Szybki monitoring termiczny w rozwoju konstrukcji tarcz hamulcowych
Dokładna analiza rozkładu temperatury na metalowych tarczach hamulcowych jest trudna ze względu na zmienną emisyjność i ograniczenia punktowych, kontaktowych metod pomiaru podczas dynamicznych symulacji na stanowisku badawczym.
Firma Knott GmbH wykorzystuje obrazowanie termiczne do rejestrowania rozkładu temperatury na powierzchni tarczy hamulcowej w czasie rzeczywistym, co umożliwia kompleksową analizę w dynamicznych warunkach testowych bez zakłóceń i zużycia czujników.
Uzyskiwane korzyści
- Optymalizacja konstrukcji tarcz hamulcowych poprzez szczegółową analizę zachowania termicznego.
- Identyfikacja punktów krytycznych temperatury, które mogą prowadzić do naprężeń termicznych lub awarii.
- Wprowadzanie korekt w czasie rzeczywistym podczas testów w celu zwiększenia bezpieczeństwa i wydajności.
- Zmniejszenie zużycia materiałów i kosztów produkcji dzięki świadomym decyzjom projektowym.
- Zapobieganie przedwczesnym awariom poprzez zapewnienie skutecznych strategii odprowadzania ciepła.
Znaczenie analizy rozkładu temperatury hamulców na stanowisku badawczym
Zrozumienie zachowania termicznego tarcz hamulcowych podczas testów ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji ich konstrukcji i zapewnienia bezpieczeństwa w zastosowaniach motoryzacyjnych. Firma Knott GmbH, znana z produkcji układów hamulcowych do pojazdów specjalistycznych, takich jak przyczepy i wózki widłowe, prowadzi szeroko zakrojone badania i prace rozwojowe nad swoimi tarczami hamulcowymi. Wykorzystuje stanowiska testowe do symulacji rzeczywistych warunków, monitorując rozkład temperatury na powierzchni tarczy hamulcowej. Celem jest zrozumienie, w jaki sposób ciepło jest generowane i rozpraszane podczas hamowania, ponieważ nierównomierny rozkład temperatury może prowadzić do naprężeń termicznych i potencjalnej awarii.
Proces testowania polega na zamontowaniu tarczy hamulcowej na stanowisku testowym, gdzie poddaje się ją powtarzalnym cyklom hamowania. Cykle te symulują scenariusze, takie jak zjazdy ze stromych wzniesień, które generują znaczną ilość ciepła. Głównym wyzwaniem w tym procesie jest dokładny pomiar temperatury na powierzchni tarczy, zwłaszcza biorąc pod uwagę jej metaliczny charakter, który charakteryzuje się zmienną emisyjnością. Tradycyjne metody, takie jak termopary lub czujniki kontaktowe, oferują ograniczone informacje, ponieważ mogą mierzyć temperaturę tylko w określonych punktach i są podatne na zużycie i uszkodzenia spowodowane tarciem.
Motywacją do stosowania zaawansowanych technik pomiaru temperatury w podczerwieni, takich jak kamery termowizyjne, jest potrzeba bezkontaktowego pozyskiwania danych o wysokiej rozdzielczości, które zapewniają kompleksowy obraz rozkładu temperatury. Takie podejście umożliwia inżynierom rejestrowanie profilu termicznego w czasie rzeczywistym, identyfikację punktów zapalnych i ocenę ogólnego zachowania termicznego tarczy hamulcowej w warunkach testowych.
Szybkie obrazowanie termiczne w testach dynamicznych
Aby sprostać wyzwaniom związanym z dokładnym pomiarem temperatury, firma Knott GmbH zintegrowała kamerę termowizyjną Optris PI 400 ze swoim stanowiskiem testowym. Kamera PI 400 oferuje precyzyjną, bezkontaktową metodę pomiaru temperatur w zakresie 20…400°C, co czyni ją idealną do monitorowania zachowania termicznego tarcz hamulcowych. Możliwość rejestrowania przez kamerę szybkich obrazów termicznych z częstotliwością do 80 Hz umożliwia szczegółową analizę wahań temperatury podczas dynamicznego hamowania.
Stała instalacja kamery PI 400 na stanowisku testowym zapewnia spójne i powtarzalne pomiary. Kompaktowa konstrukcja i złącze USB ułatwiają integrację z istniejącymi systemami, dostarczając dane w czasie rzeczywistym bezpośrednio do oprogramowania analitycznego. Taka konfiguracja pozwala inżynierom monitorować całą powierzchnię tarczy hamulcowej, eliminując ograniczenia urządzeń do pomiaru punktowego, takich jak pirometry. Wysoka częstotliwość odświeżania obrazu w kamerze PI 400 jest szczególnie przydatna w rejestrowaniu szybkich zmian temperatury, co jest kluczowe dla zrozumienia szoku termicznego, jakiego doświadczają tarcze hamulcowe podczas testów.
Kamera termowizyjna Optris skutecznie radzi sobie również z wyzwaniem związanym ze zmienną emisyjnością na powierzchni tarczy hamulcowej. Chociaż emisyjność może nie być idealna, chropowata powierzchnia umożliwia pomiar termiczny w zakresie LT. Kamera termowizyjna dostarcza wiarygodnych danych, którym inżynierowie mogą zaufać.
Dlaczego Knott GmbH zaufał firmie Optris w zakresie ekonomicznego monitoringu temperatury?
Wdrożenie kamery termowizyjnej Optris PI 400 przyniosło firmie Knott GmbH znaczące korzyści w procesie testowania tarcz hamulcowych. Wysokiej rozdzielczości obrazy termiczne umożliwiły identyfikację rozkładu temperatury, który wcześniej był niewykrywalny tradycyjnymi metodami pomiarowymi. Ta szczegółowa analiza termiczna ułatwiła optymalizację konstrukcji tarcz hamulcowych, co przełożyło się na poprawę wydajności i bezpieczeństwa.
Jedną z kluczowych korzyści zaobserwowanych przez firmę Knott GmbH jest możliwość precyzyjnego dostrojenia składu materiału i struktury tarcz hamulcowych w oparciu o precyzyjne dane termiczne. Dzięki zrozumieniu, jak różne części tarczy reagują pod wpływem naprężeń, inżynierowie mogą podejmować świadome decyzje dotyczące udoskonalenia strategii chłodzenia, zmniejszenia zużycia materiałów i ostatecznie obniżenia kosztów produkcji. Dodatkowo, funkcja monitorowania w czasie rzeczywistym kamery PI 400 pozwala na natychmiastową korektę podczas testów, zapobiegając potencjalnym awariom i zapewniając, że układy hamulcowe spełniają najwyższe standardy bezpieczeństwa.
Firma Optris wyróżnia się jako preferowany partner w zakresie rozwiązań monitoringu termowizyjnego dzięki połączeniu wydajnych kamer termowizyjnych, przyjaznego dla użytkownika oprogramowania i solidnego wsparcia technicznego. Unikalnymi atutami PI 400 są: szybkie obrazowanie, łatwość integracji oraz zdolność do pracy w trudnych warunkach, co czyni go niezbędnym narzędziem do testów motoryzacyjnych i nie tylko.