反力滚筒式汽车制动试验台台的功能

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汽车制动试验台(TZD系列)
汽车制动试验台(TZD系列)
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  该系列产品均属滚筒反力式制动试验台,用于各型汽车制动性能的测试检验。可测试左、右轮最大制动力、最大阻滞力、最大过程差比以及制动协调时间和主动轮的驻车力。产品严格按照国家标准GB/T13564-92《滚筒反力式汽车制动检验台》生产、检验,判定标准符合国家标准GB《机动车运行安全技术条件》。
  主要特点
  1、前后滚筒中心距在气动驱动下两种距离方便可调,适应大车、小车检测。
  2、整体式框架结构,外形美观,安装方便。
  3、第三滚筒停机控制,有效避免汽车轮胎剥伤。
  4、后滚筒比前滚筒高30mm,阻止车轮由后滚筒脱离试验台。
  5、欧式新型粘砂技术大滚筒,附着系数0。85以上,使用寿命15万次以上。
  6、在没有车辆检测时,制动滚筒电机自锁,确保检测安全。
  7、数显台式、落地式仪表。带RS232接口,可带遥控操作。
  8、仪表自动判断是否合格。
  技术参数
型号      TZD13-1   TZD10-1   TZD10-2  TZD10-3  TZD3-1 
最大轴载质量kg 13000    10000    10000   10000   3000 
滚筒直径×长度mm Φ245×1000 Φ245×1000 Φ245×1000 Φ185×1000 Φ245×850 
滚筒轴间距mm 固定(455) 固定(455) 可调(425/515) 固定(420)固定(396)
滚筒表面线速度km/h 2.5   2.5     2.5    0.4    2.5 
前后滚筒高度差mm   30    30      30          30 
滚筒表面型式     粘砂   粘砂     粘砂    开槽   粘砂 
举升方式           可选购    可选购   气缸 
电机功率       11×2kw 11×2kw   11×2kw  3×2kw 4×2kw
电  源       AC220V±10%,AC380V(三相),50Hz  
  特别说明:  
  一般的汽车制动试验台前后轴距是固定的,而TZD10-2型汽车制动试验台为425/515mm两种轴距可调。在检测过程中,可根据车型数据库中的轮胎数据由计算机自动控制变换轴距。购买了一台该制动试验台,相当于购买了一台大车制动试验台和一台小车制动试验台。
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长安大学一直是公路、交通运输、汽车运用等行业最优秀人才向往的地方,散发着独特的精神魅力。这里治学严谨、学风浓郁,有良好的学术水平和教学质量。学校以自身的学科优势,担当着&科教兴国&的重任。学校坚持产、学、研相结合,在注重人才培养的同时,不断加快科技成果的产业化步伐,积极开展科研、设计、生产、销售等科技服务。     长安大学海威机电有限责任公司并西安泰斯特智能测控有限责任公司依托长安大学雄厚的技术力量,与各行业专家紧密合作,把大量高科技技术应用于现代汽车的安全检测及维修上。 公司拥有各类优秀人才,建立了先进的管理模式、产品经销制度、质量监控体系、售后服务理念,先后研制开发了以下产品:     固定式全自动汽车综合性能检测线和安全技术检测线;固定式全自动摩托车安全性能检测线;汽车、摩托车单项检测设备—分综合性能检测和安全性能检测两类;TQJ-1型全自动汽车检测系统—针对修理厂的小型检测站;公路施工、检测、维护设备;汽车维修保养设备;检测线软件开发和设备联网系统—可根据客户要求,适时开发出功能强大,性能稳定,操作方便,便于联网、适应国内外多种检测设备的操作控制系统;TZD10-2型可调轴距式汽车制动试验台;其中TZD10-2型可调轴距式汽车制动试验台获陕西省科学进步三等奖。