【文章內(nèi)容簡介】 力直接相關(guān)的，在實(shí)際的制動過程中，汽車前后的支持力是會改變的，這是因?yàn)?軸重發(fā)生了變化，說的通俗一點(diǎn)就是前后不一樣重了。而且我們知道，反力式實(shí)質(zhì)上是一種靜態(tài)的測量，這種動態(tài)的東西是它所不能完成的。而在這一點(diǎn)上，作為小眾附屬地位的平板式反而要做的更好一些，因?yàn)樗莿討B(tài)的，能較好的反應(yīng)出這種制動過程中的動態(tài)變化，比起靜態(tài)的反力式滾筒它要更貼近實(shí)際情況。對于檢測汽車綜合性能的公司來說，時間就是金錢，減小了每一項(xiàng)檢測內(nèi)容的時間，就是增加了效率，提高了效益，當(dāng)然前提是要能保證測試的質(zhì)量。由上文平板式的第四個優(yōu)點(diǎn)我們可以知道，隨著電子計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，平板式集多種功能于一身，可以更好 的完成這個任務(wù)。 滾筒反力式汽車制動試驗(yàn)臺是主動式檢測 ,采用大功率電機(jī)帶動滾筒旋轉(zhuǎn) , 從而帶動汽車輪胎旋轉(zhuǎn) , 消耗了大量的電能。而平板式制動試驗(yàn)臺是被動式檢測 , 用電部件只有幾十只力傳感器 ,用電量相對于滾筒測試臺來說 , 幾乎忽略不記。隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，中國已由粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式而向集約型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型，所以這種節(jié)能環(huán)保的裝置更適合當(dāng)下的發(fā)展，當(dāng)然，每年少支付的那筆電費(fèi)就是最直接的利益。 雖然滾筒式仍然占據(jù)著統(tǒng)治地位，是相關(guān)領(lǐng)域的主流，但是隨著電子計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，平板式已經(jīng)有了長足的 進(jìn)步，他的諸多優(yōu)點(diǎn)也逐漸被人們所認(rèn)識到，雖然還是零星的使用，但是相信在可以預(yù)見的未來，他會有著更大的普及。于是國家也做出了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，來符合這種發(fā)展。 10 兩種制動試驗(yàn)臺性能對比見表 1. ： （ 1）在測試平臺的臺面上附著有鋼網(wǎng)，這種鋼網(wǎng)是由沖壓工藝所得到的，由于增加了這層鋼網(wǎng)，臺面的附著狀況有了顯著的提高，對檢測工作有著莫大的助益； （ 2）對于被檢測車輛的四個車輪能同時進(jìn)行動態(tài)的檢測； （ 3）由于平板式制動試驗(yàn)臺是一種動態(tài)的檢測，相對于滾筒式他與實(shí)際狀況更為相符合。況且現(xiàn)代轎車的制動力分配中，前軸所占的比列比后軸大得多，這與中國的標(biāo)準(zhǔn)有很大的不同。所以對于現(xiàn)代的轎車來說，通過平板式來檢測要更為合適和準(zhǔn)確； （ 4）現(xiàn)在的平板式制動試驗(yàn)臺由于裝配了計算機(jī)，可以同時對若干種性能進(jìn)行檢測，比如說制動力的檢測，并且能夠繪制出相應(yīng)的圖形，是一種集多種功能于一身的復(fù)合型試驗(yàn)臺。 ： （ 1）因?yàn)槭侨藶榭刂?，所以不可避免的會出現(xiàn)誤差，制動時的初速度是難以把握的，并且踩制動踏板的力的大小也是難以控制的； （ 2）雖然配備了計算 機(jī)，能力有了較大的飛躍，但是定量分析仍然不能解決，希望隨著電子計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展而解決； （ 3）雖然測試狀況相對于滾筒式要更貼近實(shí)際狀況，但是像車輪的阻滯力一類的卻是不能測量的，并且能夠使用平板式測量的車輛也不是很多。 