专利名称：一种电动自行车工况模拟教学系统的制作方法
一种电动自行车工况模拟教学系统技术领域
本发明属于电动自行车教学技术领域，尤其是一种能模拟电动自行车在不同道 路上行驶，并将工作状态通过显示器直观的展现出来的电动自行车工况模拟教学系统。
背景技术：
随着电动自行车行业不断的发展，电动自行车已经成为人们出行的理想代步工 具，越来越多的人开始接触电动自行车，但是绝大多数人对其工作的性能及工作过程的知 识了解相当缺乏，甚至于刚刚进入电动自行车行业工作的人对这些问题也缺少直观的、系 统的概念。为了能简单的、直观的、方便的将电动自行车的行驶状态展现出来，这就需要一 种电动自行车工况的模拟教学台，它能改变一贯的人员讲解培训缺乏直观性的模式，有助 于提高学习效率，增加学习的兴趣。
但是，目前电动自行车工况模拟只能模拟电动自行车在常规路面上行驶，这样直 接制约了学习人员全面的了解电动自行车在不同行驶环境下的性能变化。发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种全面的、简单的、直观的电 动自行车工况模拟教学系统。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的
一种电动自行车工况模拟教学系统，其特征在于由工况模拟台及控制台构成，工 况模拟台包括底座、提升机构、夹紧旋转机构、从动执行机构及固定加载机构，在底座上安 装提升机构，在提升机构的前端安装夹紧旋转机构，在提升机构的后端安装从动执行机构， 在提升架的中部安装固定加载机构，控制台包括控制器及显示屏，控制器与提升机构、夹紧 旋转机构、从动执行机构及固定加载机构控制连接。
而且，所述提升机构由提升架及液压缸构成，提升架的后端铰装在所述底座上，提 升架下部与底座底部之间竖直安装所述液压缸。
而且，所述的夹紧旋转机构由滑块、夹紧轴、旋转盘及径向轴承构成，在提升机构 的前端安装所述径向轴承，在该径向轴承上固装所述旋转盘，在该旋转盘上表面安装夹紧 轴，在该夹紧轴上安装两块滑块，由该夹紧轴调节该两块滑块的夹紧及放松。
而且，所述的从动执行机构由第一滚筒、第二滚筒及磁制制动器构成，在所述提升 机构的后端安装第一滚筒，在底座的后端安装与第一滚筒并排的第二滚筒，该第二滚筒的 转轴端部连接安装位于底座侧边的磁制制动器。
而且，所述的磁制制动器的信号输出端连接至控制台的控制器。
而且，所述的固定加载机构由滑槽、滑杆、连杆、气缸及圆盘构成，滑槽固装在提升 机构的一侧部，在该滑槽上水平滑动安装一竖直的滑杆，在该滑杆的顶端水平转动安装连 杆，在该连杆的下部安装气缸，气缸推杆上固装圆盘。
而且，所述的气缸的控制管路上安装第一电磁气动阀及第二电磁气动阀，该第一电磁气动阀及第二电磁气动阀均与控制台的控制器连接。
而且，在提升机构上安装台架测角器，该台架测角器连接至控制台的控制器。
而且，所述控制台的控制器还连接电压、电流传感器，该电压、电流传感器连接被 测电动自行车的控制器。
而且，所述控制台的控制器还连接测速传感器，该测速传感器安装在被测电动自 行车的后轮轮胎外侧。
而且，所述控制台的控制器还连接一个加速马达，该加速马达安装在被测电动自 行车的旋把上。
本发明的优点和有益效果为
I本电动自行车工况模拟教学系统，能够对电动自行车进行多种道路行驶状态的 模拟，包括常规行驶(即平地行驶)，坡度行驶，重载常规行驶及重载坡度行驶，并通过显示 屏能直接的显示出电动自行车在不同工作环境中的性能参数。
2.本电动自行车工况模拟教学系统，能够通过显示屏显示出所处状态行驶的工况 参数，包括电动自行车速度，提升架抬起角度，电动自行车负载，电动自行车扭矩、电动自行 车电压及电流值。
