专利名称：自行车制动系统综合测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车测试仪，尤其是一种自行车制 动系统综合测试仪。
背景技术：
(1)自行车各项安全性能指标中制动性能是涉及安全的 最重要项目之一，它对骑行者的人身安全有着直接的关系，也 是自行车理论研究最复杂，测试难度最高的项目。(2 )传统自行车制动性能的测试方式是测试人骑行安装有 测试设备的自行车在实际道路上按规定的速度进行试验，而以 测试人紧急制动后自行车向前续行的制动距离来评价制动性 能的好坏。(3) 国际标准(IS04210)，国家标准(GB3565-2005)，美 国标准(CPSC1512)，法国标准(NFR020-30),澳大利亚标准(AS/NZ1927),英国标准(BS6102)，加拿大标准(CSA)，日 本标准(JIS9301-2004)均采用该方式和评价体系，(4) 缺点受天气环境影响较大，测试时为试验者骑行， 人为因素导致误差及不确定度较大，并且效率低，辅助人员较 多，使得该设备已逐渐不适应新形势的发展。(5) 新欧洲标准EN的测试方法用试验机设备直接测试，该方法就是来消除人为和天气等因素的影响，最早德国自行车 标准在DIN79100标准1992版初步提出，在1998版中进一步 完善，到2000版中一整套理论与测试方法已完全成熟，该方 法更客观全面评价自行车的制动性能，该标准随即被许多标准 化组织和制造商引用，日本BAA《自行车安全基准》全盘引用 并加以修订，2005年欧盟出台了新标准EN14764在吸收了 DIN79100的基础上综合IS04210的要求对制动性能进一步完 善与补充，并推出一套理论公式，将试验机测试的制动力值转 化成制动距离来评价制动性能，从而将两种测试评价体系联系 起来，使目前自行车制动系统理论更科学，与完善。(6) 测试设备通过调研目前国外德国有机构研制此类设 备，但技术暂不成熟，特别是欧洲新标准出台后，目前还没有 报道有机构推出完全满足标准的设备出来。日本是一个自行车 技术发达国家，在该制动性能测试方面技术领先，目前已有曰 本VIA (日本车辆协会)机构在研制，其样机不尽完善，特别 对握闸力的控制与保持，数据的处理不尽成熟。国内有专业生产自行车测试设备的企业按德国标准要求开 发过此类设备，但目前该种试验机功能不全，结构简陋，适用 范围小，许多参数未加控制，还需要进一步的完善，不能完全 满足DIN及新欧盟标准要求。发明内容为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种自行车制动系统 综合测试仪，该自行车制动系统综合测试仪能对自行车制动性 能技术指标按德国、欧盟和日本标准进行高效自动检测，满足 对车闹作定量评价要求，功能齐全，适用范围广。本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是一 种自行车制动系统综合测试仪，包括前轮轴固定装置、自行车 平衡夹持机构、制动力测试机构、驱动滚筒、负载装置、闸把 施力机构、输出显示装置、动力装置和控制装置；(1) 前轮轴固定装置由呈水平设置的第一、二对水平连 杆和一对呈纵向设置的纵向连杆组成，第一对水平连杆中的两 根水平连杆一端分别固定于前轮轴的两端，第一对水平连杆中 的两根水平连杆另一端分别与一对纵向连杆中的两根纵向连 杆下端枢接， 一对纵向连杆中的两根纵向连杆上端分别与第二 对水平连杆中的两根水平连杆一端枢接，第二对水平连杆中的 两根水平连杆另一端与操作台本体固定连接；(2) 自行车平衡夹持机构由呈水平设置的水平臂、呈纵 向设置的纵向臂和固定支架组成，固定支架固定于操作台上， 水平臂一端通过线性轴承与纵向臂一端连接，纵向臂一端在水 平臂一端可上下自由移动，并纵向臂另一端可与被测物自行车 车架鞍管处相连接，其连接方式通过芯棒插入车架立管内并夹 紧，水平臂另一端通过线性轴承与固定支架相连，使水平臂另 一端可以在固定支架上前后自由移动，这样的设置可使自行车 前后、上下方向自由水平移动，同时可以使自行车在测试中不发生倾斜；这样在车架鞍座处(车架立管处)的一套线性轴承 机构实现了样车的前后、上下自由移动，又采用横向限制的机 构来保证了测试样车测试时垂直稳定，确保了测试的精度；(3) 制动力测试机构包括力传感器和呈水平设置的连接 杆，连接杆一端与前轮轴固定装置的纵向连杆下端连接，连接 杆另一端穿过线性轴承与力传感器连接(这样连接杆可保持水 平，避免侧向分力)，力传感器的输出信号通过采集卡传输到 计算机进行处理；(4) 驱动滚筒由前、后驱动滚筒组成，自行车前、后轮 分别通过前、后驱动滚筒进行运动，前、后驱动滚筒分别设于 测试平台上，前、后驱动滚筒由电机减速机和锥齿轮组成的传 动机构驱动运转；(5) 闸把施力机构包括拉刹线，拉刹线一端连闸把，拉刹线另一端往闸把刹车方向延伸，拉刹线另一端接动力拉紧 器，由计算机控制动力拉紧器对闸把的拉力，动力拉紧器对闸 把的拉力再通过压力传感器传到计算机，形闭环控制系统；(6) 输出显示装置由力传感器把制动力信号传送至显 示装置，再通过软件或芯片在数显仪或电脑上显示相关测试数 值或描绘出相关图形；(7) 动力装置包括电机、减速器及锥齿轮，动力装置驱 动前、后驱动滚筒转动；(8) 控制装置包括电源开关、变频器、电磁离合器、继由嬰.
