專利名稱：智能型便攜式汽車軸重制動(dòng)力測試臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種有效的檢測汽車軸重制動(dòng)力及制動(dòng)性能合格與否的測試設(shè)備，集機(jī)電、液壓及計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體，適用于公安、交通等車管檢測部門。
目前，按《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件規(guī)定》(GB7258－87)汽車的制動(dòng)性能可以分道路及室內(nèi)兩種方法檢測，道路檢測大都利用電腦制動(dòng)儀進(jìn)行測試。這種方法的測試比較復(fù)雜，對測試的條件要求較高。室內(nèi)原地測試目前大都使用反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，這種方法能夠完整地測出汽車各輪的制動(dòng)性能狀況。但設(shè)備、廠房的投資大、且整個(gè)系統(tǒng)沒有機(jī)動(dòng)性，還需另設(shè)專門的軸重測試設(shè)備。我們研制的《智能型便攜式汽車軸重制動(dòng)力測試臺(tái)》為一種可在室內(nèi)外對汽車的軸重及制動(dòng)力實(shí)施原地或流動(dòng)測試的檢測設(shè)備。具有一機(jī)多用、測試功能齊全、靈活機(jī)動(dòng)、小型輕便、無需動(dòng)力、設(shè)備成本低特點(diǎn)。
本發(fā)明的任務(wù)是克服目前現(xiàn)有室內(nèi)汽車制動(dòng)性能測試設(shè)備功能單一無機(jī)動(dòng)性、設(shè)備環(huán)境要求較高缺點(diǎn)提供了一種集機(jī)電、液壓及計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的多功能智能型便攜式汽車軸重制動(dòng)力及制動(dòng)性能的測試設(shè)備。


圖1、智能型便攜汽車軸重制動(dòng)力測試臺(tái)原理
圖1.后引板；2.連桿；3.底座；4.稱量傳感器；5.支承滾子；6.支承板；7.上活動(dòng)架；8.被測輪胎；9.行程撥桿；10.行程開關(guān)；11.液壓缸；12.壓力傳感器；13.電磁換向閥；14.單向節(jié)流閥；15.油管；16.油路塊；17.油管；18.蓄能器；19.前引板。
圖2、活動(dòng)架受力分析圖G－被測輪輪重、Q－測重狀態(tài)下連桿與水平向夾角、β－測重狀態(tài)下液壓缸與水平方向夾角、M－液壓缸所受壓力、E.F－分別為前后連桿所受壓力。
圖3、油路液壓控制
圖1.單向節(jié)流閥；2.電磁換向閥；3.蓄能器；4.油管；5.油缸。
圖4、電氣控制原理圖YK－特制微動(dòng)開關(guān)。QA－手動(dòng)起動(dòng)開關(guān)。
XY－行程開關(guān)。DX－電磁換向閥的電磁線圈。
圖5、智能型便攜式汽車軸重制動(dòng)力測試臺(tái)數(shù)據(jù)處理原理框圖本發(fā)明的工作原理是如
圖1所示，測試前接好電源，給蓄能器(18)充氣，使其壓力達(dá)到規(guī)定的值Po，這時(shí)上活動(dòng)架(7)便在液壓缸的作用下自動(dòng)上升到頂位，并使行程開關(guān)(10)動(dòng)作，接通電磁換向閥電路，以切斷油路。這時(shí)，被測車輪(8)即可進(jìn)入測試臺(tái)支承板(6)。此時(shí)壓力傳感器(12)將輸出一個(gè)與輪重G有關(guān)的壓力信號(hào)P，將該信號(hào)輸入單板機(jī)，即可求出被測車輪的輪重。
測試制動(dòng)前應(yīng)將特制的微動(dòng)開關(guān)置于制動(dòng)腳踏板上，當(dāng)司機(jī)踩下制動(dòng)時(shí)，微動(dòng)開關(guān)YK動(dòng)作(斷開)，切斷電磁換向閥(13)電路，這時(shí)油路導(dǎo)通、上活動(dòng)架(7)將在汽車輪重的作用下下降同時(shí)產(chǎn)生水平位移。此時(shí)液壓缸(11)內(nèi)的油被壓入蓄能器(18)。由于此時(shí)被測車輪(包括非被測車輪)均已制動(dòng)，所以上活動(dòng)架(7)在水平位移時(shí)，將與車輪之間產(chǎn)生一個(gè)反作用力。該力的大小即反映了輪子制動(dòng)力的大小，該力可以由裝于支承板(6)與上活動(dòng)架(7)之間的稱重傳感器(4)測出。
