機(jī)動(dòng)車反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)精度的探討(圖文)

1、機(jī)動(dòng)車反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)精度的探討(圖文)論文導(dǎo)讀：ACZD-13反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)由框架、驅(qū)動(dòng)裝置、滾筒裝置、測(cè)量裝置、舉升裝置和指示與控制裝置等組成。對(duì)檢測(cè)精度造成影響。GB7258-2004標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在對(duì)空載汽車制動(dòng)性能檢測(cè)時(shí),液壓制動(dòng)系踏板力,座位數(shù)小于或等于9的載客汽車400N,其他車輛450N。關(guān)鍵詞：汽車制動(dòng)性能，反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，檢測(cè)精度一、ACZD-13反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)工作原理1 臺(tái)體結(jié)構(gòu)ACZD-13反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)由框架、驅(qū)動(dòng)裝置、滾筒裝置、測(cè)量裝置、舉升裝置和指示與控制裝置等組成。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、易于控制、通用性好，能測(cè)試制動(dòng)性能的多項(xiàng)指標(biāo)，并

2、且便于維修，故廣泛用于機(jī)動(dòng)車檢測(cè)機(jī)構(gòu)。圖1為ACZD-13滾筒反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)圖。圖1 ACZD-13滾筒反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)圖圖1中設(shè)置有左右對(duì)稱的兩套獨(dú)立的檢測(cè)裝置，以便對(duì)每個(gè)車輪的制動(dòng)性能進(jìn)行檢測(cè)。每套裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器、主動(dòng)從動(dòng)滾筒、S型測(cè)力傳感器等組成。電動(dòng)機(jī)的法蘭直接與減速器相連，減速器的輸出軸套裝配在主動(dòng)滾筒的軸端上，滾筒通過帶座球軸承安裝在機(jī)架上，主動(dòng)從動(dòng)滾筒用鏈條傳動(dòng)連接在一起，這樣就構(gòu)成了電動(dòng)機(jī)和減速器可以繞主動(dòng)滾筒軸線旋轉(zhuǎn)的懸浮傳動(dòng)鏈，在機(jī)架與減速器力臂之間用S型測(cè)力傳感器懸掛連接在一起組成反力測(cè)試系統(tǒng)。測(cè)試時(shí)，為防止粘砂滾筒扒傷汽車輪胎，在主動(dòng)、從動(dòng)滾筒之間安裝有第三

3、滾筒自動(dòng)停機(jī)裝置。2 工作原理設(shè)備工作時(shí)，被測(cè)車輪駛?cè)胫苿?dòng)臺(tái)兩滾筒之間，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)減速機(jī)減速增大扭矩后驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，由于被測(cè)車輪輪胎外緣與兩滾筒外緣外表相切，此時(shí)車輪也在摩擦力的作用下以滾筒相同的線速度轉(zhuǎn)動(dòng)，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩稱驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。待電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，踩制動(dòng)踏板使車輪制動(dòng)，車輪制動(dòng)產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩經(jīng)輪胎傳遞到滾筒外表，此時(shí)滾筒外表受到的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩形成一對(duì)大小相等，方向相反的力偶矩。制動(dòng)轉(zhuǎn)矩試圖阻止?jié)L筒轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)成的傳動(dòng)鏈圍繞主動(dòng)滾筒軸線反向旋轉(zhuǎn)，在減速機(jī)與機(jī)架之間安裝的S型測(cè)力傳感器，限制了傳動(dòng)鏈條的轉(zhuǎn)動(dòng)，并測(cè)取了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)控制系統(tǒng)處理，顯示

4、其量化值。在不制動(dòng)時(shí)，滾筒外表轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度與被測(cè)車輪輪胎外緣的線速度相同，不會(huì)造成輪胎磨損。但當(dāng)制動(dòng)時(shí)，尤其在車輪抱死時(shí)，線速度不相同就會(huì)造成輪胎磨損。免費(fèi)論文。在主動(dòng)、從動(dòng)滾筒之間安裝的第三滾筒，在檢測(cè)時(shí)由輪胎帶動(dòng)以輪胎相同的線速度轉(zhuǎn)動(dòng)。制動(dòng)過程中，如果輪胎相對(duì)滾筒產(chǎn)生滑移，線速度就會(huì)降低，裝配在第三滾筒軸端的傳感器將速度降低信號(hào)傳輸至控制系統(tǒng)，當(dāng)輪胎的線速度相對(duì)滾筒的線速度滑差率達(dá)70-90%時(shí)發(fā)出指令自動(dòng)停機(jī)，防止輪胎磨損。檢測(cè)方法如圖2所示。電動(dòng)機(jī)3通過減速器驅(qū)動(dòng)滾筒再帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn),模擬車輛在路面上行駛。制動(dòng)時(shí),車輪制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力矩阻礙滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)車輪的制動(dòng)力F(周緣力)作用在滾筒上，

