基于欧盟EN14764新标准的自行车制动性能测试系统
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摘要
制动性能是自行车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。目前欧盟出台最新标准对自行车制动性能提出全新测试要求,针对欧盟新标准要求本文通过对自行车制动理论的研究结合标准的要求,并借鉴国内外的研究成果,对测试系统进行设计与研究。
通过使用优化法以及系统模糊多级评价准则对测试系统进行了全面的优化设计,对实现标准要求的功能的各机构,如驱动机构,平台结构,加载方式,制动力输入与输出机构进行优化设计,并对各种影响测试精度通过建立数学模型进行分析,并对动力源以及传动机构通过数学模型进行设计与验证。
本文对测试系统电气控制系统的硬件和软件进行了设计,并对控制元器件以及控制参数进行设计,特别对电机变频控制以及施加的握闸力进行参数设计控制。
本文最后通过实际对设计的测试系统进行了试验验证,一方面比对出测试系统从测试精度高与操作方便性,另一方面研究了各类车闸的特性。
The bicycle brake performance is one of the most important indexes for safety running of bicycle because it related directly to the rider safe at emergency situations. The research on it is the most complex and difficulty subject in the bicycle theory. Especially at the end of 2005, The European Union release new bicycle standards, in which new test requirements for brake performance were drawn out. According to the new standard, the text, through analyzing about bicycle brake theory and drawing lessons from other organizations’research experiences, develops a new test system conforming to the EN standard.
Based on optimum design method and system evaluation principles the paper design and optimize each system structures from driving unit, platform structures, loading mechanism, input and output of brake force. By analyzing mathematic model of above structures control and minimize the deviations. And through introducing the mathematic model of drive motor and transmission system design the new way for the system.
This text has designed the hardware and software of the electric control system of computer test board. And choose the control units and design the parameter for it. Especially research the driving motor by frequency converter and mathematic model of the operated brake lever force.
At last article with the aid of actual test verify test system designs. One the hand the test result prove the exactness and convenience of the test system, on the other hand research the performance of different brake.
通过使用优化法以及系统模糊多级评价准则对测试系统进行了全面的优化设计,对实现标准要求的功能的各机构,如驱动机构,平台结构,加载方式,制动力输入与输出机构进行优化设计,并对各种影响测试精度通过建立数学模型进行分析,并对动力源以及传动机构通过数学模型进行设计与验证。
本文对测试系统电气控制系统的硬件和软件进行了设计,并对控制元器件以及控制参数进行设计,特别对电机变频控制以及施加的握闸力进行参数设计控制。
本文最后通过实际对设计的测试系统进行了试验验证,一方面比对出测试系统从测试精度高与操作方便性,另一方面研究了各类车闸的特性。
The bicycle brake performance is one of the most important indexes for safety running of bicycle because it related directly to the rider safe at emergency situations. The research on it is the most complex and difficulty subject in the bicycle theory. Especially at the end of 2005, The European Union release new bicycle standards, in which new test requirements for brake performance were drawn out. According to the new standard, the text, through analyzing about bicycle brake theory and drawing lessons from other organizations’research experiences, develops a new test system conforming to the EN standard.
Based on optimum design method and system evaluation principles the paper design and optimize each system structures from driving unit, platform structures, loading mechanism, input and output of brake force. By analyzing mathematic model of above structures control and minimize the deviations. And through introducing the mathematic model of drive motor and transmission system design the new way for the system.
This text has designed the hardware and software of the electric control system of computer test board. And choose the control units and design the parameter for it. Especially research the driving motor by frequency converter and mathematic model of the operated brake lever force.
At last article with the aid of actual test verify test system designs. One the hand the test result prove the exactness and convenience of the test system, on the other hand research the performance of different brake.
引文
[1]丁德隆 德国 DIN 自行车检测标准研讨 2000-5
[2]日本自行车协会 《BA 自行车安全基准(日本)》 全国自行车标准化中心翻译国家自行车质量监督检验中心校对 2003-03-19
[3]德国自行车协会《DIN79100 自行车安全要求与测试方法》德文版 2000-04
[4] 台湾竣颜技术公司 技术资料《刹车器自动测试设备说明书》
[5]台湾自行车研发中心 自行车刹车系统技术—摩擦力与刹车的基本概念
[6]台湾自行车研发中心 自行车刹车系统技术—DIN 及 NF 刹车法规汇编
[7]台湾自行车研发中心 自行车刹车系统技术—机台防真刹停距离测量简介
[8]欧盟标准委员会《EN14764 自行车安全要求》 2005 年
[9] 吴林基 自行车制动性能理论分析 《中国自行车》 1998-06
[10] 机械设计手册(第四卷). 北京:机械工业出版社,2001.9
[11] 机械设计手册(第五卷).北京:机械工业出版社,2001.9
[12] 成大先主编。机械设计手册。北京:化学工业出版社,2002,第 3 卷
[14] 濮良贵主编,机械设计,北京:高等教育出版社,1994 [13] 成大先主编。机械设计手册。北京:化学工业出版社,2002,第 5 卷
[15] 成大先主编。机械设计手册。北京:化学工业出版社,2002,第 4 卷
[16] 黄锡恺,郑文纬,机械原理,北京:高等教育出版社,1994
[17] 胡泓,姚伯威主编。机电一体化原理及应用。北京:国防工业出版社,2002
[18] 刘鸿文主编。材料力学。北京:高等教育出版社,1993
[19]王显正,机电控制技术,上海交通大学,1997
[20]周立峰主编,伺服系统基本原理,国防工业出版社,2001
[21]陈守春,伺服机械传动装置,国防工业出版社,1999
[22]杨振江,A/D,D/A 转换器接口技术与实用线路,西安电子科技大学出版社,1996
[23]鹿建平 《用滚筒式制动试验台检测车辆制动性能时需要解决的几个问题》山西交通科技 1998 年 02 期
[24]许建林 李家庆 韩振国 《对自行车制动性能试验方法的探讨》 检验检疫科学, 2004 年 05 期
[25]段福斌 潘双夏《电动自行车制动性能检测的研究与实践》 机电工程, 2004 年 06期
[26]孙培煜《涡流原理在自行车测试阻力矩系统上的应用》 中国自行车, 1993 年 05期
[27]张忠波 谢云 黄曙《汽车制动性能自动检测系统的研制》 机床与液压 2005 年 02期
[28] 丘宣怀, 机械设计, 高等教育出版社,1997.8
[29]G.Pahl,W.Beitz 著,冯培恩等译审,工程设计学,机械工业出版社,北京,1992.
[5]D Maflin Engineering design models :context,theory and practice[J].Journal ofEngineringDesign.1989(4): 315^-327.
[30]WEEder. Design modeling-a design science approach [J].Journal of Engineering Design,198,9(4):353^-371
[31]B Yazdani CHolmes Four model sof design definition : sequential ,design centered, concurrent and dynamic[J].JournalofEngineringDesign.19 ,10(1).
[32]Peter Dietz,李贵轩译.产品优化和借助于设计系统学的产品开发过程(1).机械 设计.19 (2):1^-4 仁
[33]邹慧君,汪利,王石刚等.机械产品概念设计及其方法综述.机械设计与研究 1998
[34]DavidG .Ulman ,The Status of Design Theory Research in the United States.ICED'91,Zurich,p7l.
[35]I .Black .Back to the future with CAD its impact on product design and development.DesignStudies,No.4,1990.10
[36] 胡骁 新型电动自行车整车性能自动检测平台的研究与开发 机械设计及理论 2003.10
[37] 王晓伟; 电动自行车自动检测系统及相关技术研究 机械设计及理论 2003.10
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