CN105510056A - 童车自由轮判定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种童车自由轮判定装置,包括底板、装卸斜坡、槽钢、滚动轴承、从动轴、安全护栏、连接件、力传感器、力传感器固定件、铝合金支架、槽钢安装架、编码器、P60砂纸、传动链、联轴器、减速机安装台、减速机、伺服电机、主动轴、主动链轮、从动链轮;测试过程中,将被测试童车沿装卸斜坡推上测试平台,将力传感器连接到童车的保险杠并固定,测试童车在传动带的摩擦力作用下开始移动,通过编码器反馈的速度调节伺服电机的转速,达到预设的转速,再通过力传感器记录所受的拉力大小,实现自由轮的判定。本发明能快速而准确的测量在规定负载、恒定速度运动时被测试童车所受到的拉力的大小,能够提高空间利用率、检测效率、检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种童车自由轮判定装置,属于童车性能测试领域。
背景技术
近年来,儿童电动车(也称之为儿童电瓶车)活跃在国内各大中小城市的文化活动广场、生活小区里。作为仿真驾驶工具,电动童车可以锻炼孩子的方向感及驾驶技术,在提高儿童的手、眼、脑感知能力的同时又不失趣味性,目前正受到越来越多年轻中国父母的青睐。电动童车产品在外观、操纵方面全面模拟真实汽车,这一特点正好迎合了玩具行业“向仿真成年人用品发展”的趋势。
童车是婴童产品最为典型和普遍的产品,在整个婴童产品消费中占到约20%的份额。随着全球经济从金融危机中逐渐复苏,电动童车在童车行业的比例还将不断增加。电动童车主要依靠内置电池驱动,产品适用年龄也比较长——从24个月后到14岁之间。典型代表有四轮汽车造型电动童车和三轮摩托车造型电动童车。
电动童车承载儿童体重,具有电力动力,可由儿童自行驱动的特性,使其在安全性方面应被提以更高的要求,且由于座位高度的原因,特别是脚部封闭形式的四轮电动童车无法用脚提供刹车,电动童车在面临斜坡或紧急状况时,对其自动性能的要求无疑是非常重要的。在美国玩具标准、欧洲玩具标准、日本玩具标准等世界主要标准体系中,均对电动童车的刹车性能提出了严格要求。标准中规定,带自由轮机构机械或电力驱动的乘骑玩具必须有刹车。对童车是否具有自由轮的判定是其中的重要组成部分。如果童车被证明电机本身能够提供足够刹车,即玩具不带自由轮,玩具可不另装备刹车。满足以下要求时,电机被认为可以提供足够刹车:
根据电机刹车性能-斜坡测试,车辆平均速度小于或等于0.36m/s(1.3km/h),或
根据电机刹车性能-水平测试,满足以下条件:
FT1≥(M+25)×1.7,或
FT2≥(M+50)×1.7
其中:
FT1表示在供36个月以下儿童使用玩具上的最大拉力,单位为牛顿;
FT2表示在供36个月及以上儿童使用玩具上的最大拉力,单位为牛顿;
M表示玩具的质量,单位为千克。
电机刹车性能-斜面测试:
向玩具施加规定的负载,放在10°±1°、表面覆盖有砂纸P60(氧化铝)的斜面上。使玩具的纵轴线平行于斜面。让玩具滚下斜面,距离玩具开始移动点1m处开始测量其在2m的距离内的平均速度。
电机刹车性能-水平测试:
向玩具施加规定的负载,测量其在表面覆盖有砂纸P60(氧化铝)的水平面上以(2±0.2)m/s的恒定速度运动需要的拉力。
目前,对自由轮的测试主要靠检测人员通过人工检测的方式完成,费时费力且检测误差大,缺少精确定量的检测设备。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提供一种童车自由轮判定装置,按照世界主要标准体系进行儿童电动童车的刹车性能测试,检测电动童车本身能否提供足够刹车,进而判定是否存在自由轮。
为达到上述目的,本发明的构思是:
测试过程中,通过伺服电机带动链轮驱动传动链,控制电机转速使得传动链达到预定的测试速度,传递给童车恒定且稳定的速度。张紧装置防止链轮因负重弯曲造成速度偏差,尽量保证速度水平,并可通过编码器检测传动链的实时速度大小。力传感器的左端连接到测试童车的保险杠并固定,另一端连接到铝合金支架上,当测试童车相对传动链运动时,测力传感器开始受力,通过连接至电脑记录并显示力的大小,实现测量预定速度时的力值,从而进行自由轮的判定。
根据上述发明构思,本发明采用的技术方案如下:
一种童车自由轮判定装置,包括底板、装卸斜坡、槽钢、滚动轴承、从动轴、安全护栏、连接件、力传感器、力传感器固定件、铝合金支架、槽钢安装架、编码器、P60砂纸、传动链、联轴器、减速机安装台、减速机、伺服电机、主动轴、主动链轮、从动链轮,所述槽钢安装架固定在底板上,槽钢安装架的正上方固定槽钢;所述减速机安装台固定在底板上,所述减速机与减速机安装台固定连接,所述伺服电机的轴端连接减速机,所述主动轴的一端与减速机的轴端通过联轴器连接,所述主动轴的两端与安装在槽钢内的滚动轴承实现旋转运动,主动轴与主动链轮之间通过键连接传递扭矩,所述主动链轮通过传动链连接从动链轮,所述从动轴与从动链轮之间通过键连接,在主动轴与从动轴之间传动带上设有P60砂纸;所述装卸斜坡固定在底板上,其斜坡顶端与传动带接触;所述铝合金支架与槽钢上端面固定,所述力传感器一端通过力传感器固定件与铝合金支架连接,另一端通过连接件与被测试童车相连;所述编码器安装在主动轴的另一端;所述安全护栏通过螺栓连接固定在槽钢上。
