本文關(guān)鍵詞：高精度平板式制動檢驗臺測試系統(tǒng)的研究與開發(fā)

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【摘要】：汽車的制動性能是汽車安全性能中的一個重要指標(biāo),直接關(guān)系到行車安全。隨著我國高速公路的發(fā)展和道路質(zhì)量的提高,行車速度不斷加快,人們對汽車制動性能的要求也不斷提高。目前機(jī)動車檢測機(jī)構(gòu)多采用反力式滾筒制動檢驗臺和平板式制動檢驗臺進(jìn)行汽車制動性能的檢測。車輛智能化檢測與診斷方向課題組近3年已為檢測機(jī)構(gòu)安裝調(diào)試完成20余套不同廠家的平板式制動檢驗臺,目前均在檢車應(yīng)用之中。上述設(shè)備課題組在安裝、調(diào)試和檢車實踐過程中,發(fā)現(xiàn)平板式制動檢驗臺存在結(jié)構(gòu)方面、制動力獲取方式和車輪制動力等效傳遞等方面的一些不足;另外較為明顯的是吉林省計量科學(xué)研究院在檢定時發(fā)現(xiàn)以下問題:對平板式制動檢驗臺在空載和負(fù)載兩種情況下,對制動力傳感器力值進(jìn)行檢定時,發(fā)現(xiàn)當(dāng)施加垂直載荷時制動力示值與不施加垂直載荷時制動力示值有比較大的差異,即分別在空載、施加0.5t載荷及施加1.0t載荷時,各個測量點使用標(biāo)準(zhǔn)測力儀測得的制動力數(shù)據(jù)不盡相同。由此可見載荷對該平板式制動檢驗臺測試結(jié)果影響較為突出。此外,據(jù)檢測機(jī)構(gòu)員工反映,平板式制動檢驗臺的檢測數(shù)值重復(fù)性不好,造成平板式制動檢驗臺使用率不高。針對上述問題,本文從現(xiàn)有平板式制動檢驗臺的自身結(jié)構(gòu)的參數(shù)入手,結(jié)合測試原理研究分析其計量原理和計量性能,并分析了動靜載荷對結(jié)構(gòu)參數(shù)和測量系統(tǒng)的影響程度。以探尋平板式制動檢驗臺測試誤差形成的主因。為改進(jìn)平板式制動檢驗臺設(shè)計,實現(xiàn)減小測試誤差,提高測試精度和計量性能奠定基礎(chǔ)。為此本文主要進(jìn)行如下方面的研究:1.首先對現(xiàn)有平板式制動檢驗臺的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了分析,通過建立汽車在平板式制動檢驗臺上的力學(xué)模型,確定影響車輛制動性能檢測結(jié)果的參數(shù);然后重點對現(xiàn)有平板式制動檢驗臺自身結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析,結(jié)合測試承載動靜載荷范圍,分析平板式制動檢驗臺結(jié)構(gòu)產(chǎn)生測試誤差的因素;結(jié)合測試原理研究分析其計量原理和計量性能,尋找制動力傳遞過程和獲取方式中,致使車輪制動力變化的因素;重點分析了測力傳感器“推”、“拉”受力方式影響、導(dǎo)向限位機(jī)構(gòu)影響、制動傳感器與制動臺板板面的高度差影響、軸重傳感器與制動傳感器的高度差影響,闡述影響因素形成的原因。為提出更加合理的設(shè)計方案,主觀減小測試誤差、提高測試精度奠定理論基礎(chǔ)。2.在對現(xiàn)有平板臺測試誤差形成原因分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合測試原理確定了需要主觀改進(jìn)的重點機(jī)械結(jié)構(gòu)和制動力等效獲取方式。進(jìn)而確定了平板式制動檢驗臺機(jī)械系統(tǒng)的總體方案,利用Catia軟件對平板式制動檢驗臺的機(jī)械結(jié)構(gòu)和標(biāo)定裝置進(jìn)行具體設(shè)計。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計包括整體框架設(shè)計、制動臺板設(shè)計、軸重傳感器連接機(jī)構(gòu)設(shè)計、制動傳感器連接機(jī)構(gòu)設(shè)計、導(dǎo)向限位機(jī)構(gòu)設(shè)計等,并對機(jī)械系統(tǒng)中用到的測力傳感器進(jìn)行了選型。標(biāo)定裝置主要是制動標(biāo)定裝置和軸重標(biāo)定裝置。為確認(rèn)機(jī)械結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度是否符合實際工程需要,借助于有限元分析理論,利用Hypermesh和ANSYS軟件對機(jī)械系統(tǒng)中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和處理,根據(jù)最大實際載荷對其進(jìn)行了剛強(qiáng)度校核,由結(jié)構(gòu)的變形及應(yīng)力分布云圖可知,機(jī)械結(jié)構(gòu)剛度是符合設(shè)計要求;對于標(biāo)定裝置也進(jìn)行了同樣的分析,從而為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以及靜力學(xué)分析提供了依據(jù)。3.對計算機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計,主要包括硬件系統(tǒng)設(shè)計與軟件系統(tǒng)設(shè)計。硬件部分主要包括信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡、光電開關(guān)的選型以及信號的抗干擾設(shè)計等。軟件部分用Lab VIEW軟件對測試系統(tǒng)進(jìn)行了簡單的設(shè)計,主要針對汽車制動性能測試的各個測試項目進(jìn)行了測試軟件的設(shè)計,包括用戶登錄系統(tǒng)、制動性能測試軟件的設(shè)計以及測試系統(tǒng)流程圖的繪制。
