汽车制动力测量试验台的制作方法
【专利摘要】一种汽车制动力测量试验台，包括试验用工作平台、鼓式制动器和盘式制动器，工作平台用支架架装，工作平台下方还设置有与支架固接的横梁。盘式制动器与鼓式制动器内分别装有拉压传感器；工作平台竖直面上设置有操作按钮、油压表和智能控制仪；工作平台下方的横梁上安装电子驻车发生机构；电机为蜗轮蜗杆电机，电机的输出轴通过连接器与钢丝绳的一端连接，钢丝绳的另一端与鼓式制动器驻车机构连接；刹车总泵的多根输出油管分别与储液罐、鼓式制动器、盘式制动器和油压表连接。本新型结构简单，成本低廉，测量结果准确，更利于学习汽车制动系统的测量和分析；让学生们了解继电器及传感器的控制工作原理，加深对电路及电子元器件的了解。
【专利说明】汽车制动力测量试验台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种试验台，具体地说是一种对汽车制动力大小及驻车力大小的测量及分析研宄的汽车制动力测量试验台。
【背景技术】
[0002]汽车制动性能是汽车制动安全性的主要性能之一，它直接影响汽车安全性能，关系到乘员、车辆和行人的安全，良好的汽车制动性能是汽车安全行驶的基本保障。为保障汽车运行安全，汽车制动性能检测是强制性的车辆安全性能检测的主要项目之一。
[0003]现有的汽车制动性能测量检测装置多是针对汽车生产企业研发的大型设备，精准化高，结构复杂，成本高。目前有很多院校开办了与汽车有关的专业，在学生学习汽车制动力方面的测量和分析时，都是通过课件或动画等进行比对学习，学生们不能直观的对汽车制动性能有所了解，而目前还没有专门针对学校、院所、实验室等小型机构提供的汽车制动性能测量及研宄得教具，大型检测设备成本高，不适合学校、院所等使用。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是针对【背景技术】中提及的不足，提供一种适用于大中专高等院所、实验室等对汽车制动器原理的学习，对制动力大小的测量及分析研宄的汽车制动力测量试验台。
[0005]实现上述发明目的采用的技术方案是:一种汽车制动力测量试验台，包括试验用工作平台、鼓式制动器和盘式制动器，工作平台用支架架装，工作平台下方还设置有与支架固接的横梁，
[0006]所述工作平台为一 L型平面台体，盘式制动器和鼓式制动器分别并列安装在工作平台水平面上，盘式制动器与鼓式制动器内分别装有拉压传感器；工作平台竖直面上设置有操作按钮、油压表和智能控制仪；工作平台下方的横梁上安装电子驻车发生机构，该电子驻车发生机构包括电机、钢丝绳、传感器及控制继电器；电机为蜗轮蜗杆电机，电机的输出轴通过连接器与钢丝绳的一端连接，钢丝绳的另一端与鼓式制动器驻车机构连接；
[0007]刹车踏板和加速器分别通过刹车支架和加速器支架固定安装在工作平台上，刹车开关安装在刹车开关支架上，刹车开关支架固定在横梁上，刹车支架与刹车总泵连接；刹车总泵安装在横梁下方，刹车总泵的多根输出油管分别与储液罐、鼓式制动器、盘式制动器和油压表连接。
[0008]制动力及驻车力测量所需的线路及电子元器件安装于工作台体竖直面后方的密闭槽内。
[0009]盘式制动器中，拉压传感器与顶块、刹车挡板和刹车片并列套装在制动钳卡销上。
[0010]鼓式制动器中，拉压传感器通过连接件安装在制动毂圆周上。
[0011]驻车发生机构中的电机轴上套装有一挡板，该挡板前后位置的横梁上分别吊装有前传感器和后传感器，前传感器和后传感器所在位置分别为驻车力极限值位置。
