专利名称：测量盘式刹车片的压缩性和共振频率的方法
技术领域：
本发明涉及分别测量盘式刹车片的压缩性和共振频率的方法。此外，本发明涉及执行该方法的装置。
背景技术：
本领域的专业人员通常知道并熟悉上述类型的方法。Honeywell (霍尼维尔)公司已证明能够测量压缩性的仪器是压缩性测量仪器，所述压缩性具体为沿着垂直于刹车片的摩擦表面的中心线作用的一维压缩负荷下刹车片厚度的变化。由于已知压缩性特别是和刹车片弹性相关，因此压缩性是质量控制领域中重要的测量变量。测试盘式刹车片的材料性能的另一个重要的变量是由于振动刺激导致的盘式刹车片的共振频率，其体现了质量保证。此文中，刹车片的弹性也会对共振频率产生重要影响。为了记录这些振动，最近已经研发出非接触式麦克风测量。非接触式麦克风测量意味着使用麦克风记录受刺激的盘式刹车片的振动。通过适当的共振频率分析软件分析所测量的数据，然后分析出该共振频率。在质量保证领域，标准程序中在上述方法后还需要继续测量盘式刹车片样品的压缩性。某些情况下测量得到的盘式刹车片的共振频率也作为质量标准的参考。然而，这些测量不在同一个样品上进行，其缺点在于试验条件不同，这就意味着在不同测量方法的基础上，得到的测量值并不总能得出关于盘式刹车片的性能的可靠结论。
发明内容
因此，本发明进一步要求研发本文开头提到的这种方法，通过创造相同的试验条件，通过测量压缩性和共振频率以保证质量，该方法能够得出关于盘式刹车片的性能的更好的结论。通过权利要求1的特征满足该要求。优选地可由从属权利要求中得出有利的执行方案。本发明提出以时延的方式在同一个盘式刹车片上，不分先后地测量压缩性和共振频率。本发明的核心理念在于也以标准的方式测量共振频率，即通过使用相同的盘式刹车片样品，测量压缩性和共振频率。因此本发明的方案是，这两个测量(压缩性测量和共振频率测量)在时间和空间上相吻合。本发明的优势在于，针对研发和质量控制都很重要的共振频率和压缩性，以稳健和简单的方式利用组合的时延进行测量，能够得到盘式刹车片的两个参数。通过针对共振频率和压缩性测量中时间和空间的优化吻合，使得在相同的试验条件下同时进行测量，节省了时间，比如在盘式刹车片B上测量共振频率的同时还可以在盘式刹车片A上测量压缩性。本发明的优选实施例是每个测量在盘式刹车片上重复一次或多次，其中每个压缩性和共振频率的测量，以时延的方式进行。本发明的进一步优选实施例是把压缩性和共振频率存储在数据库中。其优势在于可随时再次查阅所测量的值，用于以后进行分析。为了分析共振频率和压缩性之间的重要联系，本发明的一个重要改变是确定该共振频率和压缩性之间的相关性。多个压缩性测量的值能够对应多个共振频率测量的值(见图2)。图2图示性阐述了共振频率和压缩性之间的相关性，其中在同一盘式刹车片上进行测量，并且这些测量中确定的值相互对应。图2是基于六次压缩性测量和六次共振频率测量得到的。这种相关性也是刹车片的弹性特征，由此能够区分不同的刹车片弹性值。通过计算机单元中相应的软件进行相关性的数学分析，其中，该计算机单元也是用于进行该方法的设备的一部分。由共振频率和压缩性之间相关性的图解得出一种新的分析方法，用于观察比如生产盘式刹车片的稳定性。此外，使用确定的相关性，基于扩展的数据基础，产品开发员能够以快速简单的方法获得更多的认识。因此没有必要使用现有技术中考虑的昂贵的超声波方法进行测量。本发明的进一步优选实施例是通过两个或以上的麦克风测量确定共振频率。使用多个麦克风的优势在于，这些麦克风可用于在声场内不同的地方记录需要测量的共振频率，由此在针对时间和空间扩展的声场内更有效地避免节点线。这再次带来更稳定的测量以及更高的测量和重复精度。本发明在实际应用中的变化是通过敲击刺激盘式刹车片。为了能够使用刺激力刺激盘式刹车片，可提供脉冲刺激装置。以铁锤的形式可提供该脉冲刺激装置。为了减小源自环境的振动刺激的影响，盘式刹车片的振动需要与其周围环境解耦合。为了在盘式刹车片和振动基底(台桌或类似物)之间实现耦合，使用盘式刹车片的物体支架是必要的。用于进行该方法的测量系统是根据权利要求8的主题，其中该系统包括下列部分包括传感器系统的测量装置，其中传感器系统包括麦克风，数据记录设备，脉冲刺激装置，以及压缩性测量装置。这里，数据记录设备和压缩性测量装置和/或传感器系统耦合到一起，其中测量系统包括具备数据库的计算机单元。该计算机单元也可为数据记录设备的一部分。最后，本发明提供用于计算机单元的计算机程序，该计算机程序包含算法，该算法作为数据记录工序的一部分运行，其中该算法用于所述方法中。该算法作为控制测量顺序和/或所测量的数据的评估的一部分运行。
现在参照附图解释本发明，其中图1图示性显示根据本发明的方法；图2图示性显示本发明中共振频率和压缩性之间的相关性。附图标记说明100 方法10盘式刹车片11压缩性测量装置12箭头(压缩负荷)13计算机单元14麦克风15麦克风16传感器系统17 连接18数据记录设备19物体支架19a 敲击20脉冲刺激装置21计算机程序产品22数据库23 箭头M计算机程序产品
