單軸反力式滾筒制動試驗臺

1、單軸反力式滾筒制動試驗臺一、基本結(jié)構(gòu)單軸反力式滾筒制動試驗臺的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。它由結(jié)構(gòu)完全相同的左右兩套車輪制動力測試單元和一套指示、控制裝置組成。每一套車輪制動力測試單元由框架（有的試驗臺將左、右測試單元的框架制成一體）、驅(qū)動裝置、滾筒組、舉升裝置、測量裝置等構(gòu)成。Ts-12i.電幼機2.壓力傳膚器3-減遼箱q滾筒乩第三撥簡乩電魁傳絃釜7-無詩動8.河Atta示儀表圖1單軸反力制反試驗臺原理驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置由電動機、減速器和鏈傳動組成。電動機經(jīng)過減速器兩級減速后驅(qū)動（或再通過鏈傳動，見圖2）主動滾筒，主動滾筒通過鏈傳動帶動從動滾筒旋轉(zhuǎn)。減速器輸出軸與主動滾筒共用一軸，減速器殼體為浮動連接

2、（即可繞主動滾筒軸自由擺動?；蛉鐖D2所示，電動機樞軸與減速器輸出軸同心，減速器殼與電動機殼連成一體，電動機樞軸與減速器輸出軸分別通過滾動軸承及軸承座支承在框架上，減速器殼與電動殼可繞支承軸線自由擺動）。1.傳鹽器2-電動機父減逮器d測力桿56璉傳動7.從動諼簡鼠第三浪簡乞主動滾御】圖2車輪制動力測試單元由于制動試驗臺測試車速很低，日本齒槽式一般為0.1-0.18km/h,而歐洲式為2.0-5km/h。滾筒的直徑較小。因此驅(qū)動電動機的功率較小，如日本式試驗臺電動機功率為2X0.7-2X2.2kw，而歐洲式試驗臺電動機功率為2X3-2X11kw。減速器的作用是減速增矩，其減速比根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)速和滾

3、筒測試轉(zhuǎn)速確定。由于測試車速低，滾筒轉(zhuǎn)速也較低，一般在40T00r/min范圍（日本式試驗臺轉(zhuǎn)速則更低，甚至低于10r/min）。因此要求減速器減速比較大，一般采用兩級齒輪減速或一級蝸輪蝸桿減速與一級齒輪減速。滾簡組每一車輪制動力測試單元設(shè)置一對主、從動滾筒。每個滾筒的兩端分別用滾動軸承與軸承座支承在框架上，且保持兩滾筒軸線平行。滾筒相當于一個活動的路面，用來支承被檢車輛的車輪，并承受和傳遞制動力。汽車輪胎與滾筒間的附著系數(shù)將直接影響制動試驗臺所能測得的制動力大小。為了增大滾筒與輪胎間的附著系數(shù)，滾筒表面都進行了相應(yīng)加工與處理，目前采用較多的有下列5種:1）開有縱向淺槽的金屬滾筒。在滾筒外圓表

4、面沿軸向開有若干間隔均句、有一定深度的溝槽。這種滾筒表面附著系數(shù)最高可達0.65。在制動試驗車輪抱死時容易剝傷輪胎。當表面磨損且沾有油、水時附著系數(shù)將急劇下降。2）表面粘有熔燒鋁礬土砂粒的金屬滾筒。這種滾筒表面無論干或濕時其附著系數(shù)可達0.8。3）表面具有嵌砂噴焊層的金屬滾筒。噴焊層材料選用NiCrBSi自熔性合金粉末及鋼砂。這種滾筒表面新的時候其附著系數(shù)可達0.9以上，其耐磨性也較好。4）高硅合金鑄鐵滾筒。這種滾筒表面帶槽、耐磨，附著系數(shù)可達0.7-0.8，價格便宜。5）表面帶有特殊水泥覆蓋層的滾筒。這種滾筒比金屬滾筒表面耐磨。表面附著系數(shù)可達0.7-0.8。但表面易被油污與橡膠粉粒附著，使

5、附著系數(shù)降低。滾簡直徑與兩滾筒間中心距的大小，對試驗臺的性能有較大影響。滾筒直徑增大有利于改善與車輪之間的附著情況，增加測試車速，使檢測過程更接近實際制動狀況。但必須相應(yīng)增加驅(qū)動電機的功率。而且隨著滾簡直徑增大，兩滾筒間中心距也需相應(yīng)增大，才能保證合適的安置角。這樣使試驗臺結(jié)構(gòu)尺寸相應(yīng)增大，制造要求提高。有的滾筒制動試驗臺在主、從動滾筒之間設(shè)置一直徑較小，既可自轉(zhuǎn)又可上下擺動的第一滾筒，平時由彈簧使其保持在最高位置。而在設(shè)置有第三滾筒的制動試驗臺上大都取消了舉升裝置。在第二滾筒上裝有轉(zhuǎn)速傳感器。在檢驗時，被檢車輛的車輪置于主、從動滾筒上的同時壓下第三滾筒，并與其保持可靠接觸?？刂蒲b置通過轉(zhuǎn)速傳