[0012]该试验台的内部电路连接结构及控制关系为:
[0013]电源开关&为双刀双掷开关，输入端连接220V交流电正负电源端，输出端分别连接盘式制动器智能控制仪XMT604-1、鼓式制动器智能控制仪XMT604-2、电源转换模块ST-60-12V的电源端；电源转换模块ST-60-12V的输出端连接电路中的各继电器、三端稳压集成电路LM7810、前传感器Ka、后传感器Kb;三端稳压集成电路LM7810的输出端分别连接两传感器SlOO ;电路中的220V交流电负极，12V电源负极，1V电源负极共极；
[0014]传感器SlOO的两信号线分别连接智能控制仪的mA信号输入端14与15引脚；
[0015]刹车开关为常开常闭两组触点开关:常闭触点开关一端连接12V，一端连接XMT604-2鼓式制动器智能控制仪内置继电器J2的常闭触点，另一端连接J ^，然后串联加速踏板K5，再串联上㈠，最后串联继电器Jb的线圈端，线圈的另一端连接传感器Kb的信号端；XMT604-2鼓式制动器智能控制仪内置继电器1的常闭触点的一端连接12V，另一端连接Jd2-1和J c3-l^ JtE-1和J。3-1并联，然后串联J ω-1，再串联继电器Ja的线圈端，线圈的另一端连接传感器Ka的信号线；
[0016]车锁开关K2—端连接12V，另一端连接继电器J ,的线圈端，继电器J d的线圈另一端连接电源负极；
[0017]继电器J。的常开触点J ^一端连接12V，另一端分四个并联支路:一个支路连接驻车开关K4，串联Jdw，再串联继电器J。的线圈端，线圈输出端接电源负极；第二个支路连接Ja3-1,串联，Ji1的输出端分支，分别连接驻车开关的输出端与驻车灯L 2的输入端，L 2的输出端接电源负极；第三个支路为Jca的输出端连接刹车开关的常开触点一端，刹车开关的触点另一端连接12V电源；第四个支路为Jca的输出端连接刹车灯L1的输入端，L1的输出端接电源负极；
[0018]12V通过Jaw连接涡轮蜗杆电机的线圈端，线圈的另一端通过^㈠连接电源负极；12V通过Jbw连接涡轮蜗杆电机的反相线圈端，反相线圈的另一端通过Jb2_i连接电源负极。
[0019]本实用新型所公开的这种试验台是测量静态过程中盘式制动力、鼓式制动力、驻车制动力、制动力油压等参数的大小，并且在获取各参数的基础上，进行数据处理和分析，对汽车制动器的原理进行直观再现，使学生对其有直接了解；本实用新型直接应用汽车自身带有的制动器，通过对其进行改进，使其更直观的再现汽车制动器的制动原理，并及时显示制动力的大小，以供学生研宄和分析，结构简单，成本低廉，测量结果准确，更利于学习研宄汽车制动系统的测量和分析；本实用新型设置有电子驻车装置，代替传统的手刹制动，更省时省力，同时让学生们更多的了解继电器及传感器的控制工作原理，加深对电路及电子元器件的了解。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0021]图2为鼓式制动器结构示意图。
[0022]图3为盘式制动器结构示意图。
[0023]图4为本实用新型的油压制动管路图。
[0024]图5为本实用新型的电路图。
