專利名稱：自行車制動系統綜合測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自行車測試儀，尤其是一種自行車制 動系統綜合測試儀。
背景技術：
(1)自行車各項安全性能指標中制動性能是涉及安全的 最重要項目之一，它對騎行者的人身安全有著直接的關系，也 是自行車理論研究最復雜，測試難度最高的項目。(2 )傳統自行車制動性能的測試方式是測試人騎行安裝有 測試設備的自行車在實際道路上按規定的速度進行試驗，而以 測試人緊急制動后自行車向前續行的制動距離來評價制動性 能的好壞。(3) 國際標準(IS04210)，國家標準(GB3565-2005)，美 國標準(CPSC1512)，法國標準(NFR020-30),澳大利亞標準(AS/NZ1927),英國標準(BS6102)，加拿大標準(CSA)，日 本標準(JIS9301-2004)均采用該方式和評價體系，(4) 缺點受天氣環境影響較大，測試時為試驗者騎行， 人為因素導致誤差及不確定度較大，并且效率低，輔助人員較 多，使得該設備已逐漸不適應新形勢的發展。(5) 新歐洲標準EN的測試方法用試驗機設備直接測試，該方法就是來消除人為和天氣等因素的影響，最早德國自行車 標準在DIN79100標準1992版初步提出，在1998版中進一步 完善，到2000版中一整套理論與測試方法已完全成熟，該方 法更客觀全面評價自行車的制動性能，該標準隨即被許多標準 化組織和制造商引用，日本BAA《自行車安全基準》全盤引用 并加以修訂，2005年歐盟出臺了新標準EN14764在吸收了 DIN79100的基礎上綜合IS04210的要求對制動性能進一步完 善與補充，并推出一套理論公式，將試驗機測試的制動力值轉 化成制動距離來評價制動性能，從而將兩種測試評價體系聯系 起來，使目前自行車制動系統理論更科學，與完善。(6) 測試設備通過調研目前國外德國有機構研制此類設 備，但技術暫不成熟，特別是歐洲新標準出臺后，目前還沒有 報道有機構推出完全滿足標準的設備出來。日本是一個自行車 技術發達國家，在該制動性能測試方面技術領先，目前已有曰 本VIA (日本車輛協會)機構在研制，其樣機不盡完善，特別 對握閘力的控制與保持，數據的處理不盡成熟。國內有專業生產自行車測試設備的企業按德國標準要求開 發過此類設備，但目前該種試驗機功能不全，結構簡陋，適用 范圍小，許多參數未加控制，還需要進一步的完善，不能完全 滿足DIN及新歐盟標準要求。發明內容為了克服上述缺陷，本實用新型提供一種自行車制動系統 綜合測試儀，該自行車制動系統綜合測試儀能對自行車制動性 能技術指標按德國、歐盟和日本標準進行高效自動檢測，滿足 對車鬧作定量評價要求，功能齊全，適用范圍廣。本實用新型為了解決其技術問題所采用的技術方案是一 種自行車制動系統綜合測試儀，包括前輪軸固定裝置、自行車 平衡夾持機構、制動力測試機構、驅動滾筒、負載裝置、閘把 施力機構、輸出顯示裝置、動力裝置和控制裝置；(1) 前輪軸固定裝置由呈水平設置的第一、二對水平連 桿和一對呈縱向設置的縱向連桿組成，第一對水平連桿中的兩 根水平連桿一端分別固定于前輪軸的兩端，第一對水平連桿中 的兩根水平連桿另一端分別與一對縱向連桿中的兩根縱向連 桿下端樞接， 