5、制動(dòng)力F(周緣力)通過杠桿傳給測(cè)力秤，由指示表顯示出來(daN)，從而測(cè)量出車輪的制動(dòng)力。當(dāng)制動(dòng)力大于車輪與滾筒的附著力時(shí)，車輪在滾筒上打滑，假設(shè)制動(dòng)力繼續(xù)增加，指示裝置只能顯示滑移的附著力。圖2 制動(dòng)力的測(cè)量方法示意圖二、檢測(cè)時(shí)車輪的受力分析從汽車的實(shí)際檢測(cè)受力情況進(jìn)行分析。假設(shè)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)前、后滾筒直徑相等且水平安置，被測(cè)試車輛前、后輪中心處于同一水平高度，在檢測(cè)過程中忽略滾動(dòng)阻力，那么測(cè)試車輪在滾筒上制動(dòng)時(shí)的受力情況如圖3所示。圖3根據(jù)力學(xué)平衡原理可以列出以下關(guān)系式N1sin+N1cos+N2cos-N2sin=0N1cos+N2cos+N2sin-N1sin= G假設(shè)被測(cè)車輪與滾筒間的附

6、著條件得以充分利用，并且兩滾筒附著系數(shù)相同，那么F1、F2的最大值應(yīng)為：F1=N1x,F2=N2x當(dāng)車輪制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)可能測(cè)得的最大制動(dòng)力為：=(N1+N2)x=G車輪所受載荷N1、N2滾筒對(duì)車輪的法向反力;F1、F2滾筒對(duì)車輪的切向力;滾筒與車輪外表的附著系數(shù);安置角可見影響制動(dòng)檢驗(yàn)結(jié)果的因素有車輪所受載荷G、安置角,滾筒與車輪外表的附著系數(shù)。三、檢測(cè)精度不夠準(zhǔn)確的原因分析1 安置角的影響汽車在滾筒臺(tái)上檢測(cè)制動(dòng)性能時(shí),車輪置于兩個(gè)滾筒之間,形成兩個(gè)接觸面,兩滾筒的軸距變化和被測(cè)車輪的直徑大小不同,均會(huì)形成不同的安置角(圖3中角)。免費(fèi)論文。由于車輪對(duì)滾筒的壓力方向與重力方向不同,造成壓力

7、增大。被測(cè)車輪的重量為G,對(duì)滾筒的壓力分別為N1、N2,顯然(N1+N2)cos =G= =此式說明滾筒承受的壓力N1、N2的代數(shù)和大于被測(cè)車輪的重量G,與滾筒的軸距L、滾筒半徑d,車輪半徑D有關(guān)。由于L、d為定值,車輪半徑D越小,作用在滾筒上的壓力N1+N2相對(duì)G的比值就越大。因此,造成壓力增值越大,車輪半徑D越小,檢測(cè)制動(dòng)性時(shí)造成的精度的偏差越大。當(dāng)車輪制動(dòng)抱死時(shí),制動(dòng)力F=(N1+N2). cos-(為滾筒外表的附著系數(shù);N1+N2為受檢車輪對(duì)滾筒的壓力)。汽車在不同的滾筒臺(tái)上檢測(cè)時(shí),一方面由于制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸(滾筒直徑、前后滾筒軸距等),車輪半徑D不同,會(huì)形成不同的安置角,安置角的差