3.本发明电动自行车工况模拟教学系统，结构设计科学合理，通过模拟平台及控 制台使学习人员全面的了解电动自行车在不同行驶环境下的性能变化，改变传统的人员讲 解培训模式，克服传统模式缺乏直观性的弊端，有助于快速掌握电动自行车各项性能，提高 学习效率，增加学习兴趣。
图1为本发明的结构示意图(立体图)；
图2为本发明的工况模拟台的结构示意图3为本发明的控制台的结构示意图4为本发明的电路原理图。
附图标记说明
1-第二滚筒、2-第一滚筒、3-提升架、4-滑块、5-夹紧轴、6-旋转盘、7-径向轴承、 8-液压缸、9-滑槽、10-滑杆、11-连杆、12-气缸、13-圆盘、14-磁制制动器、15-加速马达、16-底座、17-销轴、18-电动自行车、19-工况模拟台、20-控制台、21-显示屏。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
如图1、2、3中所示。一种电动自行车工况模拟教学系统，其由工况模拟台19及控 制台20构成，工况模拟台上用于放置电动自行车18。工况模拟台包括底座16、提升机构、 夹紧旋转机构、从动执行机构及固定加载机构，在底座上安装提升机构，在提升机构的前端 安装夹紧旋转机构，在提升机构的后端安装从动执行机构，在提升架的中部安装固定加载 机构，控制台包括控制器及显示屏21，控制器与提升机构、夹紧旋转机构、从动执行机构及 固定加载机构控制连接。
上述各个机构的具体构造为
提升机构由提升架3及液压缸8构成，提升架的后端通过销轴17铰装在所述底座 上，提升架下部与底座底部之间竖直安装所述液压缸。通过液压缸的升高与降低控制提升 架的提升角度。在提升机构上安装台架测角器(图中未标号)，该台架测角器安装在提升架 后端的铰装部位上，该台架测角器连接至控制台的控制器。
夹紧旋转机构由滑块4、夹紧轴5、旋转盘6及径向轴承7构成，在提升机构的前端 安装所述径向轴承，在该径向轴承上固装所述旋转盘，在该旋转盘上表面安装夹紧轴，在该 夹紧轴上安装两块滑块，由该夹紧轴调节该两块滑块的夹紧及放松。夹紧轴可以为调节丝 杠，两滑块啮合安装在该调节丝杠上。两块滑块随夹紧轴的转动夹紧或松开，用来固定电动 自行车前轮，旋转盘可随前车轮在左、右各60°内转任一角度，并且固定在提升架上，能随 之升高。
从动执行机构由第一滚筒2、第二滚筒I及磁制制动14器构成，在所述提升机构的 后端安装第一滚筒，该第一滚筒安装在提升机构的提升架的后部，在底座的后端安装与第 一滚筒并排的第二滚筒，该第二滚筒的转轴端部连接安装位于底座侧边的磁制制动器。第 一滚筒及第二滚筒用于支撑电动自行车后的车轮并从动旋转，第一滚筒可随提升架升高。 磁制制动器的信号输出端连接至控制台的控制器。磁制制动器用于测量电动自行车后轮在 各个状态下的扭矩。
固定加载机构由滑槽9、滑杆10、连杆11、气缸12及圆盘13构成，滑槽固装在提升 机构的一侧部，在该滑槽上水平滑动安装一竖直的滑杆，在该滑杆的顶端水平转动安装连 杆，在该连杆的下部安装气缸，气缸推杆上固装圆盘。气缸的控制管路上安装第一电磁气动 阀及第二电磁气动阀，该第一电磁气动阀及第二电磁气动阀均与控制台的控制器连接。滑 杆可在滑槽中滑动，用以适应不同尺寸电动自行车的鞍座位置，通过圆盘压住鞍座支撑电 动自行车或给电动自行车增加负载。第一电磁气动阀控制对电动自行车的稳固，第二电磁 气动阀控制对电动自行车的加载。
