推土机制动问题

推土机有2个方法可以实现制动：1、踩下制动踏板制动；2、同时将2个转向拉杆拉到底实现制动。

踩下制动踏板制动前，应该挂空挡，否则发动机到驱动轮的动力没有切断，会使发动机工作在最大负荷，油耗增大，变矩器油温升高。

挂上挡制动时，驱动轮不转，转向离合器不转、伞齿不转、变速箱整个都不转、变矩器涡轮及涡轮轴不转，而发动机及变矩器泵轮在转。

挂空挡制动时，发动机在转、变矩器在转、变速箱除输出轴之外，都在转；变速箱输出轴不转、伞齿不转、转向离合器不转、驱动轮不转。

将转向拉杆拉到底制动，而不挂空挡时，转向离合器的离合器分离，且制动鼓抱死，此时，发动机到伞齿都在转，转向离合器内齿在转；转向离合器外齿不转，制动鼓不转，驱动轮不转。

提高推土机行驶速度是提高生产效率的主要技术措施之一，但是必须有性能良好的制动系统来保证行驶的安全性。制动性能的好坏直接影响行驶的安全性，许多推土机事故是由于制动性能欠佳所致，所以必须经常对推土机的制动性能进行检测，发现制动性能下降，就要及时对制动系统进行调整或修理，提高制动性能。但是如何简单、快速地测试推土机的制动性能一直是一件比较困难的事，目前常用的检测方法有目测、试车和专用仪器检测等。前两种方法操作简单，但误差较大，只能粗略估测推土机的制动性能，不能够获得具体数据，且缺少一个统一的评价标准；后者价格昂贵，操作复杂，不宜进行移动测量。实际上，推土机的制动性能主要取决于刹车的制动力矩，所以可以用制动力矩作为衡量制动系性能的标准。本文提出了用单片微型计算机控制的测量制动力矩的方法和相应测量仪器，该仪器能够精确测量推土机制动力矩，并且体积小，可进行移动测量，能够为农机监理部门的监理和维修部门的维修提供科学依据。

一、测量原理

测量装置由千斤顶、底座、钢丝绳、拉力传感器和测量仪组成。千斤顶固定在底座上，用于提升车轮。钢丝绳的作用是在车轮的外缘向车轮施加力矩，钢丝绳的一头通过轮毂上的孔绑在车轮上，另一头沿车轮连接到拉力传感器，拉力传感器又与底座相连。拉力传感器把拉力的应变信号转换成电信号，通过屏蔽线传送给测量仪，由测量仪进行信号放大、模数转换和数据显示。

测量时，先把千斤顶往上顶，使车轮稍离地面，这时车轮应能自由转动，如果转不动，表明制动蹄与制动鼓之间的间隙过小，需进行调整或维修。转动车轮，使钢丝绳绷紧，然后踩住刹车，继续升千斤顶，钢丝绳被逐渐拉紧。当绳子的拉力产生的力矩超过刹车的制动力矩时，车轮就开始打滑，这时刹车的最大制动力矩M就等于绳子拉力产生的力矩，即∶

M=F.r

F——钢丝绳的拉力

r——推土机车轮半径

钢丝绳的拉力由拉力传感器转换成电信号，由测量仪按要求进行处理、记录和显示。对于一定型号的推土机，车轮的半径通常为常数，所以也可以用绳子拉力的大小直接来衡量该类推土机的制动性能。

二、测量仪硬件设计

测量仪的硬件由信号放大模块、A/D模数转换模块和CPU处理模块组成。测量仪实现对微弱信号的放大处理并转换成数字量，计算制动力矩和显示测量结果。

1、信号放大模块

拉力传感器（SENSOR）的输出信号是一对共模电压信号，电压差（ΔV）非常小，一般只有几毫伏，所以必须进行放大处理。放大模块由高精度放大器ICL7650组成，采用差分输入放大方式。ICL7650是CMOS型斩波稳零集成运放，采用动态校零方法以消除运放的失调和温漂，精密度高，在性能上非常接近理想运算放大器。对于电路参数，能够把拉力传感器送来的共模信号差分放大100倍。

2、A/D模数转换模块

模数转换模块的核心是ICL7109A/D转换器，ICL7109是双积分型A/D转换器，数据输出为12位二进制数，分辨率高，抗干扰能力强。同时它与微处理器接口有很好的兼容性，其数据线、控制线能直接与微处理器总线相连。

