CN109696311A - 两轮摩托车制动试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两轮摩托车制动试验装置，包括主传动系统以及加载系统和轴距调整系统和底盘及电控系统，所述主传动系统的前后两个滚筒之间通过梯形可伸缩传动轴联动，在后滚筒长度方向一侧连接有电机，在前滚筒长度方向一侧连接有惯性滚筒，在所述前后滚筒两侧分别设置有加载系统中的副滚筒，所述主传动系统中的前滚筒部分安装在轴距调整系统上，所述加载系统安装在轴距调整系统上，所述主传动系统的后滚筒一端设置有转速扭矩传感器，所述转矩扭矩传感器和加载系统上的压力传感器均与电控系统连接，所述主传动系统以及加载系统和轴距调整系统均安装在底盘上。本发明通过采用轴距调整系统实现了不同轴距的摩托车测试。

Description

两轮摩托车制动试验装置

技术领域

本发明属于一种试验装置，具体的讲涉及一种两轮摩托车制动试验装置。

背景技术

随着我国经济的发展，人民生活水平的不断提高，人们安全要求越来越高，促使了涉及摩托车安全性能最重要的指标制动性能也在不断提高。摩托车和轻便摩托车制动性能及试验方法国家标准已经修订完成，即将发布实施。标准中明确要求了250ml排量以上的摩托车要安装高级制动系统—防抱死制动系统，125ml-250ml之间的摩托车应安装防抱死制动系统或联动制动系统，或者两种形式都有的高级制动系统的试验方法要求，试验需在模拟结冰路面即低附着系数路面的制动性能。试验需要修建专用的试验道路。试验道路修建费用高，一条试验道路需要几千万元人民币。试验时，道路的路面附着系数还不稳定，试验不很准确，重复性差。两轮摩托车有两个车轮，在一般道路行驶时稳定性就差，在做防抱死制动系统性能试验时，相当于冰雪路面行驶，还要实施制动，危险性相当高。现在的试验是在摩托车两侧安装防护轮。还是不能完全解决安全问题。安装防护轮后对性能测试还有一定的影响。

发明内容

鉴于存在以上问题，本发明提供了一种两轮摩托车制动试验装置，具有结构简单、操作方便、制动化程度高、计量精度高、测量范围广、测量稳定、维护方便的测试设备。

一种两轮摩托车制动试验装置，其特征在于：包括主传动系统以及加载系统和轴距调整系统和底盘及电控系统，所述主传动系统的前后两个滚筒之间通过梯形可伸缩传动轴联动，在后滚筒长度方向一侧连接有电机，在前滚筒长度方向一侧连接有惯性滚筒，在所述前后滚筒两侧分别设置有加载系统中的副滚筒，所述主传动系统中的前滚筒部分安装在轴距调整系统上，所述加载系统安装在轴距调整系统上，所述主传动系统的后滚筒一端设置有转速扭矩传感器，所述转矩扭矩传感器和加载系统上的压力传感器均与电控系统连接，所述主传动系统以及加载系统和轴距调整系统均安装在底盘上。

进一步：主传动系统包括所述前后两个滚筒以及两个T型转动箱和一个电子离合器、一个转速扭矩传感器、一个电机、一个惯性滚筒、4个联轴节及7个轴承座构成，在前后两个滚筒两侧设置有轴承座，轴承座延伸出与联轴节连接并与T型传动箱传动连接，在前滚筒位于T型箱同一轴线上设置有惯性滚筒，在惯性滚筒与T型传动箱之间设置电子离合器，在后滚筒与T型传动箱同一轴线上设置有电机，在电机与T型传动箱之间设置有所述扭矩传感器，在各个部件连接之间设置有联轴节。

进一步：加载系统包括两个副滚筒、两支撑杆、两副导轨、3只T型传动箱、一台电机、4只压力传感器、6只联轴节、一个底座构成，所述两支撑杆呈X字型相互交叉铰接后，撑杆上端分别通过轴安装两个副滚筒并位于滚筒两侧，下端位于安装在底座上的导轨的滑台上，所述滑台可在导轨上及在底座上滑动，导轨安装在底座上，在底座上还设置有电机，所述电机通过联轴节及T型传动箱与底座上的导轨中的蜗杆连接，在所述底座下端设置有压力传感器，所述压力传感器通过线路与电控系统连接。

进一步：所述轴距调整系统由两个导轨、3个T型传动箱、一个电机和一个联轴节和一个底座组成，在所述导轨上可滑动的安装有底座，在底座上设置安装前滚筒两端的轴承座的支架，以及安装T型传动箱及惯性滚筒的支架，在导轨端部设置有联轴节，所述联轴节通过T型传动箱与电机连接。