[0025]图中:加速器支架I，加速器踏板2，加速器3，刹车开关4，刹车踏板5，刹车开关支架6，钢丝绳7，后传感器8，连接器9，触碰挡板10，电机轴11，工作平台支架12，电机支架13，前传感器14，电机15，制动钳卡销16，制动活塞壳体17，驻车指示灯18，刹车指示灯19，刹车片20，刹车挡板21，盘式制动器智能控制仪22，顶块23，盘式制动器拉压传感器24，油压表25，鼓式制动器智能控制仪26，鼓式制动器拉压传感器27，制动毂28，车锁开关29，驻车按钮30，工作平台31，横梁32，第一油管33，摩擦衬片34，制动蹄35，紧急制动机构36，调节器弹簧37，调节器拉杆38，制动缸39，第二油管40，储液罐41，第四油管42，刹车总泵43，第三油管44。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0027]本实用新型所公开的这种汽车制动力测量试验台，主要应用于学校的汽车专业针对制动器制动原理的讲解，以及对制动器制动力的测量和分析，主要是在静止状态下，对汽车盘式制动力、鼓式制动力和驻车制动力的测量，适用于大中专高等院所、实验室等对汽车制动器原理的学习，以及对制动力大小的测量和分析研宄。
[0028]该试验台包括试验用工作平台31、鼓式制动器和盘式制动器。工作平台用工作平台支架12架装，工作平台的下方还设置有同样与支架12固定连接的横梁32。工作平台为一 L型平面台体，盘式制动器和鼓式制动器分别并列安装在工作平台水平面上，盘式制动器和鼓式制动器分别为现有的汽车上的制动器，只需要用固定件将其固定在工作平台的上表面即可。工作平台竖直面上设置有操作按钮、油压表25和智能控制仪，操作按钮包括车锁开关29、驻车按钮30、刹车开关4、加速器3中的常开触点开关，智能控制仪包括盘式制动器智能控制仪22和鼓式制动器智能控制仪26，他们分别与盘式制动器拉压传感器24和鼓式制动器拉压传感器27连接。智能控制仪分别采用XMT604智能控制仪。
[0029]见图1，工作平台下方的横梁32上安装有刹车发生机构，该刹车发生机构包括电机15和钢丝绳7。电机为蜗轮蜗杆电机，通过电机支架13固定在横梁32上。电机的输出轴即电机轴11通过连接器9与钢丝绳7的一端连接，钢丝绳7的另一端与鼓式制动器的紧急制动机构36连接。电机轴11上套装有一挡板，即触碰挡板10，该触碰挡板前后位置的横梁32上分别吊装有前传感器14和后传感器8，这两个传感器为钢丝绳被拉动时的前后极限位置。
[0030]刹车踏板5和加速器3分别通过刹车支架和加速器支架I固定安装在工作平台台面上，加速器踏板2安装在加速器上。刹车开关4安装在刹车开关支架6上，刹车开关支架通过螺栓等连接件固定在横梁上，刹车支架与刹车总泵43连接，刹车支架上的一横杆与刹车总泵的活塞推杆连接。刹车总泵43安装在横梁下方，刹车总泵43连接多根输出油管，见附图4，刹车总泵中的输出油管有四根，分别为第一油管33、第二油管40、第三油管44和第四油管42，他们依次分别与储液罐41、鼓式制动器、盘式制动器和油压表25连接。
[0031 ] 见图3，盘式制动器包括制动钳卡销16、制动活塞壳体17、刹车片20、刹车挡板21、顶块23、盘式制动器拉压传感器24，刹车片为两片，刹车挡板设置在两刹车片之间。刹车片、刹车挡板、顶块和盘式制动器拉压传感器并列设置在制动活塞壳体内部、套装在制动钳卡销上，制动钳卡销穿过它们并与制动活塞壳体固定连接。第二油管设置在制动活塞壳体的一侧，并与制动器内部的连通。