如圖5所示，將以上軸重、制動(dòng)力數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)，通過計(jì)算，即可求出左右輪的軸重，制動(dòng)力以及左右輪制動(dòng)力與軸重的比值(即制動(dòng)效能)，左右輪的制動(dòng)力差值，以判斷制動(dòng)性能的合格與否。具體原理如下如圖5所示，由壓力傳感器和稱重傳感器測出的信號(hào)，首先經(jīng)過比論器整形濾波后經(jīng)過控制門(1)送至CTC的計(jì)數(shù)器1。計(jì)數(shù)器1工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)，當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖夠預(yù)定這個(gè)數(shù)時(shí)產(chǎn)生中斷，同時(shí)封鎖控制門，切斷傳感器和計(jì)數(shù)脈沖到CTC的通道；(振蕩器SOC產(chǎn)生的4M信號(hào)送CPV，同時(shí)經(jīng)分頻后到控制門(2)。再送CTC的數(shù)計(jì)數(shù)器2)CPV響應(yīng)中斷后，讀取CTC計(jì)數(shù)器2的計(jì)數(shù)值，這一計(jì)數(shù)值對應(yīng)于傳感器，輸入信號(hào)的數(shù)值如原始計(jì)數(shù)器2數(shù)值為基準(zhǔn)值。則新讀取CTC計(jì)數(shù)器(2)的計(jì)數(shù)值與基準(zhǔn)值比較后，則分別得出左、右輪的制動(dòng)力和軸重?cái)?shù)據(jù)。
通過計(jì)算，即可得出左右輪的制動(dòng)效能。并隨之迸到顯示其結(jié)果。
下面就結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)計(jì)算及實(shí)施力做進(jìn)一步描述。
該測試臺(tái)有一支承板(6)，置于上活動(dòng)架(1)上部，兩者間有支承滾子(5)活動(dòng)，同時(shí)，有一測量制動(dòng)力的稱重傳感器(4)連于上活動(dòng)架與支承板(6)之間，一方面，上活動(dòng)架(7)下部，通過四根連桿(2)連于底座(3)，另一方面，上活動(dòng)架(7)下端連有一液壓缸(11)，其間行程撥桿(9)，行程開關(guān)(10)連于上活動(dòng)架(7)與液壓缸(11)之間，控制液壓缸(11)工作。
液壓缸(11)側(cè)面連有存貯能量的蓄能器(18)，通過油管(15)相連，同時(shí)，液壓缸(11)側(cè)面連有與其同時(shí)動(dòng)作并固定的壓力傳感器(12)。
1、上活動(dòng)架受力分析計(jì)算，如圖2所示，列平衡式、∑X＝0 M1cosβ－(E＋F)·cosθ＝0∑Y＝0 M·sinβ＋(E＋F)·sinθ－G＝0∑M＝0 (S)/2 ×E·sinθ－GC－ (S)/2 F·sinθ＝0即 M·cosβ－(E＋F)·cosθ＝0(1)M·sinβ＋(E＋F)·sinθ－G＝0(2)(E－F) (S)/2 ·sinθ－GC＝0 (3)由(1)(2)得M＝G× (cosθ)/(sin(β＋θ)) (4)G＝M× (sin(β＋θ))/(cosθ)又∵M(jìn)＝P At (P－液壓缸壓力、At活塞截面積)∴G＝At× (sin(β＋θ))/(cosθ) ·P (5)
將(4)代入(1)、(2)，即可得。
E＝ (G)/2 ［ (2C)/(S·Sinθ) ＋ (COSβ)/(Sin(β＋θ)) ］F＝ (G)/2 ［ (COSβ)/(Sin(β＋θ)) － (2C)/(S·Sinθ) ］M＝G× (cosθ)/(sin(β＋θ))由以上計(jì)算結(jié)果，求出以下幾種數(shù)據(jù)(1)輪重GG＝At× (sin(β＋θ))/(cosθ) ×P(2)制動(dòng)力R(kg)，設(shè)蓄能器的最小壓力為Po則液壓缸的最小動(dòng)作壓力為Mo＝At×Po所能測到的最小制動(dòng)為Rmin＝(E＋F)×cosθ－Mo×cosβ即Pmin＝［G× (cosθ)/(sin(β＋θ)) －At×Po］·cosβ(3)最小制動(dòng)效能R／GR／G＝［ (cosθ)/(sin(β＋θ)) － (At×Po)/(G) ］·cosβ·100％
2、液壓缸油路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 如圖3所示、油路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是有一特制的電磁換向閥，即取消另一工作功能將其封死、使其在另一工作時(shí)各路截止。