客户遍布国内外各个行业,包括:公安交警、交通车管、汽车制造、汽车维修、科研院校等。    公司产品开发的原则是:立足更高起点,不断锐意创新,满足社会需求。长期以来,公司借助于学校的各种科研优势,不断开发新一代与汽车相关的产品,所有新产品均采用了国际当前最广泛应用的先进设计思想和工艺技术,精工打造每种产品,并经过严格的测试。    公司和国内外同行保持长期广泛的技术交流,引导国内行业技术的发展。创新的观念,独特的视角,深厚的技术沉淀,使公司到得了市场的认可,为公司的业务开辟了广阔天地。    公司的经营理念是:“以高品质的产品和全方位的服务,为用户赢得最大的经济效益”。    热忱欢迎国内外用户选用我公司产品,携手合作,广交朋友。
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反力式汽车制动试验台的设计
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于汽车制动检测试验台设计(含全套CAD图纸)的文档,希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍:CAD 图纸论文全套 QQ 优秀毕业设计,通过答辩第一章绪论1.1 车辆制动性能检测发展背景随着我国经济的发展,汽车的数量与日俱增,为了确保公路安全,行车出厂前,厂家需要对车辆进行整车安全检测。随着电子技术和机械加工工业的发展,在传统检测方法的基础上,逐步发展成现代汽车诊断与检测技术。汽车检测通常指使用现代检测技术和设备、合计算机、自动控制等高技术来检测汽车技术现状,它是一门综合性的应用科学。汽车的制动性是汽车的主要性能之一,制动性能的检测对所有车辆都是极其重要的。汽车的制动性关系到人的安全,它是汽车安全行驶的重要保障。资料表明,因制动不良而导致的道路交通事故占事故总数的l/3。汽车的制动性不仅取决于制动系的性能,还与汽车的行驶性能、轮胎的机械特性、道路的附着条件以及与制动操作有关的人体工程特性有密切关系。汽车的制动性是由汽车的制动系统决定的,其制动过程是很复杂的,它与汽车总布置和制动系各参数选择有关。汽车本身又是一个复杂的系统,在运行当中,各个总成之间都在运动,随着时间的推移,各系统的技术状况都会发生变化,其技术状况将不断恶化,造成汽车的各种性能的下降,从而使其发生故障的可能性逐渐增加,造成交通安全隐患的大量聚合。随着道路质量的提高和高等级公路及高速公路的发展,汽车行驶速度愈来愈快,因此对汽车制动性能的要求也愈来愈高。1.2 车辆制动性能试验台的研究意义我们知道,路试法虽是最直观、最真实的一种检测方法。但路试法需要专业的试验场地,在我国专业的试验场地并不多,国家级的汽车试验场只有四个:海南汽车试验场、襄樊汽车试验场、中国定远汽车试验场、北京通州汽车试验场。所以难以推广,并不适合我国的国情。另外路试法对汽车会产生一定的磨损,并且在进行路试时每次都须将各种传感器安装在汽车的车轮或车轴上,来采集汽车在路试的时候的制动数据,这样就很难避免每次装卸这些传感器所造成的误差。在GB中规定当机动车经台架检验后对其制动性能有质疑时,可用路试检验进行复检,并以满载路试的检验结果为准。在现有的检测设备中一直都没有能够以台试的方法来代替路试的检测设备,动态制动检测系统则是以模拟路试为设计原则,找到一种能够尽可能的接近路试的方法。过去曾发生过在路试时合格,而在台试时却不合格,最终按照路试的检测结果作为最终检测结果。