一种两轮车链系统路况自动模拟实验台的制作方法

本发明属于两轮车链系统模拟实验装备，具体涉及一种两轮车链系统路况自动模拟实验台。

背景技术：

1、现有自行车链系统模拟实验台的实验方式为：把自行车放置于支架上，利用支架将后轮托起悬空，然后人骑到自行车上面踩踏脚蹬，人工拨动指拨器变速，利用人力实现链系统运行，然后还需要另外一个人蹲在试验车旁边进行目测观察链系统运转及变速过程中的运行情况。该模拟试验台存在如下缺陷：

2、1、实验过程中，自行车后轮被支架托起，实验人员只能针对此种自行车的姿态进行模拟实验，而不能针对各种骑行状态进行模拟。

3、2、该实验台结构简单，自动化程度很低，操作过程中需要两人或更多人参与，且全程参与者不能离开，虽然其中的部分人员可在一旁进行观测，但人工观测无法精确实时记录实验数据，而骑行者由于个人体力的因素，很可能无法达到实验台的检测要求，尤其是很难达到针对链系统的耐久能力设计的长时间骑行的要求，这些因素导致了实验台检测的效率低，检测结果不准确，数据不完善。

4、3、该实验台功能单一，不能针对链系统进行多种功能或性能的检测，在检测过程中，缺乏对链系统的防护。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本发明公开了一种两轮车链系统路况自动模拟实验台，该实验台自动化程度高，不但能够针对各种骑行状态进行模拟，还能够在模拟过程中实时记录实验数据，从而能够快速全面的验证两轮车链系统的性能，并且由于具备实时数据记录功能，在后续的分析中可以为检测人员提供第一手最直接的分析依据。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种两轮车链系统路况自动模拟实验台，包括：支撑箱体、动态实验平台、摇摆机构、链系统驱动机构、调速机构、控制器、人机交互装置，所述的支撑箱体上设有摇摆机构，所述的摇摆机构的顶端连接有动态实验平台，所述的动态实验平台顶端设有链系统驱动机构，所述的链系统驱动机构包括用以安装主动实验链轮组的前驱动装置、用以安装从动实验链轮组的后负载装置，所述的主动实验链轮组和从动实验链轮组之间传动连接有实验链条，所述的主动实验链轮组、从动实验链轮组及实验链条通过支架进行固定并组立于动态实验平台的上表面，所述的控制器与电源电连接，并分别通过导线与前驱动装置、后负载装置、摇摆机构、人机交互装置电连接，所述的控制器内设有负载调整模块、路况模拟模块、运行时间设定模块、运行速度设定模块、换挡频次设定模块、运行数据记录分析模块，所述的控制器通过运行数据记录分析模块记录链系统在运行过程中的负载、时速、运行时间、路况、里程、档位变化数据，并绘制成运行曲线，所述的运行曲线通过人机交互装置实时显示。

4、优选的，所述的摇摆机构包括4根呈矩阵分布的撑杆、关节轴承、滑套、a组伺服电机、b组伺服电机、4根横轴，所述的撑杆沿纵向设置，在其顶端连接有关节轴承，与关节轴承对应的支撑箱体顶板上开设有通孔，所述的滑套嵌设于通孔内，所述的关节轴承的杆体穿过滑套并与滑套滑动连接，杆体的底端与撑杆顶端固定连接，在关节轴承的顶端通过固定座与动态实验平台的下表面固定连接，4个固定座呈矩阵分布在动态实验平台下表面的四角处，所述的a组伺服电机、b组伺服电机依次固定设于前侧、后侧的2根撑杆内侧的支撑箱体底板上表面，在前后2组撑杆之间还设有沿左右方向相对设置的安装架，4根横轴转动连接于2个安装架之间并呈矩阵排列，在横轴的两端分别固定设有第一链轮，所述的a组伺服电机、b组伺服电机的输出轴上分别固定设有第二链轮，所述的第一链轮设有2个齿轮组，所述的第二链轮与同侧的位于下方的横轴的第一链轮的1个齿轮组之间通过回转链条传动连接，第一链轮的另一个齿轮组与同侧的位于上方的横轴的第一链轮通过升降链条传动连接，升降链条绕过位于上方的横轴的第一链轮与固定设于对应的撑杆中部的升降锁套连接，通过a组伺服电机、b组伺服电机的驱动实现前侧的2根撑杆或后侧的2根撑杆同速或差速升降运动，以模拟骑行过程中路况的水平或者倾斜状态，所述的控制器分别通过导线与a组伺服电机、b组伺服电机电连接，并通过路况模拟模块对a组伺服电机、b组伺服电机进行控制。