(9)负载装置对称加载在前后轴或中轴的两端，负载装 置处于测试平台下方，从而使负重重心降到最低，提高了样车 测试时的平稳性，防止测试时样车跑偏及侧翻，同时可以采用 气压系统实现负重的加卸载，提高了自动化程度和效率，减轻 了劳动强度，特别提高了测试的准确性和可靠性。 本实用新型的进一步技术方案是前、后轮两側的操作台上分别设有第一定滑轮，与第一定 滑轮对应的操作台上沿自行车前后方向上的两端分别设有第 二定滑轮，前、后轴两端分别对应连接负载拉线上端，负载拉 线下端对应穿设过第一定滑轮底部后再穿设过第二定滑轮顶 部而后向下与负载装置相接。又设有负载顶升器，负载顶升器为一气缸，气缸缸体接 空压源，气缸活塞端接触于负载装置底面，测试时气缸缸体内 无压縮气体，由负载装置的自重把负载拉线下端往下拉，也就 把自行车往下拉，使其前、后轮分别紧压前、后驱动滚筒，测 试完后需取出测试品时，开启气缸缸体的空压源开关、使缸体 内充满压縮气体，使气缸活塞向上伸出、从而顶升负载装置， 负载拉线下端就往上移，自行车前、后轮就不承受外力压紧前、 后驱动滚筒，可容易取出测试车。动力拉紧器包括一呈纵向设置的夹持杆和第三定滑轮， 夹持杆下端固定车把上，夹持杆上部固定一气缸，气缸缸体接 空压源，气缸活塞呈向下设置，又气缸上方固设有第三定滑轮， 拉刹线另一端穿设过第三定滑轮上面后向下固连于气缸活塞端部，当需测试时，开启气缸缸体的空压源开关，气缸活塞向 下伸出，从而使拉刹线另一端向下拉紧，也就拉紧闸把，测试 完后，关闭气缸缸体空压源开关，由于闸把有回弹力，拉刹线 一端要向下拉，拉刹线另一端就向上拉气缸活塞，使气缸活塞 向上向气缸中移动。这样计算机可通过比例压力调节阀控制气 缸上下运动，气缸运动再带动拉刹线，从而对闸把施加握闸力， 握闸力的大小通过压力传感器传到计算机，计算机再调节比例 压力调节阀使握闸力调节到预定值，形成闭环控制系统。 负载装置为负载砝码。连接杆一端与一对纵向连杆中的两纵向连杆下端之间的 中间点连接。本实用新型的有益效果是前轮轴两端位置固定及座管位 置固定，因此自行车稳定性很好；闸把测试握力、自行车测试 负载都能精确控制，因此能定量测试；自行车测试动力用空压 源控制，这样操作省力、结构简单；全系统通过计算机控制， 这样控制精确、容易操作、没有人为误差，综合成本较低。
图l为本实用新型的示意图；图2为本实用新型所述闸把施力机构示意图。
具体实施方式
实施例 一种自行车制动系统综合测试仪，包括前轮轴固 定装置l、自行车平衡夹持机构2、制动力测试机构3、驱动
滚筒4、负载装置5、间把施力机构6、输出显示装置、动力 装置和控制装置；(1) 前轮轴固定装置由呈水平设置的第一、二对水平连 杆11、 15和一对呈纵向设置的纵向连杆12组成，第一对水平 连杆中的两根水平连杆一端分别固定于前轮轴13的两端，第 一对水平连杆中的两根水平连杆另一端分别与一对纵向连杆 12中的两根纵向连杆下端枢接， 一对纵向连杆12中的两根纵 向连杆上端分别与第二对水平连杆15中的两根水平连杆一端 枢接，第二对水平连杆15中的两根水平连杆另一端与操作台 16本体固定连接；(2) 自行车平衡夹持机构由呈水平设置的水平臂21、呈 纵向设置的纵向臂22和固定支架23组成，固定支架固定于操 作台16上，水平臂一端通过线性轴承与纵向臂一端连接，纵 向臂一端在水平臂一端可上下自由移动，并纵向臂另一端可与 被测物自行车车架鞍管处相连接，其连接方式通过芯棒插入车 架立管内并夹紧，水平臂另一端通过线性轴承与固定支架相 连，使水平臂另一端可以在固定支架上前后自由移动，这样的 设置可使自行车前后、上下方向自由水平移动，同时可以使自 行车在测试中不发生倾斜；这样在车架鞍座处(车架立管处) 