[发明专利]一种摩擦弧长测量尺及摩擦弧长测量方法

说明书

本发明提供了一种摩擦弧长测量尺，用于测量盘式制动装置的摩擦弧长度，包括第一横向测量部、第二横向测量部和纵向测量部，第一横向测量部和第二横向测量部平行布置，纵向测量部垂直于第一横向测量部和第二横向测量部，第一横向测量部用于测量制动闸片在待测点处的摩擦弧的弦长，第二横向测量部用于测量制动盘外缘的弦长，纵向测量部用于测量第一距离和/或第二距离，第一距离为第一横向测量部与第二横向测量部的距离；第二距离为第一横向测量部在与其垂直的方向上，与制动盘盘边缘交点之间的距离。本发明还提供了相应的摩擦弧长测量方法。本发明采用了分体式设计，适应性好、应用范围广，测量精度高。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体而言，涉及一种圆弧长度测量尺及盘形制动摩擦弧长测量方法。

背景技术

列车紧急制动时，闸片和制动盘通过相互摩擦将车辆动能转化为热能耗散掉，高速动车组制动时，盘面温度可达900～1000℃，高温将降低车辆稳定制动的能力。利用摩擦弧长研究制动过程中的温度分布、变化等规律，是最直接准确、客观的研究方法。

摩擦弧长指的是制动闸片上的某点，在制动盘上摩擦形成的圆弧。实际应用环境中，一副制动闸片由多个闸块组成，通常需要测量某个半径的圆弧上，被每个闸块覆盖住制动盘的摩擦弧长，并求和得到该半径处的总弧长。在选择测量点时，需要根据用户的测量要求，由用户指定摩擦位置(一个点，或摩擦半径)，即摩擦区域内的某个点。根据这个点(或摩擦半径)，做一个圆，这个圆被闸片所截后形成另一个端点，两点之间的圆弧为待测圆弧，和待测点同处于一个摩擦圆环上。

当制动闸片与制动盘摩擦时，闸片与制动盘是面接触状态，摩擦半径不同的圆周上，摩擦弧长不同，温度就不同。摩擦弧长是影响摩擦热量分布的主要参数。当摩擦面接触良好时，弧长总和大的区域，温度相对更高，而摩擦弧长小的区域，温度相对就低。研究人员通常会测量摩擦区域内不同半径位置的摩擦弧长，来指导制动闸片的设计。为了保证良好的摩擦效能，研究人员需要尽可能地使制动盘上的温度分布均匀，避免热量过度集中产生较强的热应力从而产生热裂纹等损伤。此时，就需要准确方便的测量摩擦弧长。

现有技术中测量摩擦弧长的方案主要包括：如图1所示，首先制作圆盘，圆盘的圆心与制动盘重合，圆盘的半径与待测点处的圆周半径相等。将制动盘从安装环境中拆卸下来后，保持圆盘与制动盘同心并紧贴，利用无弹性的细绳沿圆盘边缘，从待测点绕至圆盘与制动闸片的另一交点，两点之间即为待测圆弧，测量细绳拉直状态两点间的长度，即为摩擦弧长。但是这种方法受限于测量时的手动操作情况，弧长测量精度低、效率低。且该方案必须将制动盘从轴上拆卸，测量不同摩擦半径的摩擦弧长时需要制作不同半径大小的圆盘，而且绳子粗细、闸片厚度等因素仍然会影响测量精度，测量方法不可靠。

专利CN208026173U提出了一种可伸缩的弧长测量尺，包含横杆、竖杆和十字连接件，横杆和竖杆均由伸缩杆构成，横杆的中部位置与十字形连接件水平段固定连接，竖杆的中部位置与十字连接件竖直段固定连接，伸缩杆的两端可伸缩，且伸缩杆的中部设有凵形槽，凵形槽的槽宽与伸缩杆的宽度匹配，凵形槽的槽深为伸缩杆厚度的一半，伸缩杆的杆体上还设有测量刻度，测量刻度的起始点由杆体的中部往杆体两端延伸。但是该测量工具无法适应不同厚度闸片的测量，测量效率低下、测量精度难以保证，也无法用于测量制动闸片与制动盘相对摩擦形成的摩擦弧长。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种摩擦弧长测量尺及摩擦弧长测量方法，以解决现有技术中对摩擦弧长的测量采用的方法不方便、测量工具无法适应不同尺寸被试件、测量效率低下、测量精度难以保证等问题。