剎車制動盤溫度監測系統
剎車制動盤溫度監測系統
FOTRIC剎車制動盤溫度監測系統前端采用紅外熱像儀和可見光相機作為傳感器采集數據,通過網絡傳輸,在服務端軟件分析,在客戶端軟件顯示最高溫度和拍攝的紅外圖像,當檢測到高于報警閾值則通知監控室采取有效措施降,從而降低剎車片溫度過高引起的事故隱患。
剎車制動盤溫度監測系統
FOTRIC剎車制動盤溫度監測系統
隨著如今車輛的增多,準確測定制動盤所能承受的熱載荷和熱分布,對于制動盤的散熱設計及制動盤失效行為研究,具有非常重要的意義。FOTRIC剎車制動盤溫度監測系統前端采用紅外熱像儀和可見光相機作為傳感器采集數據,通過網絡傳輸,在服務端軟件分析,在客戶端軟件顯示最高溫度和拍攝的紅外圖像,當檢測到高于報警閾值則通知監控室采取有效措施降,從而降低剎車片溫度過高引起的事故隱患。
系統背景
盤式制動作為摩擦制動的主要方式之一,已經被廣泛應用于各種車輛及設備的制動系統中。車輛制動時,由制動盤和閘片組成的摩擦副,在較短時間能將車輛運動的機械能轉變成熱能消耗掉,從而達到車輛制動的目的。
隨著如今車輛的增多,道路的日益擁堵,制動系統每天被無數次的反復使用,作為車輛關鍵零件的制動盤,由于受不均勻溫度和應力循環的作用,導致制動盤熱裂紋的發生和惡化,最終導致制動盤失效。因此,準確測定制動盤所能承受的熱載荷和熱分布,對于制動盤的散熱設計及制動盤失效行為研究,具有非常重要的意義。
系統介紹
傳感器技術對比
熱載荷及熱分布測定 | 接觸式測量 | 非接觸式測量 | |
測量工具 | K型熱電偶 Pt型熱電偶 | 紅外點溫槍 | 紅外熱成像儀 |
優點 | 成本低,準確度高 | 非接觸,可實時測量 | 非接觸、可測的整個制動盤的熱分布,可記錄整個制動過程,形成圖像簡單和直觀 |
不足 | 無法直接安裝在運動機構上,不能測的整個制動過程 | 不夠直觀,不夠全面,無法知道整個制動盤面的熱梯度的真實狀況 |
系統組成
系統前端采用紅外熱像儀和可見光相機作為傳感器采集數據,通過網絡傳輸,在服務端軟件分析,在客戶端軟件顯示最高溫度和拍攝的紅外圖像,當檢測到高于報警閾值則通知監控室采取有效措施降,從而降低剎車片溫度過高引起的事故隱患。
系統可實時采集、測量、分析、對比、記錄制動系統的熱載荷及熱分布梯度的全輻射紅外視頻圖像
應用事例
測試方案
1.需了解制動盤的合金成份并記錄下來;
2.記錄制動盤的外徑尺寸、內徑尺寸、厚度尺寸、及已運行公里數、制動初速度、車輪直徑、摩擦半徑、軸重等關鍵參數
3.制動試驗前建議先進行磨合試驗,磨合速度可根據應用及需求速度選定,通過磨合使制動盤和閘片的接觸面積超過80%;
4.磨合完成后,可選定若干個制動初速度段進行多次制動并記錄每次制動時的制動盤的熱分布紅外視頻(包含溫度數據的全輻射視頻);
5.需記錄每次制動不同階段的盤面溫度的分布及熱梯度狀態(如2.1例表);
6.需記錄制動盤制動后的溫度隨時間的變化曲線;
7.需對比并記錄不同制動初速度下的制動盤散熱所需的時間;
8.計算出各種制動初速度下,不同階段的溫升速率并記錄下來;
2.1例表
溫度分布形態 | 發生時間 | 所處位置 | 熱梯度特征 | 最高溫度 |
多條帶狀 | 制動開始 | 靠近外徑 | 帶狀區域是盤面相對高溫區,盤面整體溫度較低 | 482.8℃ |
面狀 | 制動中期 | 整個盤面 | 若干高溫散布于盤面,盤面整體溫度較高 | 376.6℃ |
團狀 | 制動后期 | 制動半徑周圍 | 溫度從團狀熱斑中心開始向四周擴散,溫度降低 | 276.1℃ |
條線狀 | 制動結束 | 內徑及中部 | 溫度進一步降低,盤面逐步完成冷卻散熱 | 192.2℃ |
參考結論
1.制動初期,轉速很高,制動摩擦產生的熱量遠大于盤面散失的熱量,導致局部快速溫升,溫度會急速上升至最高值;制動初速度越大,制動初期的溫度上升的越高;
2.制動中期,隨著制動的進行,轉速減小,摩擦產生的熱量輸入小于盤面散失的熱量,且制動盤轉速還較高,有利于對流散熱,盤面溫度會出現陡降現象;制動初速度越大,盤面溫度陡降幅度越大;
3.制動結束后,制動盤停止轉動,對流散熱條件變差,溫度峰值下降到較低水平,溫度的下降變的更為緩慢;制動停止后,若制動盤處于相同散熱狀態,制動初速度對于制動結束后的降溫速率影響不大;
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