论文导读：ACZD-13反力式滚筒制动试验台由框架、驱动装置、滚筒装置、测量装置、举升装置和指示与控制装置等组成。对检测精度造成影响。GB7258-2004标准中规定在对空载汽车制动性能检测时,液压制动系踏板力,座位数小于或等于9的载客汽车≤400N,其他车辆≤450N。
关键词：汽车制动性能，反力式滚筒制动试验台，检测精度
一、ACZD-13反力式滚筒制动试验台工作原理
1 台体结构
ACZD-13反力式滚筒制动试验台由框架、驱动装置、滚筒装置、测量装置、举升装置和指示与控制装置等组成。它结构简单、工作可靠、易于控制、通用性好，能测试制动性能的多项指标，并且便于维修，故广泛用于机动车检测机构。图1为ACZD-13滚筒反力式制动试验台简图。
图1 ACZD-13滚筒反力式制动试验台简图
图1中设置有左右对称的两套独立的检测装置，以便对每个车轮的制动性能进行检测。每套装置由电动机、减速器、主动从动滚筒、S型测力传感器等组成。电动机的法兰直接与减速器相连，减速器的输出轴套装配在主动滚筒的轴端上，滚筒通过带座球轴承安装在机架上，主动从动滚筒用链条传动连接在一起，这样就构成了电动机和减速器可以绕主动滚筒轴线旋转的悬浮传动链，在机架与减速器力臂之间用S型测力传感器悬挂连接在一起组成反力测试系统。
测试时，为防止粘砂滚筒扒伤汽车轮胎，在主动、从动滚筒之间安装有第三滚筒自动停机装置。
2 工作原理
设备工作时，被测车轮驶入制动台两滚筒之间，电动机转动经减速机减速增大扭矩后驱动滚筒转动，由于被测车轮轮胎外缘与两滚筒外缘表面相切，此时车轮也在摩擦力的作用下以滚筒相同的线速度转动，由电动机驱动车轮转动的转矩称驱动转矩。待电动机运转平稳后，踩制动踏板使车轮制动，车轮制动产生的制动转矩经轮胎传递到滚筒表面，此时滚筒表面受到的制动转矩与驱动转矩形成一对大小相等，方向相反的力偶矩。制动转矩试图阻止滚筒转动，并带动电动机减速机构成的传动链围绕主动滚筒轴线反向旋转，在减速机与机架之间安装的S型测力传感器，限制了传动链条的转动，并测取了制动转矩的信号，此信号经控制系统处理，显示其量化值。
在不制动时，滚筒表面转动的线速度与被测车轮轮胎外缘的线速度相同，不会造成轮胎磨损。但当制动时，尤其在车轮抱死时，线速度不相同就会造成轮胎磨损。免费论文。在主动、从动滚筒之间安装的第三滚筒，在检测时由轮胎带动以轮胎相同的线速度转动。制动过程中，如果轮胎相对滚筒产生滑移，线速度就会降低，装配在第三滚筒轴端的传感器将速度降低信号传输至控制系统，当轮胎的线速度相对滚筒的线速度滑差率达70-90%时发出指令自动停机，避免轮胎磨损。
检测方法如图2所示。电动机3通过减速器驱动滚筒再带动车轮旋转,模拟车辆在路面上行驶。制动时,车轮制动器产生的制动力矩 阻碍滚筒转动车轮的制动力F’(周缘力)作用在滚筒上，制动力F’(周缘力)通过杠杆传给测力秤，由指示表显示出来(daN)，从而测量出车轮的制动力。当制动力大于车轮与滚筒的附着力时，车轮在滚筒上打滑，若制动力继续增加，指示装置只能显示滑移的附着力。
图2 制动力的测量方法示意图
二、检测时车轮的受力分析
从汽车的实际检测受力情况进行分析。假设制动试验台前、后滚筒直径相等且水平安置，被测试车辆前、后轮中心处于同一水平高度，在检测过程中忽略滚动阻力，则测试车轮在滚筒上制动时的受力情况如图3所示。
图3
根据力学平衡原理可以列出下列关系式
①N1sinβ+N1Φcosβ+N2Φcosβ-N2sinβ=0
②N1cosβ+N2cosβ+N2Φsinβ-N1Φsinβ= G
假如被测车轮与滚筒间的附着条件得以充分利用，并且两滚筒附着系数Φ相同，则F1、F2的最大值应为：③F1=N1×Φ,F2=N2×Φ
当车轮制动时，制动试验台可能测得的最大制动力为：
 =(N1+N2)×Φ=
G—车轮所受载荷
N1、N2—滚筒对车轮的法向反力;F1、F2—滚筒对车轮的切向力;Φ—滚筒与车轮表面的附着系数;β—安置角
可见影响制动检验结果的因素有车轮所受载荷G、安置角β,滚筒与车轮表面的附着系数Φ。
三、检测精度不够准确的原因分析
1 安置角β的影响