进一步：电控系统由一台中央控制机、一台可编程控制器、一台显示器、一台打印机、8个压力传感器、8台伺服电机、两台变频电机、8台伺服驱动器、两台变频器、一台电子离合器、一台转速扭矩传感器，4个温度传感器、2台编码器、2个角度传感器。所述压力传感器为设置在加载系统的底座端的压力传感器，所述转速扭矩传感器为设置在所述主传动系统中后滚筒位于电机与T型传动箱之间的转速扭矩传感器，所述压力传感器以及转速扭矩传感器通过线路与所述中央控制机连接，所述中央控制机与可编程控制器、显示器、打印机连接，可编程控制器还与伺服驱动器、变频器、温度传感器、角度传感器、编码器连接，伺服驱动器还与伺服电机连接，变频器还与变频电机连接。

有益效果

本发明的有益效果是：本发明通过采用轴距调整系统实现了不同轴距的摩托车测试，同时采用机械惯量+电惯量对测试系统的转动惯量的精确调节，实现了对不同质量摩托车的测试，同时采用加载系统调节摩托车车轮与滚筒之间的压力，实现不同附着系数路况的摩托车测试，能够在使用一套测试设备对不同轴距、不同质量的摩托车以及不同路况下的进行各种性能测试，同时由于采用了变频器控制电机扭矩输出实现了对摩托车运动惯量的精确模拟；提高测量准确度及测试效率。

附图说明

图1是本发明制动试验装置总结构示意图，

图2是本发明主传动系统的结构示意图，

图3是加载系统的结构示意图，

图4是轴距调整系统结构示意图，

图5是底座结构示意图，

图6是图5的俯视结构示意图。

具体实施方式

作为本发明的一种实施方式，如图1、2、3、4、5所示，一种两轮摩托车制动试验装置，其特征在于：包括主传动系统8以及加载系统5和轴距调整系统和底盘1及电控系统，所述主传动系统的前后两个滚筒10、4通过可伸缩传动轴联动连接，在后滚筒长度方向一侧连接有电机，在前滚筒长度方向一侧连接有惯性滚筒，在电机轴还连接有变频器，在前后滚筒两侧分别设置有加载系统中的副滚筒3，所述主传动系统中的前滚筒部分安装在轴距调整系统7上，以及加载系统安装在轴距调整系统上，所述主传动系统的传动部件上设置有转速扭矩传感器28以及加载系统上的压力传感器9均与电控系统连接，所述主传动系统以及加载系统和轴距调整系统均安装在底盘1（23）上。通过采用轴距调整系统实现了不同轴距的摩托车测试。同时采用加载系统，可以改变摩托车与滚筒之间的压力，从而调节车轮与滚筒之间的摩擦力，可以适合不同路况的车轮摩托车试验，同时采用惯性滚筒的模拟方式，实现了不同质量的摩托车可适合所有类型的两轮摩托车进行制动试验。

进一步：如图2所示，主传动系统包括所述前后两个滚筒以及两个T型转动箱12和一个电子离合器13、一个转速扭矩传感器28、一个电机15、一个惯性滚筒14、4个联轴节11及7个轴承座51构成，在前后两个滚筒两侧设置有轴承座，轴承座延伸出与联轴节连接并与T型传动箱传动连接，在前滚筒位于T型箱同一轴线上设置有惯性滚筒14，在惯性滚筒与T型传动箱之间设置电子离合器，在后滚筒T型箱同一轴线上设置有电机15，在电机与T型传动箱之间设置有所述扭矩传感器，在各个部件连接之间设置有联轴节。前、后T型传动箱之间由一可伸缩的传动轴将前、轴部分连接为一整体，传动轴中间设置一轴承座支撑利用两个滚筒来模拟车辆前后轮行驶时滚动的路面，通过整体运行的滚筒，模拟摩托车道路运行时的整体性并且利用用运动系统的转动惯量来模拟摩托车运行时的运动惯量，实现了用运动系统的运动状态来模拟摩托车在道路上的运动状态。

