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1、单轴反力式滚筒制动试验台一、基本结构单轴反力式滚筒制动试验台的结构简图如图 1 所示。它由结构完全相同的左右两套车轮制动力测试单元和一套指示、控制装置组成。每一套车轮制动力测试单元由框架( 有的试验台将左、右测试单元的框架制成一体) 、驱动装置、滚筒组、举升装置、测量装置等构成。图 1 单轴反力制反试验台原理1. 驱动装置驱动装置由电动机、 减速器和链传动组成。电动机经过减速器两级减速后驱动( 或再通过链传动，见图 2) 主动滚筒，主动滚筒通过链传动带动从动滚筒旋转。减速器输出轴与主动滚筒共用一轴，减速器壳体为浮动连接( 即可绕主动滚筒轴自由摆动。或如图 2 所示，电动机枢轴与减速器输出轴同心
2、，减速器壳与电动机壳连成一体，电动机枢轴与减速器输出轴分别通过滚动轴承及轴承座支承在框架上，减速器壳与电动壳可绕支承轴线自由摆动) 。图 2 车轮制动力测试单元由于制动试验台测试车速很低，日本齿槽式一般为0.1-0.18km/h，而欧洲式为2.0-5km/h 。滚筒的直径较小。因此驱动电动机的功率较小，如日本式试验台电动机功率为20.7 - 22.2kw，而欧洲式试验台电动机功率为23- 211kw 。减速器的作用是减速增矩，其减速比根据电动机的转速和滚筒测试转速确定。由于测试车速低，滚筒转速也较低，一般在40-10Or/min范围 ( 日本式试验台转速则更低，甚至低于10r/min) 。因此
3、要求减速器减速比较大，一般采用两级齿轮减速或一级蜗轮蜗杆减速与一级齿轮减速。2.滚简组每一车轮制动力测试单元设置一对主、从动滚筒。每个滚筒的两端分别用滚动轴承与轴承座支承在框架上，且保持两滚筒轴线平行。滚筒相当于一个活动的路面，用来支承被检车辆的车轮，并承受和传递制动力。汽车轮胎与滚筒间的附着系数将直接影响制动试验台所能测得的制动力大小。为了增大滚筒与轮胎间的附着系数，滚筒表面都进行了相应加工与处理，目前采用较多的有下列5种: 1）开有纵向浅槽的金属滚筒。在滚筒外圆表面沿轴向开有若干间隔均句、有一定深度的沟槽。这种滚筒表面附着系数最高可达0.65 。 在制动试验车轮抱死时容易剥伤轮胎。当表面磨
4、损且沾有油、水时附着系数将急剧下降。2）表面粘有熔烧铝矾土砂粒的金属滚筒。这种滚筒表面无论干或湿时其附着系数可达0.8 。3）表面具有嵌砂喷焊层的金属滚筒。喷焊层材料选用NiCrBSi 自熔性合金粉末及钢砂。这种滚筒表面新的时候其附着系数可达0.9 以上，其耐磨性也较好。4）高硅合金铸铁滚筒。这种滚筒表面带槽、耐磨，附着系数可达0.7-0.8 ，价格便宜。5） 表面带有特殊水泥覆盖层的滚筒。这种滚筒比金属滚筒表面耐磨。表面附着系数可达0.7-0.8。但表面易被油污与橡胶粉粒附着，使附着系数降低。滚简直径与两滚筒间中心距的大小，对试验台的性能有较大影响。滚筒直径增大有利于改善与车轮之间的附着情况
5、，增加测试车速，使检测过程更接近实际制动状况。但必须相应增加驱动电机的功率。而且随着滚简直径增大，两滚筒间中心距也需相应增大，才能保证合适的安置角。这样使试验台结构尺寸相应增大，制造要求提高。有的滚筒制动试验台在主、从动滚筒之间设置一直径较小，既可自转又可上下摆动的第一滚筒，平时由弹簧使其保持在最高位置。而在设置有第三滚筒的制动试验台上大都取消了举升装置。在第二滚筒上装有转速传感器。在检验时，被检车辆的车轮置于主、从动滚筒上的同时压下第三滚筒，并与其保持可靠接触。控制装置通过转速传感器即可获知被测车轮的转动情况。当被检车轮制动，转速下降至接近抱死时，控制装置根据转速传戚器送出的相应电信号使驱动