这便体现出路试与台试存在不统一的问题,动态制动检测系统是建立在路试法的基础上,用台试的方法来进行路试的检测。这样我国的汽车检测事业将更加科学化。汽车制动器台架试验是制动器强制检定项目,它模拟汽车的制动过程,以台架试验的方式来测试制动器总成的制动效能、热稳定性、衬片磨损以及强度等各项性能,从而揭示其内在的统计规律性,找出其存在的问题并提出解决的方法,确保道路交通安全。它的优点是能迅速、准确地检测制动性能,不受气候条件限制,试验重复性较好,能定量地指示各轮的制动力或制动距离,有利于分析前后轴制动力的分配及每轴制动力的平衡状态,制动协调时间等参数,给故障诊断提供可靠的依据。现在,台架试验检测已成为汽车诊断与检测最常用的方法。CAD 图纸论文全套 QQ 优秀毕业设计,通过答辩1.3 三种基本检测平台简介我国 GB 《机动车运行安全技术条件》规定制动性能检测可用平板式制动试验台, 也可以使用滚筒式制动试验台。平板式制动试验台是在汽车运行状态下检测制动性能, 与汽车实际行驶中的制动相似,是一种动态检测;而反力式滚筒制动试验台是提高为测定作用在测力滚筒上车轮制动力的反力,检测车辆制动性能的装置,是一种稳态检测方式。1.3.1 平板式制动试验台平板式制动试验台是由测试平板、传感器、数据采集系统等构成的集称重、制动性能测试为一体的汽车检测设备。检测时, 被检车辆以 2km/h~ 10km/h 车速驶上测试平板, 操作员根据显示信号踩下制动踏板,使车辆在测试平板上制动直至停车。与此同时, 数据采集系统采集制动过程中的全部数据,并作分析处理,然后把制动性能的测试结果显示出来。平板式制动试验台能检测出汽车行驶制动过程中重心前移后的制动效果。在平板式制动试验台上检测制动性能时,汽车比较接近实际行驶状态, 具有与实际行驶制动中完全相同的受力情况,如图1所示,图 1 中忽略了汽车滚动阻力偶矩、空气阻力以及旋转质量减速成时产生的惯性力偶矩。平板式制动试验台检测的是动态汽车,因而能够反映出汽车行驶制过程中轴荷重新分配的制动效果———前轮制动效果因汽车惯性力的作用而提高。如图1-1:图1-1 平板式制动试验台CAD 图纸论文全套 QQ 优秀毕业设计,通过答辩1.3.2 反力式滚筒制动试验台(1) 反力式滚筒制动试验台工作原理在滚筒式制动试验台上测量制动性能时,汽车是静止不动的,试验台滚筒转动,制动过程中没有质心前移引起轴荷的再分配问题。因此滚筒式不能检测出车辆行驶过程中的制动效果。测得的最大制动力与测试车轮的安置角、非测试车轮的制动性能、滚筒的附着系数有关。在采用工业控制计算机为核心的多功能测试系统中,检测站检测单元及业务节点采用 Windows 2000 Server 和Microsoft Windows2000 Professional 系统平台。系统数据库采用 Microsoft SQL Server 2000 标准版本。应用 TCP 协议建立网络通讯平台,实现拓扑 QS 结构网络构架。检测系统采用 Visual C++6.0 开发系统,数据库统计采用 Delphi开发语言。FZ- 10C 型反力式滚筒制动试验台是欧洲模式的制动检验台,具有较大滚筒直径和较高测试速度,滚筒表面为新型的高性能高附着系数的粘结材料,并带有第三滚筒停机装置等特点,可对汽车左、右最大制动力、阻滞力、制动力平衡等项目进行测试。该试验台采用全自动工作方式,配备有 RS- 232 通讯接口, 方便联网。电气仪表部分带有轴重信号处理单元。FZ- 10C 型反力式滚筒制动试验台由左右各一对滚筒、电动机、减速器、传动链、测力传感器和指示、控制装置等组成。检测时, 汽车一轴车轮停在滚筒上(其余车轴的车轮支撑在地面上) ,电动机驱动滚筒带动车轮转动,达到检测车速后,驾驶员急踩制动踏板制动车轮,电动机仍继续驱动滚筒转动,向车轮施加一个与制动力矩方向相反的力矩, 直到车轮制动才停止转动。