所屬欄目:機械論文 發布日期:2011-01-28 08:20 熱度:
摘要:機動車的制動性能是評價其優劣的重要指標,是質檢部門歷來必檢的項目。本文介紹了國內外常用的制動性能檢測設備和檢測方法,研究它們對農機檢測的適應性,旨在和從事農機檢測監督工作的同行們探討一些問題。
關鍵詞:農業機械;機械特點;性能檢測
1農業機械的特點
目前農業大量使用的行走機械有輪式拖拉機、三輪農用車、正三輪摩托車和收割機等,由于鄉辦企業的興起和城鄉物資交流的需要,除用拖拉機和三輪機動車承擔運輸任務外中小型貨車及客貨兩用車也大量增加。這些農用機械有如下特點:
①軸荷小,一般不超過3噸。
②行車速度偏低,一般不超過每小時80公里,多以柴油機作為動力。
③多數只在后輪(多為驅動輪)有制動裝置,前輪不設制動裝置。
因此在選用檢測設備以及組建檢測線時應考慮這些特點,例如,可以選用造價較低的允許軸荷為3噸的輕型檢測設備,農用機械檢測線中不用設置車速表檢測儀等。
2制動性能檢測方法
常用的制動性能檢測方法有兩大類,即道路試驗法(路試)和臺架試驗法。
2.1路試法
所謂路試法,就是被檢車輛在良好、干燥路面上以一定的速度行駛時施以緊急制動,直至使其停止,記錄下制動距離、跑偏量或者是制動減速度和協調時間。除原始的目測的拖印法外,路試所采用的方法和儀器有:
2.1.1噴射印痕法測制動距離,此法是拖印法的改良方法,拖印法不能測量協調時間內的部分距離。噴射印痕法是在車上設一個開關和制動踏板聯動的貯液筒,其中裝有色液體。踩動制動踏板瞬間開關打開,開始向路面噴射液體直至車輛停止。
此法可較精確地測出制動距離。
2.1.2五輪儀測制動距離法,此法所用儀器有兩大類,即接觸式和非接觸式。接觸式的對試車路面的平整性要求很高,而非接觸式五輪儀又過于昂貴。
2.1.3減速度儀法,此法是把裝有加速度傳感器的儀表放在被檢車輛上,制動時記錄下最大減速度。此法也需人工測量拖印的跑偏量。
從以上幾種方法可以看出,路試法直觀、檢測結果真實可靠,但對路面質量、氣候條件依賴性大;監理員勞動強度大且工作效率低;檢測數據不易歸納存檔。因此,當車輛保有量較大時不宜采用路試法。
2.2臺架試驗法
臺架試驗法是目前國內外廣泛采用的檢測方法,它是通過測量制動力和、制動力差及協調時間來檢測車輛的制動性能,常用的試驗設備有以下幾種:
(1)滾筒反力式試驗臺
這類試驗臺是最早采用且應用較廣的臺架式檢測設備,被檢車輛駛上試驗臺,把被檢車輪停在前后兩個滾筒之間。試驗臺控制器啟動兩臺3—4千瓦的交流電動機,通過減速器拖動左右兩組滾筒旋轉,滾筒帶動左右兩車輪轉動,滾筒和車輪作等線速度。踩制動,滾筒與車輪之間產生制動力T1和T2。
各參數有如下關系:被測車輪制動力Ff=T1+T2≤(N1+N2)式中為車輪與滾筒之間的附著系數而N1=G1/COS在被測車輪受到制動力Ff的同時也受到一個水平作用力Fo,這個力正比于制動力Fr。如果此時另一對車輪不能產生足夠的制動力Fr來抵消Fo的作用,則被測車輪將被Fo向后推出,使檢測工作無法正常進行。
Gf、Gr分別為車輛前、后軸軸荷;R、r分別為車輪和滾筒的半徑;N1、N2分別為試驗臺前、后滾筒對車輪的支反力;L為兩滾筒的中心距T1、T2分別為制動時前后滾筒作用于車輪上的制動力;θ為安置角根據以上分析不難得出如下結論:
①筒式試驗臺的測試能力受限附著系數Φ,當滾筒磨損或沾上泥水時附著系數會變的很小,難以測出車輪的最大制動能力。所以雨雪天氣不能檢測,且應經常修復或更換滾筒。
②試驗臺的檢測能力與安置角有關,在兩滾筒中心距L固定的情況下,被測車輪直徑越大則檢測能力越低。(拖拉機的后輪太大,難以用此種設備檢測)
③被測車輪的檢測結果與非被測車輪的制動能力有關,也就是說,當非被測車輪的制動能力很低時就無法檢測出被測車輪的最大制動能力。遇到這種情況,只有通過外力把車輛固定,方可進行正常檢測。
(2)拖板式試驗臺
拖板式制動力檢測試驗臺出現于1990年前后,拖板式制動試驗臺由可沿定板架縱向移動的動板、力傳感器和推力油缸等組成。檢測過程是:待檢車輛駛上試驗臺,使被測車輪壓在動板上并停車。司機踩下制動踏板實施制動后,控制器啟動液壓系統使推力油缸克服被測車輪的阻力,推動動板向前移動。力傳感器檢測出這個推力,此力即為被測車輪產生的制動力。
此種檢測設備結構簡單、操作簡便,但是當非被測車輪的制動能力小于被測車輪時,必須設法借用外力固定著非被檢車輪,否則無法測出被檢車輪的真實的制動能力。同時此檢測設備不能檢測協調時間。和滾筒式試驗臺相比具有安裝方便和耗能低的優點。
(3)平板式檢測試驗臺
平板式制動力檢測試驗臺出現于1992年前后,為了能同時檢測出四個車輪的制動力,可用四塊相同的制動檢測版和控制器組成試驗臺。當然也可以只用兩塊檢測版,采用分軸檢測的方法,即先檢前軸的兩個車輪再檢后軸的方法完成全部檢測方法。