的一套线性轴承机构实现了样车的前后、上下自由移动，又采 用横向限制的机构来保证了测试样车测试时垂直稳定，确保了 测试的精度；(3) 制动力测试机构包括力传感器和呈水平设置的连接 杆31 ，连接杆一端与前轮轴固定装置的纵向连杆12下端连接， 连接杆另一端穿过线性轴承与力传感器连接(这样连接杆可保 持水平，避免侧向分力)，力传感器的输出信号通过采集卡传 输到计算机进行处理；(4) 驱动滚筒由前、后驱动滚筒41、 42组成，自行车前、后轮分别通过前、后驱动滚筒迸行运动，前、后驱动滚筒分别 设于测试平台上，前、后驱动滚筒由电机减速机和锥齿轮组成 的传动机构驱动运转；(5) 闸把施力机构包括拉刹线61，拉刹线一端连闸把62，拉刹线另一端往闸把刹车方向延伸，拉刹线另一端接动力拉紧 器，由计算机控制动力拉紧器对闸把的拉力，动力拉紧器对闸 把的拉力再通过压力传感器传到计算机，形闭环控制系统；(6) 输出显示装置由力传感器把制动力信号传送至显 示装置，再通过软件或芯片在数显仪或电脑上显示相关测试数 值或描绘出相关图形；(7) 动力装置包括电机、减速器及锥齿轮，动力装置驱动前、后驱动滚筒转动；(8) 控制装置包括电源开关、变频器、电磁离合器、继(9)负载装置5对称加载在前后轴或中轴的两端，负载 装置处于测试平台下方，从而使负重重心降到最低，提高了样 车测试时的平稳性，防止测试时样车跑偏及侧翻，同时可以采 用气压系统实现负重的加卸载，提高了自动化程度和效率，减 轻了劳动强度，特别提高了测试的准确性和可靠性。前、后轮两侧的操作台上分别设有第一定滑轮7 (共设有 四个第一定滑轮7)，与第一定滑轮对应的操作台上沿自行车 前后方向上的两端分别设有第二定滑轮8 (共设有四个第二定 滑轮8)，前、后轴两端分别对应连接负载拉线9上端，负载拉线下端对应穿设过第一定滑轮7底部后再穿设过第二定滑 轮8顶部而后向下与负载装置5相接。又设有负载顶升器100，负载顶升器为一气缸，气缸缸体 接空压源，气缸活塞端接触于负载装置底面，测试时气缸缸体 内无压縮气体，由负载装置的自重把负载拉线下端往下拉，也 就把自行车往下拉，使其前、后轮分别紧压前、后驱动滚筒， 测试完后需取出测试品时，开启气缸缸体的空压源开关、使缸 体内充满压縮气体,使气缸活塞向上伸出、从而顶升负载装置， 负载拉线下端就往上移，自行车前、后轮就不承受外力压紧前、 后驱动滚筒，可容易取出测试车。动力拉紧器包括一呈纵向设置的夹持杆631和第三定滑 轮632，夹持杆下端固定车把64上，夹持杆上部固定一气缸 633，气缸缸体接空压源，气缸活塞呈向下设置(当然也可向 上设置，动作原理刚好相反)，又气缸上方固设有第三定滑轮 632，拉刹线61另一端穿设过第三定滑轮上面后向下固连于气 缸活塞端部，当需测试时，开启气缸缸体的空压源开关，气缸 活塞向下伸出，从而使拉刹线另一端向下拉紧，也就拉紧闸把， 测试完后，关闭气缸缸体空压源开关，由于闸把有回弹力，拉
刹线一端要向下拉，拉刹线另一端就向上拉气缸活塞，使气缸 活塞向上向气缸中移动。这样计算机可通过比例压力调节阀控 制气缸上下运动，气缸运动再带动拉刹线，从而对闸把施加握 闸力，握闸力的大小通过压力传感器传到计算机，计算机再调 节比例压力调节阀使握闸力调节到预定值，形成闭环控制系 统。负载装置为负载砝码。连接杆一端与一对纵向连杆中的两纵向连杆下端之间的 中间点连接。