5、优选的，所述的前驱动装置包括主动实验链轮组驱动伺服电机，所述的主动实验链轮组驱动伺服电机与动态实验平台的上表面固定连接，并通过联轴器连接有主动轴，所述的主动轴上固定连接有主动实验链轮组，所述的后负载装置包括固定设于动态实验平台上表面的磁粉离合器，所述的磁粉离合器的输入轴上安装有第三链轮，所述的第三链轮通过传动链条与安装在从动实验链轮组芯轴上的第四链轮传动连接，所述的磁粉离合器的输出轴上安装有扭矩传感器，用以实时检测扭矩信号，所述的主动实验链轮组驱动伺服电机、磁粉离合器及扭矩传感器分别通过导线与控制器电连接，控制器通过运行数据记录分析模块接收转动速度信息、扭矩信息，并通过负载调整模块、运行速度设定模块、换挡频次设定模块对磁粉离合器及主动实验链轮组驱动伺服电机进行控制。

6、优选的，所述的调速机构包括设于支撑箱体顶板的主动实验链轮组变速牵引机构及从动实验链轮组变速牵引机构，所述的主动实验链轮组变速牵引机构及从动实验链轮组变速牵引机构均包括转动电机、与转动电机的输出轴顶端连接的固定架、与固定架顶端连接的牵引钢丝，所述的牵引钢丝通过驱动设于主动实验链轮组或从动实验链轮组的变速装置实现实验链系统的换挡变速，所述的转动电机通过导线与控制器电连接，并通过转动角度的调节带动牵引钢丝的头部移动设定距离。

7、优选的，还包括报警机构，所述的报警机构包括报警器，所述的控制器通过预设程序监测链系统的运行数据，当出现掉链、断链、卡链、过载时，控制器通过检测主动实验链轮组驱动伺服电机的扭力变化以及磁粉离合器的扭力变化及时识别故障信息，通过报警器报警并停机。

8、优选的，还包括安全防护机构，所述的安全机构包括急停按钮、安全光幕、门感应开关，当出现紧急异常现象时操作人员可以手动按压急停按钮以实现设备保护；另外在支撑箱体前端设有设备操作门，在设备操作门处设有门感应开关，在设备操作门内侧的人工操作范围空间内设有安全光幕，当设备运行时，人打开操作门或者身体进入到操作空间时设备报警并立刻停机，同时，设备停机时，在门打开状态下或者人身体进入操作空间时，设备也无法再启动。

9、优选的，所述的负载调整模块通过调节磁粉离合器的扭矩大小，通过扭矩传感器反馈给控制器，从而实现实验链条转动的负载调节。

10、优选的，所述的路况模拟模块通过调节前后两组撑杆的高度模拟路面的倾角，通过动态变换倾角模拟真实的路况。

11、本发明一种两轮车链系统路况自动模拟实验台的有益效果为：

12、1、本发明通过模拟两轮车链系统在各种路况条件下的运行，能够更快、更全面的验证链系统的性能。

13、2、本发明实验过程中对相关数据实时记录，便于对产品的结构、工艺进行改进，也能够为后续开发相关产品提供数据支撑。

14、3、本发明通过自动化控制，提高了链系统性能实验验证的效率，避免了因人工操作出现的问题。

15、4、本发明通过自动化的模拟，不但能够节省人力、物力和财力，还能够加快实验速度，缩短链系统的研发周期。