[发明专利]用于制动力试验台的测量力的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于制动力试验台的测量力的设备，制动力试验台具有车轮保持器、制动器促动器和固定的框架，制动器促动器用于制动车轮保持器中的车轮，该设备包括：促动器保持器，用于保持制动器促动器；框架固定器，用于能实现紧固在框架上；和力测量装置，力测量装置将促动器保持器与框架固定器连接并用于检测在车轮制动时在促动器保持器和框架固定器之间起作用的至少两个力或转矩，力测量装置在框架固定器的角点上具有四个力传感器，每个力传感器包括三个部分，其中第一和第二部分通过第一连接结构沿着z轴连接，第三和第二部分通过第二连接结构沿着y轴连接，用于分别检测两个力分量和用于检测在促动器保持器和框架固定器之间的平移力或转矩。

技术领域

本发明涉及一种用于制动力试验台的测量力的设备和方法，并且尤其是涉及一种用于在摩擦试验台中测量制动力矢量的设备。

背景技术

摩擦试验台或者说测力计试验台现今通常用于系统性研究制动衬片和制动盘组成的摩擦副。在此，典型地连续测量转矩、转速和有可能压紧力。借助限定的摩擦半径(从中心点到制动力作用到车轮上所在的那个点的距离)，基于此计算摩擦系数。在这些试验台中将制动器促动器固定地与试验台的框架连接并且在不改变制动器促动器位置的情况下进行测量。

图6示出一个用于检验制动系统的摩擦的测力计试验台的例子。试验体501包括旋转部分(车轮或制动盘或者二者的组合)和静止部分(制动钳、车轮制动单元等)。电机514将飞轮组511加速到所希望的速度。各飞轮511可以单独地或共同地与一根轴504连接，以便提供应被制动的质量。电机514在此可以作为附加的制动器起作用或者同样可以模拟附加的制动质量。转动的试验试样501通过操作制动器促动器503而制动飞轮511和电机514。制动器促动器503紧固在制动器框架502上，该制动器框架具有与轴504同中心的保持器。制动器框架502在转动方向上由力变换器507保持在框架512上。利用测量的力可以确定制动转矩并且计算在制动盘和制动蹄块之间的摩擦系数。试验试样501在此定位在测试腔506中，在该测试腔中模拟与列车速度相应的环境和气流505，以便为测试产生真实的条件。

除了制动转矩和制动钳力之外，在试验试样501中使用测量传感器用于测量温度，如果必要的话，用于在特别关注的位置处测量应力。遥测技术系统509将测量结果从旋转的试验试样501传输给接收仪器。

除了动态制动测试之外，还有静态测试(例如用于驻车制动器)。为了这种类型的测试，测力计装备有单独的驻车制动装置508，该驻车制动装置在测力计静止时将转矩施加到轴504上，并且更确切地说利用施加到制动器促动器503上的驻车制动力。

所有装置紧固在框架512上，该框架附加地使结构稳定。在过载情况下或者在紧急情况下，测力计具有不同的安全特征，以便尽可能快地使试验试样停下。

所示出的常规设备具有如下缺点或问题。典型地在真实条件下是这样的，即，单位面积压力的分布在制动期间不是恒定的，而是随着时间而变化。因此，摩擦半径和制动力的方向同样变化。如果这些方向或变化不是已知的，则不能正确地确定摩擦系数。此外，在实践中经常发生如下情况，即，在促动器和制动盘之间的相对运动导致制动力矢量改变。这例如在铁轨-转向架相向弹动时出现。这样的条件在常规的标准试验台中不能在没有较大耗费的情况下实现。

发明内容

因此，存在这样改进现有试验台的需求，使得能够避免所提到的问题。

上述技术问题通过一种如下所述的用于测量力的设备和一种如下所述的用于测量力的方法解决。