CN103674376A - 一种驻车拉索实车效率的测量系统及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开了一种拉索实车效率测量系统及测量方法，测量系统包括液压系统、采集系统、力和位移传感器、控制系统、弹簧装置以及支撑装置，其特征在于，带有力和位移传感器的液压系统连接在拉索输入端，带有力和位移传感的弹簧装置连接在拉索输出端，力和位移传感器连接到采集系统，控制系统根据采集系统采集的信息进行数据处理。在整个力传输过程中，通过采集系统采集力和位移的时刻变化值，然后通过数据处理得出效率与力和位移的变化曲线，了解负载效率和位移效率的时刻变化趋势，便于对实际产生的问题分析。

Description

一种驻车拉索实车效率的测量系统及测量方法

技术领域

本发明属于测量领域，具体涉及一种驻车拉索实车效率的测量系统及测量方法，尤其是测量方法的改进。

背景技术

目前，无论是国家标准或者是各企业标准，对乘用车制动拉索效率的测量是固定要求，且比较单一（见下图1），且行业标准的效率计算只是在某一点上（一般在芯线拉脱力的25%的力值）进行效率计算，不具有实用性和对驻车拉索实际产生问题的分析。按照实车状态布置下对驻车制动拉线进行效率测量，目前，还没有相应的报道以及相关试验方法。

图1示出了行业标准QC/T29101-92中规定的拉索固定方式。实际上驻车拉索的布置不是按照行业标准布置的，有一定的弯曲走向，所以，要了解驻车制动拉线的制动效果，拉线的效率是一个很重要的因素，需要做一个实车状态下的效率试验，这样才更具有实际参考意义。因为制动拉线的效率不是一个定值，为一个变化值，所以测量效率在某一点进行测量是不全面的，不能以某一点的数值为基准来判断拉线传输效率的高低。 

驻车的效果一直是消费者较为关注的一项指标，也是安全性能的一项要求。驻车效果的影响因素很多，一般有设计因素，包括结构设计、系统匹配等；转鼓因素、制动器因素，如蹄鼓间隙大等、拉线效率因素、装配等。其中拉线效率为一项很重要的排查因素，若拉线效率低下，不但操作人员感觉费力、而且不能有效驻车制动。按照行业标准QC/T29101-92中规定的固定方式对拉线的传输效率进行摸底已经不够全面且不符合实际要求，需要了解整车坐标下的效率传输值。

发明内容

本发明制动拉索在实车坐标布置下，以MTS液压伺服系统为动力，用IMC或eDAQ数据采集系统进行对力和位移的采集，然后通过Glyphworks数据处理软件进行数据处理，最后得出力与位移，以及力与效率的关系曲线或者根据需要通过软件绘制所需要的各种曲线。

本发明具体公开了一种拉索实车效率测量系统，包括液压系统、采集系统、力和位移传感器、控制系统、弹簧装置以及支撑装置，其特征在于，带有力和位移传感器的液压系统连接在拉索输入端，带有力和位移传感的弹簧装置连接在拉索输出端，力和位移传感器连接到采集系统，控制系统根据采集系统采集的信息进行数据处理。

其中，支撑装置包括支架固定工装和固定在其上的组合支架，拉索输出端固定装置和输入端固定装置分别固定在组合支架上面，弹簧装置也固定在组合支架上。 

其中，支架固定工装包括支座、立杆、锁定机构和支撑杆，锁紧机构可以在立杆上面上下滑动、转动调节，然后固定；支撑杆可以在锁紧机构中前后滑动、转动调节，然后固定。

其中，弹簧装置包括压缩弹簧、弹簧固定板、弹簧压缩移动杆、导向杆以及压缩弹簧块，弹簧压缩移动杆穿过压缩弹簧与压缩弹簧块连接，压缩弹簧块能够沿着导向杆移动。

本发明还公开了一种拉索实车效率测量方法，包括如下步骤：

1)根据制动拉索实车布置数模图，找出拉索各个固定点相对坐标点，然后使用若干个支架固定工装安装固定组合支架；

2)将拉索输出端固定装置和输入端固定装置分别固定在组合支架上面，然后拉索输入端连接带有力和位移传感器的液压缸，拉索左右输出端各连接带有力和位移传感的弹簧装置；

3)将力和位移传感器分别接入数采设备通道，确认各个通道连接通讯正常；

4)液压缸以不小于20mm/min的速度拉伸至一定值，然后再返回零点；

5)液压缸动作完成后，停止数采设备运行，并从数采设备中下载采集的力和位移数据；

6)对下载后的数据进行处理;

7)分析试验数据并编制相应试验报告。

其中，在步骤4）中，在液压缸拉伸之前，液压缸先预加50～100N的力，消除制动拉索的空行程，以不小于20mm/min的速度先拉伸2-3次，使其安装状态趋于稳定，并使液压缸中的力和位移清零。