6、电动机停止转动，以防止滚筒剥伤轮胎和保护驱动电机。第三滚筒除了上述作用外，有的试验台上还作为安全保护装置用，只有当两个车轮制动测试单元的第三滚筒同时被压下时，试验台驱动电机电路才能接通。3.制动力测量装置制动力测量装置主要由测力杠杆和传感器组成。测力杠杆一端与传感器连接，另一端与减速器壳体连接， 被测车轮制动时测力杠杆与减速器壳体将一起绕主动滚筒( 或绕减速器输出轴、电动机枢轴，见图 2) 轴线摆动。传感器将测力杠杆传来的、与制动力成比例的力( 或位移 ) 转变成电信号输送到指示、控制装置。传感器有应变测力式、自整角电机式、电位计式、差动变压器式等多种类型。日本式制动试验台多采用自整角电机式测
7、量装置，而欧洲式以及近期国产制动试验台多用应变测力式传感器。4.举升装置为了便于汽车出入制动试验台，在主、从动两滚筒之间设置有举升装置。该装置通常由举升器、举升平板和控制开关等组成。举升器常用的有气压式、电动螺旋式、液压式3 种型式，气压式是用压缩空气驱动气缸中的活塞或使气囊膨胀完成举升作用；电动螺旋式是由电动机通过减速器带动丝母转动，迫使丝杠轴向运动起举升作用。液压式是由液压举升缸完成举升动作。带有第三滚筒的制动试验台不用举升装置。5.指示与控制装置目前制动试验台控制装置都采用电子式。为提高自动化与智能化程度，有的控制装置中配置计算机。指示装置有指针式和数字显示式两种。带计算机的控制装置多配
8、置数字显示器，但也有配置指针式指示仪表的。带计算机的指示与控制装置主要由计算机、放大器、A/D 转换器、数字显示器和打印机等组成，其控制框图如图 3 所示。图 3 计算机控制框图指针式指示仪表有两种型式，一种是一轴单针式，如图 4 所示；另一种是一轴双针式如图 5 所示。采用一轴单针式指示仪表时，则每一车轮测试单元需配置一个指示仪表，分别指示左右轮的制动力；采用一轴双针式指示仪表时，则左、右车轮测试单元指示装置共用一刻度盘，两根表针分别指示左、右轮的制动力，所谓一轴双针，实际上是由一根实心轴与一根空心轴套装在一起，两根表针套在各自的转轴上，如手表的秒针、分针一样，它的优点是容易读出制动过程差(
9、 剪力差 ) 。目前指示装置向大型点阵显示屏或大表盘、大刻度方向发展，以使检测人员在较远距离处也清晰易读。图 4图 5 TOP二、工作原理进行车轮制动力检测时，被检汽车驶上制动试验台，车轮置于主、 从动滚筒之间， 放下举升器 ( 或压下第三滚筒，装在第三滚筒支架下的行程开关被接通) 。通过延时电路起动电动机，经减速器、链传动和主、从动滚筒带动车轮低速旋转，待车轮转速稳定后驾驶员踩下制动踏板。车轮在车轮制动器的摩擦力矩Tu 作用下开始减速旋转。此时电动机驱动的滚筒对车轮轮胎周缘的切线方向作用制动力 Fx1、Fx2以克服制动器摩擦力矩，维持车轮继续旋转。与此同时车轮轮胎对滚筒表面切线方向附加一个与
10、制动力方向反向等值的反作用力Fx1、Fx2，在 Fx1、 Fx2形成的反作用力矩作用下，减速器壳体与测力杠杆一起朝滚筒转动相反方向摆动，测力杠杆一端的力或位移经传感器转换成与制动力大小成比例的电信号。从测力传感器送来的电信号经放大滤波后，送往A/D 转换器转换成相应数字量，经计算机采集、存贮和处理后，检测结果由数码管显示或由打印机打印出来。打印格式与内容由软件设计而定。一般可以把左、右轮最大制动力、制动力和、制动力差、阻滞力和制动力- 时间曲线等一并打印出来。在制动过程中，当左、右车轮制动力和的值大于某一值( 如 50 daN时，计算机即开始采集数据，采集过程所经历时间是一定的( 如 3s)
11、。经历了规定的采集时间后，计算机发出指令使电动机停转，以防止轮胎剥伤。在有第三滚筒的制动试验台上，在制动过程中第三滚筒的转速信号由传感器转变成电信号后输入计算机，计算车轮与滚筒之间的滑差率。当滑差率达到一定值 (如 25%)时， 计算机发出指令使电动机停转。如车轮不驶离制动台，延时电路将电动机关闭3-1Os后又自动启动。检测过程结束，车辆即可驶出制动试验台。由于制动力检测技术条件要求是以轴制动力占轴荷的百分比来评判的，对总质量不同的汽车来说是比较客观的标准。为此除了设置制动试验台外，还必须配备轴重计或轮重仪，有些复合式滚筒制动试验台装有轴重测量装置。其称重传感器( 应变片式 ) 通常安装在每一