其工作原理是、電磁換向閥(2)的電路，保證在上活動(dòng)架處于非頂端位置時(shí)、電磁閥(2)斷電即油路導(dǎo)通狀態(tài)、當(dāng)蓄能器(3)充壓時(shí)，油便在壓力的作用下通過電磁閥單向節(jié)流閥(1)，到油缸下腔、推動(dòng)上活動(dòng)架，上升到頂端時(shí)、行程開關(guān)動(dòng)作接通電磁換向閥電路、使油路切斷。此時(shí)為油路的待測態(tài)按下QA制動(dòng)測試開始。當(dāng)測試完畢后，車軸開出平臺(tái)、平臺(tái)在液壓桿壓力下、恢復(fù)原狀態(tài)待測狀態(tài)。
3、電氣電路原理設(shè)計(jì)圖如圖4所示。
特制微動(dòng)開關(guān)、裝于制動(dòng)腳踏板上，當(dāng)踩下制動(dòng)時(shí)，該開關(guān)動(dòng)作，切斷電磁換向閥電路此時(shí)可以使油路接通；手動(dòng)啟動(dòng)開關(guān)。可使油路接通；行程開關(guān)當(dāng)上活動(dòng)架處于非頂端位置時(shí)斷開，當(dāng)其處于頂端位置時(shí)接通。
4、數(shù)據(jù)處理部分設(shè)計(jì)、原理、如圖5所示根據(jù)軸重的計(jì)算公式G＝G左＋G右來算出軸重的數(shù)據(jù)，即由安裝于左、右測試臺(tái)油缸下腔的壓力傳感器測出輪重信號(hào)P左、P右將其輸入單片機(jī)，根據(jù)公式(5)進(jìn)行計(jì)算。
即、G＝At× (sin(β＋θ))/(cosθ) P (5)其中A為活塞截面積，為一常數(shù)、機(jī)構(gòu)確定。則B、Q亦根據(jù)P左、P右即可求得左、右輪的輪重G左、G右。
則、G＝At· (sin(β＋θ))/(cosθ) (P左＋P右)
將G左、G右及G進(jìn)行顯示、并記存。
根據(jù)求制動(dòng)力公式求出其結(jié)果，將左右測試臺(tái)稱重傳感器輸出，即可得到最小制動(dòng)力、制動(dòng)效能和左右輪制動(dòng)力的差值△R最小制動(dòng)力Rmin＝［G× (cosθ)/(sin(β＋θ)) －At×Po］·cosβ其中Po為蓄能器初始?jí)毫Γ苿?dòng)效能n＝R／G×100％左、右輪制動(dòng)力差值，△R＝R左－R右將以上數(shù)據(jù)進(jìn)行打印、輸出，并使整個(gè)系統(tǒng)重新處于待測狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種汽車軸重制動(dòng)力測試臺(tái)，包含有支承板(6)、上活動(dòng)架(7)、連桿(2)、底座(3)、稱重傳感器(4)、壓力傳感器(12)，其特征在于有一個(gè)控制上活動(dòng)架(7)動(dòng)作的液壓缸(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的汽車軸重制動(dòng)力測試臺(tái)，其特征在于液壓缸(11)與上活動(dòng)架(7)間同時(shí)連接一套控制液壓缸動(dòng)作的行程撥桿(9)，行程開關(guān)(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2的汽車軸重制動(dòng)力測試臺(tái)，其特征在于液壓缸(11)側(cè)面連有一為液壓缸(11)存貯能量的蓄能器。
專利摘要智能型便攜式汽車軸重制動(dòng)力測試臺(tái)是一種集機(jī)電，液壓及計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的便攜式汽車底盤檢測設(shè)備。它包含有支承板上活動(dòng)架，連桿、衣座、稱重傳感器，壓力傳感器，其特征在于有一個(gè)控制活動(dòng)架動(dòng)作的液壓缸。可檢測汽車的單輪輪重及制動(dòng)力。并分析計(jì)算同軸兩輪制動(dòng)力的差值；各輪制動(dòng)力與軸重的比值，并判斷汽車制動(dòng)性能的合格與否。該試驗(yàn)臺(tái)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、一機(jī)多用、無需動(dòng)力電源，操作使用方便?？蓮V泛用于公安、交通車管部門對車輛的就地及流動(dòng)檢測，也適用于汽車修理廠、汽車運(yùn)輸場以及企事業(yè)單位對所屬車輛的檢測。
文檔編號(hào)B60S5/00GK2119367SQ91232828
公開日1992年10月21日 申請日期1991年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月28日
發(fā)明者任育剛, 張路讓, 張印生, 楊占泉, 高 克明 申請人:中國人民解放軍石家莊陸軍學(xué)院汽車士官訓(xùn)練大隊(duì)