專利名稱：一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)的制作方法
一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電動自行車教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種能模擬電動自行車在不同道 路上行駛，并將工作狀態(tài)通過顯示器直觀的展現(xiàn)出來的電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電動自行車行業(yè)不斷的發(fā)展，電動自行車已經(jīng)成為人們出行的理想代步工 具，越來越多的人開始接觸電動自行車，但是絕大多數(shù)人對其工作的性能及工作過程的知 識了解相當(dāng)缺乏，甚至于剛剛進(jìn)入電動自行車行業(yè)工作的人對這些問題也缺少直觀的、系 統(tǒng)的概念。為了能簡單的、直觀的、方便的將電動自行車的行駛狀態(tài)展現(xiàn)出來，這就需要一 種電動自行車工況的模擬教學(xué)臺，它能改變一貫的人員講解培訓(xùn)缺乏直觀性的模式，有助 于提高學(xué)習(xí)效率，增加學(xué)習(xí)的興趣。
但是，目前電動自行車工況模擬只能模擬電動自行車在常規(guī)路面上行駛，這樣直 接制約了學(xué)習(xí)人員全面的了解電動自行車在不同行駛環(huán)境下的性能變化。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種全面的、簡單的、直觀的電 動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于由工況模擬臺及控制臺構(gòu)成，工 況模擬臺包括底座、提升機(jī)構(gòu)、夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)及固定加載機(jī)構(gòu)，在底座上安 裝提升機(jī)構(gòu)，在提升機(jī)構(gòu)的前端安裝夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在提升機(jī)構(gòu)的后端安裝從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 在提升架的中部安裝固定加載機(jī)構(gòu)，控制臺包括控制器及顯示屏，控制器與提升機(jī)構(gòu)、夾緊 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)及固定加載機(jī)構(gòu)控制連接。
而且，所述提升機(jī)構(gòu)由提升架及液壓缸構(gòu)成，提升架的后端鉸裝在所述底座上，提 升架下部與底座底部之間豎直安裝所述液壓缸。
而且，所述的夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由滑塊、夾緊軸、旋轉(zhuǎn)盤及徑向軸承構(gòu)成，在提升機(jī)構(gòu) 的前端安裝所述徑向軸承，在該徑向軸承上固裝所述旋轉(zhuǎn)盤，在該旋轉(zhuǎn)盤上表面安裝夾緊 軸，在該夾緊軸上安裝兩塊滑塊，由該夾緊軸調(diào)節(jié)該兩塊滑塊的夾緊及放松。
而且，所述的從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)由第一滾筒、第二滾筒及磁制制動器構(gòu)成，在所述提升 機(jī)構(gòu)的后端安裝第一滾筒，在底座的后端安裝與第一滾筒并排的第二滾筒，該第二滾筒的 轉(zhuǎn)軸端部連接安裝位于底座側(cè)邊的磁制制動器。
而且，所述的磁制制動器的信號輸出端連接至控制臺的控制器。
而且，所述的固定加載機(jī)構(gòu)由滑槽、滑桿、連桿、氣缸及圓盤構(gòu)成，滑槽固裝在提升 機(jī)構(gòu)的一側(cè)部，在該滑槽上水平滑動安裝一豎直的滑桿，在該滑桿的頂端水平轉(zhuǎn)動安裝連 桿，在該連桿的下部安裝氣缸，氣缸推桿上固裝圓盤。
而且，所述的氣缸的控制管路上安裝第一電磁氣動閥及第二電磁氣動閥，該第一電磁氣動閥及第二電磁氣動閥均與控制臺的控制器連接。
而且，在提升機(jī)構(gòu)上安裝臺架測角器，該臺架測角器連接至控制臺的控制器。
而且，所述控制臺的控制器還連接電壓、電流傳感器，該電壓、電流傳感器連接被 測電動自行車的控制器。