其中，步骤6）中是根据公式，在Glyphworks软件中进行编辑处理，处理公式为：

其中，

F_输入力：拉线输入端的力，即液压缸连接的拉线端的主动力；

F_左输出力：在输入端处的液压缸作用时，左制动拉线产生的输出力；

F_右输出力：在输入端处的液压缸作用时，右制动拉线产生的输出力；

η_f：负载效率；

S_输入位移：拉线输入端的位移，即液压缸连接的拉线端在力作用下产生的位移；

S_{左输出位移}：在输入端处的液压缸作用时，左制动拉线产生的输出位移；

S_{右输出位移}：在输入端处的液压缸作用时，右制动拉线产生的输出位移；

η_s：位移效率。

其中，步骤4）中，根据试验要求，可以在液压伺服中设置拉伸次数和其他要求。

在整个力传输过程中，通过采集系统采集力和位移的时刻变化值，然后通过数据处理得出效率与力和位移的变化曲线，了解负载效率和位移效率的时刻变化趋势，便于对实际产生的问题分析。

附图说明

图1：现有的拉索固定方式示意图；

图2：本发明拉索实车布置固定方式示意图；

图3：支架固定工装示意图；

图4：弹簧装置；

图5：拉索输出端固定装置示意图；

图6：拉索输入端固定装置示意图；

图7：数据处理后部分曲线图。

附图标记说明：

1.左输出力和位移传感器；

2. 组合支架；

3.拉索输出端固定装置（左右各一）；

4.制动拉索样件；

5.液压缸；

6.输入端力和位移传感器；

7.拉索输入端固定装置；

8. 支架固定工装；

9. 右输出力和位移传感器；

10.弹簧装置（左右各一）；

11.支座；

12.立杆；

13.锁定机构；

14.支撑杆；

15.压缩弹簧；

16.弹簧固定板；

17.弹簧压缩移动杆；

18.导向杆；

19.压缩弹簧块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体说明。

测量系统包括液压系统、采集系统、力和位移传感器、电脑、弹簧装置以及组合支架和支架固定工装。

图2示出了拉索实车布置的一种固定结构。用支架固定工装8固定好组合支架2，拉索输出端固定装置3和输入端固定装置7分别固定在组合支架2上面，然后输入端连接带有力和位移传感器6的液压缸5，拉索左右输出端各连接带有力和位移传感1和9的弹簧装置10；弹簧装置10也固定在组合支架2上。

如图3所示，支架固定工装8包括支座11、立杆12、锁定机构13和支撑杆14。锁紧机构13可以在立杆12上面上下滑动、转动调节，然后固定；支撑杆14可以在锁紧机构中前后滑动、转动调节，然后固定，这样可以满足空间布置中任意拉索支架点的固定。

如图4所示，弹簧装置包括压缩弹簧15、弹簧固定板16、弹簧压缩移动杆17、导向杆18以及压缩弹簧块19。弹簧压缩移动杆17穿过压缩弹簧15与压缩弹簧块19连接，压缩弹簧块能够沿着导向杆18移动。使用时，将弹簧装置固定在组合支架上，当在输入端拉伸拉素样件时，移动杆17受到一定拉力，压缩弹簧块19压缩压缩弹簧15并沿着导向杆18移动。

弹簧刚度选择：

拉伸最大力值（N）/最大工作行程（mm）≤K≤拉伸最大力值（N）/最小工作行程（mm）。

制动拉索在实车坐标布置下，以MTS液压伺服系统为动力，用IMC或eDAQ数据采集系统进行对力和位移的采集，然后通过Glyphworks数据处理软件进行数据处理，最后得出力与位移，以及力与效率的关系曲线或者根据需要通过软件绘制所需要的各种曲线。

在整个力传输过程中，通过采集系统采集力和位移的时刻变化值，然后通过数据处理得出效率与力和位移的变化曲线，了解负载效率和位移效率的时刻变化趋势，便于对实际产生的问题分析。

具体测量过程如下。

1)根据制动拉索4实车布置数模图，找出拉索各个固定点相对坐标点，然后使用若干个支架固定工装8安装固定组合支架2；

2)输出端固定装置3和输入端固定装置7分别固定在组合支架2上面，然后输入端连接带有力和位移传感器6的液压缸5，拉索左右输出端各连接带有力和位移传感1和9的弹簧装置10；

注意，由于拉索拉伸时，输入端行程逐渐减小，输出端行程逐渐增大，安装固定拉索时，尽量使拉索行程预留在输出端；

3)将力和位移传感器1、6和9线分别接入eDAQ数采设备通道，确认各个通道连接通讯正常；

4)根据6只传感器（力传感器和位移传感器各3只）的供电电压及标定系数，编辑TCE文件程序，便于eDAQ采集信号；

5)开启液压伺服系统，液压缸5先预加50～100N的力，消除制动拉索4的空行程，以不小于20mm/min的速度先拉伸2-3次，使其安装状态趋于稳定，并使液压缸5中的力和位移清零；

