盘式制动器模拟试验台
专利汇可以提供盘式制动器模拟试验台专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 盘式 制动 器 模拟试验台，它包括台架(1)、 电机 (2)、由电机(2)驱动的 主轴 (3)、设置在主轴(3)一端上的摩擦盘夹具(4)、两 摩擦片 (5)、 气缸 (6)；主轴(3)通过 轴承 座(7)设置在台架(1)上；两摩擦片(5)分别设置在摩擦盘(10)两侧，其中一摩擦片(5)固定设置在台架(1)上，另一摩擦片(5)由气缸(6)驱动；主轴(3)上设有 飞轮 (8)。本发明试验台工作时，先将被试摩擦盘固定在夹具上，装好后的摩擦盘位于两摩擦片之间，试验台即可开始工作。电机驱动主轴转动时，主轴上的飞轮积蓄有 能量 ，这就获得了相似于车辆行驶时的能量，以模拟 盘式制动器 工作状况，结构十分简单，可以准确的模仿实际的制动器。，下面是盘式制动器模拟试验台专利的具体信息内容。
1、盘式制动器模拟试验台，其特征在于：它包括台架(1)、电机(2)、由电机(2)驱 动的主轴(3)、设置在主轴(3)一端上的摩擦盘夹具(4)、两摩擦片(5)、气缸(6)；
电机(2)、气缸(6)固定设置在台架(1)上；主轴(3)通过轴承座(7)设置在台架 (1)上；
两摩擦片(5)分别设置在摩擦盘(10)两侧，其中一摩擦片(5)固定设置在台架(1) 上，另一摩擦片(5)由气缸(6)驱动；
主轴(3)上设有飞轮(8)。
2、如权利要求1所述的试验台，其特征在于：主轴(3)通过两个轴承座(7)设置在台 架(1)上；飞轮(8)设置在两个轴承座(7)之间。
3、如权利要求1所述的试验台，其特征在于：飞轮(8)的数量为两个以上。
4、如权利要求3所述的试验台，其特征在于：各飞轮(8)与主轴(3)之间均设有离合 器(9)。
5、如权利要求1所述的试验台，其特征在于：电机(2)与主轴(3)之间设有摩擦盘式 电磁离合器(13)。
6、如权利要求4所述的试验台，其特征在于：飞轮(8)与主轴(3)之间的离合器(9) 为牙嵌式电磁离合器。
技术领域
本发明涉及制动器性能测试设备，特别是盘式制动器性能测试设备。
背景技术
在道路上进行制动性能试验时的评价指标为制动距离，是由驾驶员控制操纵器，通过传 动器(在操纵器和制动器之间起连接作用的零部件组合)，由制动器产生与车辆运动相反方向 的作用力通过轮胎与地面的摩擦作用完成制动过程。因此，地面制动力的数值取决于两个摩 擦副的作用，一个是制动器内制动摩擦衬块与制动鼓间的摩擦力，另一个是轮胎与地面间的 附着力，其中附着力与轮胎结构及路面状况、车轮的运动状态有关。
目前，制动器性能的测试主要是在实车上进行，工作效率低，成本高；因此，市场急需 一种能在实验室对制动器性能进行测试的实验台。
发明内容
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
盘式制动器模拟试验台，它包括台架、电机、由电机驱动的主轴、设置在主轴一端上的 摩擦盘夹具、两摩擦片、气缸；
电机、气缸固定设置在台架上；主轴通过轴承座设置在台架上；
两摩擦片分别设置在摩擦盘两侧，其中一摩擦片固定设置在台架上，另一摩擦片由气缸 驱动；
主轴上设有飞轮。
上述方案中，主轴通过两个轴承座设置在台架上；飞轮设置在两个轴承座之间。
上述方案中，飞轮的数量为两个以上。
上述方案中，各飞轮与主轴之间均设有离合器。
上述方案中，电机与主轴之间设有摩擦盘式电磁离合器。
上述方案中，飞轮与主轴之间的离合器为牙嵌式电磁离合器。
本发明试验台工作时，先将被试摩擦盘固定在夹具上，装好后的摩擦盘位于两摩擦片之 间，试验台即可开始工作。
本发明试验台的优点在于：
1、电机驱动主轴转动时，主轴上的飞轮积蓄有能量，这就获得了相似于车辆行驶时的能 量，以模拟盘式制动器工作状况，结构十分简单。
2、试验台以摩擦盘、摩擦片、气缸模拟盘式制动器，可以准确的模仿实际的制动器，精 度高，使用、拆装、调试方便。
3、飞轮设置在两个轴承座之间，工作稳定。
4、飞轮的数量为两个以上，可增加飞轮积蓄的能量。
5、各飞轮与主轴之间均设有离合器，可调节飞轮积蓄的能量，实现模拟不同惯量的情况。
6、电机与主轴之间设有离合器，可使在测试性能过程中电机不断电而使电磁离合器断开 测试制动器的性能，从而保护电机；还可以模拟各种转速下的制动过程。
7、飞轮与主轴之间的离合器为牙嵌式电磁离合器，结构简单，允许高频率结合。
8、结构简单，体积小，成本低，重量轻，携带运输方便，还可作为现场教学的教具使用。
附图说明
图1为本发明试验台实施例的结构示意图
图2为电机与主轴连接处的结构剖视图
图3为飞轮与离合器的结构剖视图
