卡丁車制動(dòng)性能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、卡丁車制動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名學(xué)號(hào)班級(jí)目錄一 車輛制動(dòng)性能檢測(cè)現(xiàn)狀21.1車輛制動(dòng)性能檢測(cè)的意義 21.2車輛制動(dòng)性能檢測(cè)量 21.3車輛制動(dòng)性能檢測(cè)方法 31.4車輛制動(dòng)性能檢測(cè)臺(tái)實(shí)例 4二 檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)72.1設(shè)計(jì)軟件介紹 72.2檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 82.3檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖 92.4. 旋轉(zhuǎn)編碼器112.5. 數(shù)據(jù)采集卡132.6. 變頻器132.7. 程序設(shè)計(jì)部分14三. 總結(jié)16參考文獻(xiàn)一、車輛制動(dòng)性能檢測(cè)現(xiàn)狀1.1車輛制動(dòng)性能檢測(cè)的意義近年來，隨著汽車工業(yè)的不斷成熟，很多普通家庭也擁有了自己的車，汽車成為人們出行必不可少的代步工具。但每年因?yàn)檐嚨渾噬娜艘灿泻芏?，有的是因?yàn)檐囕v故障，有的是

2、因?yàn)椴蛔袷亟煌ㄒ?guī)則據(jù)統(tǒng)計(jì) ,由車輛故障原因造成的交通事故中 ,80%是因制動(dòng)性能引起的 ,制動(dòng)性能直接關(guān)系到汽車的行駛安全。制動(dòng)性能是指汽車迅速降低車速直至停車的能力。評(píng)價(jià)制動(dòng)性能的指標(biāo)主要有制動(dòng)效能和制動(dòng)穩(wěn)定性。制動(dòng)效能的評(píng)價(jià)指標(biāo)是制動(dòng)距離、制動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)時(shí)間和制動(dòng)力；制動(dòng)穩(wěn)定性是指汽車在制動(dòng)時(shí)仍能按給定方向的軌跡行駛 ,即不發(fā)生跑偏、側(cè)滑及失去轉(zhuǎn)向的能力。車輛制動(dòng)性能好壞，是安全行車最重要的因素之一，因此也是車輛檢測(cè)診斷的重點(diǎn)。車輛有良好的制動(dòng)性能，在正常行駛時(shí)，可以提高平均速度，從而提高運(yùn)輸效率; 遇到緊急情況，可化險(xiǎn)為夷。隨著車輛行駛速度的提高，車輛制動(dòng)性能對(duì)保障交通安全尤為重要。為減少

3、交通事故，世界各國有關(guān)法規(guī)明確規(guī)定在用車輛必須經(jīng)過定期檢驗(yàn)合格后才允許上路行駛，在車輛定期檢驗(yàn)中，制動(dòng)性能被作為判定車輛安全技術(shù)狀況的主要因素。【1】車輛的制動(dòng)性能是車輛的主要性能之一，制動(dòng)性能的檢測(cè)對(duì)所有車輛都極其重要，它關(guān)系到人的安全，是車輛安全行駛的重要保障。車輛的制動(dòng)性能是由車輛的制動(dòng)系統(tǒng)決定的，其制動(dòng)過程相當(dāng)復(fù)雜，它與車輛總布置和制動(dòng)系各參數(shù)選擇有關(guān)。車輛本身又是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，在運(yùn)行當(dāng)中，各個(gè)總成之間都在運(yùn)動(dòng)，隨著時(shí)間的推移，各系統(tǒng)的技術(shù)狀況都會(huì)發(fā)生變化，其技術(shù)狀況將不斷惡化，造成車輛的各種性能的下降，從而使其發(fā)生故障的可能性逐漸增加，造成交通安全隱患的大量聚合。隨著道路質(zhì)量的提高