权利要求1. 一种自行车制动系统综合测试仪，其特征是包括前 轮轴固定装置、自行车平衡夹持机构、制动力测试机构、驱动 滚筒、负载装置、闸把施力机构、输出显示装置、动力装置和控制装置；(1) 前轮轴固定装置由呈水平设置的第一、二对水平连 杆和一对呈纵向设置的纵向连杆组成，第一对水平连杆中的两 根水平连杆一端分别固定于前轮轴的两端，第一对水平连杆中 的两根水平连杆另一端分别与一对纵向连杆中的两根纵向连 杆下端枢接， 一对纵向连杆中的两根纵向连杆上端分别与第二 对水平连杆中的两根水平连杆一端枢接，第二对水平连杆中的 两根水平连杆另一端与操作台本体固定连接；(2) 自行车平衡夹持机构由呈水平设置的水平臂、呈纵 向设置的纵向臂和固定支架组成，固定支架固定于操作台上， 水平臂一端通过线性轴承与纵向臂一端连接，纵向臂一端在水 平臂一端可上下自由移动，并纵向臂另一端可与被测物自行车 车架鞍管处相连接，其连接方式通过芯棒插入车架立管内并夹 紧，水平臂另一端通过线性轴承与固定支架相连，使水平臂另一端可以在固定支架上前后自由移动；(3) 制动力测试机构包括力传感器和呈水平设置的连接 杆，连接杆一端与前轮轴固定装置的纵向连杆下端连接，连接 杆另一端穿过线性轴承与力传感器连接，力传感器的输出信号 传输到计算机进行处理； (4) 驱动滚筒由前、后驱动滚筒组成，前、后驱动滚筒 分别设于测试平台上，前、后驱动滚筒由电机减速机和锥齿轮 组成的传动机构驱动运转；(5) 闸把施力机构包括拉刹线，拉刹线一端连闸把，拉 刹线另 一端往闸把刹车方向延伸，拉刹线另一端接动力拉紧 器，由计算机控制动力拉紧器对闸把的拉力，动力拉紧器对闸 把的拉力再通过压力传感器传到计算机，形成闭环控制系统；(6) 输出显示装置由力传感器把制动力信号传送至显 示装置，再通过软件或芯片在数显仪或电脑上显示相关测试数 值或描绘出相关图形；(7) 动力装置包括电机、减速器及锥齿轮，动力装置驱 动前、后驱动滚筒转动；(8) 控制装置包括电源开关、变频器、电磁离合器及继由紫.(9)负载装置对称加载在前、后轴的两端，负载装置处 于测试平台下方。
2.根据权利要求1所述的自行车制动系统综合测试仪， 其特征是前、后轮两侧的操作台上分别设有第一定滑轮，与 第一定滑轮对应的操作台上沿自行车前后方向上的两端分别 设有第二定滑轮，前、后轴两端分别对应连接负载拉线上端， 负载拉线下端对应穿设过第一定滑轮底部后再穿设过第二定 滑轮顶部而后向下与负载装置相接。
3. 根据权利要求1或2所述的自行车制动系统综合测试 仪，其特征是又设有负载顶升器，负载顶升器为一气缸，气 缸缸体接空压源，气缸活塞端接触于负载装置底面。
4. 根据权利要求1所述的自行车制动系统综合测试仪， 其特征是:动力拉紧器包括一呈纵向设置的夹持杆和第三定滑 轮，夹持杆下端固定车把上，夹持杆上部固定一气缸，气缸缸 体接空压源，气缸活塞呈向下设置，又气缸上方固设有第三定 滑轮，拉刹线另一端穿设过第三定滑轮上面后向下固连于气缸 活塞端部。
5. 根据权利要求3所述的自行车制动系统综合测试仪， 其特征是负载装置为负载砝码。
6. 根据权利要求1所述的自行车制动系统综合测试仪， 其特征是:连接杆一端与一对纵向连杆中的两纵向连杆下端之 间的中间点连接。
专利摘要本实用新型公开了一种自行车制动系统综合测试仪，包括前轮轴固定装置、自行车平衡夹持机构、制动力测试机构、驱动滚筒、负载装置、闸把施力机构、输出显示装置、动力装置和控制装置；前轮轴两端位置固定及座管位置固定，因此自行车稳定性很好；闸把测试握力、自行车测试负载都能精确控制，因此能定量测试；自行车测试动力用空压源控制，这样操作省力、结构简单；全系统通过计算机控制，这样控制精确、容易操作、没有人为误差，综合成本较低。
文档编号G01M17/007GK201037809SQ20072003645
公开日2008年3月19日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者张学锋, 袁兴启, 钱烈辉, 骆海青 申请人:中华人民共和国昆山出入境检验检疫局