电涡流缓速器优化设计与制动性能分析

文章在考虑去磁效应的基础上建立电涡流缓速器数学计算模型,采用涡流折算系数法求出闭合磁路磁感应强度,推导出电涡流缓速器电磁制动力矩表达式;在某汽车制动系统有限公司现有产品的基础上,将圆形极柱优化设计为扇形极柱,并利用Maxwell有限元仿真软件对不同长度扇形极柱的新型电涡流缓速器模型的制动力矩进行仿真分析;将最终确定的新型电涡流缓速器通过有限元仿真和台架实验与原产品进行对比验证。结果表明:新型电涡流缓速器与传统电涡流缓速器的制动扭矩在不同转速下变化的规律基本一致,制动性能有明显提升;仿真结果和实验结果最大误差小于5%,证明了新型电涡流缓速器的有效性和优化设计的正确性。

试验环境的盘式制动器NVH特性研究

文中采用多体动力学和声学边界元等数值方法,研究某盘式制动器试验条件下的NVH(Noise,Vibration,Harshness)特性。首先,建立试验环境的制动器刚柔耦合模型,从结构、激励源和传递路径3个方面分析制动NVH特性影响因素;然后,运用声学边界元法仿真得到制动振动辐射的噪声,并与台架试验结果进行比较。结果表明:制动盘第2~5阶轴向模态,支架第2~3阶轴向模态,以及制动钳和连接板第1阶轴向模态等模态固有频率与台架试验噪声频率较接近,可能引起共振而产生制动噪声;在不影响制动性能的前提下,改变制动盘与摩擦衬片阻尼系数能改善制动NVH特性;悬架螺旋弹簧下端振动大,减振器与衬套对振动具有显著衰减作用;由仿真声压级云图发现,制动盘与摩擦片接触部位声压级最大,且随频率增加呈先增后减趋势,与台架试验对应测点的噪声结果进行直接比较,两者趋势一致。

基于电动汽车制动安全检测的短时工况及方法研究

常规的制动安全检测通常采用长时间、极端工况,但可能会失去准确的工作范围。针对这一不足,首先提出一种踏板稳定模式的短时工况试验方法,该方法结合了现有的测试标准,并不限于单一的极端制动模式,而是可以考虑电动汽车的快速稳态运行。在此基础上,基于机器学习对运行片段回归并通过连续拼接构建短时工况。利用短时工况提出一种改进的制动安全检测方法,该方法通过主成分分析对制动片段的特征参数进行降维,同时根据特征参数计算制动片段的重复性距离判断安全隐患。最后,通过在测试台架上跟随短时工况,验证所提出的短时工况和制动安全检测方法的有效性。

电动葫芦安全制动器制动性能台架试验方法

安全制动器是葫芦式起重机起升机构的重要安全装置,现行的安全技术规范和国家标准中对电动葫芦安全制动器制动性能缺少定量检测方法。针对于此,分析电动葫芦棘轮棘爪型安全制动器的工作原理,设计一种安全制动器制动性能试验台架,在释放工作制动器后利用间接测量方法对触发速度、制停距离等制动性能关键参数进行定量检测。以HYJ II型电动葫芦为实例进行测试,对测量数据进行不确定度评定。测试结果表明,试验台架检测易操作、功能可靠,可为棘轮棘爪型安全制动器研发测试及型式试验提供借鉴。

一种制动盘热容量近似计算方法的探讨

在城市轨道交通制动系统制动盘技术条件中,试验台转速与通风条件与日常运行线路条件有所不同,根据技术条件的规定,制定了一种近似的换热系数计算方法,在有限元软件中分别进行不同材质的制动盘热容量的计算,该方法计算所得的温度与台架试验得到的结果差异较小,具有一定的实用性。

基于AMESim的矿用制动实验台液压系统设计与仿真研究

液压系统是矿用制动装置液惯量式实验台的核心组成部分,对实验台液压系统进行设计,通过理论计算选择关键元件,利用AMESim仿真软件搭建仿真模型及进行仿真分析,验证实验台液压系统的液压值、主轴转速以及扭矩设计的合理性。将仿真分析结果和实验结果进行比较,以此来验证理论计算的选型合理性。结果表明:仿真所得结果与实验结果基本相符,因此验证了实验台液压系统设计的准确性。