一對縱向連桿中的兩根縱向連桿上端分別與第二 對水平連桿中的兩根水平連桿一端樞接，第二對水平連桿中的 兩根水平連桿另一端與操作臺本體固定連接；(2) 自行車平衡夾持機構由呈水平設置的水平臂、呈縱 向設置的縱向臂和固定支架組成，固定支架固定于操作臺上， 水平臂一端通過線性軸承與縱向臂一端連接，縱向臂一端在水 平臂一端可上下自由移動，并縱向臂另一端可與被測物自行車 車架鞍管處相連接，其連接方式通過芯棒插入車架立管內并夾 緊，水平臂另一端通過線性軸承與固定支架相連，使水平臂另 一端可以在固定支架上前后自由移動，這樣的設置可使自行車 前后、上下方向自由水平移動，同時可以使自行車在測試中不發生傾斜；這樣在車架鞍座處(車架立管處)的一套線性軸承 機構實現了樣車的前后、上下自由移動，又采用橫向限制的機 構來保證了測試樣車測試時垂直穩定，確保了測試的精度；(3) 制動力測試機構包括力傳感器和呈水平設置的連接 桿，連接桿一端與前輪軸固定裝置的縱向連桿下端連接，連接 桿另一端穿過線性軸承與力傳感器連接(這樣連接桿可保持水 平，避免側向分力)，力傳感器的輸出信號通過采集卡傳輸到 計算機進行處理；(4) 驅動滾筒由前、后驅動滾筒組成，自行車前、后輪 分別通過前、后驅動滾筒進行運動，前、后驅動滾筒分別設于 測試平臺上，前、后驅動滾筒由電機減速機和錐齒輪組成的傳 動機構驅動運轉；(5) 閘把施力機構包括拉剎線，拉剎線一端連閘把，拉剎線另一端往閘把剎車方向延伸，拉剎線另一端接動力拉緊 器，由計算機控制動力拉緊器對閘把的拉力，動力拉緊器對閘 把的拉力再通過壓力傳感器傳到計算機，形閉環控制系統；(6) 輸出顯示裝置由力傳感器把制動力信號傳送至顯 示裝置，再通過軟件或芯片在數顯儀或電腦上顯示相關測試數 值或描繪出相關圖形；(7) 動力裝置包括電機、減速器及錐齒輪，動力裝置驅 動前、后驅動滾筒轉動；(8) 控制裝置包括電源開關、變頻器、電磁離合器、繼由嬰.
(9)負載裝置對稱加載在前后軸或中軸的兩端，負載裝 置處于測試平臺下方，從而使負重重心降到最低，提高了樣車 測試時的平穩性，防止測試時樣車跑偏及側翻，同時可以采用 氣壓系統實現負重的加卸載，提高了自動化程度和效率，減輕 了勞動強度，特別提高了測試的準確性和可靠性。 本實用新型的進一步技術方案是前、后輪兩側的操作臺上分別設有第一定滑輪，與第一定 滑輪對應的操作臺上沿自行車前后方向上的兩端分別設有第 二定滑輪，前、后軸兩端分別對應連接負載拉線上端，負載拉 線下端對應穿設過第一定滑輪底部后再穿設過第二定滑輪頂 部而后向下與負載裝置相接。又設有負載頂升器，負載頂升器為一氣缸，氣缸缸體接 空壓源，氣缸活塞端接觸于負載裝置底面，測試時氣缸缸體內 無壓縮氣體，由負載裝置的自重把負載拉線下端往下拉，也就 把自行車往下拉，使其前、后輪分別緊壓前、后驅動滾筒，測 試完后需取出測試品時，開啟氣缸缸體的空壓源開關、使缸體 內充滿壓縮氣體，使氣缸活塞向上伸出、從而頂升負載裝置， 負載拉線下端就往上移，自行車前、后輪就不承受外力壓緊前、 后驅動滾筒，可容易取出測試車。