土方机械动态制动试验

2022-07-08浏览次数:131

土方机械动态制动试验


Bharat Earth Movers Ltd. (BEML), India
By Jagannathan.V, Senior Manager, Sharath babu HS, Manager
Gadi Giridhar Kumar, Assistant General Manager, BEML Ltd, Karnataka, India.


挖土机及装土机

为了最大限度地降低风险,并证明其“适应道路”性能,挖土装载机在进入采矿地形之前要经过质量测试和验证。
Dewesoft 制动器测试系统帮助 BEML 有限公司测量制动器性能参数,并根据国际标准规定的测试验收标准核实这些参数,以及满足印度矿业管理局(DGMS)的要求。


采矿业占印度国内生产总值的2.49% ,印度政府通过允许外国直接投资,在”经商便利度”排行榜上表现良好。印度工商联合会(工商联)确定,采矿业的贡献是今后几年印度国内生产总值实现两位数增长的关键驱动因素之一。
采矿勘探和开采的快速发展也引起了人们对采矿机械运行安全的担忧。BEML 是印度最大的采矿和建筑机械 OEM 公司,开发土方机械如下:
▶  推土机,
自卸车,
挖掘机,
装载机

BEML 是一家生产各种土方机械和其他重型建筑机械的厂家

土方机械. 法规要求

运土装载机在投入采矿地带使用之前,通常要经过质量检测和试验。印度政府矿山安全总局制定了大量的规范和法规,以尽量减少装载机在苛刻的工作环境中作业的风险。
特别是土方装载机,在保持符合 DGMS 准则所规定的要求的同时,还应按照印度政府通知的《中央机动车辆规则》所规定的条例,以”适用于道路”的方式证明其合格性。这些机器的制动器测试系统的性能必须被证明符合各种标准,如 ISO 3450,IS 16479,和汽车行业标准(AIS 143)。
制动性能的测试通常包括停车距离的测量和车辆在停车和维修制动的影响下保持在规定的坡道上的能力。



测试方法

一台机器必须在两种不同的条件下进行测试:
▶  动态制动试验
斜坡持有量

机械制动器前期可抛光,一旦测试开始,不允许进一步调整制动器衬片。最初,机器以每小时30公里的速度运行10分钟来预热系统,然后按照图1所示的尺寸进行测试。




图1。测试轨道与信号人的位置

测试轨道坚硬整洁,可更好演示制动性能。BEML 拥有各种测试设备,可满足按照ISO标准,测试不同速度和坡度下的车辆性能。
测试轨道由混凝土构成,道路长约1.4公里,末端为直径32米的圆形截面,用于测量车辆的转弯半径。
初始自由速度在 ISO 3450中定义为车辆最大速度的80% 或32公里每小时,以较大者为准。

测量设置

测试设置步骤

▶  车辆前期制动器抛光优化性能工作
力踏板传感器-测量踏板力量/也用作刹车触发信号.
驾驶员侧全球导航卫星系统定位装置-测量车辆动态参数
惯性导航系统: DS-IMU1天线安装在车顶-测量车辆动态参数
配置 Dewesoft x 数据采集软件
DEWE-43A 数据采集系统同步采集传感器信号

图2. 制动器测试仪表设置。


图3. 制动器试验-设备设置。

在测量过程中,通过连续采集记录数据,以获取诸如位移、速度、加速度等动态参数,以及脚踏板传感器的力变化。
图5和图6给出了各种土方机械的停车距离公式。停车距离是自由流机速度每小时32公里下,多次测试的结果,试验的公差为 ± 2公里。



DEWE-43A 数据采集系统

动态制动器测量步骤如下:
▶  根据试验要求达到 v 初始速度,对于考虑初始速度的车辆,在制动前应达到每小时32公里
一旦车辆到达信号人位置点,允许完全刹车(3次试验)
测量动态参数,如位移、速度和加速度与时间的关系

测试轨道长1400米,为车辆加速至32公里和保持稳定速度提供了充足的空间。
图4斜坡稳定测试。


在斜坡保持试验中,将车辆带到斜坡区域,按照标准,对停车制动器和行车制动器进行斜坡保持能力试验。标准中提到的条件:
▶  行车自动器必须保持车辆在25% 的坡度(14度)没有任何轮胎运动
停车制动器必须保持机器在20% 的坡度(11度)没有任何轮胎运动

测试参数分析

根据 DGMS 和 CMVR 的要求,土方机械必须满足图5和6所示的要求。


机器类型
行车制动器
副制动器
机器试验质量 < 32000公斤的铲运机、刚架自卸车和铰接式框架自卸车以及任何质量的半拖拉自卸车
v2/ 44 + 0.1 (32- v)
v2/ 30 + 0.1 (32- v) /30 + 0.1(32-v)
机器试验质量 > 32000公斤的铲运机、刚架自卸车和铰接式框架自卸车及任何质量的半拖拉自卸车
v2 / (48- 2.6 alpha) /(48-2.6 alpha)
v2 / (34- 2.6 alpha) /(34-2.6 alpha)
传动轴
0. 2 (v+5) + v 0.2(v + 5) + v2/150
0. 4 (v+5) + v 0.4(v + 5) + v2/75
所有其他运土机械,包括带有效载荷的拖车
0. 2 (v+5) + v 0.2(v + 5) + v2/160
0. 2 (v+5) + v 0.2(v + 5) + v2/80
V-初始速度,以 km/h 计


阿尔法测试斜率在8% 到10% 之间



图5. 根据 ISO 3450制动距离。


最大停车距离(米)
机器类型
行车制动器
副制动器
机器试验质量 < 32000公斤的铲运机、刚架自卸车和铰接式框架自卸车以及任何质量的半拖拉自卸车
v2/ 44 + 0.1 (32- v) 
v2/ 30 + 0.1 (32- v) 
机器试验质量 > 32000公斤的铲运机、刚架自卸车和铰接式框架自卸车及任何质量的半拖拉自卸车
v2 / (46- 2.6 alpha)
v2 / (34- 2.6 alpha)
滚轴 0. 2 (v+5) + v2/150
0. 4 (v+5) + v2/75
所有其他运土机械,包括带有效载荷的拖车
0.15 v + v2/13
0. 4 (v+5) + v2/80
V-初始速度,以 km/h 计


阿尔法测试斜率在8% 到10% 之间



图6. is16479所示的停车距离。


Dewesoft 制动试验解决方案是应用DS-IMU1,DS-VGPS数据,在车辆动力学模块中记录分析,进而计算停车距离。
Dewesoft 制动器测试是个多合一的制动器测试解决方案,可用于测试车辆制动器和 ABS 制动器,也可以配置为测试制动舒适性和车辆与再生制动系统。它使用一个100HZ的 GPS/GLonASS 或惯性测量系统,以达到尽可能高的精度。

验收准则

从装载机的技术规格来看,DGMS 和 CMVR 要求的验收标准如下。

图7. 符合 DGMS 和 CMVR 要求的验收标准。

解决方案和结论

使用 Dewesoft x 软件得出的停车距离远远低于要求的数值,这是根据 ISO 3450和 IS 16479标准计算的。
我们的 Dewesoft 系统帮助我们按照国际标准,评价制动性能参数,并验证他们对制动试验验收标准。
该制动器测试系统既满足了矿山安全总局的要求,也满足了 CMVR 规则96-A 法案的要求,该法案是一项具有约束力的规定,旨在证明我们挖土机的”适用性”。
测试结束后,合规报告是根据”制动性能测试”中的测量值生成,做为我们在印度的一个煤矿客户部署土方装载机的质量标准。