6、感器即可獲知被測車輪的轉(zhuǎn)動情況。當被檢車輪制動，轉(zhuǎn)速下降至接近抱死時，控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)速傳戚器送出的相應(yīng)電信號使驅(qū)動電動機停止轉(zhuǎn)動，以防止?jié)L筒剝傷輪胎和保護驅(qū)動電機。第三滾筒除了上述作用外，有的試驗臺上還作為安全保護裝置用，只有當兩個車輪制動測試單元的第三滾筒同時被壓下時，試驗臺驅(qū)動電機電路才能接通。制動力測量裝置制動力測量裝置主要由測力杠桿和傳感器組成。測力杠桿一端與傳感器連接，另一端與減速器殼體連接，被測車輪制動時測力杠桿與減速器殼體將一起繞主動滾筒（或繞減速器輸出軸、電動機樞軸，見圖2）軸線擺動。傳感器將測力杠桿傳來的、與制動力成比例的力（或位移）轉(zhuǎn)變成電信號輸送到指示、控制裝置。傳感器有

7、應(yīng)變測力式、自整角電機式、電位計式、差動變壓器式等多種類型。日本式制動試驗臺多采用自整角電機式測量裝置，而歐洲式以及近期國產(chǎn)制動試驗臺多用應(yīng)變測力式傳感器。舉升裝置為了便于汽車出入制動試驗臺，在主、從動兩滾筒之間設(shè)置有舉升裝置。該裝置通常由舉升器舉升平板和控制開關(guān)等組成。舉升器常用的有氣壓式、電動螺旋式、液壓式3種型式，氣壓式是用壓縮空氣驅(qū)動氣缸中的活塞或使氣囊膨脹完成舉升作用；電動螺旋式是由電動機通過減速器帶動絲母轉(zhuǎn)動，迫使絲杠軸向運動起舉升作用。液壓式是由液壓舉升缸完成舉升動作。帶有第三滾筒的制動試驗臺不用舉升裝置。指示與控制裝置目前制動試驗臺控制裝置都采用電子式。為提高自動化與智能化程度

8、，有的控制裝置中配置計算機。指示裝置有指針式和數(shù)字顯示式兩種。帶計算機的控制裝置多配置數(shù)字顯示器，但也有配置指針式指示儀表的。帶計算機的指示與控制裝置主要由計算機、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字顯示器和打印機等組成，其控制框圖如圖3所示。fMulsllffil行程開黃圖3計算機控制框圖指針式指示儀表有兩種型式，一種是一軸單針式，如圖4所示；另一種是一軸雙針式如圖5所示。采用一軸單針式指示儀表時，則每一車輪測試單元需配置一個指示儀表，分別指示左右輪的制動力；采用一軸雙針式指示儀表時，則左、右車輪測試單元指示裝置共用一刻度盤，兩根表針分別指示左右輪的制動力，所謂一軸雙針，實際上是由一根實心軸與一根空心

9、軸套裝在一起，兩根表針套在各自的轉(zhuǎn)軸上，如手表的秒針、分針一樣，它的優(yōu)點是容易讀出制動過程差（剪力差）。目前指示裝置向大型點陣顯示屏或大表盤、大刻度方向發(fā)展，以使檢測人員在較遠距離處也清晰易讀。圖4I-描示儀建2程轉(zhuǎn)換揩燈簽投滾電源殲關(guān)與控制燈電動機電源開美圖5TOP二、工作原理進行車輪制動力檢測時，被檢汽車駛上制動試驗臺，車輪置于主、從動滾筒之間，放下舉升器（或壓下第三滾筒，裝在第三滾筒支架下的行程開關(guān)被接通）。通過延時電路起動電動機，經(jīng)減速器、鏈傳動和主、從動滾筒帶動車輪低速旋轉(zhuǎn)，待車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后駕駛員踩下制動踏板。車輪在車輪制動器的摩擦力矩Tu作用下開始減速旋轉(zhuǎn)。此時電動機驅(qū)動的滾筒對車