4、和高等級(jí)公路及高速公路的發(fā)展，車輛行駛速度愈來愈快，因此對(duì)車輛制動(dòng)性能的要求也愈來愈高。由此可見車輛安全檢測(cè)中的制動(dòng)性能檢測(cè)是重要而且是必須的。為了盡量減少因交通事故死亡的人數(shù)，國家對(duì)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行強(qiáng)制性的定期安全檢測(cè)。我國車輛制動(dòng)性能測(cè)試技術(shù)相對(duì)落后，面對(duì)車種繁多，以及現(xiàn)代車輛結(jié)構(gòu)和使用條件的日趨復(fù)雜，需檢測(cè)項(xiàng)目增多的現(xiàn)狀，用傳統(tǒng)的檢測(cè)手段檢測(cè)車輛制動(dòng)性能己難以滿足需要?！?】隨著電子技術(shù)與測(cè)控技術(shù)的迅速發(fā)展，在傳統(tǒng)檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展成現(xiàn)代車輛診斷與檢測(cè)技術(shù)閻。車輛檢測(cè)通常指使用現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備，結(jié)合計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)來檢測(cè)車輛技術(shù)狀況，以工程數(shù)學(xué)、故障物理、可靠性理論、電子學(xué)

5、和電子技術(shù)、信息控制理論等為基礎(chǔ)的一門綜合性應(yīng)用科學(xué)?！?】1.2車輛制動(dòng)性能檢測(cè)量制動(dòng)距離是衡量一款車的制動(dòng)性能的關(guān)鍵性參數(shù)之一，它的意思就人們?cè)谲囕v處于某一時(shí)速的情況下，從開始制動(dòng)到汽車完全靜止時(shí)，車輛所開過的路程。是汽車在一定的初速度下，從駕駛員急踩制動(dòng)踏板開始，到汽車完全停住為止所駛過的距離。包括反應(yīng)距離和制動(dòng)距離兩個(gè)部分。顯然，在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件時(shí)，制動(dòng)距離越小，越容易化險(xiǎn)為夷。由于它比較直觀, 因此成為廣泛采用的評(píng)價(jià)制動(dòng)效能的指標(biāo)。正確掌握汽車制動(dòng)距離對(duì)保障行車安全起著十分重要的作用?！?】制動(dòng)時(shí)，汽車自動(dòng)偏離原行駛方向，這種現(xiàn)象叫制動(dòng)跑偏。一旦制動(dòng)跑偏很容易造成撞車、下路掉溝甚至翻車

6、等嚴(yán)重事故。為提高制動(dòng)的穩(wěn)定性，保證行車安全，在緊急制動(dòng)時(shí)，不允許汽車有明顯的跑偏現(xiàn)象。制動(dòng)跑偏的原因，主要是前輪左右車輪制動(dòng)力不等，制動(dòng)時(shí)就形成繞重心的旋轉(zhuǎn)力矩，使汽車有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，因而易出現(xiàn)制動(dòng)跑偏現(xiàn)象?！?】在我們此次卡丁車制動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要是設(shè)計(jì)一個(gè)獲得卡丁車制動(dòng)距離和檢測(cè)卡丁車在制動(dòng)過程中的跑偏量的方案。1.3車輛制動(dòng)性能檢測(cè)方法國標(biāo)規(guī)定 ,機(jī)動(dòng)車可通過路試法或臺(tái)試法 ,用制動(dòng)力、制動(dòng)減速度、制動(dòng)距離和制動(dòng)時(shí)間來評(píng)價(jià)制動(dòng)性能。【6】（1）路試法【7】路試法要求試驗(yàn)路面應(yīng)為平坦(坡度不超過1%、干燥和清潔的水泥或?yàn)r清路面。輪胎與路面之間的附著系數(shù)不小于0.7，風(fēng)速不大于5m/s

