CN102230835A

CN102230835A - 一种反力式制动试验台及其控制方法

Info

Publication number: CN102230835A
Application number: CN 201110066757
Authority: CN
Inventors: 于明进; 邱绪云; 张竹林; 李延骁; 张恒海
Original assignee: Shandong Jiaotong University
Current assignee: Shandong Jiaotong University
Priority date: 2011-03-21
Filing date: 2011-03-21
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2031-03-21
Also published as: CN102230835B

Abstract

本发明涉及一种反力式制动试验台及其控制方法，针对现有双滚筒反力式制动检验台存在的不足，提供了一种反力式制动试验台，包括左滚筒总成、右滚筒总成、测控单元，本发明同时提供一种反力式制动试验台控制方法。使用本发明可以根据不同的车轮半径和检测要求自动调节滚筒轴距，有利于保证检测精度，提高检测效率，无需对车辆进行纵向定位，主滚筒和副滚筒之间也无需设置专门的车轮举升机构。

Description

一种反力式制动试验台及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车检测技术领域，尤其涉及一种反力式制动试验台及其控制方法。

背景技术

汽车制动性能检测有路试和台试两种方法。台试设备中双滚筒反力式制动检验台应用最广，其原理是被检车辆的车轮置于滚筒上，用电动机驱动滚筒从而带动车轮旋转，当车轮制动时，车轮给滚筒一个与其旋转方向相反的力，该力大小与滚筒对车轮的制动力相等，并通过浮动的电动机外壳传到力传感器，从而测出车轮制动力。目前应用的双滚筒反力式制动检验台，由于滚筒轴线之间的距离固定存在如下问题：(1)容易产生车轮和滚筒之间附着力不足的现象，使检测精度难以保证，因为检测时没有实际制动过程中的轮荷转移现象，使前轮的轮荷比实际制动时小，载货汽车空载时后轮轮荷比满载时小得多，因此检测的前轮制动力和后轮制动力常常不能真实反映前后轮制动器制动力大小；(2)当车轮直径超过一定值，车轮在滚筒间的安置角小于临界值，为了保证检测过程中车辆不发生前后运动，需要对车辆进行纵向定位，降低了检测效率。

发明内容

为了克服现有双滚筒反力式制动检验台存在的不足，本发明提出一种反力式制动试验台及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种反力式制动试验台，包括左滚筒总成、右滚筒总成、测控单元，每个滚筒总成都包括机架、主滚筒、副滚筒、轮胎半径检测装置、滚筒轴距检测调节装置、传动装置及张紧机构、滚筒驱动装置，主滚筒通过主滚筒轴承座固定支承在机架上，机架上有导向轨道，副滚筒通过副滚筒轴承座支承在机架的导向轨道上；轮胎半径检测装置包括传感滚筒、支架、弹簧、位置传感器，支架一端和机架相连，传感滚筒借助支架和弹簧支承在机架上，弹簧使传感滚筒和被检测车辆车轮紧密接触，位置传感器测量传感滚筒相对于主滚筒的位置，反映被检测车辆轮胎半径大小；为了检测传感滚筒的转速、推求被检测车辆车轮速度，传感滚筒一端安装有转速传感器；滚筒轴距检测调节装置用来检测和调节主滚筒与副滚筒的轴距，包括滚筒移动机构、轴距传感器，滚筒移动机构一端固定在机架上、另一端和副滚筒轴承座相连，在滚筒移动机构作用下副滚筒沿机架上的导向轨道作往复直线运动，实现主滚筒与副滚筒的轴距调节，轴距的大小通过轴距传感器反映；张紧机构包括张紧器、张紧轮，张紧器一端固定在机架上、另一端安装有张紧轮，张紧轮压靠在传动装置上，保持传动装置松紧度不随主滚筒与副滚筒的轴距变化而变化；滚筒驱动装置的输出轴与主滚筒的轴端相连，滚筒驱动装置的壳体通过力传感器和机架相连；测控单元和位置传感器、轴距传感器、转速传感器、力传感器、滚筒移动机构、滚筒驱动装置电连接，用于采集位置传感器、轴距传感器、转速传感器、力传感器的信息，控制滚筒驱动装置和滚筒移动机构，存储和输出检测结果。

