■蘇波

探索汽車滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的改進(jìn)方法

■蘇波

反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)是汽車制動(dòng)性能檢測(cè)應(yīng)用較為廣泛的檢測(cè)設(shè)備，應(yīng)探討其在穩(wěn)定檢測(cè)狀態(tài)下的各種影響因素，文章對(duì)滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)安全檢測(cè)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并就此提出了相應(yīng)的解決辦法。

制動(dòng)性能；制動(dòng)力；問(wèn)題；滾筒

1 滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)存在的一些問(wèn)題

1.1 最大制動(dòng)力問(wèn)題

滾筒式試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試的目的是通過(guò)測(cè)量滾筒和車輪之間的切向力來(lái)判斷車輛的制動(dòng)能力。而在車輪滾動(dòng)不抱死的情況下，切向力才能真實(shí)地反映被測(cè)車輪所具有的最大制動(dòng)力，在車輪抱死的情況下，所測(cè)的結(jié)果僅為車輪與滾筒之間的附著力，低于被測(cè)車輪所具有的最大制動(dòng)力[1]。

1.2 安置角問(wèn)題

安置角與被檢車輪直徑d、滾筒中心距L及滾筒直徑D有關(guān)，其對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響很大。同一制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，當(dāng)整車質(zhì)量相同，車輪直徑較小時(shí)，安置角較大，制動(dòng)力測(cè)量值偏大。對(duì)于滾筒中心距和直徑固定不變的制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，如果檢測(cè)不同類型的車輛，則由于輪胎直徑的不同，安置角也不同，會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)誤差。適當(dāng)加大安置角對(duì)檢測(cè)有利，但不是越大越好，因?yàn)楫?dāng)安置角增大時(shí)輪胎變形增大，阻滯力會(huì)相應(yīng)增加[2]。

1.3 車輪的受力狀況不一致

車輛是在實(shí)際情況下，車輪的一小塊面積與地面接觸，而在滾筒試驗(yàn)臺(tái)上車輪卻是與前后滾筒同時(shí)接觸，存在2個(gè)接觸面，并且由此引出由于車輪直徑不同所造成的“安置角”問(wèn)題。由于車輪直徑大小的變化，導(dǎo)致車輪受力狀況不一致，直接影響檢測(cè)結(jié)果。

1.4 測(cè)試時(shí)機(jī)不一致

實(shí)際車輛在制動(dòng)過(guò)程中前后橋是幾乎同時(shí)作用的，但在滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上必須分別對(duì)前后橋進(jìn)行制動(dòng)測(cè)試。

1.5 測(cè)試時(shí)間的長(zhǎng)短

滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)用時(shí)較長(zhǎng)，僅完成制動(dòng)檢測(cè)就需要3～5 min。平板式檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)用時(shí)較短，驗(yàn)車時(shí)只需將車輛以5～10 km/h的速度開上試驗(yàn)臺(tái)踩上一腳制動(dòng)，可同時(shí)完成前后橋的制動(dòng)、軸重、側(cè)滑及減振器等的檢測(cè)，提高了檢測(cè)速度，節(jié)省檢測(cè)時(shí)間[3]。

2 對(duì)滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)部分問(wèn)題的改進(jìn)探索

2.1 制動(dòng)時(shí)隨著制動(dòng)器制動(dòng)力的加大，輪胎的運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)狀態(tài)分析

剛開始車輪作純滾動(dòng)狀態(tài)，車輪的角速度沒(méi)有改變，此時(shí)車速為v=w·r。輪胎留在路面的的印痕與其胎面花紋基本一致。然后，輪胎相對(duì)路面產(chǎn)生一定程度的相對(duì)滑動(dòng)，即車輪處于邊滾邊滑的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，w值變小，此時(shí)v>w· r。最后車輪已被完全抱死沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)m=0，車輪在路面上，作完全的拖滑。此時(shí)路面上已看不出輪胎的花紋印痕，而是一條深黑色的帶條紋的拖印。這說(shuō)明制動(dòng)時(shí)隨著制動(dòng)器的摩擦力矩的加大，車輪的滾動(dòng)成分越來(lái)越少，而滑動(dòng)成分越來(lái)越大，直至完全沒(méi)有滾動(dòng)只有滑動(dòng)。