汽车在滚筒台上检测制动性能时,车轮置于两个滚筒之间,形成两个接触面,两滚筒的轴距变化和被测车轮的直径大小不同,均会形成不同的安置角(图3中β角)。免费论文。
由于车轮对滚筒的压力方向与重力方向不同,造成压力增大。被测车轮的重量为G,对滚筒的压力分别为N1、N2,显然(N1+N2)cosβ =G
 = =
此式表明滚筒承受的压力N1、N2的代数和大于被测车轮的重量G,与滚筒的轴距L、滚筒半径d,车轮半径D有关。由于L、d为定值,车轮半径D越小,作用在滚筒上的压力N1+N2相对G的比值就越大。因此,造成压力增值越大,车轮半径D越小,检测制动性时造成的精度的偏差越大。当车轮制动抱死时,制动力F=(N1+N2). cosβ·Φ(Φ为滚筒表面的附着系数;N1+N2为受检车轮对滚筒的压力)。汽车在不同的滚筒台上检测时,一方面由于制动试验台结构尺寸(滚筒直径、前后滚筒轴距等),车轮半径D不同,会形成不同的安置角β,安置角β的差异会引起受检车轮对滚筒的压力N1+N2的变化;另一方面由于滚筒的表面结构、材料及磨损程度的不同,会引起附着系数Φ的变化。两方面综合因素的影响,都会对检测结果精度产生一定的影响。
2 附着系数Φ的影响
汽车轮胎和滚筒间的附着系数直接影响检验制动力的效果与精度，附着系数Φ值越大，制动试验台测力能力也越大，Φ值不同，制动力检测结果也不相同。不同材料结构的滚筒式制动试验台的附着系数不同，如表面粘有熔烧铝矾土砂粒的金属滚筒附着系数可达0.8~0.9,而带花键的金属滚筒附着系数一般为0.6，若检测时滚筒表面未处理干净，粘有油、水时，附着系数还会迅速降低至使车轮更容易在滚筒表面抱死打滑。对检测精度造成影响。
3 被测车轮下降的影响
图4 被测轮下降关系示意图
由于被测轮下降,发生轴间负荷的再分配现象(重心转移),重力的分力使被测车轮对滚筒的压力增加（如图4所示）。受测车轮下降至滚筒制动试验台时的下降距离为ΔA,与水平线的夹角为β,汽车轴距L越短,夹角β越大,轴荷再分配的变化越大,对滚筒的压力是有增值的,增值为W,其垂直分力W·cosβ为被测轮载荷的增重,作用在被测轮的轴心。在同一制动试验台上(即滚筒的轴距l不变,半径r不变,车轮半径R与汽车轴距L起决定性的作用),R越小,下降距离ΔA越大,L越小,轴荷再分配的变化越明显,对滚筒的压力增值越大,反之增值越小,这个压力增值是永远存在的。因此,也会对检测精度造成影响。
4 轮胎的技术状况
轮胎表面的磨损对附着系数Φ的影响比较明显，轮胎表面摩损的不一致与同轴轮胎花纹不一致，会导致同轴左右车轮的附着系数Φ的差异，影响同轴左右车轮的制动力平衡，造成制动力平衡性不合格。同时轮胎气压对制动力测试结果影响也很大，轮胎的充气压力过高会降低轮胎表面的附着系数Φ，同轴左右轮胎气压不一致会影响同轴车轮的制动力平衡。在实际检测过程中，常采用减少气压的方法以增大附着力，但会导致车轮阻滞力增大。以上原因均会对检测的精度造成影响。
5 车桥的轴荷
反力式滚筒制动试验台是通过测量滚筒和车轮之间的切向力来判断车辆的制动能力，而只有在车轮滚动而不抱死的情况下，切向力才能真实的反映被测车轮所具有的最大制动力。在车轮抱死的情况下，所测的结果仅为车轮与滚筒之间的附着力，低于被测车轮所具有的最大制动力。GB7258-2004《机动车运行安全技术文件》附录C中规定检测方法。因此，在车轮抱死出现打滑现象时候，可以考虑采用适当增加被测车辆轴荷的办法使被测车轮与滚筒之间的附着力加大，以测取较大的切向力，提高检测精度，达到反映真实的制动力的目的。
6 检测信号的调理对检测结果精度的影响
检测信号调理的任务是将传感器测出的电信号转换成单片机或A/D转换器输入要求的电平信号。测量系统中信号调理的任务除了信号放大、滤波外，还有诸如零点校正、线性化处理、温度补偿、误差修正、量程切换等信号调理电路。在检测系统中，传感器的输出信号一般较弱，工作环境往往比较恶劣，在传感器的两端会产生较大的干扰信号。因此信号处理电路的好坏决定了检测结果的准确性。信号处理电路的基本要求是：要有很高的抗干扰能力，温漂系数要小，放大信号稳定。否则信号易失真，使检测结果精度下降。
1/2 1 2 下一页 尾页 |