10、輪輪胎周緣的切線方向作用制動力F、F以克服制動器摩擦力矩，維持車輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。與此同時車輪輪胎對滾筒表面切線方向附加x1x2一個與制動力方向反向等值的反作用力F、F，在F、F形成的反作用力矩作用下，減速x1x2x1x2器殼體與測力杠桿一起朝滾筒轉(zhuǎn)動相反方向擺動，測力杠桿一端的力或位移經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成與制動力大小成比例的電信號。從測力傳感器送來的電信號經(jīng)放大濾波后，送往A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)字量，經(jīng)計算機采集、存貯和處理后，檢測結(jié)果由數(shù)碼管顯示或由打印機打印出來。打印格式與內(nèi)容由軟件設(shè)計而定。一般可以把左、右輪最大制動力、制動力和、制動力差、阻滯力和制動力-時間曲線等一并打印出來。在制動過程中，當

11、左、右車輪制動力和的值大于某一值（如50daN時，計算機即開始采集數(shù)據(jù)，采集過程所經(jīng)歷時間是一定的（如3s）。經(jīng)歷了規(guī)定的采集時間后，計算機發(fā)出指令使電動機停轉(zhuǎn)，以防止輪胎剝傷。在有第三滾筒的制動試驗臺上，在制動過程中第三滾筒的轉(zhuǎn)速信號由傳感器轉(zhuǎn)變成電信號后輸入計算機，計算車輪與滾筒之間的滑差率。當滑差率達到一定值（如25%）時，計算機發(fā)出指令使電動機停轉(zhuǎn)。如車輪不駛離制動臺，延時電路將電動機關(guān)閉3-1Os后又自動啟動。檢測過程結(jié)束，車輛即可駛出制動試驗臺。由于制動力檢測技術(shù)條件要求是以軸制動力占軸荷的百分比來評判的，對總質(zhì)量不同的汽車來說是比較客觀的標準。為此除了設(shè)置制動試驗臺外，還必須配備

12、軸重計或輪重儀，有些復(fù)合式滾筒制動試驗臺裝有軸重測量裝置。其稱重傳感器（應(yīng)變片式）通常安裝在每一車輪測試單元框架的4個支承腳處。GB7258-1997機動車安全運行技術(shù)條件中定義制動協(xié)調(diào)時間是從駕駛員踩下制動踏板的瞬間作為起始計時點，為此，在制動測試過程中必須由駕駛員通過套裝在汽車制動踏板上的腳踏開關(guān)向試驗臺指示、控制裝置發(fā)出一個開關(guān)信號，開始時間計數(shù)，直至制動力與軸荷之比達到標準規(guī)定值的75%時瞬間為止。這段時間歷程即為制動協(xié)調(diào)時間，通常可以通過試驗臺的計算機執(zhí)行相應(yīng)程序來實現(xiàn)。目前，采用的反力式滾筒制動試驗臺對具有防抱死(ABS)系統(tǒng)的汽車制動系的制動性能，還無法進行準確的測試。主要原因是

13、這些試驗臺的測試車速較低，一般不超過5km/h，而現(xiàn)代防抱死系統(tǒng)均在車速10km/h-20km/h以上起作用，所以在上述試驗臺上檢測車輪制動力時，車輛的防抱死系統(tǒng)不起作用，只能相當于對普通的液壓制動系統(tǒng)的檢測過程。有的反力式滾筒制動試驗臺可以選擇每一車輪制動力測試單元的滾筒旋轉(zhuǎn)方向。兩個測試單元的滾筒既可同向正轉(zhuǎn)、同向反轉(zhuǎn)，又可以一正一反。具有這種功能的試驗臺可以檢測多軸汽車并裝軸(如三軸汽車的中軸和后軸，真間沒有軸間差速器)的制動力。測試時使左、右車輪制動測試單元的滾筒轉(zhuǎn)動方向一正一反，只采集正轉(zhuǎn)時的制動力數(shù)據(jù)，這樣可以省去試驗臺前、后設(shè)置自由滾筒裝置。這是因為驅(qū)動軸內(nèi)有輪間差速器的作用，當

14、左、右車輪反向等速旋轉(zhuǎn)時差速器殼與主減速器將不會轉(zhuǎn)動。所以當被檢測軸車輪被滾筒帶動時，另一在試驗臺外的驅(qū)動軸將不會被驅(qū)動。而對于裝有軸間差速器的雙后軸汽車可在一般的反力式滾筒制動臺上逐軸測試每車鈾的車輪制動力。TOP三、使用方法反力式滾筒制動試驗臺的型號不同，其使用方法也不同，在使用前一定要認真閱讀試驗臺的使用說明書。按照使用說明書的規(guī)定進行正確操作。一般制動試驗臺的使用方法如下：測試前的準備試驗臺的準備：檢查試驗臺滾筒上有無泥、水、油等雜物，如有則應(yīng)清除干凈。使?jié)L筒在無負荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，檢查并調(diào)整儀表指針零位。檢查舉升器動作是否靈活，如動作阻滯或有漏氣部位應(yīng)進行檢修。舉升器是否在升起位置。否則