6)开启eDAQ运行界面，初始化，使输入和输出端的力和位移均清零，然后运行数采设备；

7)液压缸5以不小于20mm/min的速度拉伸至1200N（根据需要设置），然后再返回零点，根据试验要求，可以在液压伺服中设置拉伸次数和其他要求；

8)液压缸5动作完成后，停止运行eDAQ数采设备，并从eDAQ中下载采集的力和位移数据；

9)下载后的数据，根据公式，在Glyphworks软件中进行编辑处理，处理公式见下；

对计算公式的说明：

F_输入力：拉线输入端的力，即液压缸连接的拉线端的主动力；

F_左输出力：在输入端处的液压缸作用时，左制动拉线产生的输出力；

F_右输出力：在输入端处的液压缸作用时，右制动拉线产生的输出力；

η_f：负载效率

S_输入位移：拉线输入端的位移，即液压缸连接的拉线端在力作用下产生的位移；

S_{左输出位移}：在输入端处的液压缸作用时，左制动拉线产生的输出位移；

S_{右输出位移}：在输入端处的液压缸作用时，右制动拉线产生的输出位移；

η_s：位移效率。

拉线在输入端的作用力，在输出端由两部分组成：左制动拉线和右制动拉线产生的被输出力。所以，制动拉线输出力计算时，应是左和右制动拉线产生的输出力之和。位移应是左和右制动拉线产生的位移之和的一半，相当于两制动拉线在输出端产生位移之和的平均值，位移效率的计算可以根据需要分别计算左和右制动拉线的位移效率。

Glyphworks处理数据后部分见下图7。

10) 分析试验数据并编制相应试验报告。

通过数据处理后，可以得出在各个时间点，或者在某一力、位移值下的效率大小。

Claims (8)

1.一种拉索实车效率测量系统，包括液压系统、采集系统、力和位移传感器、控制系统、弹簧装置以及支撑装置，其特征在于，带有力和位移传感器的液压系统连接在拉索输入端，带有力和位移传感的弹簧装置连接在拉索输出端，力和位移传感器连接到采集系统，控制系统根据采集系统采集的信息进行数据处理。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于：支撑装置包括支架固定工装（8）和固定在其上的组合支架(2)，拉索输出端固定装置(3)和输入端固定装置(7)分别固定在组合支架(2)上面，弹簧装置(10)也固定在组合支架(2)上。

3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于：支架固定工装（8）包括支座（11）、立杆（12）、锁定机构（13）和支撑杆（14），锁紧机构（13）可以在立杆(12)上面上下滑动、转动调节，然后固定；支撑杆(14)可以在锁紧机构中前后滑动、转动调节，然后固定。

4.根据权利要求2或3所述的测量系统，其特征在于：弹簧装置（10）包括压缩弹簧（15）、弹簧固定板（16）、弹簧压缩移动杆（17）、导向杆（18）以及压缩弹簧块（19），弹簧压缩移动杆（17）穿过压缩弹簧（15）与压缩弹簧块（19）连接，压缩弹簧块（19）能够沿着导向杆（18）移动。

5.一种拉索实车效率测量方法，包括如下步骤：

1)根据制动拉索（4）实车布置数模图，找出拉索各个固定点相对坐标点，然后使用若干个支架固定工装（8）安装固定组合支架（2）；

2)将拉索输出端固定装置（3）和输入端固定装置（7）分别固定在组合支架（2）上面，然后拉索输入端连接带有力和位移传感器（6）的液压缸（5），拉索左右输出端各连接带有力和位移传感（1、9）的弹簧装置（10）；

3)将力和位移传感器（1、6、9）分别接入数采设备通道，确认各个通道连接通讯正常；

4)液压缸（5）以不小于20mm/min的速度拉伸至一定值，然后再返回零点；

5)液压缸（5）动作完成后，停止数采设备运行，并从数采设备中下载采集的力和位移数据；

6)对下载后的数据进行处理；

7)分析试验数据并编制相应试验报告。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在步骤4）中，在液压缸（5）拉伸之前，液压缸（5）先预加50～100N的力，消除制动拉索（4）的空行程，以不小于20mm/min的速度先拉伸2-3次，使其安装状态趋于稳定，并使液压缸（5）中的力和位移清零。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：步骤6）中是根据公式，在Glyphworks软件中进行编辑处理，处理公式为：

其中，

F_输入力：拉线输入端的力，即液压缸连接的拉线端的主动力；

F_左输出力：在输入端处的液压缸作用时，左制动拉线产生的输出力；

F_右输出力：在输入端处的液压缸作用时，右制动拉线产生的输出力；

η_f：负载效率；

S_输入位移：拉线输入端的位移，即液压缸连接的拉线端在力作用下产生的位移；

S_{左输出位移}：在输入端处的液压缸作用时，左制动拉线产生的输出位移；

S_{右输出位移}：在输入端处的液压缸作用时，右制动拉线产生的输出位移；

η_s：位移效率。

8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于：步骤4）中，根据试验要求，可以在液压伺服中设置拉伸次数和其他要求。

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