本发明解决其技术问题所采用的又一种技术方案是：提供一种反力式制动试验台控制方法，被检测车辆车轮驶上主滚筒、副滚筒之间后，和主滚筒、副滚筒及传感滚筒相切，测控单元根据公式

推求出被检测车辆车轮半径R，式中D为主滚筒和副滚筒的直径，L为主滚筒与副滚筒的轴距，d为传感滚筒直径，y_t为传感滚筒轴线与主滚筒轴线之间的垂直距离，x_t为传感滚筒轴线与主滚筒轴线之间的水平距离，x_t和y_t由位置传感器反映；测控单元再根据检测要求通过滚筒移动机构调节主滚筒与副滚筒的轴距；然后由滚筒驱动装置带动主滚筒、副滚筒和被检测车辆车轮旋转，测控单元通过力传感器、转速传感器测得被检测车辆车轮制动力和速度，存储并处理数据，输出检测结果；检测结束后，测控单元通过滚筒移动机构使副滚筒靠近主滚筒，便于被检测车辆车轮驶出滚筒。

本发明的有益效果是：本发明可以根据不同的车轮直径和检测要求自动调节滚筒轴距，有利于保证检测精度，提高检测效率，无需对车辆进行纵向定位，主滚筒和副滚筒之间也无需设置专门的车轮举升机构。

附图说明

图1为本发明组成框图。

图2为本发明一个滚筒总成的俯视图。

图3为图2中A-A剖面视图。

图4为图2中B向视图。

图5为本发明一个滚筒总成的侧视图。

图6为轮胎与主滚筒、副滚筒、传感滚筒之间位置示意图。

图中：1-主滚筒轴承座，2-机架，3-主滚筒，4-传感滚筒，5-滚筒驱动装置，6-位置传感器，7-支架，8-转速传感器，9-轴距传感器，10-副滚筒轴承座，11-力传感器，12-滚筒移动机构，13-副滚筒，14-传动装置，15-张紧轮，16-张紧器，17-弹簧，18-左滚筒总成，19-测控单元，20-右滚筒总成。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合附图，对本方案进行阐述。

实施例一

如图1、图2、图3、图4、图5所示的一种反力式制动试验台，包括左滚筒总成18、右滚筒总成20、测控单元19，每个滚筒总成都包括机架2、主滚筒3、副滚筒13、轮胎半径检测装置、滚筒轴距检测调节装置、传动装置14及张紧机构、滚筒驱动装置5，主滚筒3通过主滚筒轴承座1固定支承在机架2上，机架2上有导向轨道，副滚筒13通过副滚筒轴承座10支承在机架2的导向轨道上；轮胎半径检测装置包括传感滚筒4、支架7、弹簧17、位置传感器6，支架7一端和机架2相连，传感滚筒4借助支架7和弹簧17支承在机架2上，弹簧17使传感滚筒4和被检测车辆车轮紧密接触，位置传感器6为转角传感器，用来测量传感滚筒4相对于主滚筒3的位置，反映被检测车辆轮胎半径大小；为了检测传感滚筒4的转速、推求被检测车辆车轮速度，传感滚筒4一端安装有转速传感器8；滚筒轴距检测调节装置用来检测和调节主滚筒3与副滚筒13的轴距，包括滚筒移动机构12、轴距传感器9，轴距传感器9采用直线位移传感器，滚筒移动机构12采用电机驱动螺旋机构实现，电机固定在机架2上、通过螺旋机构和副滚筒轴承座10相连，电机旋转带动螺旋机构使副滚筒13沿机架2的导向轨道作往复直线运动，实现主滚筒3与副滚筒13的轴距调节，轴距的大小通过轴距传感器9反映；张紧机构包括张紧器16、张紧轮15，张紧器16一端固定在机架2上、另一端安装有张紧轮15，张紧轮15压靠在传动装置14上，保持传动装置14松紧度不随主滚筒3与副滚筒13的轴距变化而变化；滚筒驱动装置5采用电动机减速箱组合，电动机减速箱组合的输出轴与主滚筒3的轴端相连，电动机减速箱组合的壳体通过力传感器11和机架2相连；测控单元19和位置传感器6、轴距传感器9、转速传感器8、力传感器11、滚筒移动机构12、滚筒驱动装置5电连接，用于采集位置传感器6、轴距传感器9、转速传感器8、力传感器11的信息，控制滚筒驱动装置5和滚筒移动机构12，存储和输出检测结果。

