測(cè)試卡丁車制三動(dòng)論文

1、題目名稱：題目名稱：卡丁車的制動(dòng)性能的檢測(cè)與研究卡丁車的制動(dòng)性能的檢測(cè)與研究班級(jí)：09 車輛姓名：王超學(xué)號(hào)：20091225卡丁車的制動(dòng)性能的檢測(cè)與研究卡丁車的制動(dòng)性能的檢測(cè)與研究 一、制動(dòng)性能檢測(cè)的重要性：一、制動(dòng)性能檢測(cè)的重要性：汽車的制動(dòng)性能是汽車重要的使用性能之一，汽車制動(dòng)性能直接影響汽車行駛、停車的安全性，是保證汽車安全行駛的重要因素之一，因此也是汽車檢測(cè)診斷的重要。汽車具有良好的制動(dòng)性能。在緊急情況下可以化險(xiǎn)為夷；在正常行駛時(shí)，由于制動(dòng)系統(tǒng)的安全保障作用，可以提高汽車的平均行駛速度，從而提高汽車的運(yùn)輸生產(chǎn)效率。因此，汽車制動(dòng)性能對(duì)于汽車行駛安全性和運(yùn)輸生產(chǎn)效率都有重要影響。因此，無

2、論是新車出廠檢測(cè)還是在用車輛，都將其作為重點(diǎn)測(cè)試項(xiàng)目之一。二、制動(dòng)性能檢測(cè)的原理：二、制動(dòng)性能檢測(cè)的原理：汽車制動(dòng)性主要由制動(dòng)效能、制動(dòng)抗熱衰退性和制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性三方面來評(píng)價(jià)。其中，制動(dòng)效能是指汽車迅速降低行駛速度直至停車的能力，是制動(dòng)性能最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)，由制動(dòng)力、制動(dòng)減速度、制動(dòng)距離和制動(dòng)時(shí)間來評(píng)定。制動(dòng)性能的檢測(cè)通?？煞譃榈缆窓z測(cè)法和室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)法。與道路檢測(cè)法相比，室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)法具有迅速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、安全、不受外界自然條件限制。試驗(yàn)重復(fù)性好和能定量地指示出各車輪的制動(dòng)力或制動(dòng)距離等優(yōu)點(diǎn)。因此，采用了制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)制動(dòng)性能的方法。汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)型式多樣，按原理分為反力式和慣性式，

3、按試驗(yàn)臺(tái)支承車輪型式可分為滾筒式和平板式。目前用的最多的是反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)。汽車制動(dòng)力是指汽車制動(dòng)時(shí)，通過車輪制動(dòng)器的作用，地面提供的對(duì)車輪的切向阻力。汽車在制動(dòng)力作用下迅速降低車速以至停車。對(duì)于一定質(zhì)量的汽車來說，制動(dòng)力越大，制動(dòng)減速度越大，所以制動(dòng)力是從本質(zhì)上評(píng)價(jià)汽車制動(dòng)性能的參數(shù)。制動(dòng)力對(duì)汽車的制動(dòng)性能具有決定性的影響。進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，被檢測(cè)汽車駛上試驗(yàn)臺(tái)，車輪置于主、從動(dòng)滾筒之間，放下舉升器。通過延時(shí)電路啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速器、鏈傳動(dòng)和主、從東滾筒帶動(dòng)車輪低速轉(zhuǎn)動(dòng)。車速穩(wěn)定后，駕駛員踩上制動(dòng)踏板，車輪在車輪制動(dòng)器的摩擦力矩 tu 作用下開始減速。此時(shí)，滾筒對(duì)輪胎邊緣作用有切向的制動(dòng)力，根

4、據(jù)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律即作用力與反作用力定律知輪胎對(duì)滾筒有大小相等、方向相反的反作用力。在 f1和 f2的作用下，測(cè)力杠桿端的力經(jīng)傳感器化為與制動(dòng)力大小成比例的電信號(hào)，傳輸?shù)较鄳?yīng)的數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，最終輸入并記錄在主機(jī)中。在采集一定的數(shù)據(jù)后，主機(jī)發(fā)出指令使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，以保護(hù)車輪，期間第三滾筒的轉(zhuǎn)速傳感器起著至關(guān)重要的作用，檢測(cè)結(jié)束后，車輛即可駛出制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)。圖 1 為被測(cè)車輪在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行制動(dòng)時(shí)的受力情況。根據(jù)力學(xué)平衡原理可列：g 為輪重; n 、n 為滾筒對(duì)車輪的支撐反力；f 、f 是滾筒與車輪間產(chǎn)生的摩擦力即制動(dòng)力；f 為支撐在地面的非測(cè)試車輪通過車橋?qū)κ軝z車輪軸的作用水平推力；是摩擦角；是車輪與