而且，所述控制臺的控制器還連接測速傳感器，該測速傳感器安裝在被測電動自 行車的后輪輪胎外側(cè)。
而且，所述控制臺的控制器還連接一個加速馬達(dá)，該加速馬達(dá)安裝在被測電動自 行車的旋把上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為
I本電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，能夠?qū)﹄妱幼孕熊囘M(jìn)行多種道路行駛狀態(tài)的 模擬，包括常規(guī)行駛(即平地行駛)，坡度行駛，重載常規(guī)行駛及重載坡度行駛，并通過顯示 屏能直接的顯示出電動自行車在不同工作環(huán)境中的性能參數(shù)。
2.本電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，能夠通過顯示屏顯示出所處狀態(tài)行駛的工況 參數(shù)，包括電動自行車速度，提升架抬起角度，電動自行車負(fù)載，電動自行車扭矩、電動自行 車電壓及電流值。
3.本發(fā)明電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理，通過模擬平臺及控 制臺使學(xué)習(xí)人員全面的了解電動自行車在不同行駛環(huán)境下的性能變化，改變傳統(tǒng)的人員講 解培訓(xùn)模式，克服傳統(tǒng)模式缺乏直觀性的弊端，有助于快速掌握電動自行車各項性能，提高 學(xué)習(xí)效率，增加學(xué)習(xí)興趣。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(立體圖)；
圖2為本發(fā)明的工況模擬臺的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明的控制臺的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明的電路原理圖。
附圖標(biāo)記說明
1-第二滾筒、2-第一滾筒、3-提升架、4-滑塊、5-夾緊軸、6-旋轉(zhuǎn)盤、7-徑向軸承、 8-液壓缸、9-滑槽、10-滑桿、11-連桿、12-氣缸、13-圓盤、14-磁制制動器、15-加速馬達(dá)、16-底座、17-銷軸、18-電動自行車、19-工況模擬臺、20-控制臺、21-顯示屏。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1、2、3中所示。一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，其由工況模擬臺19及控 制臺20構(gòu)成，工況模擬臺上用于放置電動自行車18。工況模擬臺包括底座16、提升機(jī)構(gòu)、 夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)及固定加載機(jī)構(gòu)，在底座上安裝提升機(jī)構(gòu)，在提升機(jī)構(gòu)的前端 安裝夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在提升機(jī)構(gòu)的后端安裝從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在提升架的中部安裝固定加載 機(jī)構(gòu)，控制臺包括控制器及顯示屏21，控制器與提升機(jī)構(gòu)、夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)及 固定加載機(jī)構(gòu)控制連接。
上述各個機(jī)構(gòu)的具體構(gòu)造為
提升機(jī)構(gòu)由提升架3及液壓缸8構(gòu)成，提升架的后端通過銷軸17鉸裝在所述底座 上，提升架下部與底座底部之間豎直安裝所述液壓缸。通過液壓缸的升高與降低控制提升 架的提升角度。在提升機(jī)構(gòu)上安裝臺架測角器(圖中未標(biāo)號)，該臺架測角器安裝在提升架 后端的鉸裝部位上，該臺架測角器連接至控制臺的控制器。
夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由滑塊4、夾緊軸5、旋轉(zhuǎn)盤6及徑向軸承7構(gòu)成，在提升機(jī)構(gòu)的前端 安裝所述徑向軸承，在該徑向軸承上固裝所述旋轉(zhuǎn)盤，在該旋轉(zhuǎn)盤上表面安裝夾緊軸，在該 夾緊軸上安裝兩塊滑塊，由該夾緊軸調(diào)節(jié)該兩塊滑塊的夾緊及放松。夾緊軸可以為調(diào)節(jié)絲 杠，兩滑塊嚙合安裝在該調(diào)節(jié)絲杠上。兩塊滑塊隨夾緊軸的轉(zhuǎn)動夾緊或松開，用來固定電動 自行車前輪，旋轉(zhuǎn)盤可隨前車輪在左、右各60°內(nèi)轉(zhuǎn)任一角度，并且固定在提升架上，能隨 之升高。