動力拉緊器包括一呈縱向設置的夾持桿和第三定滑輪， 夾持桿下端固定車把上，夾持桿上部固定一氣缸，氣缸缸體接 空壓源，氣缸活塞呈向下設置，又氣缸上方固設有第三定滑輪， 拉剎線另一端穿設過第三定滑輪上面后向下固連于氣缸活塞端部，當需測試時，開啟氣缸缸體的空壓源開關，氣缸活塞向 下伸出，從而使拉剎線另一端向下拉緊，也就拉緊閘把，測試 完后，關閉氣缸缸體空壓源開關，由于閘把有回彈力，拉剎線 一端要向下拉，拉剎線另一端就向上拉氣缸活塞，使氣缸活塞 向上向氣缸中移動。這樣計算機可通過比例壓力調節閥控制氣 缸上下運動，氣缸運動再帶動拉剎線，從而對閘把施加握閘力， 握閘力的大小通過壓力傳感器傳到計算機，計算機再調節比例 壓力調節閥使握閘力調節到預定值，形成閉環控制系統。 負載裝置為負載砝碼。連接桿一端與一對縱向連桿中的兩縱向連桿下端之間的 中間點連接。本實用新型的有益效果是前輪軸兩端位置固定及座管位 置固定，因此自行車穩定性很好；閘把測試握力、自行車測試 負載都能精確控制，因此能定量測試；自行車測試動力用空壓 源控制，這樣操作省力、結構簡單；全系統通過計算機控制， 這樣控制精確、容易操作、沒有人為誤差，綜合成本較低。
圖l為本實用新型的示意圖；圖2為本實用新型所述閘把施力機構示意圖。
具體實施方式
實施例 一種自行車制動系統綜合測試儀，包括前輪軸固 定裝置l、自行車平衡夾持機構2、制動力測試機構3、驅動
滾筒4、負載裝置5、間把施力機構6、輸出顯示裝置、動力 裝置和控制裝置；(1) 前輪軸固定裝置由呈水平設置的第一、二對水平連 桿11、 15和一對呈縱向設置的縱向連桿12組成，第一對水平 連桿中的兩根水平連桿一端分別固定于前輪軸13的兩端，第 一對水平連桿中的兩根水平連桿另一端分別與一對縱向連桿 12中的兩根縱向連桿下端樞接， 一對縱向連桿12中的兩根縱 向連桿上端分別與第二對水平連桿15中的兩根水平連桿一端 樞接，第二對水平連桿15中的兩根水平連桿另一端與操作臺 16本體固定連接；(2) 自行車平衡夾持機構由呈水平設置的水平臂21、呈 縱向設置的縱向臂22和固定支架23組成，固定支架固定于操 作臺16上，水平臂一端通過線性軸承與縱向臂一端連接，縱 向臂一端在水平臂一端可上下自由移動，并縱向臂另一端可與 被測物自行車車架鞍管處相連接，其連接方式通過芯棒插入車 架立管內并夾緊，水平臂另一端通過線性軸承與固定支架相 連，使水平臂另一端可以在固定支架上前后自由移動，這樣的 設置可使自行車前后、上下方向自由水平移動，同時可以使自 行車在測試中不發生傾斜；這樣在車架鞍座處(車架立管處) 的一套線性軸承機構實現了樣車的前后、上下自由移動，又采 用橫向限制的機構來保證了測試樣車測試時垂直穩定，確保了 測試的精度；(3) 制動力測試機構包括力傳感器和呈水平設置的連接 桿31 ，連接桿一端與前輪軸固定裝置的縱向連桿12下端連接， 連接桿另一端穿過線性軸承與力傳感器連接(這樣連接桿可保 持水平，避免側向分力)，力傳感器的輸出信號通過采集卡傳 輸到計算機進行處理；(4) 驅動滾筒由前、后驅動滾筒41、 42組成，自行車前、后輪分別通過前、后驅動滾筒迸行運動，前、后驅動滾筒分別 設于測試平臺上，前、后驅動滾筒由電機減速機和錐齒輪組成 的傳動機構驅動運轉；(5) 閘把施力機構包括拉剎線61，拉剎線一端連閘把62，拉剎線另一端往閘把剎車方向延伸，拉剎線另一端接動力拉緊 器，由計算機控制動力拉緊器對閘把的拉力，動力拉緊器對閘 