测试过程中,将被测试童车沿装卸斜坡推上测试平台,将力传感器连接到童车的保险杠并固定,调节铝合金支架高度保证力传感器的水平,启动伺服电机,测试童车在传动带的摩擦力作用下开始移动,通过编码器反馈的速度调节伺服电机的转速,达到预设的转速,再通过力传感器记录所受的拉力大小,实现自由轮的判定。
本发明与现有技术比较,具有如下显而易见的突出性特点和显著技术进步:
本发明能快速而准确的测量在规定负载、恒定速度运动时被测试童车所需要的拉力的大小,有效避免童车因速度不稳而产生的测力不准问题,并可连接到电脑进行实时监测,能够极大地提高空间利用率、检测效率、检测精度。在童车相对地面静止的状况下进行电机刹车性能的水平测试,具有精度高,费时少的特点。
附图说明
图1是童车自由轮判定装置主视图。
图2是童车自由轮判定装置左视图。
图3是童车自由轮判定装置右视图。
图4是童车自由轮判定装置俯视图。
图5是童车自由轮判定装置的总体结构示意图。
具体实施方式
本发明的优选实施例结合附图说明如下:
参见图1至图5,一种童车自由轮判定装置,包括底板12、装卸斜坡1、槽钢2、滚动轴承3、从动轴4、安全护栏6、连接件7、力传感器8、力传感器固定件9、铝合金支架10、槽钢安装架11、编码器13、P60砂纸14、传动链15、联轴器16、减速机安装台17、减速机18、伺服电机19、主动轴20、主动链轮21、从动链轮22,所述槽钢安装架11固定在底板12上,槽钢安装架11的正上方固定槽钢2;所述减速机安装台17固定在底板12上,所述减速机18与减速机安装台17固定连接,所述伺服电机19的轴端连接减速机18,所述主动轴20的一端与减速机18的轴端通过联轴器16连接,所述主动轴20的两端与安装在槽钢2内的滚动轴承3实现旋转运动,主动轴20与主动链轮21之间通过键连接传递扭矩,所述主动链轮21通过传动链15连接从动链轮22,所述从动轴4与从动链轮22之间通过键连接,在主动轴20与从动轴4之间传动带上设有P60砂纸14;所述装卸斜坡1固定在底板12上,其斜坡顶端与传动带接触;所述铝合金支架10与槽钢2上端面固定,所述力传感器8一端通过力传感器固定件9与铝合金支架10连接,另一端通过连接件7与被测试童车5相连;所述编码器13安装在主动轴20的另一端;所述安全护栏6通过螺栓连接固定在槽钢2上。
测试开始时,将被测试童车5沿装卸斜坡1推上传动链测试平台,到达预定位置后与力传感器8连接,通过控制调节伺服电机19转速,最大程度的保证传送带速度为水平方向的2m/s,并连接到电脑实时监控与记录。力传感器8与被测试童车5保险杠连接,保证被测试童车5在摩擦力作用下加速并达到理想值,并可以实时读取力的大小,实现自由轮的判定。
Claims (1)
1.一种童车自由轮判定装置,包括底板(12)、装卸斜坡(1)、槽钢(2)、滚动轴承(3)、从动轴(4)、安全护栏(6)、连接件(7)、力传感器(8)、力传感器固定件(9)、铝合金支架(10)、槽钢安装架(11)、编码器(13)、P60砂纸(14)、传动链(15)、联轴器(16)、减速机安装台(17)、减速机(18)、伺服电机(19)、主动轴(20)、主动链轮(21)、从动链轮(22),其特征在于:所述槽钢安装架(11)固定在底板(12)上,槽钢安装架(11)的正上方固定槽钢(2);所述减速机安装台(17)固定在底板(12)上,所述减速机(18)与减速机安装台(17)固定连接,所述伺服电机(19)的轴端连接减速机(18),所述主动轴(20)的一端与减速机(18)的轴端通过联轴器(16)连接,所述主动轴(20)的两端与安装在槽钢(2)内的滚动轴承(3)实现旋转运动,主动轴(20)与主动链轮(21)之间通过键连接传递扭矩,所述主动链轮(21)通过传动链(15)连接从动链轮(22),所述从动轴(4)与从动链轮(22)之间通过键连接,在主动轴(20)与从动轴(4)之间传动带上设有P60砂纸(14);所述装卸斜坡(1)固定在底板(12)上,其斜坡顶端与传动带接触;所述铝合金支架(10)与槽钢(2)上端面固定,所述力传感器(8)一端通过力传感器固定件(9)与铝合金支架(10)连接,另一端通过连接件(7)与被测试童车(5)相连;所述编码器(13)安装在主动轴(20)的另一端;所述安全护栏(6)通过螺栓连接固定在槽钢(2)上。
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