商用车新型鼓式制动器结构优化设计

制动器是商用车中的重要安全保障部件。为提高运输车辆的制动安全性,采用领从蹄式结构,设计了一种搭载冲压焊接式制动蹄的新型楔式鼓式制动器。以制动效能与制动鼓体积为目标,对新型鼓式制动器建立优化模型,基于多目标粒子群算法对新型鼓式制动器结构进行优化。引入线性递减权值法,保证算法的准确性,运用惩罚函数法处理算法中的约束问题。基于仿真分析与台架试验相结合的复合分析法,对新型鼓式制动器进行有限元分析与台架试验。结果表明,设计的新型楔式鼓式制动器结构满足设计要求,并优于同规格凸轮式鼓式制动器。

制动器可靠性试验台的研制

文中介绍一种应用于制动夹钳单元、踏面单元等制动器的可靠性试验台。试验台满足UIC 541-01标准,可完成纵向±2.5°倾角的疲劳试验。同时,基于六自由度平台设计,试验台可模拟制动盘或车轮相对构架±10 mm的横向位移、绕垂向±1°转角及模拟垂向盘片摩擦等工况,模拟车辆运行极限状态,能够对新制动器进行累计不少于100万次的制动、缓解疲劳试验。

基于自动化和集成化的制动缸试验台结构设计

制动缸是制动夹钳单元的核心部件之一,其性能好坏直接影响到列车制动系统状态,随着中国铁路的大力发展,列车存量及新造市场增大,对智能化检测制动缸设备提出了更高的要求。基于自动化和集成化设计的制动缸试验台能够有效提高制动缸检测精度和效率,是减少劳动力的有效设备。其通过自动调整止动块位置、弹性刚性块自动切换及自动拧动制动缸调整螺母等动作,实现对制动缸各个试验项点的全自动检测;同时将气动测试系统有效集成,大大提高了空间利用率,缩短了制造周期,批量一致性得到了有效保证。

新型地铁制动系统试验台的设计与运用

目前的制动系统试验台通常只是针对有限几种制动系统进行试验研究,针对这一问题,文章提出了一种新型地铁制动系统试验台。新型地铁制动系统试验台的研制充分考虑了不同制动系统的试验需求,可满足不同架构和控制方式的制动系统试验研究和检验检测,且可扩展性好,在通信模式、可扩展性,模块化设计等方面采用了新的技术。文章介绍了新型地铁制动系统试验台的主要结构和主要功能,试验结果证明,该试验台可以精确模拟制动系统研制及测试过程中所需要的各种信号,完成各种相关的性能试验,满足制动系统研发及调试需求。

飞机刹车装置动力学建模分析

根据航空惯性试验台刹车控制系统设计需要和系统的特点,提出了飞机刹车装置动力学模型的总体框架,通过MATLAB/Simulink建立了仿真模型并进行仿真。结果表明,本文建立的刹车装置动力学模型简单实用,具有较好的真实性和可靠性,为航空惯性试验台刹车控制系统设计定型与控制算法整定提供了一个很好的研究平台。

验证台架耐久试验搭载的准确性研究

台架耐久试验是快速验证制动软管生命周期内耐久性能的最有效的一种方法,在三维空间内完成搭载。本文采用三维激光扫描技术获取台架工装的点云数据,再将扫描数据与设计数据进行拟合,分析两者之间的尺寸差异,从而实现对台架耐久试验搭载准确性的判断。

盘式制动器摩擦特性及制动尖叫测试与分析

针对汽车制动时制动副间摩擦产生的制动尖叫问题,笔者搭建了汽车盘式制动器制动噪声实验台架,对制动尖叫进行了实验研究。测试了制动尖叫产生时的制动盘转速、制动压力、制动扭矩参数及噪声信号,并研究了一定初始转速下,制动盘和制动衬块之间摩擦系数随制动压力、制动副表面温度、转速及时间的变化关系。使用时域和频域方法分别对制动尖叫的声压信号进行分析,获得了其信号特征和频谱成分。本研究工作有助于理解和揭示汽车盘式制动器制动尖叫的产生机理。

基于逻辑门限值的汽车ABS控制策略与试验研究

研究了一种考虑汽车前、后轴轴荷不同和制动时轴荷转移的汽车防抱死制动系统(ABS)逻辑门限值控制策略。该控制策略以车轮滑移率为主要控制目标,以车轮角加速度为辅助控制目标,通过仿真试验确定前、后车轮不同的最佳滑移率范围,采用前轴制动压力高选和后轴制动压力低选控制方式,提高汽车在低附着系数、对开路面的制动性能。编写控制策略程序,应用驾驶模拟器硬件在环制动试验台进行低附着系数、对开路面紧急制动工况验证。试验结果表明:控制策略具有良好的实时性,缩短了制动距离,提高了汽车制动时的方向稳定性。