把的拉力再通過壓力傳感器傳到計算機，形閉環控制系統；(6) 輸出顯示裝置由力傳感器把制動力信號傳送至顯 示裝置，再通過軟件或芯片在數顯儀或電腦上顯示相關測試數 值或描繪出相關圖形；(7) 動力裝置包括電機、減速器及錐齒輪，動力裝置驅動前、后驅動滾筒轉動；(8) 控制裝置包括電源開關、變頻器、電磁離合器、繼(9)負載裝置5對稱加載在前后軸或中軸的兩端，負載 裝置處于測試平臺下方，從而使負重重心降到最低，提高了樣 車測試時的平穩性，防止測試時樣車跑偏及側翻，同時可以采 用氣壓系統實現負重的加卸載，提高了自動化程度和效率，減 輕了勞動強度，特別提高了測試的準確性和可靠性。前、后輪兩側的操作臺上分別設有第一定滑輪7 (共設有 四個第一定滑輪7)，與第一定滑輪對應的操作臺上沿自行車 前后方向上的兩端分別設有第二定滑輪8 (共設有四個第二定 滑輪8)，前、后軸兩端分別對應連接負載拉線9上端，負載拉線下端對應穿設過第一定滑輪7底部后再穿設過第二定滑 輪8頂部而后向下與負載裝置5相接。又設有負載頂升器100，負載頂升器為一氣缸，氣缸缸體 接空壓源，氣缸活塞端接觸于負載裝置底面，測試時氣缸缸體 內無壓縮氣體，由負載裝置的自重把負載拉線下端往下拉，也 就把自行車往下拉，使其前、后輪分別緊壓前、后驅動滾筒， 測試完后需取出測試品時，開啟氣缸缸體的空壓源開關、使缸 體內充滿壓縮氣體,使氣缸活塞向上伸出、從而頂升負載裝置， 負載拉線下端就往上移，自行車前、后輪就不承受外力壓緊前、 后驅動滾筒，可容易取出測試車。動力拉緊器包括一呈縱向設置的夾持桿631和第三定滑 輪632，夾持桿下端固定車把64上，夾持桿上部固定一氣缸 633，氣缸缸體接空壓源，氣缸活塞呈向下設置(當然也可向 上設置，動作原理剛好相反)，又氣缸上方固設有第三定滑輪 632，拉剎線61另一端穿設過第三定滑輪上面后向下固連于氣 缸活塞端部，當需測試時，開啟氣缸缸體的空壓源開關，氣缸 活塞向下伸出，從而使拉剎線另一端向下拉緊，也就拉緊閘把， 測試完后，關閉氣缸缸體空壓源開關，由于閘把有回彈力，拉
剎線一端要向下拉，拉剎線另一端就向上拉氣缸活塞，使氣缸 活塞向上向氣缸中移動。這樣計算機可通過比例壓力調節閥控 制氣缸上下運動，氣缸運動再帶動拉剎線，從而對閘把施加握 閘力，握閘力的大小通過壓力傳感器傳到計算機，計算機再調 節比例壓力調節閥使握閘力調節到預定值，形成閉環控制系 統。負載裝置為負載砝碼。連接桿一端與一對縱向連桿中的兩縱向連桿下端之間的 中間點連接。
權利要求1. 一種自行車制動系統綜合測試儀，其特征是包括前 輪軸固定裝置、自行車平衡夾持機構、制動力測試機構、驅動 滾筒、負載裝置、閘把施力機構、輸出顯示裝置、動力裝置和控制裝置；(1) 前輪軸固定裝置由呈水平設置的第一、二對水平連 桿和一對呈縱向設置的縱向連桿組成，第一對水平連桿中的兩 根水平連桿一端分別固定于前輪軸的兩端，第一對水平連桿中 的兩根水平連桿另一端分別與一對縱向連桿中的兩根縱向連 桿下端樞接， 一對縱向連桿中的兩根縱向連桿上端分別與第二 對水平連桿中的兩根水平連桿一端樞接，第二對水平連桿中的 兩根水平連桿另一端與操作臺本體固定連接；(2) 自行車平衡夾持機構由呈水平設置的水平臂、呈縱 向設置的縱向臂和固定支架組成，固定支架固定于操作臺上， 