15、應(yīng)使舉升器升起到位。檢查各指示燈工作是否正常。檢查各種導線有無因損傷造成接觸不良現(xiàn)象。被測車輛的準備：核實汽車各軸軸荷，確保被測汽車車軸軸荷在試驗臺允許載荷范圍內(nèi)。檢查輪胎是否粘有泥、水、油污等雜物。要特別注意檢查輪胎花紋內(nèi)或后軸雙輪胎間嵌入的小石子與石塊，應(yīng)清除干凈。檢查輪胎氣壓，使其符合出廠規(guī)定值。測試步驟接通試驗臺總電源，按說明書要求預(yù)熱至規(guī)定時間。汽車從其縱向中心線與滾筒軸線垂直的方向駛?cè)朐囼炁_。先前軸，再后軸，使車輪處于兩滾筒之間的舉升平板上。汽車停穩(wěn)后，變速器置于空檔位置，腳、手制動處于放松狀態(tài)，能測制動協(xié)調(diào)時間的試驗臺還應(yīng)將腳踏開關(guān)套裝在制動踏板上。降下舉升平板，至輪胎與舉升平板

16、完全脫離為止。起動電動機，使?jié)L筒帶動車輪旋轉(zhuǎn)，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，從儀表上讀取車輪阻滯力數(shù)值。踩下制動踏板，從指示儀表上讀取最大制動力值，并打印檢測結(jié)果，一般試驗臺在1.5-3.0s后或第三滾筒發(fā)出車輪即將抱死的信號后滾簡自動停轉(zhuǎn)。升起舉升平板，駛出已測車軸，按上述相同方法繼續(xù)進行檢測。所有車軸的腳制動及駐車制動性能檢測完畢后，升起舉升平板，汽車駛出試驗臺。切斷試驗臺總電源。TOP四、制動試驗臺的維護每周維護除了進行使用前的維護項目外，還應(yīng)檢查滾筒軸承座和減速器、電動機等支承軸承座處的螺栓是否松動，否則應(yīng)予緊固。每季維護除進行每周維護項目外，還應(yīng)檢查滾筒軸承處的潤滑情況。如有臟污或干涸時，應(yīng)按廠家規(guī)

17、定的油品加注潤滑脂。每半年維護除進行每季維護項目外，還應(yīng)進行如下項目的維護：檢查滾筒有無運轉(zhuǎn)雜音或損傷，否則應(yīng)予修理。檢查減速器內(nèi)潤滑油的貯油量及臟污程度。否則應(yīng)按廠家規(guī)定的油品進行補充或更換。拆下鏈條罩，檢查鏈條臟污和張緊情況。鏈條臟污時要徹底清洗、潤滑。若松緊度不|合適應(yīng)重新調(diào)整張緊，若鏈條磨損嚴重時應(yīng)予更換。每年維護除進行每半年維護項目外，還須接受計量部門對試驗臺的檢定或自檢，以便保證試驗臺的測試精度。檢定的技術(shù)要求，檢定項目與檢定方法見JJG(交通)003-93滾筒反力式汽車制動檢驗臺。檢定的技術(shù)要求主要有下列5個方面：外觀及性能要求如下：制動臺應(yīng)有清晰的銘牌和標志。顯示儀表為數(shù)顯式時

18、，顯示正確、清晰，示值保留時間不少于8s,配有打印裝置時，其打印結(jié)果應(yīng)清楚，不應(yīng)有缺筆短劃的缺陷。顯示儀表為指針式時，表盤清晰、指針運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不允許有松動和彎曲現(xiàn)象。機械和電氣部分完整無損、工作安全可靠、無異響、漏氣、漏油現(xiàn)象。滾筒表面完整、轉(zhuǎn)動自如。齒槽式滾筒表面不允許有損傷及損壞輪胎的銳利部分。粘結(jié)式滾筒，占滾筒全長80%的中段圓柱表面不允許有成片的剝落現(xiàn)象。外露焊縫平整，涂漆色澤均勻、光滑、美觀。零值允許誤差為：指針式不大于l/2d；數(shù)顯式不大于2d。注:d為實際分度值。鑒別力閾為：施加于制動臺不大于0.003mg制動力時，制動臺儀表顯示值應(yīng)有所變化。式中:m-制動臺額定承載質(zhì)量，kg；g-重力加速度9.8，m/S2。示值允許誤差為：制動力大于0.007