7、。在試驗(yàn)路面上應(yīng)畫出與標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的制動(dòng)穩(wěn)定性要求相應(yīng)寬度車道的邊線。被測(cè)車輛沿著試驗(yàn)車道的中線行駛，至高于規(guī)定的初速度后置變速器于空檔。當(dāng)滑行到規(guī)定的初速度時(shí)急踩制動(dòng)踏板，使車輛停住。用速度計(jì)、第五輪儀或用其他測(cè)試方法測(cè)量車輛的制動(dòng)距離；用速度計(jì)、制動(dòng)減速度儀或其他測(cè)試方法測(cè)量車輛充分發(fā)出的平均減速度(MFDD、制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。這種方法受人的主觀和試驗(yàn)條件如速度、負(fù)荷、路面、輪胎類型和風(fēng)阻差異的影響很大，并且因?yàn)檐囕v在制動(dòng)過程中，車輪被抱死時(shí)的制動(dòng)力不是最大，其有效制動(dòng)力比最大制動(dòng)力約小了5%一25%。目前國內(nèi)有國家級(jí)的車輛試驗(yàn)場(chǎng)有四個(gè)，分別是海南車輛試驗(yàn)場(chǎng)、襄樊車輛試驗(yàn)場(chǎng)、定遠(yuǎn)車輛試驗(yàn)場(chǎng)、北京

8、通州車輛試驗(yàn)場(chǎng)。（2）臺(tái)試法【8】臺(tái)試檢測(cè)車輛的制動(dòng)性能是在室內(nèi)制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)進(jìn)行的。臺(tái)試法檢驗(yàn)制動(dòng)性能不受外界條件的限制，重復(fù)性好，能定量測(cè)得各輪的制動(dòng)全過程。有利于分析前、后軸制動(dòng)力的分配及每軸制動(dòng)力的平衡狀態(tài)、制動(dòng)時(shí)間等參數(shù)，給故障診斷提供可靠依據(jù)。所以臺(tái)試法在國內(nèi)外獲得了廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)在用的車輛制動(dòng)性能檢測(cè)設(shè)備絕大部分采用的是日本式與歐洲式結(jié)構(gòu)的檢測(cè)設(shè)備，其中又以前者居多。制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)常見的分類方法有按測(cè)試原理不同，可分為反力式和慣性式兩類，按檢測(cè)臺(tái)支撐車輪形式不同，可分為滾筒式和平板式兩類，按檢測(cè)參數(shù)不同，可分為測(cè)制動(dòng)力式、測(cè)制動(dòng)距離式和綜合式按檢測(cè)臺(tái)的測(cè)量、指示裝置傳遞信號(hào)方式不同

9、，可分為機(jī)械式、液力式、和電氣式三類，按檢測(cè)臺(tái)同時(shí)能測(cè)車軸數(shù)不同，可分為單軸式、雙軸式和多軸式三類。從市場(chǎng)產(chǎn)品分類上講，大致分為兩類:一類是簡(jiǎn)易流動(dòng)檢測(cè)站，它是采用車載簡(jiǎn)易便攜式測(cè)試儀器，在進(jìn)入測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)后，將車內(nèi)的儀器移到地面，使被檢車輛通過這些測(cè)試儀器，完成各項(xiàng)安全性能指標(biāo)的檢測(cè)。另一類是載體式流動(dòng)檢測(cè)站，它的各種檢測(cè)設(shè)備與車體剛性聯(lián)接，當(dāng)被檢車輛通過車體上的檢測(cè)臺(tái)時(shí)，便可直接檢測(cè)車輛的各項(xiàng)安全性能指標(biāo)。現(xiàn)今我國各檢測(cè)站所使用的制動(dòng)力檢測(cè)設(shè)備大致有:單軸反力式滾筒制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)、慣性式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)、平板式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)。路試法雖然實(shí)際、簡(jiǎn)便 ,但也存在許多問題 ,例如受天氣、道路狀況等因素的影響 ,試

10、驗(yàn)重復(fù)性較差，而且只能對(duì)制動(dòng)性能做定性分析 ,無法獲得定量數(shù)據(jù)。臺(tái)試法在室內(nèi)進(jìn)行 ,能定量地指示各輪的制動(dòng)力或制動(dòng)距離 ,且不受外界自然條件的限制 ,試驗(yàn)重復(fù)性好 ，可以近似地模擬實(shí)際制動(dòng)過程 ,在國內(nèi)外獲得了廣泛應(yīng)用 ?！?】1.4車輛制動(dòng)性能檢測(cè)臺(tái)實(shí)例1.慣性式制動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)【10】（1）基本結(jié)構(gòu)慣性式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)按同時(shí)檢測(cè)的軸數(shù)不同可分為單軸式、雙軸式。雙軸慣性式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖下圖所示。 1飛輪 2傳動(dòng)器 3、6變速器 4測(cè)速發(fā)電機(jī) 5、9光電傳感器 7可移導(dǎo)軌 8、12-電磁離合器 10移動(dòng)架 11傳動(dòng)軸 13萬向節(jié) 14后滾筒 15前滾筒 16舉升托板 17移動(dòng)架驅(qū)動(dòng)液

