滚筒制动台与地面高度差的确定方法

1.滚筒制动台与地面高度差的确定方法，是通过升高滚筒制动台副滚筒上母线，从而使多轴车辆在滚筒制动台上所检车轴的附着重量不减小和当量附着系数不减小的一种方法，其特征在于：根据滚筒制动台的结构参数和检测多轴车辆的最小车轮直径，计算最小直径车轮相对副滚筒上母线的下沉量，以该下沉量来确定副滚筒上母线相对地平面的固定升高距离，其确定方法的步骤：(1)按滚筒中心距L，主滚筒与副滚筒的高度差S，sinβ＝S/L，计算主滚筒的升高角β；(2)按滚筒制动台检测多轴车辆的最小直径车轮来计算该车轮在两滚筒上的对称角α，sinα＝0.5×L/(R+r)，R是车轮半径，r是滚筒半径，得到该车轮相对副滚筒的安置角(α-β)；(3)计算该车轮轮心至副滚筒轴心的高度h＝(R+r)×cos(α-β)以及车轮的下沉量Ym＝R-(h-r)＝R-[(R+r)×cos(α-β)-r]，可以按该下沉量来确定副滚筒上母线相对地平面的固定升高距离，或者根据需要在(Ym-10mm)至(Ym+20mm)范围内确定固定升高距离；可全面适应两轴车辆和多轴车辆各种车型的制动性能准确检测。

滚筒制动台与地面高度差的确定方法\n技术领域\n[0001] 滚筒制动台与地面高度差的确定方法，是汽车在滚筒制动台上，通过车轮下沉量来确定副滚筒上母线相对地平面的升高距离，确保多轴汽车所检车轴对滚筒的附着重量不减小，属于汽车性能台试检测方法技术领域。\n背景技术\n[0002] 现行汽车制动性能检测，车轴在地面轮重台上称重后驶上滚筒制动台进行制动检测。按国标GB7258-2012《机动车运行安全技术条件》表6台试检验制动力要求，前轴制动力与前轴荷的百分比要求大于等于60％，而且定义：机动车(单车)纵向中心线中心位置以前的轴为前轴，其他轴为后轴；挂车的所有车轴均按后轴计算；所以，双转向轴都是前轴，轴制动率都要求大于等于60％，挂车所有车轴的轴制动率都要求大于等于50％，整车制动率要求大于等于60％。然而，试验表明：双转向轴车辆的第二转向轴检测时会被第一转向轴和第三轴部分架空，大大减小附着重量，难以满足前轴60％制动率的检测要求。挂车在牵引车拖挂检测状态下，挂车第一轴检测时同样被第二轴和牵引车后轴部分架空，不仅难以达到50％轴制动率的检测要求，也难以达到60％整车制动率的检测要求。即使车辆的制动性能很好，附着重量减小使检测最大制动力减小，与地面轮重台上称重量之比的轴制动率减小难以达标，造成错检错判。现有技术是：(1)通过加载法，增加重量或对车辆加压力或对所测车轴附加拉力来增加车轮对滚筒的附着重量，这种方法的操作性极差。(2)采用动力机构举升滚筒制动台后检测多轴车辆，结构复杂，价格高，操作麻烦。(3)在称重和制动二合一的复合台上检测，减小的附着重量和检测制动力，虽然可以满足多轴车的轴制动率检测，但由于大大减小了轴重量和整车重量以及制动力，无形中大大降低了车辆的制动性能要求，是不规范的检测。为克服现有技术的不足，本方法通过计算车轮下沉量，确保所测车轮的轮心高度不低于或略高于在平地上其它非测车轮的轮心高度，使所检车轴对滚筒的附着重量不减小，提高了多轴车辆的当量附着系数和在滚筒制动台的检测能力。\n发明内容\n[0003] 要确保多轴车辆所测车轮的轮心高度不低于或略高于在平地上其它非测车轮的轮心高度，先计算不同直径车轮在滚筒制动台上相对前滚筒上母线的下沉量Y，方能确定滚筒制动台副滚筒上母线相对地面的高度差，Y是与车轮直径、滚筒制动台结构参数相关的量值，参见说明书附图，其确定方法的步骤如下：\n[0004] 忽略多轴车辆各轴车轮在地面和在滚筒制动台上的变形，按各轴车轮在地面和在滚筒制动台上刚性接触来计算，以检测多轴车辆最小直径车轮的下沉量来确定副滚筒上母线相对地平面的升高距离，以最大直径车轮的下沉量来验算和控制其轮心升高不过量。\n[0005] 1、根据滚筒制动台结构参数的滚筒中心距L，主滚筒(后滚筒)与副滚筒(前滚筒)的高度差S，sinβ＝S/L，确定主滚筒的升高角β。\n[0006] 2、按滚筒制动台检测多轴车的最小车轮直径和最大车轮直径分别计算车轮在两滚筒上的对称角α，sinα＝0.5×L/(R+r)，R是车轮半径，r是滚筒半径，从而可分别得到最小和最大直径车轮相对副滚筒的不同安置角(α-β)。\n[0007] 3、计算最小和最大直径车轮轮心至副滚筒轴心的高度h＝(R+r)×cos(α-β)。\n[0008] 4、确定最小和最大直径车轮的下沉量Y＝R-(h-r)＝R-[(R+r)×cos(α-β)-r]。\n计算最大直径车轮的下沉量可以验算其轮心的相对升高距离，避免轮心升高过量使增重过多，车轮阻滞力检测值增大造成车轮阻滞率过大。\n[0009] 5、为确保多轴车在滚筒制动台上所检车轮没有被部分架空，可以按最小直径车轮的下沉量来确定副滚筒上母线相对地平面的升高距离，由于车轮在两个滚筒上的垂直高度的变形略小于非检测车轮在垂直高度的变形，所以，也可以在(Ym-10mm)至(Ym+20mm)范围内确定升高距离，Ym为最小直径车轮下沉量，单位为mm。