從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)由第一滾筒2、第二滾筒I及磁制制動14器構(gòu)成，在所述提升機(jī)構(gòu)的 后端安裝第一滾筒，該第一滾筒安裝在提升機(jī)構(gòu)的提升架的后部，在底座的后端安裝與第 一滾筒并排的第二滾筒，該第二滾筒的轉(zhuǎn)軸端部連接安裝位于底座側(cè)邊的磁制制動器。第 一滾筒及第二滾筒用于支撐電動自行車后的車輪并從動旋轉(zhuǎn)，第一滾筒可隨提升架升高。 磁制制動器的信號輸出端連接至控制臺的控制器。磁制制動器用于測量電動自行車后輪在 各個狀態(tài)下的扭矩。
固定加載機(jī)構(gòu)由滑槽9、滑桿10、連桿11、氣缸12及圓盤13構(gòu)成，滑槽固裝在提升 機(jī)構(gòu)的一側(cè)部，在該滑槽上水平滑動安裝一豎直的滑桿，在該滑桿的頂端水平轉(zhuǎn)動安裝連 桿，在該連桿的下部安裝氣缸，氣缸推桿上固裝圓盤。氣缸的控制管路上安裝第一電磁氣動 閥及第二電磁氣動閥，該第一電磁氣動閥及第二電磁氣動閥均與控制臺的控制器連接。滑 桿可在滑槽中滑動，用以適應(yīng)不同尺寸電動自行車的鞍座位置，通過圓盤壓住鞍座支撐電 動自行車或給電動自行車增加負(fù)載。第一電磁氣動閥控制對電動自行車的穩(wěn)固，第二電磁 氣動閥控制對電動自行車的加載。
如圖4中所示，控制臺的控制器連接有所述測速傳感器、磁制制動傳感器、第一電 磁氣動閥、第二電磁氣動閥及顯示屏。而且，控制臺的控制器還連接一電壓電流傳感器，該 電壓電流傳感器連接被測電動自行車的控制器?？刂婆_的控制器還連接一測速傳感器，該 測速傳感器安裝在被測電動自行車的后輪輪胎外側(cè)。控制臺的控制器還連接一個加速馬達(dá) 15，該加速馬達(dá)安裝在被測電動自行車的旋把上。而且，控制臺還連接有一電源開關(guān)及緊急 開關(guān)。在控制臺上設(shè)置有實驗項目按鍵，用于選擇不同工作狀態(tài)，并通過顯示屏顯示出所處 狀態(tài)行駛的工況參數(shù)。實驗項目按鈕包括“常規(guī)”按鈕、“坡度5° ”按鈕、“坡度10° ”按 鈕，、“重載75kg”按鈕，當(dāng)然可根據(jù)實驗需求，設(shè)置不同種坡度及重載項目按鈕。
電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)在模擬電動自行車在不同行駛條件下直接顯示出 工況參數(shù)，具體示例如下
⑴、模擬“常規(guī)”行駛(即平地行駛):由加速馬達(dá)控制旋轉(zhuǎn)電動自行車轉(zhuǎn)把，電動自 行車的電機(jī)啟動，后輪轉(zhuǎn)動，帶動第一、第二滾筒旋轉(zhuǎn)，第二滾筒帶動磁制制動器旋轉(zhuǎn)，模擬 行駛狀態(tài)，前車輪在左、右各60°內(nèi)能手動旋轉(zhuǎn)任一角度，模擬電動自行車轉(zhuǎn)彎，按下顯示 臺中的“常規(guī)”按鈕，電動自行車在測試臺上水平放置，此時，顯示臺中顯示電動自行車在常 規(guī)行駛時的工況參數(shù)值。
⑵、模擬“坡度5° ”行駛由加速馬達(dá)控制旋轉(zhuǎn)電動自行車轉(zhuǎn)把，電動自行車的 電機(jī)啟動，后輪轉(zhuǎn)動，帶動第一、第二滾筒旋轉(zhuǎn)，第二滾筒帶動磁制制動器旋轉(zhuǎn)，模擬行駛狀 態(tài)，前車輪在左、右各60 °內(nèi)能手動旋轉(zhuǎn)任一角度，模擬電動自行車轉(zhuǎn)彎，按下顯示臺中的 “坡度5° ”按鈕，提升架前端升高，電動自行車前端隨測試臺的提升機(jī)構(gòu)升高5°，此時，顯 示臺中顯示電動自行車在爬坡5°行駛時的工況參數(shù)值。
(3)、模擬“坡度10° ”行駛由加速馬達(dá)控制旋轉(zhuǎn)電動自行車轉(zhuǎn)把，電動自行車電 機(jī)啟動，后輪轉(zhuǎn)動，帶動第一、第二滾筒旋轉(zhuǎn)，第二滾筒帶動磁制制動器旋轉(zhuǎn)，模擬行駛狀 態(tài)，前車輪在左、右各60°內(nèi)能手動旋轉(zhuǎn)任一角度，模擬電動自行車轉(zhuǎn)彎，按下顯示臺中的 “坡度10° ”按鈕，電動自行車前部隨測試臺的提升機(jī)構(gòu)升高10°，此時，顯示臺中顯示電動 自行車在爬坡10°行駛時的工況參數(shù)值。