8、異會(huì)引起受檢車輪對(duì)滾筒的壓力N1+N2的變化;另一方面由于滾筒的外表結(jié)構(gòu)、材料及磨損程度的不同,會(huì)引起附著系數(shù)的變化。兩方面綜合因素的影響,都會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果精度產(chǎn)生一定的影響。2 附著系數(shù)的影響汽車輪胎和滾筒間的附著系數(shù)直接影響檢驗(yàn)制動(dòng)力的效果與精度，附著系數(shù)值越大，制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)力能力也越大，值不同，制動(dòng)力檢測(cè)結(jié)果也不相同。不同材料結(jié)構(gòu)的滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的附著系數(shù)不同，如外表粘有熔燒鋁礬土砂粒的金屬滾筒附著系數(shù)可達(dá)0.80.9,而帶花鍵的金屬滾筒附著系數(shù)一般為0.6，假設(shè)檢測(cè)時(shí)滾筒外表未處理干凈，粘有油、水時(shí)，附著系數(shù)還會(huì)迅速降低至使車輪更容易在滾筒外表抱死打滑。對(duì)檢測(cè)精度造成影響。3 被測(cè)車輪

9、下降的影響圖4 被測(cè)輪下降關(guān)系示意圖由于被測(cè)輪下降,發(fā)生軸間負(fù)荷的再分配現(xiàn)象(重心轉(zhuǎn)移),重力的分力使被測(cè)車輪對(duì)滾筒的壓力增加如圖4所示。受測(cè)車輪下降至滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)時(shí)的下降距離為A,與水平線的夾角為,汽車軸距L越短,夾角越大,軸荷再分配的變化越大,對(duì)滾筒的壓力是有增值的,增值為W,其垂直分力W-cos為被測(cè)輪載荷的增重,作用在被測(cè)輪的軸心。在同一制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上(即滾筒的軸距l(xiāng)不變,半徑r不變,車輪半徑R與汽車軸距L起決定性的作用),R越小,下降距離A越大,L越小,軸荷再分配的變化越明顯,對(duì)滾筒的壓力增值越大,反之增值越小,這個(gè)壓力增值是永遠(yuǎn)存在的。因此,也會(huì)對(duì)檢測(cè)精度造成影響。4 輪胎的技術(shù)狀

10、況輪胎外表的磨損對(duì)附著系數(shù)的影響比擬明顯，輪胎外表摩損的不一致與同軸輪胎花紋不一致，會(huì)導(dǎo)致同軸左右車輪的附著系數(shù)的差異，影響同軸左右車輪的制動(dòng)力平衡，造成制動(dòng)力平衡性不合格。同時(shí)輪胎氣壓對(duì)制動(dòng)力測(cè)試結(jié)果影響也很大，輪胎的充氣壓力過高會(huì)降低輪胎外表的附著系數(shù)，同軸左右輪胎氣壓不一致會(huì)影響同軸車輪的制動(dòng)力平衡。在實(shí)際檢測(cè)過程中，常采用減少氣壓的方法以增大附著力，但會(huì)導(dǎo)致車輪阻滯力增大。以上原因均會(huì)對(duì)檢測(cè)的精度造成影響。5 車橋的軸荷反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)是通過測(cè)量滾筒和車輪之間的切向力來判斷車輛的制動(dòng)能力，而只有在車輪滾動(dòng)而不抱死的情況下，切向力才能真實(shí)的反映被測(cè)車輪所具有的最大制動(dòng)力。在車輪抱死的

11、情況下，所測(cè)的結(jié)果僅為車輪與滾筒之間的附著力，低于被測(cè)車輪所具有的最大制動(dòng)力。GB7258-2004?機(jī)動(dòng)車運(yùn)行平安技術(shù)文件?附錄C中規(guī)定檢測(cè)方法。因此，在車輪抱死出現(xiàn)打滑現(xiàn)象時(shí)候，可以考慮采用適當(dāng)增加被測(cè)車輛軸荷的方法使被測(cè)車輪與滾筒之間的附著力加大，以測(cè)取較大的切向力，提高檢測(cè)精度，到達(dá)反映真實(shí)的制動(dòng)力的目的。6 檢測(cè)信號(hào)的調(diào)理對(duì)檢測(cè)結(jié)果精度的影響檢測(cè)信號(hào)調(diào)理的任務(wù)是將傳感器測(cè)出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)或A/D轉(zhuǎn)換器輸入要求的電平信號(hào)。測(cè)量系統(tǒng)中信號(hào)調(diào)理的任務(wù)除了信號(hào)放大、濾波外，還有諸如零點(diǎn)校正、線性化處理、溫度補(bǔ)償、誤差修正、量程切換等信號(hào)調(diào)理電路。在檢測(cè)系統(tǒng)中，傳感器的輸出信號(hào)一般較弱，