本发明的滚筒移动机构12也可以采用液压驱动方式，液压缸一端固定在机架2上、另一端和副滚筒轴承座10相连，通过液压缸伸缩使副滚筒13沿机架2的导向轨道做往复直线运动，实现主滚筒3与副滚筒13的轴距调节。

实施例二

本实施例提供一种反力式制动试验台控制方法，被检测车辆车轮驶上主滚筒3、副滚筒13之间后，和主滚筒3、副滚筒13及传感滚筒4相切，如图6所示测控单元19根据公式

推求出被检测车辆车轮半径，式中R为被检测车辆车轮半径，D为主滚筒3和副滚筒13的直径，L为主滚筒3与副滚筒13的轴距，d为传感滚筒4的直径，y_t为传感滚筒4轴线与主滚筒3轴线之间的垂直距离，x_t为传感滚筒4轴线与主滚筒3轴线之间的水平距离，x_t和y_t由位置传感器6反映；测控单元19再根据测量要求通过滚筒移动机构12调节主滚筒3与副滚筒13的轴距；然后由滚筒驱动装置5带动主滚筒3、副滚筒13和被检测车辆车轮旋转，测控单元19通过力传感器11、转速传感器8测得被检测车辆车轮制动力和速度，存储并处理数据，输出检测结果；检测结束后，测控单元19通过滚筒移动机构12使副滚筒13靠近主滚筒3，便于被检测车辆车轮驶出滚筒。

为了保证检测过程中车辆不发生前后运动，安置角应不小于临界值，测控单元19可以根据检测要求的安置角，依据公式

推求主滚筒3与副滚筒13的轴距，并通过滚筒移动机构12进行调整，式中R为被检测车辆车轮半径，D为主滚筒3和副滚筒13的直径，L为主滚筒3与副滚筒13的轴距，

为检测要求的安置角。

为了增大被检测车辆车轮和滚筒之间的附着力，测控单元19可以根据检测要求的附着力，依据公式

推求主滚筒3与副滚筒13的轴距，并通过滚筒移动机构12进行调整，式中R为被检测车辆车轮半径，D为主滚筒3和副滚筒13的直径，L为主滚筒3与副滚筒13的轴距，G为轮荷，μ为附着系数，F₀为检测要求的附着力。

Claims

1.一种反力式制动试验台，包括左滚筒总成[18]、右滚筒总成[20]、测控单元[19]，其特征在于，每个滚筒总成都包括机架[2]、主滚筒[3]、副滚筒[13]、轮胎半径检测装置、滚筒轴距检测调节装置、传动装置[14]及张紧机构、滚筒驱动装置[5]，主滚筒[3]通过主滚筒轴承座[1]固定支承在机架[2]上，机架[2]上有导向轨道，副滚筒[13]通过副滚筒轴承座[10]支承在机架[2]的导向轨道上；轮胎半径检测装置包括传感滚筒[4]、支架[7]、弹簧[17]、位置传感器[6]，支架[7]一端和机架[2]相连，传感滚筒[4]借助支架[7]和弹簧[17]支承在机架[2]上，弹簧[17]使传感滚筒[4]和被检测车辆车轮紧密接触，通过位置传感器[6]测量传感滚筒[4]相对于主滚筒[3]的位置，反映被检测车辆轮胎半径大小；为了检测传感滚筒[4]的转速、推求被检测车辆车轮速度，传感滚筒[4]一端安装有转速传感器[8]；滚筒轴距检测调节装置用来检测和调节主滚筒[3]与副滚筒[13]的轴距，包括滚筒移动机构[12]、轴距传感器[9]，滚筒移动机构[12]一端固定在机架[2]上、另一端和副滚筒轴承座[10]相连，在滚筒移动机构[12]作用下副滚筒[13]沿机架[2]的导向轨道作往复直线运动，实现主滚筒[3]与副滚筒[13]的轴距调节，轴距的大小通过轴距传感器[9]反映；张紧机构包括张紧器[16]、张紧轮[15]，张紧器[16]一端固定在机架[2]上、另一端安装有张紧轮[15]，张紧轮[15]压靠在传动装置[14]上，保持传动装置[14]松紧度不随主滚筒[3]与副滚筒[13]的轴距变化而变化；滚筒驱动装置[5]的输出轴与主滚筒[3]的轴端相连，滚筒驱动装置[5]的壳体通过力传感器[11]和机架2相连；测控单元[19]和位置传感器[6]、轴距传感器[9]、转速传感器[8]、力传感器[11]、滚筒移动机构[12]、滚筒驱动装置[5]电连接，用于采集位置传感器[6]、轴距传感器[9]、转速传感器[8]、力传感器[11]的信息，控制滚筒驱动装置[5]和滚筒移动机构[12]，存储和输出检测结果。