进一步：如图3所示，加载系统包括两个副滚筒3、两支撑杆16、两副导轨17、3只T型传动箱12、一台电机19、4只压力传感器9，该4只压力传感器分别位于底座6四角上、6只联轴节11、一个底座18构成，所述两支撑杆呈X字型相互交叉铰接后，撑杆上端分别通过轴安装两个副滚筒并位于前后滚筒两侧，撑杆下端安装在底座上导轨上的滑台上，所述滑台可在导轨上及在底座上滑动，在底座上还设置有电机，所述电机通过联轴节及T型传动箱与底座上的导轨中的蜗杆连接，在所述底座下端设置有压力传感器，所述压力传感器通过线路与电控系统连接。支撑杆成X字型相互交叉铰接后，支撑上端分别通过轴安装两支副滚筒；副滚筒位于滚筒两侧，每个支撑杆下端安装在导轨的滑台上。支撑下端的导轨通过一个 T型传动箱连接。两组传动箱的传动杆连接在另一T型传动箱上。该传动箱通过联轴节与电机相连。导轨及电机安装在底座上。所述导轨上的滑台由蜗杆带动可在导轨上滑动。蜗杆由电机驱动。电机由电控系统中的驱动器驱动。加载系统底盘下安装有4只压力传感器，前加载系统的压力传感器下端安装在轴距调整系统上，加载系统压力传感器下端安装在底盘上。所述加载系统电机通过联轴节、传动杆、T型传动箱、导轨上的螺杆驱动滑台移动。滑台通过支撑杆带动副滚筒上下移动，副滚筒的上下移动分担轮胎上的轴荷，以此调节滚筒上载荷。所述压力传感器将载荷信号传入计算机。计算机通过电机伺服驱动器控制电机。本结构通过电机、导轨、联轴节、撑杆、副滚筒组成的举升机构实现了为运动系统加载负荷的目的，从而模拟车辆在不同路况上的试验。通过压力传感器和计算机控制实现加载负荷的精确计量。

进一步：如图4所示，所述轴距调整系统由两个导轨20、3个T型传动箱12、一个电机27和一个联轴节11和一个底座21组成，在所述导轨20上可滑动的安装有底座21，在底座上设置安装前滚筒两端的轴承座的支架22，以及安装T型传动箱及惯性滚筒的支架22，在导轨端部设置有联轴节，所述联轴节通过T型传动箱与电机连接，在主传动系统中且位于后滚筒同轴设置的T型传动箱与前滚筒连接的T型传动箱之间还设置有梯形可伸缩传动轴26，所述梯形可伸缩传动轴一端与T型传动箱连接，另一端与轴承座连接，轴承座通过轴与联轴节与前滚筒连接的T型传动箱连接。在底座上设置有安装前滚筒、惯性滚筒两端的轴承座的支架，以及安装T型传动箱支架。导轨、T箱传动箱、电机安装在底盘上。电机与电控系统的驱动器相连，计算机通过驱动器控制电机旋转，电机通过联轴节、T型传动箱、传动杆驱动滑台移动。滑台带动安装在上面的加载系统和主传动系统中的前轴部分移动，以调节两滚筒间的距离。本结构通过电机通过T型传动箱、及导轨带动底座运动、调整运动系统中两个滚筒之间的距离，实现不同轴距的摩托车的性能 。

进一步： 电控系统（图中没有画出）由一台中央控制机、一台可编程控制器、一台显示器、一台打印机、8个压力传感器、8台伺服电机、两台变频电机、8台伺服驱动器、两台变频器、一台电子离合器、一台转速扭矩传感器，4个温度传感器、2台编码器、2个角度传感器，1个位置传感器。所述压力传感器为设置在加载系统的底座端的压力传感器，所述转速扭矩传感器为设置在所述主传动系统中后滚筒位于电机与T型传动箱之间的转速扭矩传感器，所述压力传感器以及转速扭矩传感器通过线路与所述中央控制机连接，所述中央控制机与可编程控制器、显示器、打印机连接。可编程控制器还与伺服驱动器、变频器、温度传感器、角度传感器、编码器连接。伺服驱动器还与伺服电机连接。变频器还与变频电机连接。所述的伺服电机为加载系统2台，轴距调整系统电机1台，主传动系统中电机1台，还包括摩托车手刹控制电机 1台，脚刹控制电机1台，油门控制电机1台，离合器控制电机1台，换挡电机1台。8台电机分别由8台伺服驱动器驱动。驱动器与电控系统相连。两台变频电机为主传动系统中电机1台，鼓风机电机1台。两台变频电机分别由两台变频器驱动。两台编码器分别安装在摩托车前、后轮上。电路与电控系统相连，位置传感器安装在轴距调整系统上。电路上与电控系统相连。角度传感器安装在前后加载系统中间。电路上与电控系统相连。4个温度传感器分别安装在摩托车前、后制动器上和摩托车发动机缸头和曲轴向上。电路上与电控系统相连。本结构通过中央控制机对压力传感器信号的采集判定对运动系统的加载信息，通过加载系统电机对加载系统进行调整，实现对运动系统的准确加载。中央控制机通过对扭矩信号的采集，通过变频器对电机转矩的调整，实现对摩托车惯量的准确模拟。中央控制机通过对转速信号的采集，可以准去计算出运动系统的角速度和交加速度。