12、工作環(huán)境往往比擬惡劣，在傳感器的兩端會(huì)產(chǎn)生較大的干擾信號(hào)。因此信號(hào)處理電路的好壞決定了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。信號(hào)處理電路的根本要求是：要有很高的抗干擾能力，溫漂系數(shù)要小，放大信號(hào)穩(wěn)定。否那么信號(hào)易失真，使檢測(cè)結(jié)果精度下降。7 制動(dòng)力最大值的判定方法對(duì)檢測(cè)結(jié)果精度的影響目前判斷制動(dòng)力最大值的方法根本有兩種：一種是連續(xù)采集制動(dòng)全過程的數(shù)據(jù)，待制動(dòng)曲線上升到平緩區(qū)段時(shí)判斷曲線拐點(diǎn);的位置，以此作為制動(dòng)力最大點(diǎn)；另一種是以測(cè)量滑移率，即測(cè)量車輪的線速度，當(dāng)線速度下降到制動(dòng)前的滾筒線速度的8570，也就是滑移率到達(dá)1530時(shí)，將該點(diǎn)作為制動(dòng)力最大值點(diǎn)。根據(jù)汽車?yán)碚摚街禂?shù)是隨滑移率而變化的。在滑移率為20

13、左右時(shí)，附著系數(shù)值最大。前一種拐點(diǎn);判斷方法得到的實(shí)際上是靜態(tài)制動(dòng)力;，而不是最大制動(dòng)力。因此采用測(cè)量滑移率的方法判斷最大制動(dòng)力的方法較好，能提高檢測(cè)的精度。ACZD-13 滾筒反力式制動(dòng)臺(tái)就是利用測(cè)量滑移率的方法判斷最大制動(dòng)力的方法進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備。ACZD-13 滾筒反力式制動(dòng)臺(tái)采用歐模式的制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，即在兩個(gè)滾筒之間安裝著第三滾筒，第三滾筒與車輪外表線速度相等。在制動(dòng)力檢測(cè)過程中，當(dāng)車輪與大滾筒的滑移率到達(dá)10-30時(shí)即當(dāng)輪胎的線速度相對(duì)滾筒的線速度滑差率達(dá)70-90%時(shí)，檢測(cè)控制系統(tǒng)就通過顯示屏提示引車員立即開始車輪制動(dòng)，同時(shí)控制裝置就關(guān)閉驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，這樣就可能測(cè)出最大制動(dòng)力，

14、并防止車輪與大滾筒之間滑移時(shí)間過長(zhǎng)，減少輪胎的磨損。如果關(guān)機(jī)時(shí)間過早，將不能測(cè)得最大制動(dòng)力，使測(cè)出來的制動(dòng)力偏小，影響檢測(cè)的精度。8 汽車重心偏離和汽車位移的影響對(duì)微型汽車的制動(dòng)性能檢測(cè)時(shí),前軸重一般都在(300600)kg之間,由于駕駛員坐在左邊位置上,左邊輪重量明顯大于右邊,往往會(huì)出現(xiàn)左右輪均抱死不轉(zhuǎn),制動(dòng)力和大于軸荷的60%,而制動(dòng)力平均仍達(dá)不到要求的現(xiàn)象。因此,當(dāng)汽車重心不在汽車幾何中心線時(shí),制動(dòng)跑偏并不決定于制動(dòng)力之差,而決定于制動(dòng)力與輪重之差在制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行制動(dòng)性能檢測(cè)時(shí),被測(cè)車的車輪抱死且被滾筒帶動(dòng)移出檢驗(yàn)臺(tái),此時(shí)檢測(cè)到的制動(dòng)力小于實(shí)際的制動(dòng)力，使制動(dòng)力不能被充分檢測(cè)出來,造成