11、壓缸 18鎖緊液壓缸 19第三滾筒 20第三滾筒調(diào)節(jié)器（2）基本原理慣性式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的滾筒相當(dāng)于一個(gè)移動(dòng)的路面，試驗(yàn)臺(tái)上各對(duì)滾筒分別帶有飛輪，其慣性質(zhì)量與受檢汽車的慣性質(zhì)量相當(dāng)。因此滾筒傳動(dòng)系統(tǒng)具有相當(dāng)于汽車在道路行駛的慣性，制動(dòng)時(shí)，輪胎對(duì)滾筒表面產(chǎn)生阻力，雖然這時(shí)驅(qū)動(dòng)滾筒傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力(如電動(dòng)機(jī)或汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力 已被切斷。但由于滾筒傳動(dòng)系統(tǒng)肯定有一定的慣性，因而滾筒表面將相對(duì)于車輪移過一定距離。由此可見，在慣性式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上可以模擬道路制動(dòng)試驗(yàn)工況。這種試驗(yàn)臺(tái)的主要檢測(cè)參數(shù)是各輪的制動(dòng)距離，同時(shí)還可測(cè)得制動(dòng)時(shí)間或減速度。試驗(yàn)時(shí)，被檢車駛上試驗(yàn)臺(tái)后，前、后滾筒組之間的距離可用液壓缸17調(diào)節(jié)，

12、調(diào)節(jié)后用液壓缸18鎖緊。由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)后滾筒組旋轉(zhuǎn)，左右主動(dòng)滾筒用半軸與傳動(dòng)器2相連，并經(jīng)變速器3、萬向節(jié)13、電磁離合器12、傳動(dòng)軸11、變速器6、傳動(dòng)器2帶動(dòng)前滾筒及汽車前輪一起旋轉(zhuǎn)。此時(shí)按被檢車輛行駛時(shí)的慣性等效質(zhì)量配置的飛輪1也一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)達(dá)到試驗(yàn)轉(zhuǎn)速時(shí)，斷開連接各滾筒的電磁離合器，同時(shí)作緊急制動(dòng)。車輪制動(dòng)后，滾筒飛輪依靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒能轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)相當(dāng)于車輪的制動(dòng)距離。在規(guī)定試驗(yàn)車速下，滾筒繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)取決于車輪制動(dòng)器和整個(gè)制動(dòng)系的技術(shù)狀況。滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)由裝在滾筒端部的光電傳感器5轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖送入計(jì)數(shù)器記錄，在滾筒的端部還裝有測(cè)速發(fā)電機(jī)4測(cè)定試驗(yàn)車速。為防止汽車制動(dòng)時(shí)向

13、后竄出，在后滾筒組后裝有第三滾筒19。這種動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)制動(dòng)性能的使用發(fā)法的試驗(yàn)條件接近汽車實(shí)際行駛條件，具有在任何車速下進(jìn)行制動(dòng)測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)物圖如下所示： 2.反力式滾筒制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)【11】（1）結(jié)構(gòu)反力式滾筒制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 1所示。它由結(jié)構(gòu)完全相同的左右兩套對(duì)稱的車輪制動(dòng)力測(cè)試單元和一套指示、控制裝置組成。每一套車輪制動(dòng)力測(cè)試單元由框架（多數(shù)試驗(yàn)臺(tái)將左、右測(cè)試單元的框架制成一體）、驅(qū)動(dòng)裝置、滾筒組、舉升裝置、測(cè)量裝置等構(gòu)成。 （2）驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器和鏈傳動(dòng)組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速器減速后驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒，主動(dòng)滾筒通過鏈傳動(dòng)帶動(dòng)從動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)。減速器輸出軸與主動(dòng)滾筒同軸連接或通