11 ： （ 1）當(dāng)汽車行駛上試驗(yàn)臺時，只有左右車輪放置在正確的位置上，左右兩邊的第三滾筒被同時壓下去，電機(jī)與實(shí)驗(yàn)臺的線路才會被接通，整個試驗(yàn)臺才能開始工作，這實(shí)際上是一種簡單可靠的保護(hù)。 （ 2）隨著電子計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，在最初技術(shù)粗陋情況下很 多不能測的數(shù)據(jù)現(xiàn)在也都能測了，而且更加精確和準(zhǔn)確。并且可以繪制出直觀的圖形，充分的表現(xiàn)出在制動過程中制動力的變化情況。 （ 3）由于滾筒式是靜態(tài)的，而且操作簡單易行，且工作時的轉(zhuǎn)速不高，雖然和實(shí)際狀況相距較遠(yuǎn)，但卻更加穩(wěn)定。 ： （ 1）因?yàn)樵囼?yàn)臺工作的轉(zhuǎn)速比較低，與實(shí)際制動狀況相距較遠(yuǎn)，雖然可以測得制動臺上汽車的制動力但是和實(shí)際相比卻差了很多。 （ 2）雖然滾筒式有著諸多的有點(diǎn)，但還是有很多是不能測的，比如說懸架中的減振器，這樣汽車的很多性能就不能被檢測和反應(yīng)了。 （ 3）由于結(jié)構(gòu)的原因，對汽車軸的檢測時很麻煩的，他不是整體測量的，必須先測一面再測另一面，是分開的。這樣就會增加很多工作時間，毋庸置疑的降低了效率。 12 第四章 汽車制動試驗(yàn)臺總體方案 引言 諸如前文所言，誠然隨著電子計算機(jī)技術(shù)的普及和發(fā)展，平板式有了長足的進(jìn)步。但是占據(jù)統(tǒng)治地位和主流的仍然是反力滾筒式，本文也不能免俗，研究的正是單軸的反力式滾筒制動試驗(yàn)臺。 制動試驗(yàn)臺的總體構(gòu)成 制動試驗(yàn)臺的組成部分比較多 ，以下將為您詳細(xì)介紹。結(jié)構(gòu)圖如 所示 [12]。 1. 驅(qū)動裝置：顧名思義就是整個試驗(yàn)臺的動力源，上文不止一次的提到，就是大家經(jīng)常使用的電動機(jī)。這個廣義的驅(qū)動裝置也包含了試驗(yàn)臺所使用的各種傳動裝置，比如說連接主動滾筒與從動滾筒之間的鏈傳動裝置。當(dāng)然，由于電動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩速度高且轉(zhuǎn)矩低，所以呢，連蝸輪蝸桿減速器也包含在內(nèi)。 2. 滾筒裝置： 汽車行駛上制動試驗(yàn)臺，左右兩邊的車輪只有放在正確的位置時，兩邊的第三滾筒才能同時被壓下，這個時候系統(tǒng)就會判定位置時正確的，線路是安全的，電 機(jī)與試驗(yàn)臺之間的線路就會被接通。試驗(yàn)開始，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩，經(jīng)過蝸輪蝸桿減速器的作用后，驅(qū)動主動滾筒轉(zhuǎn)動，因?yàn)橹鲝膭訚L筒之間是由鏈條連接的，所以主動滾筒又會帶動從動滾筒轉(zhuǎn)動，車輪也會被滾筒帶動，最后車輪又會帶動第三滾筒轉(zhuǎn)動。當(dāng)車速達(dá)到穩(wěn)定時，就可以開始制動過程了。踩下制動踏板，車輪上的制動器就會給車輪一個制動力矩，在這個阻礙力矩的作用下，車輪的速度毫無疑問的會減小。牛頓告訴我們，力是相互的，車輪這個時候 13 也會給試驗(yàn)臺一個等大方向的力，通過測得這個等大方向的力的大小，我們就可以得到制動力的大小了。那么試驗(yàn)臺是如何 測得制動時的制動力大小呢，由牛頓第三定律可知，制動時車輪對試驗(yàn)臺的力與制動力的大小是等大的，也就是說我們測力不是測制動力的本身，而是測的與其相等的力的大小?？雌饋砗軓?fù)雜，不過實(shí)際上運(yùn)用的原理卻很普通，就是被人們所熟知的杠桿的原理。