5、滾筒間所構(gòu)成的夾角,即安置角;l 為前、后滾筒中心圖 1 滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的受力關(guān)系 gfnnfnnffnnfnnsincossincoscossincossin22112211221sin1sincossincosffgffn 2sin1sincossincos22ffffgn當(dāng)車輪制動(dòng)時(shí)，試驗(yàn)臺(tái)提供的制動(dòng)力極限值為： cos1221fffgfnnffmas制動(dòng)距離是指汽車在規(guī)定的道路條件、規(guī)定的初使速度下緊急制動(dòng)時(shí)，從腳接觸制踏板起至汽車停止時(shí)汽車駛過的距離。它包括制動(dòng)系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間，制動(dòng)力增加時(shí)間和最大制動(dòng)力持續(xù)制動(dòng)時(shí)間內(nèi)行駛的距離。其制2t 2t動(dòng)距離可估算為： xboogfgvttvs

6、92.25216.32 22制動(dòng)減速度是指汽車制動(dòng)時(shí)，汽車速度下降的快慢程度，其制動(dòng)減速度j 與汽車制動(dòng)力的關(guān)系可用下式表示：xbf xbfggj 汽車制動(dòng)過程的經(jīng)歷時(shí)間，如圖 2 所示。圖 2 制動(dòng)過程曲線示意圖（實(shí)線表示左制動(dòng)，虛線表示右制動(dòng)）主要的檢測(cè)方法除了反力式滾筒檢測(cè)方法外，還有慣性式制動(dòng)檢測(cè)方法。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、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

7、的慣性，因而滾筒表面將相對(duì)于車輪移過一定距離。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。 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 2 所示。 圖 2 雙軸慣性式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)圖 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)液壓缸 18-鎖緊液壓缸 19-第三滾筒 20-第三滾筒調(diào)節(jié)器 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

8、離可用液壓缸 17 調(diào)節(jié)，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

9、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)向后竄出，在后滾筒組后裝有第三滾筒 19。三、制動(dòng)性能檢測(cè)的機(jī)構(gòu)：三、制動(dòng)性能檢測(cè)的機(jī)構(gòu)：由于反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)具有以下：造價(jià)低；齒槽式滾筒（表面經(jīng)鍍鉻或其它耐磨處理）耐磨性好，使用壽命能達(dá) 10 年以上；對(duì)輪胎磨損小。滾筒表面粘砂（或采取其它處理工藝）附著系數(shù)高測(cè)試能力強(qiáng)；測(cè)試速度較高,制動(dòng)測(cè)試穩(wěn)定性好；滾筒直徑大，車輪與滾筒接觸面增大，遲滯損失減小等優(yōu)點(diǎn)。因此，我使用的機(jī)構(gòu)為反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)。3.13.1 反力式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖：反力式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖： 反力式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖 3 所示。圖 3 反力式制動(dòng)檢驗(yàn)

10、臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)是一種低速靜態(tài)測(cè)立式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，以各車輪的制動(dòng)力作為檢測(cè)參數(shù)，由滾筒裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、舉升裝置、測(cè)量裝置、指示與控制裝置等組成，各部分之間的關(guān)系如下： 滾筒裝置：有左右獨(dú)立裝置的兩對(duì)滾筒構(gòu)成，可以單獨(dú)測(cè)試同一軸左右車輪的制動(dòng)力。被測(cè)車輪置于兩滾筒之間，滾筒相當(dāng)于活動(dòng)路面，用來支撐被檢車輪并在制動(dòng)時(shí)承受和傳遞制動(dòng)力。 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)轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)減速器驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒，主動(dòng)滾筒有通過鏈傳動(dòng)帶動(dòng)從動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)。 舉升裝置：由舉升器、舉升板和控制開關(guān)等組成。其功用是使汽車平穩(wěn)地進(jìn)入試驗(yàn)臺(tái)。 測(cè)試裝置：主要由測(cè)力桿和傳感器組成。被測(cè)車輪制動(dòng)時(shí)，測(cè)力桿和減