⑷、模擬“重載75kg常規(guī)”行駛由加速馬達(dá)控制旋轉(zhuǎn)電動自行車轉(zhuǎn)把，電動自行 車電機(jī)啟動，后輪轉(zhuǎn)動，帶動第一、第二滾筒旋轉(zhuǎn)，第二滾筒帶動磁制制動器旋轉(zhuǎn)，模擬行駛 狀態(tài)，前車輪在左、右各60°內(nèi)能手動旋轉(zhuǎn)任一角度，模擬電動自行車轉(zhuǎn)彎，按下顯示臺中 的“重載75kg”按鈕，壓在鞍座上的圓盤將對鞍座施加75kg的力，此時，顯示臺中顯示電動 自行車在重載75kg行駛時的工況參數(shù)值。
(5)、模擬“重載75kg坡度5° ”行駛由加速馬達(dá)控制旋轉(zhuǎn)電動自行車轉(zhuǎn)把，電動 自行車電機(jī)啟動，后輪轉(zhuǎn)動，帶動第一、第二滾筒旋轉(zhuǎn)，第二滾筒帶動磁制制動器旋轉(zhuǎn)，模擬 行駛狀態(tài)，前車輪在左、右各60°內(nèi)能手動旋轉(zhuǎn)任一角度，模擬電動自行車轉(zhuǎn)彎，按下顯示 臺中的“重載75kg”和“坡度5° ”按鈕，壓在鞍座上的圓盤將對鞍座施加75kg的力，同時， 電動自行車隨測試臺的提升機(jī)構(gòu)升高5°，此時，顯示臺中顯示電動自行車在重載75kg坡 度5°行駛時的工況參數(shù)值。
(6)、模擬“重載75kg坡度10° ”行駛由加速馬達(dá)控制旋轉(zhuǎn)電動自行車轉(zhuǎn)把，電動 自行車電機(jī)啟動，后輪轉(zhuǎn)動，帶動第一、第二滾筒旋轉(zhuǎn)，第二滾筒帶動磁制制動器旋轉(zhuǎn)，模擬 行駛狀態(tài)，前車輪在左、右各60°內(nèi)能手動旋轉(zhuǎn)任一角度，模擬電動自行車轉(zhuǎn)彎，按下顯示 臺中的“重載75kg”和“坡度10° ”按鈕，壓在鞍座上的圓盤將對鞍座施加75kg的力，同時， 電動自行車隨測試臺的提升機(jī)構(gòu)升高10°，此時，顯示臺中顯示電動自行車在重載75kg坡 度10°行駛時的工況參數(shù)值。
在上述各個工況下，加速馬達(dá)控制電動自行車速度，臺架測角器測量提升架構(gòu)抬 起的角度，電磁氣動閥實現(xiàn)穩(wěn)固電動自行車和增加負(fù)載的指令，磁制制動器測量電動自行 車的扭矩、測速傳感器測量電動自行車的速度，電壓、電流傳感器測量電動自行車的電壓及 電流，將扭矩、速度、電壓和電流信號輸入教學(xué)臺架控制器，并通過顯示器顯示出相應(yīng)數(shù)值。
盡管為說明目的公開了本發(fā)明的實施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理 解在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的， 因此，本發(fā)明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于由工況模擬臺及控制臺構(gòu)成，工況模擬臺包括底座、提升機(jī)構(gòu)、夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)及固定加載機(jī)構(gòu)，在底座上安裝提升機(jī)構(gòu)，在提升機(jī)構(gòu)的前端安裝夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在提升機(jī)構(gòu)的后端安裝從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 在提升架的中部安裝固定加載機(jī)構(gòu)，控制臺包括控制器及顯示屏，控制器與提升機(jī)構(gòu)、夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)及固定加載機(jī)構(gòu)控制連接。
2.—種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng),其特征在于所述提升機(jī)構(gòu)由提升架及液壓缸構(gòu)成，提升架的后端鉸裝在所述底座上，提升架下部與底座底部之間豎直安裝所述液壓缸。