电动汽车复合制动动态试验台的研发

研发了一种装备液压制动与电机制动执行机构、并能实时模拟路面制动力动态变化的动态试验台。该试验台基于硬件在环试验原理,引入了液压制动器子系统、电机子系统和转速与压力传感器等实际部件,并综合考虑了制动过程中车轮、液压制动系统和电机制动系统相互作用的动态响应特性,同时基于MABLAB/Simulink环境开发的试验台控制系统能满足各种控制策略的验证需求。最后进行了试验台关键参数的测定和电动汽车电液复合制动的滑移率协调控制试验,验证了试验台的有效性和优势。

汽车ABS滚筒式惯性检测台架的设计

概述了国内汽车安全检测设备的现状和ABS系统的原理,目前国内的汽车检测设备还无法评价汽车ABS的制动性能。利用物体的动能可以用物体的转动惯量来表示这一原理,设计出一种以模拟汽车的运行状况的滚筒式惯性检测台架。该台架不仅可以评价汽车ABS的制动性能,还可以取代现有的汽车安全检测设备,极大提高汽车安全检测效率,具有很好的应用前景。

汽车防抱制动系统中液压系统性能评价与试验

建立包含电磁阀、制动管路和制动分泵的防抱制动系统(Anti-lockbraking system,ABS)液压系统数学模型,设计ABS液压系统试验平台,对实车ABS液压系统进行测试。采用回归分析的方法对模型参数进行拟合,对仿真结果与试验数据进行对比验证。在液压系统模型的基础上,建立整个ABS系统的仿真模型,进行仿真分析,讨论影响ABS控制效果的液压系统滞后时间、升压减压能力、压力波动特征等关键因素及参数。研究结果为ABS系统与整车制动系统的匹配提供了重要依据。

制动器摩擦尖叫台架试验与不确定性统计分析

制动器的摩擦尖叫具有显著的不确定特征.基于制动声振试验台,开展盘式制动器的多工况制动尖叫试验,考察了尖叫的不确定性.为了进行不确定性分析,提出了基于噪声信号时频分析结果,能够全面反映尖叫的时间、频率和幅值特征的摩擦尖叫提取方法;建立了尖叫不确定性的统计分析流程、尖叫频率和声压级的统计性指标和基于QQ图的概率密度分布检验方法;提出了"频率数值倍数性和发生时刻一致性"的尖叫倍频关系充分必要条件,并建立了考虑倍频关系的尖叫不确定性统计分析方法.利用这些流程和方法分析了制动尖叫的不确定性.研究发现:不同的尖叫频率及其声压级具有不同的均值和标准差统计特性;尖叫频率近似服从正态分布,尖叫声压级越高,发生频次越低;拖滞工况和减速工况下的尖叫频率既有相同频率,也存在不同频率,而且频率和声压级的统计特性也存在一定的差别.

汽车能量再生制动模拟试验台设计

为研究汽车再生制动回收能量和能量利用相关理论设计了在环仿真试验台。试验台结构采用模块化、分层控制设计方法,各级之间采用CAN总线连接,具有较好的可控性与可扩展性,测控软件用虚拟仪器技术开发。试验台架可实现汽车行驶工况、制动、道路阻力模拟、能量转换、能量回收储存利用等功能,可进行包括制动稳定性、能量回收利用、制动踏板平稳性控制、复合制动协调兼容等在内的再生制动理论在环仿真研究,还可以扩展成为线控制动技术试验系统。

高速动车组电空制动系统试验台

中国铁道科学研究院建设了高速铁路系统试验国家工程实验室高速动车组制动系统试验室,这是一个具有国际先进水平的高速动车组制动系统试验研究和创新平台,实现对300～500km/h高速动车组制动系统及关键部件的研究性试验、性能试验和可靠性试验。高速动车组电空制动系统试验台是试验室的重要组成部分。试验台围绕高速动车组制动系统的发展方向和关键技术,可以进行高速动车组微机控制直通电空制动系统的匹配特性试验、系统联调试验和测试验证。还可以进行高速动车组制动系统关键气动部件和电气部件的性能试验、可靠性试验及测试验证。