片的接觸面積超過(guò)80%;
4.磨合完成后,可選定若干個(gè)制動(dòng)初速度段進(jìn)行多次制動(dòng)并記錄每次制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)盤(pán)的熱分布紅外視頻(包含溫度數(shù)據(jù)的全輻射視頻);
5.需記錄每次制動(dòng)不同階段的盤(pán)面溫度的分布及熱梯度狀態(tài)(如2.1例表);
6.需記錄制動(dòng)盤(pán)制動(dòng)后的溫度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn);
7.需對(duì)比并記錄不同制動(dòng)初速度下的制動(dòng)盤(pán)散熱所需的時(shí)間;
8.計(jì)算出各種制動(dòng)初速度下,不同階段的溫升速率并記錄下來(lái);
2.1例表
溫度分布形態(tài) | 發(fā)生時(shí)間 | 所處位置 | 熱梯度特征 | 最高溫度 |
多條帶狀 | 制動(dòng)開(kāi)始 | 靠近外徑 | 帶狀區(qū)域是盤(pán)面相對(duì)高溫區(qū),盤(pán)面整體溫度較低 | 482.8℃ |
面狀 | 制動(dòng)中期 | 整個(gè)盤(pán)面 | 若干高溫散布于盤(pán)面,盤(pán)面整體溫度較高 | 376.6℃ |
團(tuán)狀 | 制動(dòng)后期 | 制動(dòng)半徑周?chē)?/span> | 溫度從團(tuán)狀熱斑中心開(kāi)始向四周擴(kuò)散,溫度降低 | 276.1℃ |
條線(xiàn)狀 | 制動(dòng)結(jié)束 | 內(nèi)徑及中部 | 溫度進(jìn)一步降低,盤(pán)面逐步完成冷卻散熱 | 192.2℃ |
參考結(jié)論
1.制動(dòng)初期,轉(zhuǎn)速很高,制動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)大于盤(pán)面散失的熱量,導(dǎo)致局部快速溫升,溫度會(huì)急速上升至最高值;制動(dòng)初速度越大,制動(dòng)初期的溫度上升的越高;
2.制動(dòng)中期,隨著制動(dòng)的進(jìn)行,轉(zhuǎn)速減小,摩擦產(chǎn)生的熱量輸入小于盤(pán)面散失的熱量,且制動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)速還較高,有利于對(duì)流散熱,盤(pán)面溫度會(huì)出現(xiàn)陡降現(xiàn)象;制動(dòng)初速度越大,盤(pán)面溫度陡降幅度越大;
3.制動(dòng)結(jié)束后,制動(dòng)盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)流散熱條件變差,溫度峰值下降到較低水平,溫度的下降變的更為緩慢;制動(dòng)停止后,若制動(dòng)盤(pán)處于相同散熱狀態(tài),制動(dòng)初速度對(duì)于制動(dòng)結(jié)束后的降溫速率影響不大;
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