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输出试验报表。
图3-3 制动器惯性试验台整体结构示意图
1-基础底座系统 2-直流调速电机 3-导向键 4-联轴器 5-轴承座 6-中心转轴 7-飞轮组 8-集流环 9-试件夹具系统 10-尾座滑移系统 11-测力臂 12-通风冷却系统 13-飞轮装卸系统
就安装方式而言,一般有两种方式:一是混凝土基础,螺栓固定安装;另一种是气弹簧浮动安装。前者安装费用较高,不便于迁移,但刚度、精度的保持性好。后者是近几年采用的台架安装方式,整机支承在若干个气弹簧上,制动试验时,整机有轻微晃动。这种方式不需要基础,只要地面平整坚实即可。由于没有大刚度混凝土基础支承固定,要求机座自身有足够的刚度和良好的精确性。
3.3.4滑台结构和锁紧方式
滑台的主要作用是固定被试制动器,并可以前后移动,再通过辅助试验夹具调整制动器两个配件之间的位置,保证试验的顺利进行。另外,滑台上还安装了扭矩测量等装置。
滑台锁紧固定方式有两种方式:一种是螺栓垂直锁紧固定,适用于小型台架;第二种是V型板侧向锁紧固定,适用于较大制动力矩的试验台架,如图3-4。
图3-4 大型台架滑台典型结构 1-自动移动装置 2-蝶簧锁紧机构
大型试验台架的滑台一般都设计有自动移动装置,是由电机驱动丝杠来实现滑移,滑台的锁紧以蝶形弹簧锁紧最为常见。典型的蝶簧锁紧机构如图3-5所示,
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是一个油缸和具有一组蝶簧垫片的螺栓锁紧机构。安装时,人工将螺母旋紧,总的锁紧力大于滑台的侧翻力。当向油缸加压,蝶簧被进一步压缩,螺栓头部与导轨梯形槽处产生间隙,锁紧力消失,即可移动滑台。
图3-5蝶形锁紧机构
1-导轨 2-锁紧块 3-底板 4-蝶簧 5-活塞 6-缸体 7-密封圈 8-锁紧螺母 9-拉杆
滑台移动控制包括滑台开锁和移动两个工序。
当需要移动滑台时,首先用手动液压泵将蝶形弹簧松开,然后用安装在台体尾部的滑台移动控制盒操纵滑台驱动电机带动滑台向预订方向运动。具有电气限位和机械限位双重保护。
这种方式工作可靠,操作简便。
测力架及测力系统是由中间轴、连接法兰、摆动轴、空心轴、空心轴支承轴承、测力臂组件、拉压力传感器等部分组成。
图3-6 制动力矩测量示意图
如图3-6所示。制动时,制动鼓施加在制动器上的扭矩M,通过轴上刚性连接的法兰(夹具)和轴,传递到和轴平键连接的力臂上,最后压在力传感器上,利用公式M?F?L,从而测算出制动扭矩M。
试验台制动力矩的测量采用间接测量的方式。系统制动力矩经过测力臂传递到力传感器上,测量结果乘以测力臂长度即为制动力矩。
电阻应变式力传感器技术参数: a)量程:50000N;
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b)线性误差:小于0.05%FS; c)重复性:小于0.05%FS; d)滞后:小于0.05%FS; e)温度零漂:小于0.003%FS; f)灵敏度变化:小于0.0015%FS; g)供电电源:10V。
3.3.5冷却、制冷与除尘
为了模拟汽车行驶风速对制动器的冷却,也是为了加快试验件降温速度以缩短试验时间,惯性试验台一般都设计有风冷却系统。
常用的风冷却系统一般有开式和闭式两种。
所谓开式风冷系统,如图3-6所示,设计有可调鼓风机,保证风嘴风速最高可达30m/s,风嘴面积应保证冷却效果。为了保证试验仓为负压,灰尘不至于外泄,引风量应略大于鼓风量10%左右。除尘器的作用是过滤制动粉尘,防止污染环境。根据引风量选择过滤器,以过滤风速不高于2m/min为宜。
图3-6 开式风冷系统
闭式风冷系统,如图3-7所示,整个被试制动器在一封闭的风道内,冷却风循环运行,回路中的加热和制冷装置可控制冷却风温度。循环中部分新鲜空气被引入,而等量的含尘空气经过滤器排出室外。这种系统的特点是被试制动器冷却充分,控温准确,节约能源。但系统比较复杂,被试制动器的安装和检查都不太方便。
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图3-7 闭式风冷系统
1-试件 2-风机 3-电机 4-加热冷却管
惯性试验台的制冷有两种不同目的,一是模拟寒冷气候条件下制动器性能,有时温度要求达到-40℃。更多的情况是为了加速被试制动器的冷却速度,以节约试验时间,这时要求冷却风出口温度在8~10℃左右。由于空气中含有水蒸汽,直接将30℃的空气冷却到8℃,单级冷却办不到。其原因是由于凝结在冷凝器上的水会结冰,所以一般用二级制冷方式。第一级除水降温,第二级再降到所需的温度。
3.3.6应急制动器
惯性试验台由于惯性大,自由停车需要很长时间,尤其在紧急状态下要尽快停止主轴转动,就必须安装应急制动器。小型试验台一般选用轿车的盘式制动器为应急制动器,而大型试验台则可以选用重型卡车盘式制动器。为了在紧急停电状况下仍能实现紧急制动,应急制动器一般采用气制动或气液增压制动方式。
本试验台中应急制动器采用常开盘式液压制动器,安装在试验台电机与飞轮之间,制动力矩为6000N.m,转动惯量为0.6kg.m2。
3.3.7传感器元件的选取及安装设计
在设计的制动器综合试验系统中,主工作台主要提供试验设备,为了达到实验目的,传感器的选用及安装是完成各种试验的重要环节。试验中主要用到的传 感器类型有压力传感器、温度传感器、速度传感器、声频传感器等,该系统中主要安装的传感器类型如下表。
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表3-1
计算项目 制动器的效能试验(摩擦系数u) 测量项目 制动力矩Mdbrake 制动管路气压压强P 制动器温度T 传感器安装 压力传感器(力臂) 压力传感器(管路里) 温度传感器 压力传感器 温度传感器 速度传感器 压力传感器 B&K4133传声器 (安装在制动器上) 制动器热衰退试验 制动管路气压压强P 制动初温 制动器失效试验 制动初速度 最大制动管压力 制动器振动噪声 噪声频率 3.3.8试验台控制与软件系统
(1) 惯性试验台控制系统的组成
惯性试验台控制系统一般由以下部分构成: ① 旋转系统的转速测量和控制; ② 旋转系统的惯量确定;
③ 制动过程中压力/力矩测量与控制;
④ 制动过程中制动器衬片或制动鼓温度测量与控制; ⑤ 手制动系统拉力测量与控制; ⑥ 冷却风风温风速控制;
⑦ 静力矩、淋水、侵水、噪声等测量与控制; ⑧ 为满足不同试验标准,要求的各种逻辑功能控制等。
以上8项指标中,前4项为核心指标,其他为辅助指标。根据试验目的的不同,各试验台配置也不一样。 (2) 惯性试验台软件系统的基本要求
因为试验标准很多,试验台也各式各样,因此软件必须适应这种需求,总结起来,有以下几点:
① 控制软件要具有较强的可操作性; ② 控制软件要求用户试验程序编写简单;
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