客车用盘式制动闸制动性能检测系统设计.docx

客车用盘式制动闸制动性能检测系统设计毕业设计说明书盐城工学院本科生毕业设计说明书20111绪论1.1论文研究的背景目前，随着人们对安全意识的提高，交通事故被世人所关注的程度在日益加深。据有关部门统计，全世界每年因车祸导致70多万人死亡，1200多万人伤残，造成直接经济损失5亿多美元；汽车总拥有量只占世界2％左右的我国交通事故死亡人数却占世界的15％，由此可以看出我国在汽车安全方面则更为严重。作为主要交通运输工具的车辆，其性能的好坏是影响交通安全的重要因素之一；在车辆因素中，由于汽车制动方面的原因造成的交通事故占总交通事故的1l％。汽车行驶时能在短时间内停车且方向稳定和在下长坡时能维持一定车速的能力，称为汽车的制动性。其能直接关系到行车安全，是汽车的主要性能之一。汽车的制动性取决于其制动系统，而制动器是制动系统的关键部件，其直接影响汽车制动系统性能的发挥，故而制动器是汽车安全行驶的重要保障，没有制动器汽车就不能安全行驶。客车用盘式制动器是一种应用十分广泛且成熟的制动方式，但是其制动性能无法实现在线动态监测，因而给客车的安全行驶带来了一定隐患。随着自动化技术的发展，可以借助于单片机构建在线动态检测系统，实现对盘式制动器制动性能的动态在线检测，从而为制动性能的评估提供基础数据。该课题的研究内容十分丰富，几乎囊括了机制专业、机电专业学生所学的全部专业课程知识，主要包括机械系统功能原理方案设计，以及机电一体化系统和测控单元的设计。1.2论文研究的目的和意义盘式制动闸的制动性主要取决于摩擦副的摩擦性能，这里摩擦副主要是由摩擦材料、对偶盘组成，其中摩擦材料和对偶盘之间的摩擦状况直接影响着制动器的性能。而现实中人们对盘式制动闸的制动性能在线检测的研究却比较少，根据目前制动闸使用的实际工作状况，利用微电子新技术，研制一种具有检测功能的制动闸装置，对制动闸进行监测，可以提高设备的安全可靠性，对实际工程应用有很重要的意义。特别是随着科学和社会的不断进步，对设备的要求也逐渐向自动化和人性化方向发展，要求使用的设备安全可靠、环保、节能，这样对制动系统也提出更高的要求。该选题将机制专业学生所学的专业课程，如机械系统运动模型设计、传感检测电路设计、机电一体化、单片机测控系统等课程知识有机的融合在一起，同时动手实践要求较高，对于提高本科生的理论应用于实践的能力有帮助，因而适合本科生作为毕业设计的选题。1.3论文在国内外研究的现状该课题在国内外都取得了相当部分的研究成果。部分研究成果如下：1．王永臣陈刚王磊崔秀在《单片机制动器自动调节系统》中给出单片机制动器自动调节系统的结构，阐明了它的工作原理和特点。系统采用根据流过电机电枢的电流控制电机启停的方法和多种抗干扰措施。其控制方案新颖，工作可靠，抗干扰能力较强。2．庄光山王成国姚永强王海庆在《制动盘对盘形制动摩擦性能的影响》中研究了惯性力矩制动试验台。对多种不同石墨形态的铸铁制动盘与混杂纤维增强酚醛基制动器片配副时的摩擦磨损性能进行了研究。结果表明：制动盘对盘形制动摩擦性能有明显影响。3．程真启高顶张晓光赵番在《矿井提升机制动器间隙监测仪的设计》中绍了基于Meal6单片机的矿井提升机器间隙监测设备的设计方法，通过对煤矿提升机器间隙和空动时间的测量，能够实现对盘形器的监测，解决了煤矿提升的安全隐患问题，满足了煤矿安全生产的需要。4．贾福音李志佳王一宾孙晋响在《摩擦提升机滑绳安全可靠制动分析》中析了摩擦提升中绳滑动与绳静、动张力的关系。通过理论分析、参数分配提出了满足系统安全可靠制动的外力制动方式，此方式不仅可以解除滑绳事故，也可以保证制动器失灵状态下，对系统可靠制动。这套设备的研发成功，可有效控制滑绳事故的发生，为摩擦提升矿井安全高效生产提供保证。5．陈磊任中全熊双辉在《矿井提升机盘式制动器空动时间测试装置设计》中针对矿井提升机盘式制动器空动时间偏长对矿井提升机事故的影响,依据《煤矿安全规程》对盘式器空动时间测试方法进行了研究,采用了继电器的工作原理设计了测试盘式器空动时间的测试装置,并使用虚拟仪器测试系统,通过LabVIEW编程语言程序对本测试装置进行了验证。6．王宏德在《盘式制动器制动力矩下降原因分析与对策》中通过对盘式制动器制动力矩下降原因的分析,提出了相应的防范对策,取得了较好的效果。系统操作简单快捷,能够实现真正的自动排料。可靠性进一步提高,维护量大大减少,整个系统控制完全数字化,通过操作面板上的数码管显示及几个触摸按钮,即可完成全部操作。7．和田雄一等(日)在《新开发的制