[0032]见图2，鼓式制动器包括摩擦衬片34、制动蹄35、紧急制动机构36、调节器弹簧37、调节器拉杆38、制动缸39、鼓式制动器拉压传感器27，鼓式制动器拉压传感器27通过螺栓等连接件安装在制动毂28圆周上。由鼓式制动器中心位置向外依次为制动蹄、摩擦衬片和制动毂，且制动蹄和摩擦衬片分别包括左右对称的两个个体，制动蹄之间通过调节器弹簧37和调节器拉杆38连接，紧急制动机构安装在其最内圈的一侧，并通过其上端的调节器拉杆与另一侧的制动蹄连接，钢丝绳的一端与该紧急制动机构的下端连接。两制动蹄之间有制动缸，第一油管与该制动缸连接。
[0033]运用本实用新型的这种试验台，进行制动力测量的方法:
[0034]制动液体(刹车油)充满储液罐与制动液管路中，踩下刹车踏板时，作用力通过刹车支架上的横杆推动刹车总泵内的活塞运动，将制动液传递到制动器中的轮缸活塞:在盘式制动中，轮缸活塞推动刹车片、挡块、顶块运动，挤压盘式制动器拉压传感器，使拉压传感器受力变形，产生刹车制动力信号；在鼓式制动中，制动缸的活塞推动制动蹄向外(两侧)张开，挤压摩擦衬片，进而向外挤压制动毂，使鼓式制动器拉压传感器发生变形，产生制动力信号；智能控制仪内部进行信号处理后显示出制动力的大小。
[0035]运用本实用新型的这种试验台，进行驻车力测量的方法:
[0036]驻车力由电子驻车器Q提供，电子驻车器即电子驻车机构，主要包括涡轮蜗杆电机15、后传感器8、前传感器14、钢丝绳7、触碰挡板10、驻车按钮30、刹车开关4。主要动作是:按下驻车按钮，踩下刹车踏板，电机转动从而拉动钢丝绳，进而拉动紧急制动机构，促使制动蹄向外扩张，挤压摩擦衬片，进而向外挤压制动毂，使鼓式制动器拉压传感器发生变形，产生驻车力信号；控制仪内部进行信号处理后显示出制动力的大小，智能控制仪内部进行信号处理后显示出驻车力的大小。
[0037]钢丝绳如果拉动距离过大会产生损坏甚至断裂的现象。因此，本实用新型设计一极限位置检测机构，即刹车发生机构。防止上述现象发生的两种设置极限位置的方法:一种电路中加传感器Ka，Kb，另一种是在智能控制仪内部设置极限位置值，测得的力若大于等于设定的值时，则电机停止转动。
[0038]方法一:在刹车发生装置中加装前传感器Ka和后传感器K b:蜗轮蜗杆电机正转拉紧钢丝绳，钢丝绳的拉紧带动触碰板的运动，到达前传感器Ka的位置，前传感器Ka&出脉冲信号，智能控制仪内置的继电器J1常闭触点断开，继电器Ja失电，蜗轮蜗杆电机停止正转，驻车力大小不再增加，处于驻车状态；驻车状态时，踏下加速踏板，继电器Jb得电，电机反转，钢丝绳被放松，解除驻车状态。电机反转同时带动触碰挡板向右移动，到达后传感器Kb的位置时，后传感器Kb发出脉冲信号，智能控制仪内置的继电器J2常闭触点断开，继电器Jb失电，蜗轮蜗杆电机停止反转。
[0039]方法二:智能控制仪内部设置制动力或驻车力的极限范围值，当达到设置的制动力或驻车力极限值时，智能控制仪内部的继电器线圈得电，常闭触点断开，蜗轮蜗杆电机停止转动。
[0040]本实用新型中的各个按钮、开关和传感器之间均通过电路连接，电路的连接结构及控制关系如下。
[0041]电源开关&为双刀双掷开关，输入端连接220V交流电正负电源端，输出端分别与盘式制动器智能控制仪XMT604-1、鼓式制动器智能控制仪连接、电源转换模块ST-60-12V、三端稳压集成电路LM7810连接；电源转换模块ST-60-12V与电路中的继电器、前传感器Ka、后传感器Kb连接；220V交流电通过电源开关K i的控制，为盘式制动器智能控制仪XMT604-1、鼓式制动器智能控制仪XMT604-2提供电源。电源转换模块ST-60-12V，把220V交流电转化为12V，为电路中的继电器，及前、后传感器Ka、Kb供电。三端稳压集成电路LM7810分别与两个传感器SlOO连接，把12V电源变为1V稳压电源，为传感器SlOO供电。电路中的220V交流电负极，12V电源负极，1V电源负极共极。