11、速器殼體起繞主動(dòng)滾筒軸線擺動(dòng)，傳感器將測(cè)力桿傳來的與制動(dòng)力比例的力變?yōu)殡娦盘?hào)輸送到指示與制動(dòng)裝置。 指示與控制裝置：目前制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)控制裝置大多數(shù)采用電子式。為提高自動(dòng)化與智能化程度，有的控制裝置中配置計(jì)算機(jī)。指示裝置有指針式和數(shù)字顯示式兩種。帶計(jì)算機(jī)的控制裝置多配置數(shù)字顯示器，但也有配置指針式指示儀表的。圖 4 制動(dòng)力測(cè)試原理圖3.23.2 傳感器：傳感器： 傳感器是一種轉(zhuǎn)換裝置，是以一定精度將被測(cè)的物理量轉(zhuǎn)換為與之相對(duì)應(yīng)的容易檢測(cè)、傳輸或處理的信號(hào)的裝置。傳感器裝置技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的主要內(nèi)容之一，深入研究傳感器的類型、原理和應(yīng)用，研究開發(fā)新型傳感器對(duì)科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)過程中的自動(dòng)控制和智能化發(fā)

12、展，以及不斷提高人類認(rèn)識(shí)自然都具有重要的現(xiàn)代意義，為適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界很多國家都將傳感器技術(shù)列為現(xiàn)代的關(guān)鍵技術(shù)之一。 制動(dòng)檢測(cè)儀主要有以下各傳感器所構(gòu)成：加速度傳感器，制動(dòng)踏板力傳感器及數(shù)據(jù)采集，微機(jī)處理器 c8051f206、lcd 顯示器/鍵盤、微機(jī)打印機(jī)、串行通信及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等組成，其硬件組成框圖如圖 5 所示：. 圖 5 制動(dòng)檢測(cè)儀（有各種傳感器所組成）的硬件組成框圖3.2.13.2.1 微處理器選擇：微處理器選擇：經(jīng)分析，我們決定采用 c8051f206 單片機(jī)。c8051f206 芯片具有如下優(yōu)點(diǎn)：一是運(yùn)行速度快。該芯片采用流水線指令結(jié)構(gòu)，70%指令的執(zhí)行時(shí)間為 1 個(gè)或2

13、 個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期，當(dāng)工作在最大系統(tǒng)時(shí)鐘頻率 25mhz 時(shí)，執(zhí)行速度可達(dá)25mips；二是 adc 輸入口較多。最多可達(dá) 32 個(gè) 12 位 adc 輸入，每個(gè)引腳都可被配置為 adc 輸入。且采樣速率 100ksps，不必外加 adc 芯片就能滿足需要；三是片內(nèi)存儲(chǔ)空間大。該片具有 8kb 的 flash 存儲(chǔ)器，256 b 數(shù)據(jù)sram 和 1024 b 的 xram；四是調(diào)試方便。該片片內(nèi)支持 jtag 調(diào)試功能。五是安全機(jī)制可靠。該片具有 7 種復(fù)位源，大大提高了運(yùn)行可靠性，并利用jtag 口編程對(duì)芯片加密，提高了系統(tǒng)的保密性；六是具有工業(yè)級(jí)工作溫度范圍，能滿足系統(tǒng)的使用要求。3.2.

14、23.2.2 加速度傳感器的選擇：加速度傳感器的選擇： 加速度傳感器選擇摩托羅拉公司的 2260d，該傳感器用單一 5 伏電源，測(cè)量范圍為1.5g，對(duì)應(yīng)輸出直流電壓范圍為 1.3-3.7 伏，線性度好，無須放大即可與單片機(jī)方便連接。加速度傳感器踏板開關(guān)max756at24c256微機(jī)打印機(jī)ds1302rs232lcd 顯示器/鍵盤c8051f206單片機(jī)3.2.33.2.3 lcdlcd 顯示器的選擇：顯示器的選擇：lcd 顯示器選擇 lm3033b，該液晶顯示模塊均是使用帶中文字庫 st7920控制器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。主要特性有：內(nèi)置漢字字庫、提供 8192 個(gè) 1616 點(diǎn)陣漢字（簡(jiǎn)體）、內(nèi)置 1