此时,测力传感器测得的滚筒对车轮的切向摩擦力即是该检测条件下需检测的车轮制动器的制动力。由此可知滚筒直径和滚筒中心距是制动台的主要结构参数。检测车轮制动力时,在受检车轮不发生后移、滚筒表面附着系数和非受检车轮的水平推力一定的情况下,滚筒直径和中心距越小,检测的制动力就越大。其示平面示意图如下:图1-2 反力式滚筒制动试验台CAD 图纸论文全套 QQ 优秀毕业设计,通过答辩(2) 反力式滚筒制动试验台特点分析试验表明,不同的主从动滚筒高度差在一定范围内对示值的影响不大,主从动滚筒高度差与制动力示值成反比,主要原因是车轮所承受反力发生改变。从这个角度讲,增大滚筒高度差对于制动力的检测并无益处。1.3.3 惯性式制动检测平台(1) 惯性式制动检测平台简介惯性式制动试验台的滚筒相当于一个移动的路面,试验台上各对滚筒分别带有、轮,其惯性质量与受检汽车的惯性质量相当。因此滚筒传动系统具有相当于汽车在道路行驶的惯性,制动时,轮胎对滚筒表面产生阻力,虽然这时驱动滚筒传动系统的动力(如电动机或汽车发动机的动力)已被切断。但由于滚筒传动系统肯定有一定的惯性,因而滚筒表面将相对于车轮移过一定距离。由此可见,在惯性式制动试验台上可以模拟道路制动试验工况。这种试验台的主要检测参数是各轮的制动距离,同时还可测得制动时间或减速度。(2) 惯性式制动检测台结构及原理惯性式滚筒制动检测台按同时检测的轴数不同可分为单轴式、双轴式。双轴惯性式。滚筒制动检测台的结构简图,如图1-3所示。图1-3 惯性式制动检测平台惯性式制动检测台的滚简相当于一个移动的路面,检测台上各对滚筒分别带有飞轮,其惯性质量与受检汽车的惯性质量相当。因此滚筒传动系统具有相当于汽车在道路行驶的惯性,制动时,轮胎对滚筒表面产生阻力,虽然这时驱动滚筒传动系统的动力(如电动机或汽车发动机的动力)己被切断。但由于滚筒传动系统肯定有一定的惯性,因而滚筒表面将相对于车轮移过一定距离。由此可见,在惯性式制动检测台上可以模拟道路制动试验工况。这种检测台的主要检测参数是各轮的制动距离,同时还可测得制动时间或减速度。惯性式制动检测台具有可在任何车速下进行汽车制动效能检验的优点,因此,其试验条件接近汽车的实际行驶工况。但是,这种检测台旋转部分的转动馈量比较大,因而使其结构较复杂,占地面积亦大,而且检验的车型范围受到一定CAD 图纸论文全套 QQ 优秀毕业设计,通过答辩限制,因此其应用范围远不如测力式制动检测台普遍。另一方面,惯性制动检测台,最大制动力的调试是在被检汽车轮胎的两个点与两个滚筒相接触的情况下进行的。而实际工况是轮胎与地面一点接触,因而常出现在制动台上测试制动力并非理想,而在实际使用中存在被检汽车的制动力反映良好的现实差异。为较好的解决这一问题,一些发达国家选用钢带式制动检测台、平板式制动检测台。由于被检汽车轮胎的一点接触制动台传感器,与实际工况更接近,所以测试到的制动力更接近于实际工况。1.4 本课题的研究任务与内容1.4.1 研究任务及要求本课题要求按照给定的有关卡丁车参数,来设计一个制动检测试验台并测量卡丁车的制动距离和跑偏量,在了解现有的制动检测试验台检测原理的基础上,给出自己的设计方案,包括具体的机械设计部分、硬件检测部分和软件设计部分。关于卡丁车的一些参数和检测要求如下:卡丁车质量 150kgM 车轮直径 400mmD 系统测量精度为: 0.1m1.4.2 本报告研究内容介绍根据课题的要求,本文设计了一个滚筒惯性式制动检测试验台,报告的主要内容包括以下几个方面:1.对车轮在滚筒惯性式制动试验台上的运动及受力情况进行分析,对制动试验台进行整体方案研究和进行结构设计。2.根据各已知参数推导出该滚筒惯性式制动试验台各硬件装置设计规格。3.制动试验台控制检测系统硬件设计,包括编码器选型、数据采集卡选型和数据采集系统设计等。