12、车轮测试单元框架的4 个支承脚处。GB7258-1997机动车安全运行技术条件中定义制动协调时间是从驾驶员踩下制动踏板的瞬间作为起始计时点，为此，在制动测试过程中必须由驾驶员通过套装在汽车制动踏板上的脚踏开关向试验台指示、控制装置发出一个“ 开关 “ 信号，开始时间计数，直至制动力与轴荷之比达到标准规定值的 75% 时瞬间为止。这段时间历程即为制动协调时间，通常可以通过试验台的计算机执行相应程序来实现。目前，采用的反力式滚筒制动试验台对具有防抱死(ABS)系统的汽车制动系的制动性能，还无法进行准确的测试。主要原因是这些试验台的测试车速较低，一般不超过5km/h，而现代防抱死系统均在车速10km
13、/h-20km/h 以上起作用，所以在上述试验台上检测车轮制动力时，车辆的防抱死系统不起作用，只能相当于对普通的液压制动系统的检测过程。有的反力式滚筒制动试验台可以选择每一车轮制动力测试单元的滚筒旋转方向。两个测试单元的滚筒既可同向正转、同向反转，又可以一正一反。具有这种功能的试验台可以检测多轴汽车并装轴( 如三轴汽车的中轴和后轴，真间没有轴间差速器) 的制动力。测试时使左、右车轮制动测试单元的滚筒转动方向一正一反，只采集正转时的制动力数据，这样可以省去试验台前、后设置自由滚筒装置。这是因为驱动轴内有轮间差速器的作用，当左、右车轮反向等速旋转时差速器壳与主减速器将不会转动。所以当被检测轴车轮被
14、滚筒带动时，另一在试验台外的驱动轴将不会被驱动。而对于装有轴间差速器的双后轴汽车可在一般的反力式滚筒制动台上逐轴测试每车铀的车轮制动力。TOP三、使用方法反力式滚筒制动试验台的型号不同，其使用方法也不同，在使用前一定要认真阅读试验台的使用说明书。按照使用说明书的规定进行正确操作。一般制动试验台的使用方法如下：1.测试前的准备(1)试验台的准备：检查试验台滚筒上有无泥、水、油等杂物，如有则应清除干净。使滚筒在无负荷状态下运转，检查并调整仪表指针零位。检查举升器动作是否灵活，如动作阻滞或有漏气部位应进行检修。举升器是否在升起位置。否则应使举升器升起到位。检查各指示灯工作是否正常。检查各种导线有无因
15、损伤造成接触不良现象。(2)被测车辆的准备：核实汽车各轴轴荷，确保被测汽车车轴轴荷在试验台允许载荷范围内。检查轮胎是否粘有泥、水、油污等杂物。要特别注意检查轮胎花纹内或后轴双轮胎间嵌入的小石子与石块，应清除干净。检查轮胎气压，使其符合出厂规定值。2.测试步骤接通试验台总电源，按说明书要求预热至规定时间。汽车从其纵向中心线与滚筒轴线垂直的方向驶入试验台。先前轴，再后轴，使车轮处于两滚筒之间的举升平板上。汽车停稳后，变速器置于空档位置，脚、手制动处于放松状态，能测制动协调时间的试验台还应将脚踏开关套装在制动踏板上。降下举升平板，至轮胎与举升平板完全脱离为止。起动电动机，使滚筒带动车轮旋转，待转速稳
16、定后，从仪表上读取车轮阻滞力数值。踩下制动踏板，从指示仪表上读取最大制动力值，并打印检测结果，一般试验台在1.5-3.Os后或第三滚筒发出车轮即将抱死的信号后滚简自动停转。升起举升平板，驶出已测车轴，按上述相同方法继续进行检测。所有车轴的脚制动及驻车制动性能检测完毕后，升起举升平板，汽车驶出试验台。切断试验台总电源。TOP四、制动试验台的维护1.每周维护除了进行使用前的维护项目外，还应检查滚筒轴承座和减速器、电动机等支承轴承座处的螺栓是否松动，否则应予紧固。2.每季维护除进行每周维护项目外，还应检查滚筒轴承处的润滑情况。如有脏污或干涸时，应按厂家规定的油品加注润滑脂。3.每半年维护除进行每季维护项目外，还应进行如下项目的维护：(1)检查滚筒有无运转杂音或损伤，否则应予修理。(2)检查减速器内润滑油的贮油量及脏污程度。否则应按厂家规定的油品进行补充或更换。(3)拆下链条罩，检查链条脏污和张紧情况。链条脏污时要彻底清洗、润滑。若松紧度不| 合适应重新调整张紧，若链条磨损严重时应予更换。4.每年维护除进行每半年