14、過鏈條、皮帶連接，減速器殼體為浮動(dòng)連接（即可繞主動(dòng)滾筒軸自由擺動(dòng)）。減速器減速比較大，一般采用兩級(jí)齒輪減速或一級(jí)蝸輪蝸桿減速與一級(jí)齒輪減速。理論分析與試驗(yàn)表明，滾筒表面線速度過低時(shí)測(cè)取協(xié)調(diào)時(shí)間偏長、制動(dòng)重復(fù)性較差，過高時(shí)對(duì)車輪損傷較大，推薦使用滾筒表面線速度為2.5km/h左右的制動(dòng)臺(tái)。 反力式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（3）制動(dòng)力測(cè)量裝置制動(dòng)力測(cè)試裝置主要由測(cè)力杠桿和傳感器組成。測(cè)力杠桿一端與傳感器連接，另一端與減速器殼體連接，被測(cè)車輪制動(dòng)時(shí)測(cè)力杠桿與減速器殼體將一起繞主動(dòng)滾筒（或繞減速器輸出軸、電動(dòng)機(jī)樞軸）軸線擺動(dòng)。傳感器將測(cè)力杠桿傳來的、與制動(dòng)力成比例的力（或位移）轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸送到指示、控制裝

15、置。傳感器有應(yīng)變測(cè)力式、自整角電機(jī)式、電位計(jì)式 、差動(dòng)變壓器式等多種類型。早期的日式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)多采用自整角電機(jī)式測(cè)量裝置，而歐式以及近期國產(chǎn)制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)多用應(yīng)變測(cè)力式傳感器。測(cè)力傳感器受力點(diǎn)受力的大小與滾筒表面制動(dòng)力的關(guān)系為：滾筒表面制動(dòng)力（N ）=測(cè)力傳感器受力(N測(cè)力臂水平長度滾筒半徑 在標(biāo)定時(shí)標(biāo)定加載力的大小與滾筒表面制動(dòng)力的關(guān)系為：滾筒表面制動(dòng)力（N ）=標(biāo)定加載力(N標(biāo)定杠水平長度滾筒半徑（4）工作原理進(jìn)行車輪制動(dòng)力檢測(cè)時(shí)，被檢汽車駛上制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，車輪置于主、從動(dòng)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(shí)電路起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速器、鏈傳動(dòng)和主、從

16、動(dòng)滾筒帶動(dòng)車輪低速旋轉(zhuǎn)，待車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后駕駛員踩下制動(dòng)踏板。車輪在車輪制動(dòng)器的摩擦力矩作用下開始減速旋轉(zhuǎn)。此時(shí)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾筒對(duì)車輪輪胎周緣的切線方向作用制動(dòng)力以克服制動(dòng)器摩擦力矩，維持車輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)車輪輪胎對(duì)滾筒表面切線方向附加一個(gè)與制動(dòng)力方向反向等值的反作用力，在反作用力矩作用下，減速機(jī)殼體與測(cè)力杠桿一起朝滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)相反方向擺動(dòng)（如圖1. 2），測(cè)力杠桿一端的力或位移量經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成與制動(dòng)力大小成比例的電信號(hào)。從測(cè)力傳感器送來的電信號(hào)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(jì)算機(jī)采集、貯存和處理后，檢測(cè)結(jié)果由數(shù)碼顯示或由打印機(jī)打印出來。打印格式或內(nèi)容由軟件設(shè)計(jì)而定。一般可

