卡丁車制動(dòng)檢測(cè)的部分細(xì)節(jié)11

1、 12/12 一、制動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介制動(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。據(jù)統(tǒng)計(jì) ,由車輛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。在我們此次卡丁車制動(dòng)試驗(yàn)中主要是設(shè)計(jì)一個(gè)獲得卡丁車制動(dòng)距離和檢驗(yàn)卡丁車在制動(dòng)過(guò)程中是否有跑偏的方案?？ǘ≤囍苿?dòng)原理反力滾筒制動(dòng)原理國(guó)標(biāo)規(guī)定 ,機(jī)動(dòng)車可通過(guò)路試或臺(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(lái)評(píng)價(jià)制動(dòng)性能。

2、路試法雖然實(shí)際、簡(jiǎn)便 ,但也存在許多問(wèn)題 ,例如受天氣、道路狀況等因素的影響 ,試驗(yàn)重復(fù)性較差，而且只能對(duì)制動(dòng)性能做定性分析 ,無(wú)法獲得定量數(shù)據(jù).。臺(tái)試法在室進(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(guò)程 ,在國(guó)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(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和平板式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái).由于反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)所需場(chǎng)地小 , 設(shè)備造價(jià)低 , 測(cè)試方便 , 因此目前成為我國(guó)各類檢測(cè)站測(cè)量機(jī)動(dòng)車制動(dòng)性能的主要設(shè)備;平板式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)接近實(shí)際道路狀況 ,臺(tái)面上制動(dòng)時(shí)車輪的受力情況與路面上制動(dòng)時(shí)車輪的受力情況很相似 ,使測(cè)試結(jié)果更接近

3、實(shí)際情況 ,但平板式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)對(duì)傳感器、檢定工具、測(cè)試方法等有較嚴(yán)格的要求 ,使得造價(jià)升高、測(cè)試難度增加.綜合考慮各種因素，在此次試驗(yàn)中我選取反力式滾筒試驗(yàn)臺(tái)。1、雙滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)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。通過(guò)延時(shí)電路起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速器、鏈傳動(dòng)和主、從動(dòng)滾筒帶動(dòng)車輪低速旋轉(zhuǎn)，待車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后踩下制動(dòng)踏板。車輪在車輪制動(dòng)器的摩擦力矩作用下開(kāi)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

4、，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)，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(lái)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，檢測(cè)結(jié)果由數(shù)碼顯示或由打印機(jī)打印出來(lái)。打印格式或容由軟件設(shè)計(jì)而定。一般可以把左、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(lái)。 （如下圖，為機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，要求兩個(gè)電機(jī)可以同步驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)不可以干擾，否則影響跑偏量的測(cè)量）2、安置角對(duì)制動(dòng)力檢測(cè)精度的影響用雙滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)小型汽車時(shí) ,往往出現(xiàn)制動(dòng)力過(guò)大的現(xiàn)象 ,而且輪胎直徑越小 ,軸距越短 ,制

5、動(dòng)力值越大。這種現(xiàn)象是由雙滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)引起的。雙滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)所模擬的路面接觸條件與實(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)阻力增加 ,同時(shí)附著系數(shù)下降。雙滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的受力如圖 1 所示 ,它是通過(guò)雙滾筒與被測(cè)車輪間的摩擦力產(chǎn)生的扭矩進(jìn)行測(cè)力的G為輪重; N 、N 為滾筒對(duì)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(dòng)力 ; F為支承在地面的非測(cè)試車輪通過(guò)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(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的受力關(guān)系 由于車輪對(duì)制動(dòng)滾筒的壓力方向與重力方向不同 ,造成壓力增大。被測(cè)車輪壓在制動(dòng)滾筒上后所受的支承反力為N1 、N2 ,顯然式中:r為制動(dòng)滾筒的半徑;R 為車輪半徑。式 1 表明, N1 、N2 兩個(gè)分壓力值的代數(shù)和與輪重總壓力 G的比值,與兩制動(dòng)滾筒的軸距 L、制動(dòng)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(dòng)滾筒上的分力 N1 、N2 相對(duì) G的比值越大 ,造成壓力增值越大。即輪胎半徑越小 ,制動(dòng)檢測(cè)誤差越大。因而用雙滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)小型汽車制動(dòng)時(shí),往往出現(xiàn)制動(dòng)力值過(guò)大的現(xiàn)象,且汽車輪胎直徑越小 ,制動(dòng)力值越大。

7、3、3、試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)中存在測(cè)試狀態(tài)不穩(wěn)定的現(xiàn)象實(shí)踐證明,滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)時(shí),車輪在主從動(dòng)滾筒上的負(fù)載發(fā)生轉(zhuǎn)移,嚴(yán)重時(shí)車輪沿主動(dòng)滾筒爬起,離開(kāi)被動(dòng)滾筒,導(dǎo)致測(cè)試狀態(tài)不穩(wěn)定。測(cè)量制動(dòng)力時(shí),滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),車輪抱死時(shí),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(shí),滾筒的推力制動(dòng)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(shí),車輪將離開(kāi)左滾筒,在此瞬間可建立摩擦力平衡方程 見(jiàn)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(dòng)和滑移,這對(duì)制動(dòng)力的檢測(cè)效果不利;只有當(dāng) P2x =0、P2y =0 時(shí) ,檢測(cè)效果才最佳。由此可見(jiàn) ,安置角 是保證制動(dòng)力測(cè)量精度的關(guān)鍵。安置角由被檢測(cè)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(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的 l 一般不能調(diào)整。因而被檢測(cè)車輪的半徑成為影響制動(dòng)力測(cè)量精度的關(guān)鍵因素。 測(cè)試流程圖硬件平臺(tái)軟件平臺(tái)（可以選擇現(xiàn)有的平臺(tái)也可以自己編寫）軟件平臺(tái)應(yīng)具有的功能：變頻器的啟動(dòng)/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(dòng)信號(hào)采集子程序控制面板人機(jī)交互人機(jī)交互界面應(yīng)該友好，簡(jiǎn)潔方便，盡量實(shí)現(xiàn)大多數(shù)功能的直接控制，可以由自己用編譯語(yǔ)言編寫

9、。計(jì)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(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的裝置稱為“變頻器”（inverter）電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例。所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī)，在工業(yè)領(lǐng)域所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。旋轉(zhuǎn)速度近似地取決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。另外，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。因此，以控制

10、頻率為目的的變頻器，是作為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。其中控制電路完成對(duì)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(duì)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(guò)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(lái)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，在試驗(yàn)中我選擇絕對(duì)式編碼器。絕對(duì)式編碼器原理絕對(duì)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(gè)位置，通過(guò)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(duì)編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是唯一的，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)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(cè)設(shè)備等HYPERLINK /view/423054.htm模擬和HYPERLINK /view/37407.htm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。 本實(shí)驗(yàn)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(diǎn) 16路單端或 8 路差分模擬量輸入, 或組合方式輸入