15、28 個(gè) 168 點(diǎn)陣字符、繪圖顯示畫面提供一個(gè) 64256 點(diǎn)的繪圖區(qū)域 gdram、含 cgram 提供 2 組軟件可編程的 1616 點(diǎn)陣造字功能、單5v 電源供電、顯示分辨率：12864 點(diǎn)。3.2.43.2.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及時(shí)間芯片選擇：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及時(shí)間芯片選擇：該儀器為便攜式道路測(cè)試儀器，所以需要大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，為便于接口及數(shù)據(jù)保存，選用 at24c256 非易失串口存儲(chǔ)器。用于保存最多 256 次測(cè)試結(jié)果。時(shí)間芯片選擇 ds1302 用于保存每次測(cè)試的日期和時(shí)間。3.33.3 制動(dòng)性能檢測(cè)檢測(cè)臺(tái)的設(shè)計(jì)：制動(dòng)性能檢測(cè)檢測(cè)臺(tái)的設(shè)計(jì)： 相比于其他類型的檢臺(tái)，由于慣性式滾筒制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、

16、體積小、易于控制、操作方便，因此檢測(cè)臺(tái)的采用滾筒慣性式設(shè)計(jì)，檢測(cè)參數(shù)有制動(dòng)距離和跑偏量。3.3.13.3.1 關(guān)于部分檢測(cè)量的一些基本計(jì)算關(guān)于部分檢測(cè)量的一些基本計(jì)算 不同類型的檢測(cè)臺(tái)需要檢測(cè)的汽車制動(dòng)性能的要求是不一樣的，因此在檢測(cè)汽車性能之前根據(jù)所檢測(cè)的汽車相關(guān)的信息計(jì)算出所設(shè)計(jì)的檢測(cè)臺(tái)，從而比較精確地測(cè)出所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)出汽車的性能。我所設(shè)計(jì)的檢測(cè)臺(tái)需要計(jì)算以下幾個(gè)數(shù)據(jù)來體現(xiàn)汽車的綜合性能：（1）工作機(jī)所需功率及所需的轉(zhuǎn)速wp wn kw r/min 9550wwtnp dvnw100060r/min 44.56 3007 . 0100060100060dvnw kw199. 495

17、5059.449009550wwtnpv -傳送速度; d -鼓輪直徑; t-鼓輪軸所需的功率(2)從電動(dòng)機(jī)傳送到工作機(jī)器的總效率 n 4321帶傳動(dòng) v 帶的效率=0.940.97 取= 0.9511一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率=0.980.995 取= 0.9922一對(duì)齒輪傳動(dòng)的效率=0.960.98 取= 0.9733聯(lián)軸器的效率=0.990.995 取= 0.9944 85. 099. 097. 099. 095. 023423321(3) 電動(dòng)機(jī)的輸出功率dp kw94. 485. 0199. 4wdpp(4)電動(dòng)機(jī)的額定功率ped 取 p ed= 5.5 kw 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇： wlh

18、vdniiin其中: -電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速; iv -v 帶的傳動(dòng)比; dn -高速齒輪的傳動(dòng)比； -低速齒輪的傳動(dòng)比; hili-工作機(jī)的轉(zhuǎn)速；展開式雙級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比 wn=936；選取 v 帶傳動(dòng)比 =24lhii iv=802.6264259.44*36*459.44*9*2wlhvdniiin0.96 r/min飛輪滾筒的質(zhì)量和軸徑：傳送速度 v= 0.7 m/s ，鼓輪直徑 d= 300 mm ，鼓輪軸所需扭矩 t=900nm制動(dòng)距離是在規(guī)定的初速度下急踩制動(dòng)踏板，從腳接觸制動(dòng)踏板至車輛停住時(shí)行駛過的距離。由于已得到實(shí)時(shí)車速，所以制動(dòng)距離是實(shí)時(shí)車速的積分。 （1）式中，s 為制動(dòng)距離

