卡丁車制動檢測的部分細(xì)節(jié)11

1、 12/12 一、制動檢測系統(tǒng)簡介制動性能是指汽車迅速降低車速直至停車的能力。評價制動性能的指標(biāo)主要有制動效能和制動穩(wěn)定性。制動效能的評價指標(biāo)是制動距離、制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)時間和制動力;制動穩(wěn)定性是指汽車在制動時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。據(jù)統(tǒng)計 ,由車輛原因造成的交通事故中 ,80 %是因制動性能引起的 ,制動性能直接關(guān)系到汽車的行駛安全。在我們此次卡丁車制動試驗中主要是設(shè)計一個獲得卡丁車制動距離和檢驗卡丁車在制動過程中是否有跑偏的方案?？ǘ≤囍苿釉矸戳L筒制動原理國標(biāo)規(guī)定 ,機動車可通過路試或臺試法 ,用制動力、制動減速度、制動距離和制動時間來評價制動性能。

2、路試法雖然實際、簡便 ,但也存在許多問題 ,例如受天氣、道路狀況等因素的影響 ,試驗重復(fù)性較差，而且只能對制動性能做定性分析 ,無法獲得定量數(shù)據(jù).。臺試法在室進(jìn)行 ,能定量地指示各輪的制動力或制動距離 ,且不受外界自然條件的限制 ,試驗重復(fù)性好 ,可以近似地模擬實際制動過程 ,在國外獲得了廣泛應(yīng)用 .目前應(yīng)用較多的是反力式滾筒制動試驗臺和平板式制動試驗臺.由于反力式滾筒制動試驗臺所需場地小 , 設(shè)備造價低 , 測試方便 , 因此目前成為我國各類檢測站測量機動車制動性能的主要設(shè)備;平板式制動試驗臺接近實際道路狀況 ,臺面上制動時車輪的受力情況與路面上制動時車輪的受力情況很相似 ,使測試結(jié)果更接近

3、實際情況 ,但平板式制動試驗臺對傳感器、檢定工具、測試方法等有較嚴(yán)格的要求 ,使得造價升高、測試難度增加.綜合考慮各種因素，在此次試驗中我選取反力式滾筒試驗臺。1、雙滾筒式制動試驗臺進(jìn)行車輪制動力檢測時，被檢汽車駛上制動試驗臺，車輪置于主、從動滾筒之間，放下舉升器。通過延時電路起動電動機，經(jīng)減速器、鏈傳動和主、從動滾筒帶動車輪低速旋轉(zhuǎn)，待車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后踩下制動踏板。車輪在車輪制動器的摩擦力矩作用下開始減速旋轉(zhuǎn)。此時電動機驅(qū)動的滾筒對車輪輪胎周緣的切線方向作用制動力以克服制動器摩擦力矩，維持車輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。與此同時車輪輪胎對滾筒表面切線方向附加一個與制動力方向反向等值的反作用力，在反作用力矩作用下

4、，減速機殼體與測力杠桿一起朝滾筒轉(zhuǎn)動相反方向擺動，測力杠桿一端的力或位移量經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成與制動力大小成比例的電信號。從測力傳感器送來的電信號經(jīng)放大濾波后，送往AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)字量，經(jīng)計算機采集、貯存和處理后，檢測結(jié)果由數(shù)碼顯示或由打印機打印出來。打印格式或容由軟件設(shè)計而定。一般可以把左、右輪最大制動力、制動力和、制動力差、阻滯力和制動力時間曲線等一并打印出來。 （如下圖，為機構(gòu)簡圖，要求兩個電機可以同步驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，兩輪轉(zhuǎn)動不可以干擾，否則影響跑偏量的測量）2、安置角對制動力檢測精度的影響用雙滾筒式制動試驗臺檢測小型汽車時 ,往往出現(xiàn)制動力過大的現(xiàn)象 ,而且輪胎直徑越小 ,軸距越短 ,制

5、動力值越大。這種現(xiàn)象是由雙滾筒式制動試驗臺的結(jié)構(gòu)引起的。雙滾筒式制動試驗臺所模擬的路面接觸條件與實際狀況有較大差距。滾筒與車輪的接觸面積都小于車輪與平坦路面的接觸面積 ,輪胎比壓增大 30 %46 % 取決于滾筒的直徑與間距 ,造成運轉(zhuǎn)時滾動阻力增加 ,同時附著系數(shù)下降。雙滾筒式制動試驗臺的受力如圖 1 所示 ,它是通過雙滾筒與被測車輪間的摩擦力產(chǎn)生的扭矩進(jìn)行測力的G為輪重; N 、N 為滾筒對車輪的支承反力; F 、F 是滾筒與車輪間產(chǎn)生的摩擦力 即制動力 ; F為支承在地面的非測試車輪通過車橋?qū)κ軝z車輪軸作用的水平推力; 是摩擦角; 是車輪與滾筒間所構(gòu)成的夾角,即安置角;l 為前、后滾筒中

