CN105973508A - 一种用于测量圆盘摩擦副接触压力的电阻应变片粘贴及标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测量圆盘摩擦副接触压力的电阻应变片粘贴及标定方法，首先分析摩擦副的外在支撑结构特点，确定盲孔的尺寸、布局和电阻应变片的量程，其次根据盲孔位置进行贴片连线并测量各个测点电阻应变片的初始值电阻值，判断粘贴后的应变片是否正常，然后搭建标定试验台并进行信号采集，最后通过各个测点的数据进行拟合处理获得该测点电阻的标定值。本发明能够实现在已知加载压力的情况下进行对偶片的应变的测量，由于贴边角度和偶然因素，各个测点的应变片值是有区别的，若直接压力加载实验，则会造成大量的误差，进行标定实验为进行摩擦片动态和静态的压力分布测量数据的修正提供了依据，本发明的标定方法简单、快捷、易操作。

Description

一种用于测量圆盘摩擦副接触压力的电阻应变片粘贴及标定方法

技术领域

本发明属于履带车辆传动领域制动器摩擦副接触表面应力应变测量技术领域，特别涉及一种用于测量圆盘摩擦副接触压力的电阻应变片粘贴及标定方法。

背景技术

高能量密度摩擦传动系统是高性能传动的关键，其显著特征是大功率、高转速，摩擦副由于其优异的耐磨性和较高的热容被广泛应用于履带车辆的传动领域。Cu基、Fe基粉末冶金摩擦副，包括制动器与离合器，工作在多应力复合环境中，作为三参数边界-压力、速度、温度是影响摩擦副摩擦特性的主要因素，也是摩擦副设计过程中的重要参考，因而测量结果的可靠性和误差大小尤为重要。

现阶段测量过程中，针对高速重载情况，电阻应变片面对的工作环境极其恶劣，粘贴一定要牢固是保证准确性的第一步；其次在粘贴应变片的过程中很难做到电阻应变片的变形方向和对偶片的径向方向一致，进而会造成测量误差，这就需要对电阻应变片进行标定处理，本发明的标定的方法简单、快捷、易操作。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：是为了解决现有技术中高速重载情况下，电阻应变片脱落以及由于径向粘贴误差等原因造成的测量误差，提供一种用于测量圆盘摩擦副接触压力的电阻应变片粘贴及标定方法，该方法有效的解决了上述问题，为后面进行对偶片实地压力测量奠定了基础。

本发明采用的技术方案为：一种用于测量圆盘摩擦副接触压力的电阻应变片粘贴及标定方法，其实现步骤如下：

步骤一、分析摩擦元件的工况条件及摩擦副的加载支撑结构的特点，确定盲孔的尺寸、分布以及电阻应变片的量程；

步骤二、根据步骤一中确定的盲孔的尺寸和布局在确定的对偶片上进行打孔操作，并选择尺寸和量程适宜的电阻应变片，只有选择合适的电阻应变片在粘贴时才能方便、牢固，并保证精度；

步骤三、在打好的盲孔上进行贴片操作，在贴片时，尽量保证电阻应变片的变形方向和对偶片的径向方向一致，采用快速固化环氧树脂粘结剂进行粘贴，其中该结合剂是由树脂和固化剂组成，按质量比6:1进行混合，粘贴时先将电阻应变片引线向粘贴面反向弯曲，避免引出线被胶水粘贴在是件表面的可能性，然后放到50℃～60℃的加热器内进行固化；

步骤四、焊接电阻应变片导线，由于电阻应变片引线十分纤细，为防止焊接过程中被损坏，以及接头出现虚焊状态会影响测量结果的精度，首先在电阻应变片上粘贴焊接端子，然后在应变片引线上套上绝缘软管后和导线一起用镊子夹住，一起焊接在端子上；

步骤五、采用万能表对已经粘贴好的电阻应变片进行电阻初始值的测量，并与厂家给定的出厂电阻值进行比较，进而判断在粘贴过程中电阻应变片是否有物理损伤是否可以正常使用；

步骤六、确定正常后，采用黄蜡和松香按3:2的比例进行混合，涂抹在应变片上和引线输出端，可以使得电阻应变片防潮，以应对湿式摩擦环境；

步骤七、搭建对偶片电阻应变片标定试验台，采用通用的加压装置和应变采集仪，每经过3秒增加100牛顿力，最大2000牛顿力，并对数据进行记录，每个点进行3次采集；

步骤八、将步骤七采集的数据进行处理标定，首先采用均值的办法获得各个测点在各级压力下的平均应变，然后将数据导入Origin数据处理软件，采用y＝ax+b的形式进行拟合，其中y为应力，x为应变，a为振幅比例，b为平移量。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明使电阻应变片更牢度，适应高速重载的工作环境；