4.制动试验台控制系统软件设计,包括离合器串口通信子程序,滚筒转速检测程序,动态链接库的创建,制动信号采集子程序等各个模块的程序设计等。CAD 图纸论文全套 QQ 优秀毕业设计,通过答辩第二章滚筒惯性式制动检测试验台设计方案2.1 采用滚筒惯性式制动检测平台原因简述按测试原理不同,制动试验台可分为惯性式、反力式和平板式三类,目前应用比较广泛的是滚筒惯性式汽车制动试验台,因为其测试条件固定、重复性好、结构简单、操作安全性能好。而本次研究采用滚筒惯性式制动试验台是在符合课题要求下,基于其简单和操作性好的特点进行设计的。汽车惯性式制动检测试验系统通过模拟汽车制动过程,大体由电动机、传动机构、主动轴及从动轴、连接法兰、控制与测试系统等组成。汽车惯性式制动器试验系统中,惯性式汽车制动器试验台是主体。目前常用的惯性式汽车制动器试验台有单轮、双轮和四轮等形式,本文研究的是双轮惯性式制动器试验台。、2.2 滚筒惯性式制动试验台总体结构设计图 2-1 滚筒惯性式制动试验台总体结构图1、链轮 2、滚筒 3、圆编码器 4、电机5、减速箱 6、离合器 7、链条2.3 机械结构特点分析(1)采用离合器实现滚筒与电机的断开,操作方便;(2)用同一个电机控制,且离合器、减速器与参与链传动的齿轮位于同一轴上,并且使对应齿轮齿数相等,大小参数相同可实现左右车轮的转速相等;CAD 图纸论文全套 QQ 优秀毕业设计,通过答辩(3)用链传动的方法使传动不会打滑,且过程稳定,减少实验过程的冲击,有益于实验结果的准确性;(4)本装置采用单电机驱动,与双电机驱动相比,一方面减少经济支出,另一方面不需要采用变频器或PID控制使两个电机的转速相同,降低技术要求;但是需要增加两个离合器使两边的制动检测过程分别进行。2.4 滚筒惯性式制动试验台组成及装置选取滚筒惯性式制动试验台主要由框架、驱动装置、滚筒装置、测量装置和指示与控制装置等组成。2.4.1 滚筒装置:图 2-2 稳定状态下车轮受力分析图注: 1O --前轮筒中心 2O --后轮筒中心 3O --车轮中心滚筒组相当于一个活动的路面,来承载被检的车辆,承受和传递制动力。车轮制动力测试单元由一对直径相同的主、从动滚筒组成。每个滚筒的两端分别用滚动轴承与轴承座支承在框架上,且保持两滚筒轴线平行。为防止车轮在滚筒上打滑,可以提高滚筒表面的附着系数。附着系数与滚筒表面的材质和形状有关,滚筒采用高硅合金铸铁、金属网石英颗粒涂塑等材质和先进的粘砂工艺,附着系数可以达到 0.7,从而避免车轮打滑现象提高试验台测力能力。(1)圆筒尺寸的确定当质量为 M 的卡丁车在车速 ov 时刹车时,系统总能量表达是为:总能量=人和车的平动动能+两个轮子的转动动能即: 2 21 1( ) 2( )2 2人卡轮轮oE M M v J
其中D20km / h2轮ov
, 150kgM 卡, D 400mmCAD 图纸论文全套 QQ 优秀毕业设计,通过答辩如果忽略两个车轮转动动能,最后得到卡丁车运动时的总能量为:3240.74JE 又因为 211E 42E J
筒筒2 21 12 2 ( )ovJ Jr 筒因为所用的圆筒为实心圆柱,假定一个滚筒质量为 m ,则转动惯量可近似为:2112J mr则2 2 212 ( )2oovE mr mvr
化简求得一个滚筒的质量:1( ) 105kg2m M M
人卡假定用合金钢材料制作滚筒,密度为 3 37.7 10 kg.m
,在此规定滚筒的长度0.30ml 筒则根据公式 2m r l 筒可确定滚筒半径为:0.1203mmrl 筒(2)滚筒中心间距的确定由此以上图示位置关系可得安置角公式 arcsin2( )LR r ,由此可看出滚筒直径、车轮直径和滚筒中心距是制动台结构的主要参数。车轮在滚筒上的安置角是指车轮与滚筒接触点的切线方向与水平方向的夹角,经查阅资料及由经验值可知道,当安置角 36.87