如果要求滚筒制动台上的轴重量约等于平地上的轴重量，或车轮阻滞力限值偏小，升高距离可取偏小值；如果要求滚筒制动台上的轴重量较大于平地上的轴重量，或车轮阻滞力限值较大，升高距离可取偏大值。\n[0010] 滚筒制动台与地面高度差的确定方法，是通过升高滚筒制动台副滚筒上母线，从而使多轴车辆在滚筒制动台上所检车轴的附着重量不减小和当量附着系数不减小的一种方法，其特征在于：根据滚筒制动台的结构参数和检测多轴车的最小车轮直径，计算最小直径车轮相对副滚筒上母线的下沉量，以该下沉量来确定副滚筒上母线相对地平面的固定升高距离，其确定方法的步骤：(1)按滚筒中心距L，主滚筒与副滚筒的高度差S，sinβ＝S/L，计算主滚筒的升高角β；(2)按滚筒制动台检测多轴车的最小直径车轮来计算该车轮在两滚筒上的对称角α，sinα＝0.5×L/(R+r)，R是车轮半径，r是滚筒半径，得到该车轮相对副滚筒的安置角(α-β)；(3)计算该车轮轮心至副滚筒轴心的高度h＝(R+r)×cos(α-β)以及车轮的下沉量Ym＝R-(h-r)＝R-[(R+r)×cos(α-β)-r]，可以按该下沉量来确定副滚筒上母线相对地平面的固定升高距离，或者根据需要在(Ym-10mm)至(Ym+20mm)范围内确定固定升高距离。该方法的优点是：\n[0011] a.双转向轴车辆、挂车、双驱动轴车辆等多轴车辆在滚筒制动台上，所检车轴没有被前、后轴车轮架空的趋势，能保证所检车轴对滚筒的附着重量和检测能力。\n[0012] b.两轴车辆在升高的滚筒制动台上的附着重量和检测能力基本不变无影响，可全面适应两轴车辆和多轴车辆各种车型的制动性能准确检测。\n[0013] c.车轮直径增大，车轮对滚筒的正压力相应减小，检测能力相应降低，但较大直径车轮在滚筒制动台上的轮心相对升高量增大，相应提高了附着重量和检测能力，起到了自动补偿的作用。\n[0014] d.采用本方法对现有滚筒制动台的改造简单、方便、快捷，只需在现有滚筒制动台下面垫物块固定升高几十毫米即可，大大减小了费用。\n[0015] e.计算最大直径车轮的下沉量可以验算其轮心的相对升高距离，避免相对升高距离和增加附着重量过量。\n附图说明\n[0016] 说明书附图是车轮在滚筒制动台上的尺寸示意图，图中的R是车轮半径，单位mm，r是滚筒制动台的滚筒半径，单位mm，S是主滚筒与副滚筒的高度差，单位mm，通常S在0～\n30mm范围，L是滚筒中心距，单位mm，β角是主滚筒的升高角，单位度，α是车轮在两滚筒上的对称角，单位度，(α-β)是车轮相对副滚筒的安置角，单位度，h是车轮轮心至副滚筒轴心的高度，单位mm。\n具体实施方式\n[0017] 滚筒制动台与地面高度差的确定方法，其具体实施方式举例如下：\n[0018] 多轴车辆一般是重型车辆，通常车轮直径在850mm至1100mm的范围内，按GB/T13564-2005《滚筒反力式汽车制动检验台》表1，额定承载质量10t的重型车台架的滚筒中心距推荐为450mm，额定承载质量13t的重型车台架的滚筒中心距推荐为470mm，如果取平均值L＝460mm，R是车轮半径，分别取850/2＝425mm和1100/2＝550，r是滚筒半径，按国标推荐的r取245/2＝122.5mm，S是主滚筒与副轮筒的轴心高度差，sinα＝0.5×L/(R+r)，sinβ＝S/L，车轮在副滚筒上的安置角为(α-β)，h＝(R+r)×cos(α-β)，车轮相对副滚筒上母线的下沉量Y＝R-(h-r)。车轮直径为850mm和1100mm的α角分别为\n24.84°和20.0°。不同直径车轮的下沉量Y的计算公式如下：角标为轮胎直径mm。\n[0019] Y850＝425-[547.5cos(24.84-β)-122.5]\n[0020] Y1100＝550-[672.5cos(20.00-β)-122.5]\n[0021] 列表计算最小和最大直径车轮在主、副滚筒不同高度差S的滚筒制动台上的车轮下沉量，见表1。\n[0022] 表1最小和最大直径车轮下沉量(mm)\n[0023] \n[0024] 由表1可知，在不同S的滚筒制动台上，最小直径车轮的下沉量比最大直径车轮的下沉量大10mm，如果S＝30mm，可设前滚筒上母线高于地面37mm，最大直径1100mm的车轮轮心高度相应增大10mm。试验表明：双转向轴车辆第二转向轴的轮心相对其它非检测轴轮心增高20mm，第二转向轴的附着重量可增大约70％，容易造成车轮阻滞率超标，所以，计算最大直径车轮的下沉量避免轮心升高过量。直径越大，在两滚筒上的对称角α越小，车轮对滚筒的正压力越小，检测能力相应降低，但轮心在滚筒制动台上的升高量相应增加，提高了附着重量和检测能力，起到了自动补偿的作用。\n[0025] 滚筒制动台与地面高度差的确定方法，具有对现有滚筒制动台的改造简单、方便、快捷，大大提高了多轴车辆制动检测准确性的优点。