如图5、6所示，所述底座右侧设置有安装后滚筒及连动设备的支架2（24），左侧为安装轴距调整系统以及安装在轴距调整系统上的加载系统及前滚筒及连动设备，图中25为底盘俯视图所示的支架顶部。

摩托车制动性能道路试验时，正压力保持不变，在不同的道路上试验时，变化的是摩擦系数。而影响制动性能的是摩擦力。为此，要在台架上模拟摩托车制动性能道路试验就必须保持台架试验时的摩擦力和道路试验的摩擦力一致。在台架试验时，轮胎和滚筒的摩擦力是保持恒定的。调整正压力的大小可以保持摩擦力和道路试验的摩擦力一致。

本发明采用加载系统实现了运动系统正压力的调整，保证了台架试验时摩擦力和道路试验时的摩擦力一致。实现了用台架摩托车制动性能试验对摩托车制动性能道路试验的精确模拟。避免了道路试验的安全风险。提高了测试准确度。降低检测成本。节约了检测时间。

本发明采用了可在4象限运行的变频器。可使电机作为电动机工作，也可使电机做为发电机工作。当电机作为发电机工作时，可以吸收运动系统的功。中央控制机通过采集转速扭矩传感器的转速和扭矩信号，可以准确计算出电机吸收的功率，可测量出摩托车的输出功率。

当电机在电动机状态运行时，中央控制机通过采集转速扭矩传感器的转速和扭矩信号，可以准确计算出电机输出的功率。从而可以得知系统的阻力。还可以测量出摩托车运动系统的摩擦阻力。用于摩托车设计制作研究。

当输入摩托车的道路阻力系数和风阻系数，可以对摩托车最高测试、加速性能、爬坡性能的测试。

所述主传动系统由前轴部分、后轴部分和中间轴部分组成。前轴部分由前滚筒、联轴节、传动箱、电子离合器、惯量滚筒组成。后轴部分由后滚筒、联轴节、传动箱、转速扭矩传感器、电机组成。前轴部分和后轴部分之间通过可伸缩的T型传动轴部分连接。前轴部分通过轴承座，传动箱底座与轴距调整系统连接。后轴部分通过轴承座、传动箱底座，电机座与底盘连接。惯量滚筒通过电子离合器接入主传动系统。电机通过转速扭矩传感器接入主传动系统。转速扭矩传感器将电机转速信号输入计算机。计算机通过变频器对电机的输出扭矩进行精确控制。电机和惯量滚筒一起调节系统的转动惯量。变频器为矢量变频器，能在四象限范围内工作。电机根据系统需要，可做为电动机工作，也可作为发电机工作。当作为发电机工作时，发电机所发电能通过变频器回馈回电网。加载系统由副滚筒、撑杆、导轨、型传动箱、电机、压力传感器、联轴节、底座构成。前轴加载系统通过压力传感器与轴距调整系统相连接。后轴加载系统通过压力传感器与底盘相连。压力传感器将压力信号传送到计算机。计算机计算出轮胎加载到滚筒上的载荷。计算机根据测试需要，控制伺服驱动器驱动电机调整副滚筒的位置，来调节摩托车轮胎压在副滚筒上的轴荷，实现轮胎对滚筒的精确加载。轴距调整系统由导轨、传动箱、电机、位置传感器、底座组成。导轨的滑台与加载系统、主传动系统的前轴部分相连。导轨的底座与底盘相连。电机、传动箱安装在底盘上。位置传感器安装在滑台上。位置传感器位置信号传入计算机。计算机根据位置需求，指挥伺服驱动器驱动位置调整电机旋转，带动滑台移动，调整前后轴轴距。电控系统由显示器、打印机、工控机、可编程控制器、伺服驱动器、伺服电机、电子离合器、转速传感器、扭矩传感器、压力传感器、位置传感器、温度传感器等组成。计算机通过各种传感器收集测试系统的各种所需信息，根据实验程序，组织测试系统对摩托车的制动性能的自动测试。测试完毕后自动打印出测试报告。该装置利用了相对运动原理，在保持摩托车和试验道路的相对运动状态下，将摩托车和试验道路的运动状态进行了转换。相对于大地，试验道路（滚筒）运动，摩托车静止。该装置通过调整主传动系统的转动惯量等效摩托车质量。在制动测试时，同样的制动力的作用下，保持了相同的作用效果，实现了摩托车制动道路试验的台架模拟测试。本发明通过电子离合器、惯量滚筒、电机对主传动系统转动惯量的调整，实现了对不同质量的摩托车的制动性能检测。本发明通过采用轴距调整系统实现了不同轴距的摩托车测试。本发明利用先进的计算机工业控制技术实现了摩托车自动测试。同时实现了摩托车制动性能测试外，还能对摩托车其他性能的精确测试，如：最高车速、加速性能、爬坡能力、最低稳定车速等，该装置能完成摩托车所有道路性能试验。本发明还能做一些道路试验无法完成的开发性试验，如摩托车传动系统阻力，转动惯量、质心位置等试验。