如图4中所示，控制台的控制器连接有所述测速传感器、磁制制动传感器、第一电 磁气动阀、第二电磁气动阀及显示屏。而且，控制台的控制器还连接一电压电流传感器，该 电压电流传感器连接被测电动自行车的控制器。控制台的控制器还连接一测速传感器，该 测速传感器安装在被测电动自行车的后轮轮胎外侧。控制台的控制器还连接一个加速马达 15，该加速马达安装在被测电动自行车的旋把上。而且，控制台还连接有一电源开关及紧急 开关。在控制台上设置有实验项目按键，用于选择不同工作状态，并通过显示屏显示出所处 状态行驶的工况参数。实验项目按钮包括“常规”按钮、“坡度5° ”按钮、“坡度10° ”按 钮，、“重载75kg”按钮，当然可根据实验需求，设置不同种坡度及重载项目按钮。
电动自行车工况模拟教学系统在模拟电动自行车在不同行驶条件下直接显示出 工况参数，具体示例如下
⑴、模拟“常规”行驶(即平地行驶):由加速马达控制旋转电动自行车转把，电动自 行车的电机启动，后轮转动，带动第一、第二滚筒旋转，第二滚筒带动磁制制动器旋转，模拟 行驶状态，前车轮在左、右各60°内能手动旋转任一角度，模拟电动自行车转弯，按下显示 台中的“常规”按钮，电动自行车在测试台上水平放置，此时，显示台中显示电动自行车在常 规行驶时的工况参数值。
⑵、模拟“坡度5° ”行驶由加速马达控制旋转电动自行车转把，电动自行车的 电机启动，后轮转动，带动第一、第二滚筒旋转，第二滚筒带动磁制制动器旋转，模拟行驶状 态，前车轮在左、右各60 °内能手动旋转任一角度，模拟电动自行车转弯，按下显示台中的 “坡度5° ”按钮，提升架前端升高，电动自行车前端随测试台的提升机构升高5°，此时，显 示台中显示电动自行车在爬坡5°行驶时的工况参数值。
(3)、模拟“坡度10° ”行驶由加速马达控制旋转电动自行车转把，电动自行车电 机启动，后轮转动，带动第一、第二滚筒旋转，第二滚筒带动磁制制动器旋转，模拟行驶状 态，前车轮在左、右各60°内能手动旋转任一角度，模拟电动自行车转弯，按下显示台中的 “坡度10° ”按钮，电动自行车前部随测试台的提升机构升高10°，此时，显示台中显示电动 自行车在爬坡10°行驶时的工况参数值。
⑷、模拟“重载75kg常规”行驶由加速马达控制旋转电动自行车转把，电动自行 车电机启动，后轮转动，带动第一、第二滚筒旋转，第二滚筒带动磁制制动器旋转，模拟行驶 状态，前车轮在左、右各60°内能手动旋转任一角度，模拟电动自行车转弯，按下显示台中 的“重载75kg”按钮，压在鞍座上的圆盘将对鞍座施加75kg的力，此时，显示台中显示电动 自行车在重载75kg行驶时的工况参数值。
(5)、模拟“重载75kg坡度5° ”行驶由加速马达控制旋转电动自行车转把，电动 自行车电机启动，后轮转动，带动第一、第二滚筒旋转，第二滚筒带动磁制制动器旋转，模拟 行驶状态，前车轮在左、右各60°内能手动旋转任一角度，模拟电动自行车转弯，按下显示 台中的“重载75kg”和“坡度5° ”按钮，压在鞍座上的圆盘将对鞍座施加75kg的力，同时， 电动自行车随测试台的提升机构升高5°，此时，显示台中显示电动自行车在重载75kg坡 度5°行驶时的工况参数值。
(6)、模拟“重载75kg坡度10° ”行驶由加速马达控制旋转电动自行车转把，电动 自行车电机启动，后轮转动，带动第一、第二滚筒旋转，第二滚筒带动磁制制动器旋转，模拟 行驶状态，前车轮在左、右各60°内能手动旋转任一角度，模拟电动自行车转弯，按下显示 台中的“重载75kg”和“坡度10° ”按钮，压在鞍座上的圆盘将对鞍座施加75kg的力，同时， 电动自行车随测试台的提升机构升高10°，此时，显示台中显示电动自行车在重载75kg坡 度10°行驶时的工况参数值。
在上述各个工况下，加速马达控制电动自行车速度，台架测角器测量提升架构抬 起的角度，电磁气动阀实现稳固电动自行车和增加负载的指令，磁制制动器测量电动自行 车的扭矩、测速传感器测量电动自行车的速度，电压、电流传感器测量电动自行车的电压及 电流，将扭矩、速度、电压和电流信号输入教学台架控制器，并通过显示器显示出相应数值。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理 解在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的， 因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
