电梯作为高层建筑必备的运输工具,与人们的日常生活工作息息相关。特种设备检验检测机构定期对大量的电梯进行载荷试验,但载荷的施加往往是通过搬运标准砝码来实现,不仅耗时耗力,而且效率低下。为此,提出电梯载荷试验电磁摩擦组合替载技术,该技术加载量的准确性、稳定性关键在于动态摩擦加载。本文以气压盘式制动器作为动态摩擦加载工具,研究其动态摩擦加载的机理及准确性。首先,综合分析国内外动态加载及动态摩擦加载的研究现状及发展趋势,对现有动态加载方法、技术对比分析,确定采用气压动态摩擦加载作为电磁摩擦组合替载的主加载方法;通过对气压动态摩擦加载过程接触工况、动力学、热力学等进行分析,建立了气压盘式制动器动态摩擦加载的摩擦数学模型,包括动态摩擦动力学方程以及动态摩擦热力学方程;基于Abaqus软件,对动态摩擦加载过程进行模拟,仿真分析了摩擦件温度场的分布,得到了摩擦面的温度变化情况。其次,综合分析了国内外动态摩擦加载控制方法的研究现状,确定采用电气比例阀控制气压方法进行动态摩擦加载;通过对动态摩擦加载输入气体的压缩膨胀性、黏性以及流通能力分析,设计了气压盘式制动器气压控制回路,建立了其压力响应数学模型,包括气体状态方程、气体运动方程、气体连续方程及能量方程;通过对其数学模型离散处理,仿真分析了气压控制回路中气压响应特性,结果显示,在长10m、管径8mm的气压控制回路中气压响应时间约为0.4s,快速性较好。然后,分别从机械装置、气压控制回路及测控系统入手,设计并搭建了动态摩擦加载性能试验平台,并对各部分分别进行调试,测试了各设备及元器件的工作性能,表明所设计的试验平台工作可靠稳定。最后,借助动态摩擦加载性能试验平台,开展了摩擦片正压力控制性能、恒定气压下摩擦扭矩加载稳定性和动态摩擦加载扭矩定值闭环反馈控制性能试验研究。结果显示,气压盘式制动器加载工作启动气压约在0.04MPa到0.06MPa之间;摩擦片正压力与输入气压值的平方呈线性关系;摩擦件温度上升导致摩擦扭矩值增大,且摩擦件温度上升越快,影响摩擦扭矩值增大的速度也越快;恒定气压下摩擦扭矩加载的稳定性较差,呈持续增长态势,且输入气压越大,摩擦扭矩加载的稳定性越差;采用定值闭环反馈控制方法,动态摩擦加载量的准确性得到明显提高,加载量定值闭环反馈控制误差≤±50N·m,满足电磁摩擦组合替载技术对摩擦主加载量及准确性的要求。本课题的研究,为动态摩擦加载技术的研究、电梯载荷试验替载方法及装置研发提供了理论和试验依据,对提高电梯载荷试验的效率和准确性,具有十分重要的应用价值。