15、檢測(cè)精度下降。9 制動(dòng)踏板使用不當(dāng)?shù)挠绊慓B7258-2004標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在對(duì)空載汽車制動(dòng)性能檢測(cè)時(shí),液壓制動(dòng)系踏板力,座位數(shù)小于或等于9的載客汽車400N,其他車輛450N。在實(shí)際操作中試車員很難掌握適當(dāng),其檢測(cè)結(jié)果隨踏板力大小變化。采用液壓制動(dòng)系的汽車,在駕駛操作中要求使用兩腳制動(dòng)(連踩兩次制動(dòng)踏板),而檢測(cè)中都使用一腳制動(dòng),這是制動(dòng)系協(xié)調(diào)時(shí)間和制動(dòng)力檢測(cè)精度下降的原因。10 設(shè)備額定工作條件與檢測(cè)的環(huán)境條件對(duì)檢測(cè)精度的影響額定操作條件是指測(cè)量?jī)x器的正常工作條件，也就是使測(cè)量?jī)x器的規(guī)定計(jì)量特性處于給定極限內(nèi)的使用條件。只有在規(guī)定的范圍或額定值下使用，測(cè)量?jī)x器才能到達(dá)規(guī)定的計(jì)量特性與測(cè)量精度。

16、如符合技術(shù)要求的電動(dòng)機(jī)供電電壓、傳感器供電電壓、壓縮空氣的供氣壓力、被檢測(cè)汽車的軸荷不應(yīng)超過試驗(yàn)臺(tái)的允許軸荷、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度等。11 設(shè)備技術(shù)狀態(tài)及引車員操作不當(dāng)?shù)挠绊懳唇?jīng)過檢定或校準(zhǔn)或未在使用有效期內(nèi)的檢測(cè)設(shè)備是不滿足技術(shù)控制狀態(tài)的，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的精度有較大的影響。免費(fèi)論文。檢測(cè)前軸制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,檢測(cè)制動(dòng)時(shí)車身不正,未按操作規(guī)程操作，都會(huì)改變車輪制動(dòng)力的大小,使檢測(cè)結(jié)果偏離實(shí)際，降低檢測(cè)精度。四、提高檢測(cè)精度的措施1 改良檢測(cè)方法對(duì)汽車制動(dòng)力平衡要求進(jìn)行檢測(cè)時(shí),可采用公安部對(duì)GB7258-2004標(biāo)準(zhǔn)中制動(dòng)力平衡條件的規(guī)定:當(dāng)軸制動(dòng)力與軸荷的百分比比前軸大于20%,比后軸大于15%時(shí)開

17、始判定偏差,或根據(jù)實(shí)際情況確定合理的判定時(shí)機(jī)。當(dāng)被測(cè)車輪抱死在滾筒上滑動(dòng),測(cè)得的制動(dòng)力沒有到達(dá)標(biāo)準(zhǔn),那么可在汽車上增加適當(dāng)?shù)母郊淤|(zhì)量后再檢測(cè)。檢測(cè)小轎車時(shí),應(yīng)對(duì)稱增加乘坐人員,防止重心偏移。在測(cè)試時(shí),為了防止車輪被滾筒推出后移,可對(duì)被檢車輛采取牽引措施或在非被測(cè)車輪后面墊上三角墊塊,來提高制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)制動(dòng)力的能力，提高檢測(cè)精度。2 引車員應(yīng)嚴(yán)格按檢測(cè)規(guī)程正確操作在檢測(cè)制動(dòng)性能時(shí), 引車員首先應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提高檢測(cè)質(zhì)量的意識(shí)，嚴(yán)格按檢測(cè)規(guī)程正確操作，應(yīng)使被檢車輛沿行車線垂直于檢驗(yàn)臺(tái),緩慢平穩(wěn)地駛上檢驗(yàn)臺(tái),將被檢車輪均勻停放在滾筒上。檢測(cè)前輪制動(dòng)時(shí)不得轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，按顯示屏的提示進(jìn)行制動(dòng)操作。3 適當(dāng)增大安置角與車輪與滾筒外表間的附著系數(shù)適當(dāng)增大的安置角對(duì)檢測(cè)制動(dòng)有利，但并不是越大越好，因?yàn)楫?dāng)安置角增大時(shí)，車輪輪胎相對(duì)變形增大，遲滯損失增加，滾筒帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩增大，增加了車輪駛離滾筒時(shí)的難度。檢測(cè)車輛制動(dòng)性能時(shí)應(yīng)選擇附著系數(shù)較高的制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，同時(shí)應(yīng)定期對(duì)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行維護(hù)，保持滾筒和臺(tái)內(nèi)清潔枯燥，無油、水、泥等雜物，盡量減少對(duì)滾筒涂敷層的損壞，確保試驗(yàn)臺(tái)制動(dòng)力的檢測(cè)能力。4 保持制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)性能與