17、以把左、右輪最大制動(dòng)力、制動(dòng)力和、制動(dòng)力差、阻滯力和制動(dòng)力時(shí)間曲線等一并打印出來。由于制動(dòng)力檢測(cè)技術(shù)條件要求是以軸制動(dòng)力占軸荷的百分比來評(píng)判的，對(duì)總質(zhì)量不同的汽車來說是比較客觀的標(biāo)準(zhǔn)。為此除了設(shè)置制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)外，還必須配置軸重計(jì)或輪重儀，有些復(fù)合式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)裝有軸重測(cè)量裝置。其稱重傳感器（應(yīng)變片式）通常安裝在每一車輪測(cè)試單元框架的4個(gè)支承腳處。 制動(dòng)力測(cè)試原理圖有的反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)可以選擇每一車輪制動(dòng)力測(cè)試單元的滾筒旋轉(zhuǎn)方向。兩個(gè)測(cè)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(yàn)臺(tái)可以檢測(cè)多軸汽車并裝軸（如三軸汽車的中軸和后軸，其間設(shè)有軸間差速器）的制動(dòng)力。測(cè)試時(shí)使

18、左、右車輪制動(dòng)測(cè)試單元的滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)方向一正一反，只采集正轉(zhuǎn)時(shí)的制動(dòng)力數(shù)據(jù)，這樣可以省去試驗(yàn)臺(tái)前、后設(shè)置自由滾筒裝置。這是因?yàn)轵?qū)動(dòng)軸內(nèi)有輪間差速器的作用，當(dāng)左、右車輪反向等速旋轉(zhuǎn)時(shí)差速器殼與主減速器將不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以當(dāng)被檢測(cè)軸車輪被滾筒帶動(dòng)時(shí)，另一在試驗(yàn)臺(tái)外的驅(qū)動(dòng)軸將不會(huì)被驅(qū)動(dòng)。而對(duì)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(dòng)臺(tái)上逐軸測(cè)試每車軸的車輪制動(dòng)力?；趯?duì)以上資料的介紹分析，本文設(shè)計(jì)一種依據(jù)慣性式制動(dòng)原理的檢測(cè)系統(tǒng)。二. 檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)軟件介紹本次設(shè)計(jì)基于AutoCAD2008軟件。AutoCAD （Auto Computer Aided Design ）是美國Autodes

19、k 公司首次于1982年生產(chǎn)的自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，用于二維繪圖、詳細(xì)繪制、設(shè)計(jì)文檔和基本三維設(shè)計(jì)。現(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。.dwg 文件格式成為二維繪圖的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)格式。AutoCAD 具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進(jìn)行各種操作。它的多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境，讓非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員也能很快地學(xué)會(huì)使用。在不斷實(shí)踐的過程中更好地掌握它的各種應(yīng)用和開發(fā)技巧，從而不斷提高工作效率。AutoCAD 具有廣泛的適應(yīng)性，它可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計(jì)算機(jī)和工作站上運(yùn)行，并支持分辨率由320200到20481024的各種圖形顯示設(shè)備40多種，以及數(shù)字化儀和鼠標(biāo)器30多種，繪圖儀和打印機(jī)數(shù)

20、十種，這就為AutoCAD 的普及創(chuàng)造了條件。AutoCAD 軟件具有如下特點(diǎn)：(1具有完善的圖形繪制功能。(2有強(qiáng)大的圖形編輯功能。(3可以采用多種方式進(jìn)行二次開發(fā)或用戶定制。(4可以進(jìn)行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力。 (5支持多種硬件設(shè)備。 (6支持多種操作平臺(tái) (7具有通用性、易用性，適用于各類用戶此外，從AutoCAD2000開始，該系統(tǒng)又增添了許多強(qiáng)大的功能，如AutoCAD 設(shè)計(jì)中心（ADC ）、多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境（MDE ）、Internet 驅(qū)動(dòng)、新的對(duì)象捕捉功能、增強(qiáng)的標(biāo)注功能以及局部打開和局部加載的功能，從而使AutoCAD 系統(tǒng)更加完善. 【12】基于CAD 的