【關(guān)鍵詞】：高精度 平板式制動檢驗臺 誤差分析 結(jié)構(gòu)設(shè)計 測試系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U467.52
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 本文研究意義與目的11-12
• 1.2 汽車制動性能檢測方法比較分析12-13
• 1.3 臺式制動性能檢測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文的研究內(nèi)容14-15
• 第2章 平板式制動檢驗臺制動測試?yán)碚摲治?/span>15-31
• 2.1 平板式制動檢驗臺概述15-17
• 2.1.1 平板式制動檢驗臺的結(jié)構(gòu)15-17
• 2.1.2 平板式制動檢驗臺的工作原理17
• 2.2 汽車在平板式制動檢驗臺上的力學(xué)模型與分析17-21
• 2.2.1 力學(xué)模型的建立17-20
• 2.2.2 模型的求解20-21
• 2.3 影響平板式制動檢驗臺測試結(jié)果的誤差分析21-29
• 2.3.1 制動傳感器受力方式影響22-25
• 2.3.2 導(dǎo)向限位機(jī)構(gòu)影響25-26
• 2.3.3 制動力傳感器位置的影響26-27
• 2.3.4 軸重傳感器連接方式及位置影響27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第3章 平板式制動檢驗臺機(jī)械系統(tǒng)的研究31-57
• 3.1 平板式制動檢驗臺機(jī)械系統(tǒng)總體方案概述31-32
• 3.2 平板式制動檢驗臺機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究32-38
• 3.2.1 支撐框架32-33
• 3.2.2 制動臺板33-34
• 3.2.3 軸重傳感器連接機(jī)構(gòu)34-35
• 3.2.4 制動傳感器連接機(jī)構(gòu)35-37
• 3.2.5 導(dǎo)向限位機(jī)構(gòu)37-38
• 3.3 傳感器的選用38-42
• 3.3.1 軸重測力傳感器的選型39-40
• 3.3.2 制動拉力傳感器的選型40-42
• 3.4 平板式制動檢驗臺標(biāo)定裝置的研究42-45
• 3.4.1 傳感器標(biāo)定的意義42
• 3.4.2 制動力標(biāo)定裝置42-43
• 3.4.3 軸（輪）重標(biāo)定裝置43-45
• 3.5 機(jī)械結(jié)構(gòu)及標(biāo)定裝置的有限元仿真分析45-55
• 3.5.1 有限元法的基本概念45-46
• 3.5.2 有限元分析軟件的選擇46-48
• 3.5.3 承重機(jī)構(gòu)的剛強(qiáng)度分析48-50
• 3.5.4 制動標(biāo)定裝置的剛強(qiáng)度分析50-51
• 3.5.5 軸重標(biāo)定裝置的剛強(qiáng)度分析51-55
• 3.6 本章小結(jié)55-57
• 第4章 計算機(jī)測試系統(tǒng)軟硬件設(shè)計57-67
• 4.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計57-62
• 4.1.1 硬件部分組成57-58
• 4.1.2 信號調(diào)理模塊的選擇58-59
• 4.1.3 信號采集中I/O卡的選擇59
• 4.1.4 信號采集中A/D卡的選擇59-61
• 4.1.5 光電開關(guān)的選取61
• 4.1.6 信號的抗干擾設(shè)計61-62
• 4.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計62-66
• 4.2.1 軟件總體設(shè)計62
• 4.2.2 用戶錄入系統(tǒng)62-64
• 4.2.3 功能測試部分64-66
• 4.3 本章小結(jié)66-67
• 第5章 全文總結(jié)67-69
• 5.1 論文工作總結(jié)67-68
• 5.2 論文的不足與展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 附錄71-73
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果73-74
• 致謝74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：932719