具体实施例方式通过图1中图示性显示的根据本发明的方法100，既可以测量盘式刹车片10的压缩性，也可以测量共振频率。在图1中显示的根据本发明的方法的实施例中，首先测量盘式刹车片10的共振频率。在通过图1中箭头所示的脉冲刺激装置20的敲击19a刺激盘式刹车片10振动之后， 共振频率通过以下方式测量由传感器系统16的麦克风14，15通过连接17连接到数据记录设备18上，该数据记录设备通过测量计算机和频率分析器记录并评估倚靠在物体支架 19上的盘式刹车片10的反应。该数据记录设备18连接到包含计算机程序产品21的计算机单元13，计算机程序产品即用于测量共振频率的软件。因此，通过包括物体支架19、脉冲刺激装置20、数据记录设备18和包括两个麦克风14，15的传感器系统16的测量系统，可实现测量盘式刹车片10的共振频率。进行了共振频率测量后，将盘式刹车片10放入压缩性测量装置11，以时延的方式 (用箭头23表示)测量同一个盘式刹车片10的压缩性。为了测量盘式刹车片10的压缩性，盘式刹车片10放置在压缩性测量装置11中， 在该装置中，施加沿着垂直于盘式刹车片的摩擦表面的中心线作用的一维压缩负荷(用箭头12表示)，测量盘式刹车片的厚度变化。
压缩性测量装置11也连接到计算机单元13，该计算机单元包括计算机程序产品 24，即用于控制和分析压缩性测量的软件。本发明必不可少的方式是在盘式刹车片10的同一样品上，不仅进行压缩性测量也进行共振频率测量。在本发明的框架内，也能够使用仅包括一个麦克风的传感器系统16。优选地，可首先进行压缩性测量。为了确定共振频率和压缩性之间的相关性，在同一盘式刹车片上多次重复进行压缩性测量和共振频率测量，由此能够得到压缩性和共振频率的多个测量值。这些测量值存储在数据库22中，该数据库也是计算机单元13的一部分。这就确保了产品开发员能够随时再次查阅包含共振频率和压缩性值的大量数据。本发明不限于上述作为优选实施例的实施例。可进行大量的变化，这些变化同样利用所述的解决方法，能够包括基于相同原则的很多不同的实施例。比如，传感器系统16 的麦克风14，15的数量和所进行的测量的数量均可改变。
权利要求
1.一种用于分别测量盘式刹车片(10)的压缩性和共振频率的方法(100)，其特征在于，所述压缩性和共振频率的测量以时延的方式在同一个盘式刹车片(10)上不分先后地进行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个测量重复一次或多次，其特征在于， 对于每个测量，以时延的方式测量所述压缩性和共振频率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将压缩性和共振频率的测量值存储在数据库02)中。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，确定压缩性和共振频率之间的相关性。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，通过用于测量的麦克风测量所述共振频率，其中通过两个或以上的麦克风(14,1 测量所述共振频率。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过敲击(19a)刺激所述盘式刹车片 (10)。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述盘式刹车片(10)的振动要与其周围环境解耦合。
8.一种用于执行根据权利要求1至7任一项所述的方法的测量系统，其特征在于，包括下列部分包括传感器系统(16)的测量装置，其中传感器系统(16)包括麦克风(14，15)，数据记录设备(18)，脉冲刺激装置00)，以及压缩性测量装置(11)；其特征在于，数据记录设备(18)和压缩性测量装置(11)和/或传感器系统(16)耦合到一起，并且测量系统包括具备数据库0 的计算机单元(13)。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述计算机单元(1 是所述数据记录设备(18)的一部分。
10.一种用于根据权利要求8或9所述的系统的计算机单元(13)的计算机程序(14)， 其特征在于，所述计算机程序包含算法，该算法作为数据记录工序的一部分运行，其中所述算法用于根据权利要求1至3任一项所述的方法中。
11.根据权利要求10所述的计算机程序，其特征在于，所述算法作为控制测量顺序和/ 或所测量的数据的评估的一部分运行。
全文摘要
本发明涉及分别测量盘式刹车片(10)的压缩性和共振频率的方法。为了进一步发展该方法，通过创造相同的试验条件用于测量所述压缩性和共振频率以保证质量，能够得出关于所述盘式刹车片(10)的性能的更好的结论，本发明提出以时延的方式在同一个盘式刹车片(10)上不分先后地进行所述压缩性和共振频率的测量。
文档编号G01M13/00GK102564745SQ20111029161
公开日2012年7月11日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年10月7日
发明者A·吉斯, C·科隆 申请人:霍尼维尔自动衬带有限公司