2.如权利要求1所述的一种反力式制动试验台，其特征在于滚筒移动机构[12]采用液压驱动方式，液压缸一端固定在机架[2]上、另一端和副滚筒轴承座[10]相连，通过液压缸伸缩使副滚筒[13]沿机架[2]的导向轨道做往复直线运动，实现主滚筒[3]与副滚筒[13]的轴距调节。

3.如权利要求1所述的一种反力式制动试验台，其特征在于滚筒移动机构[12]采用电机驱动螺旋机构实现，电机固定在机架[2]上、通过螺旋机构和副滚筒轴承座[10]相连，电机旋转带动螺旋机构使副滚筒[13]沿机架[2]的导向轨道作往复直线运动，实现主滚筒[3]与副滚筒[13]轴距的调节。

4.一种反力式制动试验台控制方法，其特征在于，被检测车辆车轮驶上主滚筒[3]、副滚筒[13]之间后，和主滚筒[3]、副滚筒[13]及传感滚筒[4]相切，测控单元[19]根据公式

推求出被检测车辆车轮半径R，式中D为主滚筒[3]和副滚筒[13]的直径，L为主滚筒[3]与副滚筒[13]的轴距，d为传感滚筒[4]的直径，y_t为传感滚筒[4]轴线与主滚筒[3]轴线之间的垂直距离，x_t为传感滚筒[4]轴线与主滚筒[3]轴线之间的水平距离，x_t和y_t由位置传感器[6]反映；测控单元[19]再根据测量要求通过滚筒移动机构[12]调节主滚筒[3]与副滚筒[13]的轴距，然后由滚筒驱动装置[5]带动主滚筒[3]、副滚筒[13]和被检测车辆车轮旋转，测控单元[19]通过力传感器[11]、转速传感器[8]测得被检测车辆车轮制动力和速度，存储并处理数据，输出检测结果；检测结束后，测控单元[19]通过滚筒移动机构[12]使副滚筒[13]靠近主滚筒[3]，便于被检测车辆车轮驶出滚筒。

5.如权利要求4所述的一种反力式制动试验台控制方法，其特征在于，测控单元[19]依据公式

推求主滚筒[3]与副滚筒[13]的轴距，并通过滚筒移动机构[12]进行调整，式中D为主滚筒[3]和副滚筒[13]的直径，L为主滚筒[3]与副滚筒[13]的轴距，为检测要求的安置角。

6.如权利要求4所述的一种反力式制动试验台控制方法，其特征在于，测控单元[19]依据公式

推求主滚筒[3]与副滚筒[13]的轴距，并通过滚筒移动机构[12]进行调整，式中R为被检测车辆车轮半径，D为主滚筒[3]和副滚筒[13]的直径，L为主滚筒[3]与副滚筒[13]的轴距，G为轮荷，μ为附着系数，F₀为检测要求的附着力。