本发明涉及摩擦测试装备领域，特别是涉及一种摩擦试验机用离合器工况模拟装置。
背景技术：
随着现代科学技术的进步，先进制造、交通运输、航空航天等领域飞速发展。在机械系统中，摩擦元件作为动力执行环节的重要组成部分，其摩擦磨损性能直接影响着系统的性能：一方面，摩擦会带来不必要的能量损失和不可避免的磨损，进而影响系统的工作性能和使用寿命，据调查，世界上约有一半的能源被一种或者多种形式的摩擦所消耗；另一方面，摩擦的合理利用又可以提高机械系统的性能。在车辆传动系统的设计中，摩擦元件，例如离合器，轴承，制动器等，可以实现车辆的启停，传递动力和改变输出转矩等功能，是传动系统不可缺少的组成。然而，摩擦元件在工作过程中，必然伴随机械能转化为内能的过程，从而导致摩擦副材料由于温度升高而受热膨胀，这就使摩擦元件经常工作在高温高压的恶劣工作环境中，容易导致其自身性能下降，例如高温下摩擦系数的热衰退，表面温度过高导致的摩擦材料烧蚀，由不稳定性引起的摩擦噪声和振动，这些问题将导致车辆传动系统整体性能下降甚至失效。目前，优化摩擦元件设计、使用、提高摩擦元件可靠性、耐久性已成为研究和设计人员面临的重要挑战之一，揭示摩擦元件摩擦磨损机理及影响因素成为急需研究的热点和难点。
传统销盘式摩擦传感器只能测量恒温室内部的环境温度，无法有效测量摩擦片接触点处的实时温度及由于摩擦而产生的热点分布状态。此外由于传统传感器仅能测试摩擦旋转过程中的集中力，与离合器等摩擦元件工作过程的中面结合力有较大区别，因此无法有效揭示离合器在工作过程中温度、翘曲等因素带来的影响。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种摩擦试验机用离合器工况模拟装置，有效改善现有离合器工况下摩擦转矩经验计算公式无法体现温度、热点、翘曲等影响因素影响的缺点，提高摩擦转矩计算精度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种摩擦试验机用离合器工况模拟装置，所述模拟装置包括：
第一离合器摩擦片、第二离合器摩擦片、摩擦薄片、感温光纤传感器、导流环、温度信号处理单元和旋转传动轴；
所述第一离合器摩擦片、所述摩擦薄片和第二离合器摩擦片依次设置在所述旋转传动轴上；
所述摩擦薄片上设置所述感温光纤传感器；
所述温度信号处理单元设置在所述摩擦薄片的周向；
所述导流环分别与所述感温光纤传感器和所述温度信号处理单元连接，用于将温度信号传输至温度信号处理单元。
可选的，所述感温光纤传感器为多个，根据测点的需求设置在所述摩擦薄片的相应位置。
可选的，所述感温光纤传感器包括数据存储模块和无线发射模块。
可选的，所述摩擦薄片为多个，且多个所述摩擦薄片为一体式，设置在所述第一离合器摩擦片和所述第二离合器摩擦片之间。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明以多个等比例缩小摩擦元件代替销、盘，并采用微小型感温传感器与集流环数据采集系统布置方案，可实时测量摩擦元件内部温度变化状态。可安装多片摩擦元件以模拟车辆真实离合器使用状况，反应热点传播、翘曲、散热等环境工况。该装置对于使用干、湿式离合器传动装置的车辆在设计过程中具有较高的指导意义及实用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明请求保护的摩擦试验机用离合器工况模拟装置示意图；
符号说明：1-第一离合器摩擦片；2-第二离合器摩擦片；3-摩擦薄片；4-导流环；5-温度信号处理单元；6-旋转传动轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种摩擦试验机用离合器工况模拟装置，以提高摩擦转矩计算精度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示为本发明的摩擦试验机用离合器工况模拟装置示意图，该模拟装置包括：
第一离合器摩擦片1、第二离合器摩擦片2、摩擦薄片3、感温光纤传感器、导流环4、温度信号处理单元5和旋转传动轴6。
第一离合器摩擦片1、摩擦薄片3和第二离合器摩擦片2依次设置在旋转传动轴上6。
摩擦薄片3上设置多个感温光纤传感器。由于微小型感温光纤传感器的嵌入，本发明中摩擦主被动件均可处于旋转状态。
温度信号处理单元5设置在摩擦薄片3的周向。
导流环4分别与感温光纤传感器和温度信号处理单元5连接，用于将温度信号传输至温度信号处理单元。微小型感温传感器与集流环数据采集系统布置方案，摩擦薄片内融入多测点的高响应的感温光纤传感器，光纤传感器与温度信号处理单元之间采用集流环进行连接，解决摩擦主被动件均有转速而非静止的工况下的信号导出难题。
感温光纤传感器为多个，根据测点的需求设置在摩擦薄片3的相应位置。
感温光纤传感器包括数据存储模块和无线发射模块，可实时高精度测量并有效观察摩擦元件滑摩过程中接触热点分布及温度变化趋势等工作状态。
摩擦薄片3为多个，且多个摩擦薄片3为一体式，设置在第一离合器摩擦片1和第二离合器摩擦片2之间。通过合理安置单、多片摩擦薄板于一体，可有效模拟离合器在实际使用过程中的翘曲现象，并有效测量在翘曲状态下的真实传力特性，可有效测量面接触时的热点温度及分布状态等。
与现有的传统摩擦销盘传感设备不同，本发明将车用离合器元件依据等效原理通过合理计算缩小至一定程度，使其在法向方向可快速导热以传递在旋转摩擦过程中的摩擦热，此时薄片在法向方向可有效反应摩擦界面温度状态。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
1.一种摩擦试验机用离合器工况模拟装置，其特征在于，所述模拟装置包括：
第一离合器摩擦片、第二离合器摩擦片、摩擦薄片、感温光纤传感器、导流环、温度信号处理单元和旋转传动轴；
所述第一离合器摩擦片、所述摩擦薄片和第二离合器摩擦片依次设置在所述旋转传动轴上；
所述摩擦薄片上设置所述感温光纤传感器；
所述温度信号处理单元设置在所述摩擦薄片的周向；
所述导流环分别与所述感温光纤传感器和所述温度信号处理单元连接，用于将温度信号传输至温度信号处理单元。
2.根据权利要求1所述的摩擦试验机用离合器工况模拟装置，其特征在于，所述感温光纤传感器为多个，根据测点的需求设置在所述摩擦薄片的相应位置。
3.根据权利要求1所述的摩擦试验机用离合器工况模拟装置，其特征在于，所述感温光纤传感器包括数据存储模块和无线发射模块。
4.根据权利要求1所述的摩擦试验机用离合器工况模拟装置，其特征在于，所述摩擦薄片为多个，且多个所述摩擦薄片为一体式，设置在所述第一离合器摩擦片和所述第二离合器摩擦片之间。
技术总结