19、(m); v 為制動(dòng)初速度(km/h)；t 為協(xié)調(diào)時(shí)間(s)；i 為制動(dòng)減速度(m/s2)。3.3.23.3.2 根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)的基本結(jié)構(gòu) 根據(jù)測(cè)試出的數(shù)據(jù)，我設(shè)計(jì)的檢測(cè)臺(tái)基本結(jié)構(gòu)如圖 6 所示。1電機(jī) 2、 、3、5傳動(dòng)鏈 4滾筒組 6光電式傳感器 7電磁離合器 8機(jī)架 圖 6測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的局部圖如圖 7：設(shè)計(jì)出的檢測(cè)臺(tái)基本組成由以下各部分：檢測(cè)臺(tái)由電機(jī)、傳動(dòng)鏈、滾筒、光電式傳感器、電磁離合器、底架和控制裝置（圖 6）組成。電機(jī)是用來提供動(dòng)力。傳動(dòng)鏈包括皮帶盤、兩個(gè)皮帶輪、四根軸、兩條鏈條、四個(gè)鏈輪組成，一起用來傳遞動(dòng)力。兩個(gè)皮帶輪用來減小電機(jī)提供給

20、滾筒組的轉(zhuǎn)速。鏈輪和鏈條大齒輪小齒輪用來確保每一組滾筒組的主從滾筒轉(zhuǎn)速相同。滾筒組由 4 個(gè)大小相同的滾筒分為左右兩組組成，用來傳遞動(dòng)力帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)、傳遞制動(dòng)力、承重和模擬汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣量。滾筒表面經(jīng)切削加工形成溝槽，用來提高滾筒表面的附著系數(shù)使達(dá)到 0.65 左右。光電式轉(zhuǎn)速傳感器用來測(cè)定滾筒轉(zhuǎn)速和制動(dòng)距離。電磁離合器結(jié)合光電式傳感器用來使左右滾筒組在達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)速后分離開來?？刂蒲b置主要有計(jì)算機(jī)、放大器、a/d 轉(zhuǎn)換器、數(shù)字顯示器和打印機(jī)等組成，用來對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、處理和顯示并打印出來。機(jī)架是用來安裝檢測(cè)臺(tái)，具有好的剛度和相應(yīng)的強(qiáng)度。3.3.33.3.3 制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)的基本運(yùn)行原理制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)的

21、基本運(yùn)行原理: :在進(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)，將一對(duì)車輪置于主、從動(dòng)滾筒之間并將另一對(duì)車輪用東西卡住，防止在踩下剎車后卡丁車向后運(yùn)動(dòng)。起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速器、鏈傳動(dòng)和主、從動(dòng)滾筒帶動(dòng)車輪低速旋轉(zhuǎn)，待車輪轉(zhuǎn)速達(dá)到 30km/h 并穩(wěn)定后，光電式傳感器把信號(hào)傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)經(jīng)分析處理后切斷電機(jī)電源、使電磁離合器分離并提示駕駛員踩下制動(dòng)踏板。滾筒在車輪制動(dòng)器的摩擦力矩作用下開始減速旋轉(zhuǎn)，直到完全停止下來。光電式傳感器發(fā)出的電信號(hào)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(jì)算機(jī)采集、貯存和處理后，計(jì)算出制動(dòng)距離和跑偏量由數(shù)碼顯示并由由打印機(jī)打印出來。3.3.43.3.

22、4 測(cè)試檢測(cè)臺(tái)系統(tǒng)的硬件組成：測(cè)試檢測(cè)臺(tái)系統(tǒng)的硬件組成：測(cè)試檢測(cè)臺(tái)的檢測(cè)主要功能是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)、相互配合所完成的。其硬件系統(tǒng)主要是由測(cè)量控制模塊、信息采集模塊和信息處理模塊等三部分構(gòu)成的。測(cè)量控制裝置主要有計(jì)算機(jī)、變頻器、串口轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)機(jī)（有時(shí)測(cè)低速時(shí)加減速器）等器件組成；信息采集裝置由軸式編碼器和數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成；信息處理裝置主要用在于計(jì)算機(jī)的編程控制，軟件設(shè)計(jì)等；數(shù)據(jù)處理功能包括控制曲線圖的顯示，制動(dòng)距離的計(jì)算，車輛跑偏量的計(jì)算以及數(shù)據(jù)保存等。如圖8 所示，為硬件系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)關(guān)系。圖 8 測(cè)試檢測(cè)臺(tái)系統(tǒng)的硬件組成結(jié)構(gòu)3.3.53.3.5 測(cè)試檢測(cè)臺(tái)的硬件組成及器件選型測(cè)