[0042]传感器SlOO的两信号线分别连接两个智能控制仪的mA信号输入端。
[0043]刹车开关为常开常闭两组触点开关。常闭触点开关一端连接12V，一端连接XMT604-2鼓式制动器智能控制仪内置的继电器J2的常闭触点，常闭触点的另一端连接
，进而串联加速踏板开关K5，再串联乜^，最后串联继电器Jb的线圈端，线圈的另一端连接传感器Kb的信号端。
[0044]XMT604-2鼓式制动器智能控制仪内置的继电器J1的常闭触点，常闭触点的一端连接12V，另一端连接JdH和J &，JdH和J 并联，然后串联JbH，再串联继电器Ja的线圈端，线圈的另一端连接传感器Ka的信号线。
[0045]车锁开关K2—端连接12V，另一端连接继电器J ,的线圈端，继电器J d的线圈另一端连接电源地。
[0046]继电器J。的常开触点J &一端连接12V，另一端分四个并联支路:一个支路连接驻车开关K4，串联Jn，再串联继电器J。的线圈端，线圈输出端接电源地；第二个支路连接Ja3-L串联Jm，Ji1的输出端分支，分别连接驻车开关的输出端与驻车灯L 2的输入端，L 2的输出端接电源地；第三个支路为Jca的输出端连接刹车开关的常开触点一端，刹车开关的触点另一端连接12V电源；第四个支路为Jca的输出端连接刹车灯L1的输入端，L1的输出端接电源地。
[0047]12V通过Jf1连接涡轮蜗杆电机的线圈端，线圈的另一端通过J a2_i连接电源地。同理，12V通过JbH连接涡轮蜗杆电机的反相线圈端，反相线圈的另一端通过JbH连接电源地。
[0048]涡轮蜗杆电机为单相电机。
[0049]利用该试验台进行测量时，电路控制制动器发生和解除驻车力的方法如下:
[0050]1、车锁开关K2断开时，继电器J d、J。、Jb失电，继电器J a得电，常开触点J al_!、Ja2^1闭合，蜗轮蜗杆电机正转拉紧钢丝绳，制动蹄挤压摩擦衬片，处于驻车状态；
[0051]2、当车锁开关K2闭合时，继电器J d得电，常闭触点J n断开，继电器Ja失电，常开触点Jn、Jw断开，此时，踩下加速踏板，继电器Jb得电，解除驻车状态；
[0052]3、在车锁开关K2闭合，按下刹车踏板与驻车按钮K 4的情况下，继电器J。得电，继电器J。的常开触点J。㈠闭合，继电器J a得电，蜗轮蜗杆电机正转，处于驻车状态，驻车指示灯与刹车指示灯点亮；
[0053]4、在车锁开关K2闭合，刹车踏板与驻车按钮K4按下处于驻车状态时，踩下加速器，继电器Jb得电，蜗轮蜗杆电机反转，解除驻车状态。
[0054]驻车状态时，鼓式制动器智能控制仪采集鼓式制动器拉压传感器受力变形产生的驻车力信号，并在智能控制仪内部进行信号处理后显示出驻车力的大小。同时，盘式制动器智能控制仪采集盘式制动器拉压传感器受力变形产生的制动力信号，并在控制仪内部进行信号处理后显示出制动力的大小。
【权利要求】