每塊制動檢測板的外形尺寸為:1700×720×65mm,由可沿定板架縱向微量移動的動板、若干個滾動軸承、力傳感器等主要部件組成。動板上表面焊有鋼網,使其和車輪輪胎之間有高大0.96的附著系數。
檢測過程:被檢車輛每小時5-15公里的車速駛上試驗臺,(以四輪同時檢測為例)當前輪壓上前兩塊制動檢測版時施以緊急制動,四個車輪分別停在四塊檢測版板上。
傳感器實時采集由車輪通出動板傳來的制動力信息,由控制器進行收集、處理、分析和顯示各輪制動力的檢測結果,并根據標準作出制動效能和制動方向穩定性是否合格的評判結果。車輛駛離試驗臺,全部檢測過程結束。平板式制動實驗臺具有如下特點:
①利用被檢車輛的功能進行檢測,所以不需要外加動力源。
②被檢車輪制動效能的檢測結果不受非被檢車輪制動能力的影響,也就上說,既使前輪沒有制動能力也可以不借助外力對后輪進行制動檢測。這點對于農用行走機械最適宜。
③制動檢測板上表面焊有鋼絲網,附著系數很大且不易受污染的影響。因此被檢車輛在受檢之前不必要先清理車輪,既使是雨雪天也可以照常檢測。
④有路試的特點,檢測結果直觀、真實可靠。
和上述兩種試驗臺相比,還有節能、便于安裝、重量輕便于移動等優點。平板式試驗臺的缺點是在安裝現場縱向占地較長。
綜上所述:平板式實驗臺由于有不需要動力電源、對氣候環境和機型適應性強以及便于移動便于安裝等特點,最適于流動檢測和廣大農村采用。
3以平板試驗臺為主的農用機械檢測檢測線配置方案
3.1全自動檢測線
3.1.1性能指標
①檢測的項目:設定項目:外觀、制動、軸重、測滑、前照燈(遠光和近光配光特性)、尾氣、煙度、聲級和發動機性能。可擴展的備選項目:方向盤轉動力、齒輪間隙、皮帶繞度等。
②可檢測的機種為:軸重小于3T的各種兩軸和三軸車、四輪拖拉機、農用三輪拖拉機和三輪摩托、收割機等。
③整個系統可采用微機控制的自動檢測模式,也可采用手動檢測模式。
④檢測線上備有顯示屏幕或(和)聲音導引裝置,可允許有兩輛車同時進行檢測,檢測數據能自動顯示、存儲和打印。
⑤在線外檢測的車輛(不宜上線檢測的車輛)和線外檢測項目(如外觀)的檢測數據都能較方便地輸給主控計算機進行打印和統計查詢。
3.1.2系統組成與布置
3.1.2.1設備選型
①平板式制動、軸重、測滑動態檢測系統選用2B2WS-3型(如用戶需要也可選用由四塊制動板組成的4B2WS-3型)。能自動獨立望完成全部檢測過程,具有檢測數據顯示、存儲、打印功能。
備有聯網協議可與主控計算機組成局域網。本機接到來自主控機調用的含有全部檢測數據的文件,并發出接受新任務的信息。
②QD-100型手動式前照燈檢測儀可檢測前照燈發光強度、光軸偏移量和中心高度,還可檢測近光配光特性。儀表顯示并配有模擬量輸出接口。
③NHA-201型尾氣分析儀檢測尾氣中的CO和HC,測試結果直接數碼顯示。備有模擬量輸出接口和RS232串行通信接口。
④YD-1型全自動煙度計檢測柴油發動機排氣的煙度值,測試結果數碼顯示。備有模擬量輸出接口和RS232串行接口。
⑤HY104A型聲級計,液晶顯示檢測結果并備有模擬量輸出。
⑥發動機性能測試儀可測功率、油耗和轉速等,備有模擬量輸出接口和RS232串行通信接口。
3.1.2.2主控室的組成與功能
主控室由主控計算機、監視器、打印機、板式檢測儀的電控系統、帶有話筒的聲音導引裝置等組成。具有待檢車輛登錄、線外檢測數據錄入(鍵盤錄入或自動錄入)、通過燈光顯示和(或)聲音,引導被檢車輛通過各工位并完成所需操作、向各工位發布指令、采集存儲數據和打印檢測結果等功能,實現對全線的控制。
該檢測線與以反力滾筒制動試驗臺為核心的全自動檢測線相比,不僅不需動力電源、不挖設備安裝地基和不需要造價較高的廠房外,還有雨雪天氣照常檢測且車型適應性強等優點。
3.2半自動經濟型農機檢測系統
全自動檢測線成本高,所需投資較大且不易流動,所以只適應于經濟比較發達,車輛保有量大且分布比較集中的地區。對于大部分農村宜采用半自動檢測系統。
這里推薦的半自動經濟型的半自動經濟型檢測系統,所需檢測設備同上,檢測內容一致,功能與全自動型基本相同。
所不同的是:半自動型不配主控計算機,只用擴音器引導被檢車輛而不用顯示屏,充分利用板式制動、軸重、測滑檢測系統內計算機的強大功能,兼任被檢車輛登錄、其它檢測數據導入以及檢測結果存儲、顯示、打印等工作。和全自動型相比,該系統具有投資少、檢測內容便于更改和便于流動檢測等優點,但是檢測速率偏低。
4結論
通過以上的討論可以得出以下結論:以板式制動、軸重、測滑檢測系統為核心組成的半自動經濟型檢測系統,較適宜廣大農村選用。
文章標題:淺析機械制動性能檢測技術
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