23、試檢測(cè)臺(tái)的硬件組成及器件選型：測(cè)試檢驗(yàn)臺(tái)中的硬件系統(tǒng)中的器件主要是由電動(dòng)機(jī)、編碼器、數(shù)據(jù)采集卡、變頻器、減速器等組成的。下面將會(huì)根據(jù)計(jì)算的結(jié)果來確定各種器件的類型。電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)：y 系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)其效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、起動(dòng)性能較好、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)均能滿足工作條件和使用條件。根據(jù)需要運(yùn)送型砂，為防止型砂等雜物掉入電動(dòng)機(jī)，故選用封閉式電動(dòng)機(jī)。根據(jù)本裝置的安裝需要和防護(hù)要求，采用臥式封閉型電動(dòng)機(jī)。 y(ip44)籠型封閉自扇冷式電動(dòng)機(jī),具有防止灰塵或其他雜物侵入之特點(diǎn)。故優(yōu)先選用臥式封閉型 y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。依照上面理論計(jì)算選用下列型號(hào)：電動(dòng)機(jī)型號(hào) y132s-

24、4 額定功率 kw 5.5 同步轉(zhuǎn)速 r/min 1500最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 2.3 滿載轉(zhuǎn)速 r/min 1440 質(zhì)量 kg 68編碼器：編碼器：一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)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(cè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)角速度。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。由于不需要定位軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所以采用增量式編碼器。其計(jì)數(shù)起點(diǎn)任意設(shè)定，可實(shí)現(xiàn)多圈無限累加和測(cè)量。編碼器軸轉(zhuǎn)一圈會(huì)輸出固定的脈沖，脈沖數(shù)由編碼器光柵的線數(shù)決定。 數(shù)據(jù)采集卡：數(shù)據(jù)采集卡：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)

25、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。 變頻器：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）。頻率是電機(jī)供電電源的電信號(hào)，所以該值能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。保證變頻精度以保證電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的精準(zhǔn)度，同時(shí)考慮變頻倍數(shù)范圍及反饋裝置的復(fù)雜程度等綜合因素，我們選用富士 frn0.75e1s-7c 電壓矢量型變頻器，市場(chǎng)

26、價(jià)約 1130 元。其參數(shù)如下：輸入電壓等級(jí) 容量 輸入交流電壓三相 400v 0.4-3.7kw 三相 380-480v/50，60hz減速器：減速器：減速器的作用是減速增扭，其減速比根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和滾筒的測(cè)試轉(zhuǎn)速確定。由于測(cè)試車速較低，滾筒的轉(zhuǎn)速也較低，一般在 40-100r/min范圍。因此要求減速器減速比較大，一般采用兩級(jí)齒輪減速或一級(jí)蝸輪桿減速與一級(jí)齒輪減速。光電碼盤：光電碼盤：采用光電碼盤進(jìn)行檢測(cè)。光電碼盤測(cè)距基本原理如圖 9 所示。旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)，碼盤上刻有許多狹縫，碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)射光透過狹縫被接受元件接受。用計(jì)數(shù)器對(duì)接受到的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。用這種方案能很精確的算出小車已經(jīng)走過的距離。 圖 9 光電碼盤測(cè)距的基本原理圖3.3.63.3.6 硬件系統(tǒng)各器件工作的整體流程圖硬件系統(tǒng)各器件工作的整體流程圖 硬件系統(tǒng)各器件是通過下圖的關(guān)系完成測(cè)試檢測(cè)臺(tái)的復(fù)雜過程的。在轉(zhuǎn)速調(diào)整過程中，通過計(jì)算機(jī)的調(diào)節(jié)與控制使變頻器，變頻器則通過兩個(gè)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)左右兩輪的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，其整個(gè)過程是通過數(shù)據(jù)采集卡的采集數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的。子兩滾筒轉(zhuǎn)速相同時(shí)，由數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集過程，也即制動(dòng)性能檢測(cè)的真正過程。 圖 10 硬件各系統(tǒng)工作的整個(gè)流程圖3.43.4 信號(hào)采集與處理：信號(hào)采集與處理：在“中介”數(shù)據(jù)采集卡采集數(shù)據(jù)以及信號(hào)之后，計(jì)算機(jī)及相關(guān)的硬件系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的處理流程如圖