制動力的反力作用在試驗(yàn)臺上的時候，整個試驗(yàn)臺將會有運(yùn)動的趨勢，不過這時被測力杠桿和彈簧拉住而沒有實(shí)際發(fā)生運(yùn)動，我們可以測得彈簧力的大小，并找到力臂，這樣就可以計算出制動力反力的大小從而得到制動力的大小。隨著電子計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，這些物理上的變化量，諸如力的大小，杠桿的位移什么 之類的，都可以轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，從而被電子計算機(jī)收集和處理，最后的結(jié)果可以很直觀的用圖表現(xiàn)出來，非常的方便。經(jīng)過各種實(shí)際狀況的檢測觀察，人們普遍認(rèn)為那些轉(zhuǎn)速較高貼近實(shí)際狀況并且滾筒直徑也比較大的試驗(yàn)臺測試的效果比較好。所以制動臺盡量往這樣的制造。 3. 測量裝置：測力杠桿是測量裝置的主要組成部分。他的一段由彈簧拉住，上面帶有傳感器可以測得彈簧的拉力。他是連接在減速器上的，連接方式一般情況下是兩種下面將為您介紹： 1. 固聯(lián)，顧名思義就是杠桿的一段是固定連接在減速器上的。 2. 測力杠桿并不直接與減速器殼體相 連接，而是通過固定在減速器殼體上的帶有刃口的傳力臂作用在測力杠桿尾端來傳遞力矩。當(dāng)減速器殼體浮動的前端移動時，固定練級的的測力杠桿與減速器前端一同移動。而通過傳力臂連接的測力彈簧則朝著相反的方向移動并拉伸兩個測力彈簧 A和 B。測力彈簧 AB的測力范圍不同。傳感器安裝在測力彈簧前端，將測力杠桿的位移或力轉(zhuǎn)變?yōu)槌杀壤碾娦盘?，輸入指示與控制裝置。 ：第三滾筒設(shè)置在主、從動滾筒之間，通過復(fù)位彈簧支承。當(dāng)左右車輪分別放置在兩邊主從動滾筒之間時，兩個第三滾筒被同時壓下，電機(jī)接通，驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)。主動滾筒帶動 車輪旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)的車輪又會帶動第三滾筒旋轉(zhuǎn)，由基礎(chǔ)物理知識可知，接觸點(diǎn)的線速度相等。第三滾筒上帶有磁鐵，由切割磁感線運(yùn)動而產(chǎn)生電流，能反應(yīng)轉(zhuǎn)速大小的電信號被輸入到控制系統(tǒng)，通過換算得到接觸點(diǎn)車輪的線速度。制動過程開始后，由電機(jī)驅(qū)動的主動滾筒的線速度不變，由于車輪制動器的作用，車輪的線速度將減小，第三滾筒的線速度也隨之減小。我們學(xué)習(xí)過汽車?yán)碚?，車輪完全不打滑也就是制動過程還未開始的時候，他的滑移率是零。而車輪不在轉(zhuǎn)動完全抱死的時候，他的滑移率就達(dá)到了百分之百。由人們的經(jīng)驗(yàn)所知，當(dāng)滑移率達(dá)到大約百分之二十的時候 ，它的制動力應(yīng)該是最大的。 14 ：指示與控制裝置由很多電子設(shè)備組成，它能很好的表達(dá)制動過程中的制動力變化過程并直觀的反應(yīng)出來。制動過程中，反應(yīng)制動力大小成比例的位移或力被轉(zhuǎn)化為電信號通過直流放大后被輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號。 A B 圖 反力式滾筒制動試驗(yàn)臺的驅(qū)動裝置和測量裝置 制動試驗(yàn)臺的工作原理 汽車行駛上制動試驗(yàn)臺，左右兩邊的車輪只有放在正確的位置時，兩邊的第三滾筒才能同時被壓下，這個時候系統(tǒng)就會判定位置時正確的，線路是安全的，電機(jī)與試驗(yàn)臺之間的線路就會被接通。