权利要求
1.一种电动自行车工况模拟教学系统，其特征在于由工况模拟台及控制台构成，工况模拟台包括底座、提升机构、夹紧旋转机构、从动执行机构及固定加载机构，在底座上安装提升机构，在提升机构的前端安装夹紧旋转机构，在提升机构的后端安装从动执行机构， 在提升架的中部安装固定加载机构，控制台包括控制器及显示屏，控制器与提升机构、夹紧旋转机构、从动执行机构及固定加载机构控制连接。
2.—种电动自行车工况模拟教学系统,其特征在于所述提升机构由提升架及液压缸构成，提升架的后端铰装在所述底座上，提升架下部与底座底部之间竖直安装所述液压缸。
3.一种电动自行车工况模拟教学系统，其特征在于所述的夹紧旋转机构由滑块、夹紧轴、旋转盘及径向轴承构成，在提升机构的前端安装所述径向轴承，在该径向轴承上固装所述旋转盘，在该旋转盘上表面安装夹紧轴，在该夹紧轴上安装两块滑块，由该夹紧轴调节该两块滑块的夹紧及放松。
4.一种电动自行车工况模拟教学系统,其特征在于所述的从动执行机构由第一滚筒、第二滚筒及磁制制动器构成，在所述提升机构的后端安装第一滚筒，在底座的后端安装与第一滚筒并排的第二滚筒，该第二滚筒的转轴端部连接安装位于底座侧边的磁制制动器。
5.一种电动自行车工况模拟教学系统，其特征在于所述的磁制制动器的信号输出端连接至控制台的控制器。
6.—种电动自行车工况模拟教学系统,其特征在于所述的固定加载机构由滑槽、滑杆、连杆、气缸及圆盘构成，滑槽固装在提升机构的一侧部，在该滑槽上水平滑动安装一竖直的滑杆，在该滑杆的顶端水平转动安装连杆，在该连杆的下部安装气缸，气缸推杆上固装圆盘。
7.一种电动自行车工况模拟教学系统，其特征在于所述的气缸的控制管路上安装第一电磁气动阀及第二电磁气动阀，该第一电磁气动阀及第二电磁气动阀均与控制台的控制器连接。
8.一种电动自行车工况模拟教学系统，其特征在于在提升机构上安装台架测角器， 该台架测角器连接至控制台的控制器。
9.一种电动自行车工况模拟教学系统，其特征在于所述控制台的控制器还连接电压、电流传感器，该电压、电流传感器连接被测电动自行车的控制器。
10.一种电动自行车工况模拟教学系统，其特征在于所述控制台的控制器还连接测速传感器，该测速传感器安装在被测电动自行车的后轮轮胎外侧。
11.一种电动自行车工况模拟教学系统，其特征在于所述控制台的控制器还连接一个加速马达，该加速马达安装在被测电动自行车的旋把上。
全文摘要
本发明涉及一种电动自行车工况模拟教学系统，其由工况模拟台及控制台构成，工况模拟台包括底座、提升机构、夹紧旋转机构、从动执行机构及固定加载机构，在底座上安装提升机构，在提升机构的前端安装夹紧旋转机构，在提升机构的后端安装从动执行机构，在提升架的中部安装固定加载机构，控制台包括控制器及显示屏，控制器与提升机构、夹紧旋转机构、从动执行机构及固定加载机构控制连接。本发明结构设计科学合理，通过模拟平台及控制台使学习人员全面的了解电动自行车在不同行驶环境下的性能变化，改变传统的人员讲解培训模式，克服传统模式缺乏直观性的弊端，有助于快速掌握电动自行车各项性能，提高学习效率，增加学习兴趣。
文档编号G09B9/04GK103000062SQ201210350010
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者姜同干, 段华, 王静 申请人:天津爱玛科技股份有限公司