基于测试技术的轮式工程机械论文范文

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1电子类测试方法

GPS-RTK定位技术制动距离测试方法是一项自动化程度很高的测试技术，其误差由测试信号相位的差分处理和制动动作的自动捕捉等方面进行控制，基本不受人为因素影响。但其基准站的设置位置有一定要求，通常要设置于测试区域的最高点及测试场地的中心位置，要求视野开阔、周围无高大的障碍物，远离电磁信号和大面积水面，测试天气晴朗、风速较低，否则会影响试验结果。这种测试技术适合专门的测试机构和强制认证单位，适用于批量重复性的制动距离测试，整个系统的使用成本较高、前期投入比较大，且需要专业人员进行操作和进行数据分析。雷达测速法是通过间接测试移动车辆的车速，由车速对时间积分计算制动距离。雷达测速法的核心部件为雷达测速传感器，运用多普勒频移原理工作，将一个小功率微波发射到地面并反射回来，发射信号和反射信号的频率因为多普勒频移原理而发生变化。发射信号和反射信号频率的差异与车辆行进速度成正比。雷达测速传感器测试的准确度与其安装方式和位置有很大的关系，一般每种型号的雷达测速传感器都有明确的安装推荐方式，只有满足相关要求其精确度才能得到保证。一般雷达测速传感器有2个重要的安装要求：（1）安装角度。与地面所呈的角度关系到微波反射和接收问题，直接与灵敏度相关，一般推荐的安装角度为45°，首选朝后安装，也可朝前进方向安装。（2）安装高度。一般民用测速雷达传感器要求高于地面或地面物体30～100cm，推荐高度为60cm。使用中既要考虑安装角度和高度，也要考虑机器实际情况，选择合适的位置安装，一般针对测试机器设计专用的传感器安装座。正确安装的雷达测速传感器在工作时会输出一个规则的脉冲信号，其频率与车速成比例，通过数据采集仪器采集频率，处理后乘以传感器的灵敏度系数可得到车速，见图3。测试制动距离时，将制动信号、发动机信号等一起接入数据采集仪器，设备自动捕捉制动信号，把这个时刻作为制动的起始时刻，仪器自动把车速信号对时间进行积分处理，直到车速降到零为止，就可以得到制动距离。利用雷达测速原理间接测量制动距离的方法精度不及GPS-RTK技术，但总体使用成本大大降低，如传感器安装适当，地面起伏不大，无大面积反光面，测试误差是在可控范围内。如果仪器自身对时刻捕捉有误，误差将增大，这时需要进行人工数据处理，将测试数据导出，用第三方软件对数据进行积分处理。该方法适合测试次数不多的单机试验。由于是通过速度间接计算距离，而往往机器的制动不是一个等减速过程，用积分方法求出距离本身是存在一定误差的，加上传感器本身的误差，则制动距离的误差将因累计作用而变得更大。

2电液式测试方法

由于受成本以及环境等因素的影响，电子类制动距离测试方法可求而不可得，因而长期使用一种自行设计的电液测试装置进行制动距离的测试工作，其主要结构见图4。这套测试系统利用各种废旧油缸和电磁阀等，廉价而且实用。测试装置主要由控制系统和喷洒执行装置组成。控制系统包括踏板位置开关（用于激发制动开始信号）、延时继电器（带延时功能，接收制动信号几十ms后自动关闭）、开关电磁阀（用于控制喷洒装置的启闭）；喷洒执行装置包括冲压油源（一般接机器补油系统）、油缸（内带活塞，其上部为冲压腔，下部为喷射液填充腔）、喷嘴（通过电磁阀与油缸相通）。试验时，将该套测试装置用安装座安装在测试机器的后方，保持喷嘴与地面有一定距离，一般在30cm左右，将充压油源与油缸连接，再将位置开关安装在制动踏板下方，然后将延时继电器放置于驾驶室或操纵台上，并连接位置开关、延时继电器以及电磁阀。试验开始时，驾驶员只需观察机器仪表上的行驶速度，然后踩下制动踏板进行制动距离测试。在踩下踏板时位置开关产生制动信号，延时继电器将电磁阀打开，喷洒装置将喷洒液通过喷嘴喷洒在地面上留下圆形印迹，此位置即为制动起始位置，待机器制动后，测量喷洒装置喷嘴与地面圆形印迹的水平距离，即为测试的制动距离。通过多次试验表明，该方法简单可行，只要保证位置开关安装合适，触发制动信号正常，多次测量的误差均在可控范围内，且成本低廉，非常适合单机研发性试验测试，无需专业测试人员操作，大大提升了工作效率。

3总结

本文对目前业界常用的几种轮式工程机械制动距离测试方法进行对比和分析，对各种测试技术的优缺进行讨论。常规的目测法应及时用更加有效的试验手段替代，而GPS-RTK测试技术由于其成本问题并不适合小批量的试验测试；对于研发试验和出厂试验，雷达测速法和电液式测试法由于其投入小、测试精度在可控范围之内，可根据实际情况选择。随着科技技术的发展，以降低劳动强度和工作量、提高测试精度为目的的测试技术，在工程技术人员的不断努力下将会持续得到提升和改变。

作者：王世旺邬红光邹明山单位：三一重工股份有限公司