1.一种汽车制动力测量试验台，包括试验用工作平台、鼓式制动器和盘式制动器，工作平台用支架架装，工作平台下方还设置有与支架固接的横梁，其特征在于， 所述工作平台为一 L型平面台体，盘式制动器和鼓式制动器分别并列安装在工作平台水平面上，盘式制动器与鼓式制动器内分别装有拉压传感器；工作平台竖直面上设置有操作按钮、油压表和智能控制仪；工作平台下方的横梁上安装电子驻车发生机构，该电子驻车发生机构包括电机、钢丝绳、传感器及控制继电器；电机为蜗轮蜗杆电机，电机的输出轴通过连接器与钢丝绳的一端连接，钢丝绳的另一端与鼓式制动器驻车机构连接； 刹车踏板和加速器分别通过刹车支架和加速器支架固定安装在工作平台上，刹车开关安装在刹车开关支架上，刹车开关支架固定在横梁上，刹车支架与刹车总泵连接；刹车总泵安装在横梁下方，刹车总泵的多根输出油管分别与储液罐、鼓式制动器、盘式制动器和油压表连接； 制动力及驻车力测量所需的线路及电子元器件安装于工作台体竖直面后方的密闭槽内。
2.根据权利要求1所述的汽车制动力测量试验台，其特征在于，盘式制动器中，拉压传感器与顶块、刹车挡板和刹车片并列套装在制动钳卡销上。
3.根据权利要求1所述的汽车制动力测量试验台，其特征在于，鼓式制动器中，拉压传感器通过连接件安装在制动毂圆周上。
4.根据权利要求1所述的汽车制动力测量试验台，其特征在于，驻车发生机构中的电机轴上套装有一挡板，该挡板前后位置的横梁上分别吊装有前传感器和后传感器，前传感器和后传感器所在位置分别为驻车力极限值位置。
5.根据权利要求4所述的汽车制动力测量试验台，其特征在于，该试验台的内部电路连接结构及控制关系为: 电源开关K1为双刀双掷开关，输入端连接220V交流电正负电源端，输出端分别连接盘式制动器智能控制仪XMT604-1、鼓式制动器智能控制仪XMT604-2、电源转换模块ST-60-12V的电源端；电源转换模块ST-60-12V的输出端连接电路中的各继电器、三端稳压集成电路LM7810、前传感器Ka、后传感器Kb;三端稳压集成电路LM7810的输出端分别连接两传感器SlOO ;电路中的220V交流电负极，12V电源负极，1V电源负极共极； 传感器SlOO的两信号线分别连接智能控制仪的mA信号输入端14与15引脚； 刹车开关为常开常闭两组触点开关:常闭触点开关一端连接12V，一端连接XMT604-2鼓式制动器智能控制仪内置继电器J2的常闭触点，另一端连接J I1，然后串联加速踏板K5，再串联Ja1，最后串联继电器Jb的线圈端，线圈的另一端连接传感器Kb的信号端；ΧΜΤ604-2鼓式制动器智能控制仪内置继电器1的常闭触点的一端连接12V，另一端连接Jd2-JPJc^1,Jw和J w并联，然后串联，再串联继电器上的线圈端，线圈的另一端连接传感器1^的信号线； 车锁开关κ2—端连接12V，另一端连接继电器J啲线圈端，继电器J满线圈另一端连接电源负极； 继电器J。的常开触点Ju—端连接12V，另一端分四个并联支路:一个支路连接驻车开关K4，串联Jn，再串联继电器J。的线圈端，线圈输出端接电源负极；第二个支路连接J a3+串联Jd-1，JdE-1的输出端分支，分别连接驻车开关的输出端与驻车灯L 2的输入端，L 2的输出端接电源负极；第三个支路为Jca的输出端连接刹车开关的常开触点一端，刹车开关的触点另一端连接12V电源；第四个支路为Jca的输出端连接刹车灯L1的输入端，L1的输出端接电源负极； 12V通过Jaw连接涡轮蜗杆电机的线圈端，线圈的另一端通过Jf1连接电源负极；12V通过Jbw连接涡轮蜗杆电机的反相线圈端，反相线圈的另一端通过J I1连接电源负极。
【文档编号】G01M17/007GK204177583SQ201420693467
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】周翠玉, 王华磊, 周玉飞, 魏郁蕾, 李兆盈, 路春光, 于江 申请人:河北联合大学