6、心距圖 1 滾筒式制動試驗臺的受力關(guān)系 由于車輪對制動滾筒的壓力方向與重力方向不同 ,造成壓力增大。被測車輪壓在制動滾筒上后所受的支承反力為N1 、N2 ,顯然式中:r為制動滾筒的半徑;R 為車輪半徑。式 1 表明, N1 、N2 兩個分壓力值的代數(shù)和與輪重總壓力 G的比值,與兩制動滾筒的軸距 L、制動滾筒的半徑 r及車輪半徑 R 有關(guān)。由于 L與 r 為定值,則 R 越小,作用在制動滾筒上的分力 N1 、N2 相對 G的比值越大 ,造成壓力增值越大。即輪胎半徑越小 ,制動檢測誤差越大。因而用雙滾筒式制動試驗臺檢測小型汽車制動時,往往出現(xiàn)制動力值過大的現(xiàn)象,且汽車輪胎直徑越小 ,制動力值越大。

7、3、3、試驗臺檢測中存在測試狀態(tài)不穩(wěn)定的現(xiàn)象實踐證明,滾筒式制動試驗臺進(jìn)行制動試驗時,車輪在主從動滾筒上的負(fù)載發(fā)生轉(zhuǎn)移,嚴(yán)重時車輪沿主動滾筒爬起,離開被動滾筒,導(dǎo)致測試狀態(tài)不穩(wěn)定。測量制動力時,滾筒順時針轉(zhuǎn)動,車輪抱死時,左、右滾筒與車輪產(chǎn)生的摩擦力分別為 F1 、F2 ,水平分力為 F1x 、F2x ,方向向左;與此同時,滾筒的推力制動力 分別為 P1 、P 2,其水平分力為 P1x 、P2x ,方向向右,作用都是把車輪推向右滾筒。當(dāng) P1 、P2達(dá)到某一值時,車輪將離開左滾筒,在此瞬間可建立摩擦力平衡方程 見圖 1 :從式 2 、3 可知,如果 P2x 0、P2y 0,車輪將在右滾筒上產(chǎn)生

8、向上浮動和滑移,這對制動力的檢測效果不利;只有當(dāng) P2x =0、P2y =0 時 ,檢測效果才最佳。由此可見 ,安置角 是保證制動力測量精度的關(guān)鍵。安置角由被檢測車輪的半徑 R 與滾筒半徑 r及兩滾筒中心距 l 構(gòu)成,而現(xiàn)有雙滾筒式制動試驗臺的 l 一般不能調(diào)整。因而被檢測車輪的半徑成為影響制動力測量精度的關(guān)鍵因素。 測試流程圖硬件平臺軟件平臺（可以選擇現(xiàn)有的平臺也可以自己編寫）軟件平臺應(yīng)具有的功能：變頻器的啟動/停止(命令子程序)變頻器頻率調(diào)節(jié)子程序轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)子程序通信子程序自動信號采集子程序控制面板人機交互人機交互界面應(yīng)該友好，簡潔方便，盡量實現(xiàn)大多數(shù)功能的直接控制，可以由自己用編譯語言編寫

9、。計數(shù)、D/A轉(zhuǎn)換子程序一些重要的元件變頻器把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把三相或單相交流電變換為直流電（DC）。然后再把直流電（DC）變換為三相或單相交流電（AC），我們把實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的裝置稱為“變頻器”（inverter）電機的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例。所指的電機為感應(yīng)式交流電機，在工業(yè)領(lǐng)域所使用的大部分電機均為此類型電機。旋轉(zhuǎn)速度近似地取決于電機的極數(shù)和頻率。電機的極數(shù)是固定不變的。另外，頻率是電機供電電源的電信號，所以該值能夠在電機的外面調(diào)節(jié)后再供給電機，這樣電機的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。因此，以控制

10、頻率為目的的變頻器，是作為電機調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。附：原理圖編碼器編碼器Encoder為傳感器(Sensor)類的一種，一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器，主要用來監(jiān)測機械運動角速度。根據(jù)其刻度方法及信號輸出形式，分為增量式編碼器和絕對式編碼器，在試驗中我選擇絕對式編碼器。絕對式編碼器原理絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16 線。編排，這樣，在編碼器的每一個位置，通過讀取每道刻線的通、暗，

11、獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進(jìn)制編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。絕對編碼器由機械位置決定的每個位置是唯一的，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數(shù)，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。3、數(shù)據(jù)采集卡數(shù)據(jù)采集(DAQ)，是指從HYPERLINK /view/16431.htm傳感器和其它待測設(shè)備等HYPERLINK /view/423054.htm模擬和HYPERLINK /view/37407.htm數(shù)字被測單元中自動采集非電量或者電量信號,送到上位機中進(jìn)行分析,處理。 數(shù)據(jù)采集卡，即實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集(DAQ)功能的計算機擴展卡。 本實驗中采用研華公司的數(shù)據(jù)采集卡，具體技術(shù)參數(shù)介紹如下：研華 PCI1710 100KS/s，12位高增益，PCI總線數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)品特性100KS/s，12位高增益，PCI總線數(shù)據(jù)采集卡主要特點 16路單端或 8 路差分模擬量輸入, 或組合方式輸入