图4为摩擦盘夹具及摩擦片的结构剖视图
图5为本发明试验台实施例控制系统框图
图6为气缸控制系统框图
具体实施方式
电机2、气缸6固定设置在台架1上；主轴3通过两个轴承座7设置在台架1上。
主轴3上设有4个飞轮8，飞轮8设置在两个轴承座7之间。各飞轮8与主轴3之间均设 有离合器9。
如图2所示，电机2扭矩输出端与主轴3之间设有摩擦盘式电磁离合器13。
各飞轮8与主轴3之间均设有离合器9，如图3所示，飞轮8与主轴3之间的离合器9 为牙嵌式电磁离合器。
如图4所示，两摩擦片5分别设置在摩擦盘10两侧，其中一摩擦片5固定设置在台架1 上，另一摩擦片5由气缸6驱动。
本发明实施例的电机2选用台湾东力公司的单相US交流无段变速付电动机，US540-002 型，参数如下：
输出功率：40w；可调速范围：90～1700r/min；额定电流：0.50A；磁极数P：4；
消耗电功率：90w；启动电容：2.5μF。
本发明实施例的4个飞轮在主轴3上对称布置，这样可以减少飞轮在运转过程中的动平 衡量。其中：一个采用H＝25mm、R＝42.5mm、等效转动惯量为0.001kg·m2，重量为1.005kg； 两个采用H＝25mm、R＝47.8mm、等效转动惯量为0.002kg·m2、重量1.239kg；还有一个采用 H＝25mm、R＝60mm、等效转动惯量为0.004kg·m2、重量2.062kg。
实现模拟惯量的耦合，需要将各个飞轮的等效惯量为几何级数的关系设计。在模拟惯量 尺寸计算时，应考虑转动系统惯量，转动系统惯量由电机轴、联轴器、固定轮毅、活动轮毅、 牙嵌离合器、主轴和试件夹具的惯量之组合，其值为0.002kg·m2。
如图6所示，本发明实施例的气缸控制系统通过调节储气罐内的压力值及流量阀流量获 得需要的制动力的大小和速度，压力表显示制动状态下的压力大小，然后保持这一制动效果。 在电气控制气压回路中，气缸6是由微动开关来控制，方向阀采用电磁阀。将二位三通电磁 换向阀、节流阀、溢流阀、压力表、气源装置和制动缸组成制动驱动系统回路。二位三通电 磁换向阀、节流阀、溢流阀、制动缸选用微型元件；气源采用微型储气罐，选用压力表的量 程范围为0-0.2MPA。
双向电磁换向阀在制动过程中，先将YAO接通，制动缸动作将被测制动器制动，到a1位 开始制动，然后直到被测小型制动器停止转动为止。后将YAO断开，制动缸在弹簧力下回位。 使制动缸恢复原位，制动过程结束。优点是：结构简单、成本低、使用维修方便。
本发明实施例的造型能实现试验台的整体性，且具有良好的减振性、安全性和外部造型。 其中，主轴3执行制动能量实际值的模拟和变换，可由计算机监控。试件夹具4应按原来安 装形式与主轴联接，由转速传感器12测量模拟机转速。加载装置为由微机控制的伺服系统， 可准确模拟实际行车中的制动操纵力。
如图5所示，本发明实施例的控制系统采用计算机控制。全部数据采集、处理和控制均 由计算机完成。硬件系统包含有3个接口。即A/D、D/A、I/O。A/D是采用12位16通道转 换器，转换时间少于20μs，采样频率为40kHz，可达到高速采样目的。模拟量输人范围为 0V~+5V和4个信号输入通道。D/A为计算机输出模拟信号，使用3个输出通道，用于控制制 动器的气缸6、离合器9、离合器13。I/O为并行输人输出口，用于与计算机通信。
本发明实施例可对制动器初速度、制动间隔时间、制动次数进行制动控制与测量，并通 过计算机可以实现多通道信号在线自动采集处理和打印报表等。
本发明实施例的控制系统工作原理是：
由计算机发出信号开始，通过I/O接口，向单片机发出指令；首先使单片机发出指令通 过D/A转换器，使离合器9与电机断开：然后单片机发出3路信号：即一是通过计时器记录 时间；二是将转速传感器测得的转速信号，通过A/D转换，变成数字信号送到单片机内；三 是单片机发出指令通过D/A转换器，控制双向电控换向阀使制动驱动系统动作，将其制动。 与飞轮联接的电磁离合器还与D/A转换器连接在一起，以便单片机发出指令控制飞轮实现不 同惯量的模拟情况。
本发明实施例的优点是：
(1)体积小，长约800mm，宽100mm，高200mm，携带运输方便，重量轻，不超过20kg；
(2)所测得的数据能方便地与计算机交互；
(3)模拟机可以准确的模仿实际的制动器试验台的工作方式，精度高；
(4)离合器和电磁阀能方便的由单片机控制，响应时间短；
(5)是对实际制动器试验台小型化、模型化的再现，在现场教学中可以方便地进行教学， 为实验室提供所有的模拟性检测。
本发明盘式制动器模拟试验台上的飞轮8的数量还可为两个、三个、五个……等。
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