3、CPU处理模块

CPU处理模块由微处理器、行列键盘(KEY）和液晶显示器(LCD)组成。采用89C51单片机作为测量仪的微处理器，这种单片机芯片内部带有4K电擦写式程序存贮器，集成度高，处理能力强。89C51以每秒30次的速度读取A/D转换器的采样数据并对数据进行处理。测量仪的工作方式、控制命令和一些运行参数由行列键盘输入，运行结果从液晶显示器输出。

三、软件设计

为了实现可靠测量制动力的目的，需要设计相应的测量软件。测量软件包括以下一些功能。

1、自检功能

插上电源，软件被启动，先运行自检程序。自检程序对测量仪的各个硬件进行扫描，检查硬件工作是否正常，传感器信号能否输入等。若测量仪工作正常，则在显示器显示“P——”，等待接收命令，否则报警并输出错误代码。

2、调零功能

拉力传感器在未受力时，其输出的差分信号（ΔV）不一定为零，而是一个常数，所以测量仪要具备调零功能，测量时的结果应该减去这一初始常数。调零功能使用如下：去掉加在拉力传感器两端的拉力，按“跟踪”键进入测量状态，这时显示的结果即为初始常数。按键盘上“调零”键，调零程序自动将测量结果减去初始常数，测量仪显示‘0’。

3、校正功能

测量仪使用一段时间后，拉力传感器的输出信号和放大器的信号处理会有微小的线性变化，即线性误差。为了保证制动力的测量精度，需要定期对测量仪进行校正，所以在软件中设计了校正功能。校正功能使用如下：按“跟踪”键进入测量状态。在拉力传感器上悬挂一定重量的物体(50～100kg为宜)，物体事先已称过重量，这时测量的结果应等于物体的重量，如果不相等，表明有线性误差存在，需进行校正。按键盘上的“校正”键，然后输入物体的实际重量，再按“确认”键，即实现了对测量仪的校正，校正参数自动保存在单片微机中。

4、测量

第一条 设备停放在平坦、硬实的安全场地，将发动机熄火，司机撤出驾驶室。用吊车吊起并支护好设备（支车架高度前部150cm，后部130cm），用专用的锁定片固定支重轮架，释放张紧油缸压力，放松链条。

第二条 确认设备支护稳妥后，由专职司机起动设备，挂低速挡，在小油门状态下，分别缓慢转动左右履带，将链条接口转到后导向轮距地面约50cm处，发动机熄火，关闭电源开关，司机撤出驾驶室。

第三条 用枕木或千斤顶支好链条接口处下方履带板，松开接口螺栓，移开接口履带板，移出枕木或千斤顶，待人员撤至两侧安全位置后，司机起动发动机，挂低速倒档缓慢退出链条。

推土机

第四条 使用专用工具支好支重轮，拆下支重轮压盖，拆出支重轮。

第五条 用吊车吊好导向轮吊具，夹住导向轮，拆下导向轮及压盖。

第六条 维修人员严禁从履带架下方穿行。安装支重轮时，严禁把腿伸进履带架下。

第七条 在使用专用工具将支重轮、导向轮安装到位后，按规定扭矩拧紧压盖螺栓。

第八条 安装链条时，清理场地，由专职司机驾驶装载机翻转链条，使轨道面朝上，将链条接口带螺纹一端摆放在履带架正下方，轨道与支重轮导槽相对，链条伸出前导向轮约120 cm。

第九条 将钢丝绳（长度大于20m,直径在16mm以上）一端系在链条前端第一个链销上，另一端挂在装载机斗齿上，此时，严禁人员站立在推土机履带架的前后位置，以防止钢丝绳和链条松脱伤人。检查确认可靠后，由维修负责人指挥，启动装载机，调整铲斗高度，挂倒档，缓慢牵拉链条到驱动轮，确保至少有3个链销挂于驱动轮槽中。启动推土机，由专职司机操纵，挂倒档使驱动轮缓慢旋转带动链条到后导向轮中心处，将推土机熄火，司机撤出驾驶室。将钢丝绳摘下，装载机撤到安全位置。

第十条 用吊车吊起推土机，撤出支车架，缓慢落车，使设备两侧履带架准确放到履带上。

第十一条 将履带后端用吊车吊起，用千斤顶支住，调整高度，使之准确地与前端对合，安装接口履带板，按规定扭矩拧紧接口螺栓，将千斤顶撤出。

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