在滾筒反力式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)上希望既能測(cè)到最大制動(dòng)力，同時(shí)又把輪胎的剝傷降低到最低程度，也就是在保證測(cè)到最大制動(dòng)力后能及時(shí)釋放制動(dòng)或讓電動(dòng)機(jī)及時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)(即滾筒及時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng))，避免輪胎仍在制動(dòng)以至于被抱死而電動(dòng)機(jī)仍帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，造成輪胎的剝傷。

2.2 改進(jìn)方法

設(shè)置多一個(gè)滾筒，傳感器滾筒安裝在彈簧支撐的浮動(dòng)臂上。由于行程開關(guān)和延時(shí)繼電器的作用，兩驅(qū)動(dòng)滾筒相繼啟動(dòng)。驅(qū)動(dòng)滾筒帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，車輪又帶動(dòng)傳感滾筒旋轉(zhuǎn)，它們接觸的線速度相同。鑲在傳感滾筒上的磁鐵，每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，送入控制系統(tǒng)，再換算成接觸點(diǎn)的線速度。當(dāng)車輪制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)滾筒的速度不變，傳感滾筒隨車輪的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。該車輪與驅(qū)動(dòng)滾筒作純滾動(dòng)時(shí)滑移率為零，車輪完全抱死時(shí)滑移率為100%，當(dāng)滑移率為20%的時(shí)候，控制系統(tǒng)切斷電機(jī)的電源，驅(qū)動(dòng)滾筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此瞬間測(cè)得的制動(dòng)力作為最大值。這與制動(dòng)理論相吻合，即汽車制動(dòng)時(shí)，車輪與地面的滑移率為20%左右時(shí)，能產(chǎn)生最大制動(dòng)力，比完全抱死時(shí)制動(dòng)力大。

這一滾筒用來(lái)比較測(cè)力滾筒與被測(cè)車輪的轉(zhuǎn)速，即能測(cè)二者間的滑移率。滾筒在彈力的作用下緊緊地壓住車輪并和車輪同步旋轉(zhuǎn)，它反映出的速度即是車輪的瞬時(shí)速度。滾筒的一端開有數(shù)個(gè)小孔利用這些小孔能使磁電傳感器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，由這些脈沖信號(hào)和滾筒的直徑能準(zhǔn)確測(cè)出滾筒的速度。因?yàn)闈L筒的速度是由拖動(dòng)系統(tǒng)決定的，所以，我們可即時(shí)獲得制動(dòng)過(guò)程中各個(gè)時(shí)刻的車輪滑移率。滾筒兼有汽車到位和啟動(dòng)拖動(dòng)系統(tǒng)的開關(guān)作用。汽車進(jìn)入臺(tái)架時(shí)，會(huì)將滾筒壓下去，利用這個(gè)動(dòng)作，我們?cè)O(shè)置了一個(gè)磁電傳感器。當(dāng)汽車到位時(shí)，磁電開關(guān)關(guān)閉，制動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)開啟，進(jìn)入制動(dòng)力測(cè)試狀態(tài)。當(dāng)車輪沒(méi)壓實(shí)滾筒駛離后，拖動(dòng)系統(tǒng)不能啟動(dòng)或自動(dòng)停機(jī)?！?/p>

[1]戚揚(yáng),韓北山.汽車故障診斷[M].北京:人民交通出版社,1982 [2]中國(guó)汽車工程協(xié)會(huì).汽車安全技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2004

[3]李軍.汽車使用性能與檢測(cè)技術(shù)[M].北京:人民交通出版社, 2002

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.14.109

（作者單位：山東東營(yíng)市技師學(xué)院）