水平臂一端通過線性軸承與縱向臂一端連接，縱向臂一端在水 平臂一端可上下自由移動，并縱向臂另一端可與被測物自行車 車架鞍管處相連接，其連接方式通過芯棒插入車架立管內并夾 緊，水平臂另一端通過線性軸承與固定支架相連，使水平臂另一端可以在固定支架上前后自由移動；(3) 制動力測試機構包括力傳感器和呈水平設置的連接 桿，連接桿一端與前輪軸固定裝置的縱向連桿下端連接，連接 桿另一端穿過線性軸承與力傳感器連接，力傳感器的輸出信號 傳輸到計算機進行處理； (4) 驅動滾筒由前、后驅動滾筒組成，前、后驅動滾筒 分別設于測試平臺上，前、后驅動滾筒由電機減速機和錐齒輪 組成的傳動機構驅動運轉；(5) 閘把施力機構包括拉剎線，拉剎線一端連閘把，拉 剎線另 一端往閘把剎車方向延伸，拉剎線另一端接動力拉緊 器，由計算機控制動力拉緊器對閘把的拉力，動力拉緊器對閘 把的拉力再通過壓力傳感器傳到計算機，形成閉環控制系統；(6) 輸出顯示裝置由力傳感器把制動力信號傳送至顯 示裝置，再通過軟件或芯片在數顯儀或電腦上顯示相關測試數 值或描繪出相關圖形；(7) 動力裝置包括電機、減速器及錐齒輪，動力裝置驅 動前、后驅動滾筒轉動；(8) 控制裝置包括電源開關、變頻器、電磁離合器及繼由紫.(9)負載裝置對稱加載在前、后軸的兩端，負載裝置處 于測試平臺下方。
2.根據權利要求1所述的自行車制動系統綜合測試儀， 其特征是前、后輪兩側的操作臺上分別設有第一定滑輪，與 第一定滑輪對應的操作臺上沿自行車前后方向上的兩端分別 設有第二定滑輪，前、后軸兩端分別對應連接負載拉線上端， 負載拉線下端對應穿設過第一定滑輪底部后再穿設過第二定 滑輪頂部而后向下與負載裝置相接。
3. 根據權利要求1或2所述的自行車制動系統綜合測試 儀，其特征是又設有負載頂升器，負載頂升器為一氣缸，氣 缸缸體接空壓源，氣缸活塞端接觸于負載裝置底面。
4. 根據權利要求1所述的自行車制動系統綜合測試儀， 其特征是:動力拉緊器包括一呈縱向設置的夾持桿和第三定滑 輪，夾持桿下端固定車把上，夾持桿上部固定一氣缸，氣缸缸 體接空壓源，氣缸活塞呈向下設置，又氣缸上方固設有第三定 滑輪，拉剎線另一端穿設過第三定滑輪上面后向下固連于氣缸 活塞端部。
5. 根據權利要求3所述的自行車制動系統綜合測試儀， 其特征是負載裝置為負載砝碼。
6. 根據權利要求1所述的自行車制動系統綜合測試儀， 其特征是:連接桿一端與一對縱向連桿中的兩縱向連桿下端之 間的中間點連接。
專利摘要本實用新型公開了一種自行車制動系統綜合測試儀，包括前輪軸固定裝置、自行車平衡夾持機構、制動力測試機構、驅動滾筒、負載裝置、閘把施力機構、輸出顯示裝置、動力裝置和控制裝置；前輪軸兩端位置固定及座管位置固定，因此自行車穩定性很好；閘把測試握力、自行車測試負載都能精確控制，因此能定量測試；自行車測試動力用空壓源控制，這樣操作省力、結構簡單；全系統通過計算機控制，這樣控制精確、容易操作、沒有人為誤差，綜合成本較低。
文檔編號G01M17/007GK201037809SQ20072003645
公開日2008年3月19日 申請日期2007年3月23日 優先權日2007年3月23日
發明者張學鋒, 袁興啟, 錢烈輝, 駱海青 申請人:中華人民共和國昆山出入境檢驗檢疫局