3.一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由滑塊、夾緊軸、旋轉(zhuǎn)盤及徑向軸承構(gòu)成，在提升機(jī)構(gòu)的前端安裝所述徑向軸承，在該徑向軸承上固裝所述旋轉(zhuǎn)盤，在該旋轉(zhuǎn)盤上表面安裝夾緊軸，在該夾緊軸上安裝兩塊滑塊，由該夾緊軸調(diào)節(jié)該兩塊滑塊的夾緊及放松。
4.一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng),其特征在于所述的從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)由第一滾筒、第二滾筒及磁制制動器構(gòu)成，在所述提升機(jī)構(gòu)的后端安裝第一滾筒，在底座的后端安裝與第一滾筒并排的第二滾筒，該第二滾筒的轉(zhuǎn)軸端部連接安裝位于底座側(cè)邊的磁制制動器。
5.一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的磁制制動器的信號輸出端連接至控制臺的控制器。
6.—種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng),其特征在于所述的固定加載機(jī)構(gòu)由滑槽、滑桿、連桿、氣缸及圓盤構(gòu)成，滑槽固裝在提升機(jī)構(gòu)的一側(cè)部，在該滑槽上水平滑動安裝一豎直的滑桿，在該滑桿的頂端水平轉(zhuǎn)動安裝連桿，在該連桿的下部安裝氣缸，氣缸推桿上固裝圓盤。
7.一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的氣缸的控制管路上安裝第一電磁氣動閥及第二電磁氣動閥，該第一電磁氣動閥及第二電磁氣動閥均與控制臺的控制器連接。
8.一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于在提升機(jī)構(gòu)上安裝臺架測角器， 該臺架測角器連接至控制臺的控制器。
9.一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述控制臺的控制器還連接電壓、電流傳感器，該電壓、電流傳感器連接被測電動自行車的控制器。
10.一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述控制臺的控制器還連接測速傳感器，該測速傳感器安裝在被測電動自行車的后輪輪胎外側(cè)。
11.一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述控制臺的控制器還連接一個加速馬達(dá)，該加速馬達(dá)安裝在被測電動自行車的旋把上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動自行車工況模擬教學(xué)系統(tǒng)，其由工況模擬臺及控制臺構(gòu)成，工況模擬臺包括底座、提升機(jī)構(gòu)、夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)及固定加載機(jī)構(gòu)，在底座上安裝提升機(jī)構(gòu)，在提升機(jī)構(gòu)的前端安裝夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在提升機(jī)構(gòu)的后端安裝從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在提升架的中部安裝固定加載機(jī)構(gòu)，控制臺包括控制器及顯示屏，控制器與提升機(jī)構(gòu)、夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、從動執(zhí)行機(jī)構(gòu)及固定加載機(jī)構(gòu)控制連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理，通過模擬平臺及控制臺使學(xué)習(xí)人員全面的了解電動自行車在不同行駛環(huán)境下的性能變化，改變傳統(tǒng)的人員講解培訓(xùn)模式，克服傳統(tǒng)模式缺乏直觀性的弊端，有助于快速掌握電動自行車各項性能，提高學(xué)習(xí)效率，增加學(xué)習(xí)興趣。
文檔編號G09B9/04GK103000062SQ201210350010
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者姜同干, 段華, 王靜 申請人:天津愛瑪科技股份有限公司