21、特點(diǎn)，再加上本人學(xué)習(xí)CAD 時(shí)間久，對(duì)其比較熟練，故采用該軟件繪制了此次檢測(cè)裝置的三維模型。2.2檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理系統(tǒng)采用慣性式測(cè)試原理，左右兩輪采用獨(dú)立的測(cè)試裝置，由電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，被測(cè)車輪放置于兩滾筒之間，車輛掛空檔，車輪會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，待系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定之后，撤去電動(dòng)機(jī)，同時(shí)踩下剎車，在汽車制動(dòng)力的作用下，系統(tǒng)逐漸停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在測(cè)試過程中需要保持左右兩輪的轉(zhuǎn)速一致，需要有變頻器控制轉(zhuǎn)速，同時(shí)又要有速度的反饋信號(hào)來控制變頻器。然后在速度一致后，數(shù)據(jù)采集開始時(shí)同時(shí)停止變頻器以及撤去電機(jī)。在實(shí)際行駛過程中，汽車是運(yùn)動(dòng)的，具有一定的動(dòng)能，剎車過程是汽車動(dòng)能減小到零的過程，而在檢測(cè)臺(tái)上

22、汽車車身不動(dòng)，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所以用飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能替代汽車在行駛過程中的動(dòng)能。在整個(gè)過程中，與滾筒同軸相連的有一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器，用來計(jì)數(shù)，傳感器把信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)可以記錄在單位時(shí)間里的脈沖數(shù)n （個(gè)/s），在轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定之后、制動(dòng)之前開始記錄數(shù)據(jù)，n 減小的時(shí)刻就是制動(dòng)開始的時(shí)刻，到n=0這段時(shí)間就是制動(dòng)時(shí)間，可以計(jì)算出這段時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)次數(shù)n 。則此輪的制動(dòng)距離錯(cuò)誤！未找到引用源。跑偏量錯(cuò)誤！未找到引用源。測(cè)試過程中系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)顯示測(cè)得轉(zhuǎn)速，制動(dòng)距離的量，最終得到的制動(dòng)距離和跑偏量是衡量汽車制動(dòng)性能的重要指標(biāo)。慣性式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)相當(dāng)于一個(gè)移動(dòng)的路面，用旋轉(zhuǎn)飛輪及滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能來模擬車輛在道路上行駛時(shí)

23、的平動(dòng)動(dòng)能，其慣性質(zhì)量與受檢車輛的慣性質(zhì)量相當(dāng)，使車輪在試驗(yàn)臺(tái)上再現(xiàn)道路行駛的實(shí)際狀況。已知 卡丁車的測(cè)試車速 慣性質(zhì)量則其平動(dòng)動(dòng)能 為簡(jiǎn)化飛輪的設(shè)計(jì)，可把飛輪作為滾筒的一部分，即把卡丁車的平動(dòng)動(dòng)能全 ， 2.3檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖檢測(cè)系統(tǒng)可以在室內(nèi)使用的臺(tái)式裝置，要有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，為精確檢測(cè)出車輛的制動(dòng)性能，必須使車輛左右兩輪的轉(zhuǎn)速保持一致，要有相應(yīng)的速度控制系統(tǒng)，在速度達(dá)到要求后制動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)開始工作，其 本測(cè)試系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)有電動(dòng)機(jī)，變頻器，聯(lián)軸器，有數(shù)據(jù)采集卡的計(jì)算機(jī)，編碼器，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)。2.4. 旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器是集光機(jī)電技術(shù)于一體的速度位移傳感器

24、。當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器軸帶動(dòng)光柵盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)發(fā)光元件發(fā)出的光被光柵盤狹縫切割成斷續(xù)光線，并被接收元件接收產(chǎn)生初始信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)后繼電路處理后，輸出脈沖或代碼信號(hào)。其特點(diǎn)是體積小，重量輕，品種多，功能全，頻響高，分辨能力高，力矩小，耗能低，性能穩(wěn)定，可靠使用壽命長等特點(diǎn)。根據(jù)其刻度方法及信號(hào)輸出形式，分為增量式編碼器和絕對(duì)式編碼器。【13】 旋轉(zhuǎn)編碼器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A 、B 和Z 相；A 、B 兩組脈沖相位差90，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z 相為每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。它的優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)械平均壽命可在幾萬小時(shí)以上，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，適