試驗(yàn)開始，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩，經(jīng)過蝸輪蝸桿減速器的作用后，驅(qū)動主動滾筒轉(zhuǎn)動，因?yàn)橹鲝膭訚L筒之間是由鏈條連接的，所以主動滾筒又會帶動從動滾筒轉(zhuǎn)動，車輪也會被滾筒帶動，最后車輪又會帶動第三滾筒轉(zhuǎn)動 。當(dāng)車速達(dá)到穩(wěn)定時，就可以開始制動過程了。踩下制動踏板，車輪上的制動器就會給車輪一個制動力矩，在這個阻礙力矩的作用下，車輪的速度毫無疑問的會減小。牛頓告訴我們，力是相互的，車輪這個時候也會給試驗(yàn)臺一個等大方向的力，通過測得這個等大方向的力的大小，我們就可以得到制動力 的大小了。 那么試驗(yàn)臺是如何測得制動時的制動力大小呢，由牛頓第三定律可知， 15 制動時車輪對試驗(yàn)臺的力與制動力的大小是等大的，也就是說我們測力不是測制動力的本身，而是測的與其相等的力的大小?？雌饋砗軓?fù)雜，不過實(shí)際上運(yùn)用的原理卻很普通，就是被人們所熟知的杠 桿的原理。制動力的反力作用在試驗(yàn)臺上的時候，整個試驗(yàn)臺將會有運(yùn)動的趨勢，不過這時被測力杠桿和彈簧拉住而沒有實(shí)際發(fā)生運(yùn)動，我們可以測得彈簧力的大小，并找到力臂，這樣就可以計算出制動力反力的大小從而得到制動力的大小。隨著電子計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，這些物理上的變化量，諸如力的大小，杠桿的位移什么之類的，都可以轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，從而被電子計算機(jī)收集和處理，最后的結(jié)果可以很直觀的用圖表現(xiàn)出來，非常的方便。 不同汽車的總質(zhì)量是不同的，所以制動力檢測時，是按軸制動力所占軸荷的百分比來評判的。除了制動試驗(yàn)臺外，還設(shè)有 一些其他的附屬設(shè)備比如說像軸重儀之類的。 有的反力式滾筒制動試驗(yàn)臺左右兩側(cè)的滾筒可以自由旋轉(zhuǎn)，即可以各自選擇方向和轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)。這種實(shí)驗(yàn)臺可以方便的檢測多軸汽車并裝軸（沒有軸間差速器）的制動力。汽車在轉(zhuǎn)向時，左右車輪的車速是不等的，驅(qū)動軸內(nèi)安有輪間差速器以滿足差速要求。測試時安排左右輪胎反向等速旋轉(zhuǎn)，差速器殼與主減速器不會轉(zhuǎn)動，記錄下正轉(zhuǎn)時制動力大小。 制動試驗(yàn)臺力學(xué)分析 制動力檢測時一般會出現(xiàn)以下幾種情況： （ 1）制動過程開始前，主動滾筒帶動車輪旋轉(zhuǎn)，測試結(jié)果為阻滯力，阻滯力不應(yīng)大于軸荷的 8%。 （ 2）完全制動，即將制動踏板踩到最大，被測車輪仍被滾筒帶動旋轉(zhuǎn)。如果測試結(jié)構(gòu)太小，就說明制動力就太小了，過小的制動力是不能保證汽車的安全的行駛的，這個實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明汽車的制動性能時不符合要求的。 （ 3）完全制動，被測車輪稍微有轉(zhuǎn)動（處于抱死與未抱死的臨界狀態(tài)），測得結(jié)果為最大制動力。 （ 4）完全制動，被測車輪后移，車輪打滑，即接觸點(diǎn)車輪的線速度小于滾筒的線速度，所測得的結(jié)果小于實(shí)際最大制動力。 （ 5）完全制動，被測車輪嚴(yán)重后移，指示裝置顯示值與軸荷相比小，制動不合格 [12]。 16 檢測時車輪受力分析 圖 對 車輪的受力分析 因?yàn)闈L筒式的工作速度是很低的，以上是他的受力狀況，我們認(rèn)為它是處于一個平衡的狀態(tài)，通過理論力學(xué)的知識得到了力和力矩的平衡方程，如下 ( F1+ F2 ) cos? + ( N 1 N 2 ) sin? F 3= 0 ( N 1+ N 2) cos? + ( F2 F1 ) sin? ?G = 0 ( F1+ F2 ) R