(2)本发明标定方法简单、快捷、易操作、测试成本低。

附图说明

图1为本发明方法实现流程图；

图2为本发明中使用的电阻应变片示意图；

图3为本发明中电阻应变片的粘贴和防潮示意图；

图4为本发明中电动立式弹簧拉压实验台示意图；

图5为本发明中电阻应变片信号采集仪示意图；

图6为本发明中应变随压力变化曲线图；

图7为本发明中应变数据拟合曲线图。

具体实施方式

为了清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体的实施方式，并结合其附图对本方案进行阐述。

理论研究和试验过程都发现Fe基粉末冶金摩擦副在接合过程中应力分布并不均匀，该特点的产生是由于加压结构的特点与接触表面特性共同决定的。为了实现摩擦副接触应力较高精度的测试，鉴于该对偶片高速重载的工作环境，在粘贴应变片式进行了加强处理，并进行了防潮工作，标定方法更简单、快捷、易操作。

如图1所示，本发明在盲孔底部粘贴电阻应变片以及其标定方法具体操作方法如下：

步骤一、分析摩擦元件的工况条件及摩擦副的加载支撑结构的特点，确定盲孔的尺寸、分布以及电阻应变片的量程；

步骤二、根据步骤一中确定的盲孔的尺寸和布局在确定的对偶片上进行打孔操作，并选择尺寸和量程适宜的电阻应变片，只有选择合适的电阻应变片在粘贴时才能方便、牢固，并保证精度，如图2所示；

步骤三、在打好的盲孔上进行贴片操作，在贴片时，尽量保证电阻应变片的变形方向和对偶片的径向方向一致，采用快速固化环氧树脂粘结剂进行粘贴，其中该结合剂是由树脂和固化剂组成，按质量比6:1进行混合，粘贴时先将电阻应变片引线向粘贴面反向弯曲，避免引出线被胶水粘贴在是件表面的可能性，然后放到50℃～60℃的加热器内进行固化，如图3所示；

步骤四、焊接电阻应变片导线，由于电阻应变片引线十分纤细，为防止焊接过程中被损坏，以及接头出现虚焊状态会影响测量结果的精度，首先在电阻应变片上粘贴焊接端子，然后在应变片引线上套上绝缘软管后和导线一起用镊子夹住，一起焊接在端子上，如图3所示；

步骤五、采用万能表对已经粘贴好的电阻应变片进行电阻初始值的测量，并与厂家给定的出厂电阻值进行比较，进而判断在粘贴过程中电阻应变片是否有物理损伤是否可以正常使用；

步骤六、确定正常后，采用黄蜡和松香按3:2的比例进行混合，涂抹在应变片上和引线输出端，可以使得电阻应变片防潮，以应对湿式摩擦环境；

步骤七、搭建对偶片电阻应变片标定试验台，采用通用的加压装置(如图4)和应变采集仪(如图5)，每经过3秒增加100牛顿力，最大2000牛顿力，并对数据进行记录，每个点进行3次采集，如图6所示；

步骤八、将步骤七采集的数据进行处理标定，首先采用均值的办法获得各个测点在各级压力下的平均应变，然后将数据导入Origin数据处理软件，采用y＝ax+b的形式进行拟合，其中y为应力，x为应变，a为振幅比例，b为平移量，如图7所示。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (1)

1.一种用于测量圆盘摩擦副接触压力的电阻应变片粘贴及标定方法，其特征在于实现步骤如下：

步骤一、分析摩擦元件的工况条件及摩擦副的加载支撑结构的特点，确定盲孔的尺寸、分布以及电阻应变片的量程；

步骤二、根据步骤一中确定的盲孔的尺寸和布局在确定的对偶片上进行打孔操作，并选择尺寸和量程适宜的电阻应变片；

步骤三、在打好的盲孔上进行贴片操作，在贴片时，尽量保证电阻应变片的变形方向和对偶片的径向方向一致，采用快速固化环氧树脂粘结剂进行粘贴，然后放到50℃～60℃的加热器内进行固化；

步骤四、焊接电阻应变片导线，为防止焊接过程中电阻应变片被损坏，首先在电阻应变片上粘贴焊接端子，然后在应变片引线上套上绝缘软管后和导线一起用镊子夹住，一起焊接在端子上；

步骤五、采用万能表对已经粘贴好的电阻应变片进行电阻初始值的测量，并与厂家给定的出厂电阻值进行比较，进而判断在粘贴过程中电阻应变片是否有物理损伤是否可以正常使用；

步骤六、确定正常后，采用黄蜡和松香对电阻应变片进行防潮处理；

步骤七、搭建对偶片电阻应变片标定试验台，采用通用的加压装置和应变采集仪，每经过3秒增加100牛顿力，最大2000牛顿力，并对数据进行记录，每个点进行3次采集；

步骤八、将步骤七采集的数据进行处理标定，首先采用均值的办法获得各个测点在各级压力下的平均应变，然后将数据导入Origin数据处理软件，采用y＝ax+b的形式进行拟合，其中y为应力，x为应变，a为振幅比例，b为平移量。