25、合于長距離傳輸。其缺點(diǎn)是無法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)位置信息。絕對(duì)式編碼器軸旋轉(zhuǎn)器時(shí)，有與位置一一對(duì)應(yīng)的代碼（二進(jìn)制，BCD 碼等）輸出，從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置，而無需判向電路。它有一個(gè)絕對(duì)零位代碼，當(dāng)停電或關(guān)機(jī)后再開機(jī)重新測(cè)量時(shí)，仍可準(zhǔn)確地讀出停電或關(guān)機(jī)位置地代碼，并準(zhǔn)確地找到零位代碼。一般情況下絕對(duì)值編碼器的測(cè)量范圍為0360度，但特殊型號(hào)也可實(shí)現(xiàn)多圈測(cè)量。BCD 碼盤 上海恒祥電子有限公司K100-C3N2000 增量式(通用型, 空心軸, 抱扣形式 外形尺寸：體積小, 外徑100mm,厚度為48mm, 軸徑45mm全空 (其它軸徑可選30mm,32mm, 35mm,3

26、8mm,40mm,42mm 分 辨 率：2000P/R本系列其他型號(hào)可達(dá)5000P/R 電源電壓：DC5V:DC5V-12V;DC12V-24V 防護(hù)等級(jí)：IP50 插 座：9芯 外罩質(zhì)地：鋁 重 量：約675g 輸出方式 接線方式 2.5. 數(shù)據(jù)采集卡數(shù)據(jù)采集(DAQ，是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采集非電量或者電量信號(hào)，送到上位機(jī)中進(jìn)行分析，處理。數(shù)據(jù)采集卡，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集(DAQ功能 的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展卡。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他專用測(cè)試平臺(tái)的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測(cè)量系統(tǒng)。通常，必須在數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集之前調(diào)制傳感器信號(hào)，包括對(duì)其進(jìn)行增益或衰

27、減和隔離，放大，濾波等。【15】 數(shù)據(jù)采集卡選型【16】研華PCI-1780 8位可編程時(shí)鐘源8路計(jì)數(shù)器/定時(shí)器卡8位數(shù)字量TTL 輸出和8位數(shù)字量TTL 輸入 最大20MHz 輸入頻率 可選多個(gè)計(jì)數(shù)器時(shí)鐘源 計(jì)數(shù)器輸出可編程 計(jì)數(shù)器門控功能PCI-1780是一款PCI 總線的多通道計(jì)數(shù)器/定時(shí)器卡, 該卡使用了AM9513芯片, 能夠通過CPLD 實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器/定時(shí)器功能, 此外, 該卡還提供8個(gè)16位計(jì)數(shù)器通道,8路數(shù)字量輸出和8路數(shù)字量輸入, 該產(chǎn)品完全能夠滿足工業(yè)或?qū)嶒?yàn)室應(yīng)用。2.6. 變頻器主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電

28、壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。 它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。貝斯特三相380V 1.5KW矢量變頻器 1. 采用英飛凌一體化模塊 2. 開關(guān)電源多達(dá)6路隔離 3. 采用日本紅寶石電容4. 功率板、控制板和外部輸入輸 出三部分全部采購光耦隔離 5. 內(nèi)部采用進(jìn)口絕緣漆防護(hù) 6. 采用32位MCU 輸入輸出特性輸入電壓范圍：380/220V15% 輸入頻率范圍：4763Hz 輸出電壓范圍：0額定輸入電壓 輸出頻率范圍：0400Hz 外圍接口特性可編程數(shù)字輸入：4路開關(guān)量輸入，1路高速脈沖輸入可編程模擬量輸入：AI1：010V 輸入，AI2：010V 或020mA 輸入 可編程開路集電極輸出：1路輸出（開路集電極輸出或高速脈沖輸出） 繼電器輸出：2路輸出（2.2kW 以下1路）模擬量輸出：1路輸出，分別可選0/420mA 或010V 技術(shù)性能特性控制方式：V/F控制過載能力：150%額定電流 60s ；180%額定電流 10s 調(diào)速比：1：100載波頻率：0.515.0kHz 功能特性頻率設(shè)定方式：數(shù)字設(shè)定、模擬量設(shè)定、脈沖頻率設(shè)定、串行通訊設(shè)定、多段速及簡(jiǎn)易PLC