Claims (5)

1.一种两轮摩托车制动试验装置，其特征在于：包括主传动系统以及加载系统和轴距调整系统和底盘及电控系统，所述主传动系统的前后两个滚筒之间通过梯形可伸缩传动轴联动，在后滚筒长度方向一侧连接有电机，在前滚筒长度方向一侧连接有惯性滚筒，在所述前后滚筒两侧分别设置有加载系统中的副滚筒，所述主传动系统中的前滚筒部分安装在轴距调整系统上，所述加载系统安装在轴距调整系统上，所述主传动系统的后滚筒一端设置有转速扭矩传感器，所述转矩扭矩传感器和加载系统上的压力传感器均与电控系统连接，所述主传动系统以及加载系统和轴距调整系统均安装在底盘上。

2.根据要求1所述的两轮摩托车制动试验装置，其特征在于：主传动系统包括所述前后两个滚筒以及两个T型转动箱和一个电子离合器、一个转速扭矩传感器、一个电机、一个惯性滚筒、4个联轴节及7个轴承座构成，在前后两个滚筒两侧设置有轴承座，轴承座延伸出与联轴节连接并与T型传动箱传动连接，在前滚筒位于T型箱同一轴线上设置有惯性滚筒，在惯性滚筒与T型传动箱之间设置电子离合器，在后滚筒与T型传动箱同一轴线上设置有电机，在电机与T型传动箱之间设置有所述扭矩传感器，在各个部件连接之间设置有联轴节。

3.根据权利要求1所述的两轮摩托车制动试验装置，其特征在于：加载系统包括两个副滚筒、两支撑杆、两副导轨、3只T型传动箱、一台电机、4只压力传感器、6只联轴节、一个底座构成，所述两支撑杆呈X字型相互交叉铰接后，撑杆上端分别通过轴安装两个副滚筒并位于滚筒两侧，下端位于安装在底座上的导轨的滑台上，所述滑台可在导轨上及在底座上滑动，导轨安装在底座上，在底座上还设置有电机，所述电机通过联轴节及T型传动箱与底座上的导轨中的蜗杆连接，在所述底座下端设置有压力传感器，所述压力传感器通过线路与电控系统连接。

4.根据权利要求1所述的两轮摩托车制动试验装置，其特征在于：所述轴距调整系统由两个导轨、3个T型传动箱、一个电机和一个联轴节和一个底座组成，在所述导轨上可滑动的安装有底座，在底座上设置安装前滚筒两端的轴承座的支架，以及安装T型传动箱及惯性滚筒的支架，在导轨端部设置有联轴节，所述联轴节通过T型传动箱与电机连接。

5.根据权利要求1所述的两轮摩托车制动试验装置，其特征在于：电控系统由一台中央控制机、一台可编程控制器、一台显示器、一台打印机、8个压力传感器、8台伺服电机、两台变频电机、8台伺服驱动器、两台变频器、一台电子离合器、一台转速扭矩传感器，4个温度传感器、2台编码器、2个角度传感器，所述压力传感器为设置在加载系统的底座端的压力传感器，所述转速扭矩传感器为设置在所述主传动系统中后滚筒位于电机与T型传动箱之间的转速扭矩传感器，所述压力传感器以及转速扭矩传感器通过线路与所述中央控制机连接，所述中央控制机与可编程控制器、显示器、打印机连接,可编程控制器还与伺服驱动器、变频器、温度传感器、角度传感器、编码器连接，伺服驱动器还与伺服电机连接，变频器还与变频电机连接。