为滚筒的最佳安放位置,故带入上式中得到,滚筒中心距 0.3844mL
。其中,车轮半径/ 2 0.2mR D
。(3)试验台滚筒设计尺寸参数名称参数值滚筒半径 120.3mm滚筒长度 300mm滚筒中心距 384.4mm滚筒安置角36.87CAD 图纸论文全套 QQ 优秀毕业设计,通过答辩2.4.2 驱动装置滚筒惯性式制动试验台驱动装置由电动机、减速器和链传动机构组成,下面将对这些机构进行参数确定。(1)电机型号的选取驱动滚筒的电机功率是根据车轮对滚筒的最大制动力和滚筒的线速度选择的,因而要选取合适的电机,就要对制动试验台进行力学分析。当汽车作行车制动时,各轴车轮都产生制动效应。受检轴车轮将对滚筒产生制动阻力,滚筒则对车轮作用反作用力 1F 与 2F (如图 2-2 所示)。驱动滚筒的电机功率是根据车轮对滚筒的最大制动力和滚筒的线速度选择的,它足以克服车轮制动时的阻力。在整个制动过程中,滚筒对车轮的反作用力与车轮的制动力相平衡。因此,通过驱动滚筒的扭力箱、传感器及显示仪表,测量滚筒制动力矩的反力 1F 与 2F 的代数和,即为受检轮的制动力。车轮与前、后滚筒都保持接触是制动测试的初始状态,称为稳定状态。故稳定状态检测时,平衡方程为1 2 1 21 2 1 21 2( )sin ( )cos 0( )cos ( )sin 0( ) 0NNTN N F F FN N F F GM F F R
(1)式中, 1N 、 2N --前、后滚筒作用于车轮的法向力1F 、 2F --前、后滚筒作用于车轮的切向力NF --非测试轴(其轮与地面附着)对测试车轮的水平作用力NG --轮载质量的重力载荷 TM --车轮所受制动力矩R --车轮半径 L --滚筒中心距r --滚筒半径 --安置角若车轮与滚筒间的附着系数得到充分利用,且均为,则 1F 、 2F 的最大值分别为 1max 1F N
、 2max 2F N
,代入式(1)解得1 22 2(sin cos ) (cos sin )(1 )sin 2(sin cos ) (cos sin )(1 )sin 2N NN NG FNG FN
(2)CAD 图纸论文全套 QQ 优秀毕业设计,通过答辩车轮所受最大制动力为max 1 2 2( )( )(1 )cosN NG FF N N
(3)又有卡丁车和人总质量 210kgM
,则轮载质量的重力载荷 2058NG N ,车轮与滚筒间的附着系数为 0.7
,代入公式(3)中可求得车轮所受最大制动力,再可由电机功率计算公式 max 0P F v ,其中滚筒线速度等于车速 0 20v
km/h,可以得到选用电机的功率大约为5.5kW ,因而试验台选用5.5kW 的三相异步电机,同时选用继电器来用于三相异步电机的控制。所选电机具体参数如下:型号 Type Y132S1-2功率 Output(kW) 5.5马力(hp) 7.5电流 Current(A) 11转速 Speed(r/min) 2900效率 Efficiency
(%) 85.5功率因数 Power Factor (cos ) 0.88堵转转矩 LRT (额定转矩 RLT) 2.0堵转电流LRA (额定电流RLA) 7.0 图2-3 Y132S1-2三相异步电机重量 Weight(kg) 68图2-4 Y132S1-2型三相异步电机安装形式图(2)减速箱的传动比确定由于滚筒线速度等于车轮线速度也等于车速, 故可求得滚筒角速度为058.4 /vrad sr
筒,即滚筒转速为557r/min 。因而可得减速箱的传动比为2900r / min5.2557r / min机筒
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