牵引式测功系统设计

陈明明++晁智强

摘 要：以裝甲装备牵引式测功系统为研究对象，针对原有测功方法无法准确有效地测量履带式装甲装备的底盘输出功率的问题，提出了集底盘加载测量和远程监控管理控制等功能于一体的总体方案，并对底盘加载测量系统和测控系统等子系统进行了设计分析，最后进行了牵引式测功系统在测试装甲装备底盘输出功率方面的有效性和准确性。

关键词：装甲装备；测功系统；底盘

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.093

1 引言

装甲装备作为集机动、防护和火力于一身的优异作战平台，一直是陆军作战体系中的支撑力量。而作为衡量装备技战术指标之一的动力性能，由于装甲装备的结构特点，特别是履带式装甲装备，难以采用汽车领域常用的滚筒式的检测方法来测试装备的底盘输出功率，现今只能采用定性的道路测试评估和原地无负荷测试的方法来进行装备的功率测试。但这些测试方法极其容易受到包括场地、主观判断和经验等因素的影响，无法有效保证测试结果的准确度，严重制约着装备性能状态评估和制定维修保障计划等工作的有效开展[1-3]。因此，有必要对履带式装甲装备的测功技术进行研究，研制能够实现对装备底盘输出功率快速准确的不解体测试技术，以便开展对装备动力性能的有效评估，准确掌握装备的性能状态。

2 测功系统设计

牵引式测功系统是将阻力加装装置安装在专用底盘上，并通过加载不同阻力值来实现对被试装备不同行驶负荷的功率测试。当进行底盘功率测试时，将牵引式测功系统刚性连接在被试装备后面，通过施加预期行驶状态下的阻力来模拟对应的行驶负荷，以达到在平坦路面测试装备在特定行驶状态下的底盘功率状态的目标。牵引式测功系统与被试装备组成的底盘功率测试系统如图1所示。

牵引式测功系统主要用于测量装甲装备的实际底盘输出功率，而其测量是通过在被试装备后面牵引测功系统来实现的，因此测功系统需要专业的底盘来承载包括加载装置、测量装置和测控系统等在内的诸多设备[4]。为实现对不同工况和不同装备的实时有效地测试，需要加载不同的阻力来模拟不同的行驶负荷，因此需要相应的测控系统来精准地控制加载阻力。测试时，测功系统被牵引在装甲装备后面，操作人员则在合适地点对系统进行控制，因此需要对应的远程监控管理系统和通讯系统，以实现对试验系统的有效管控。故根据测试系统的以上要求，将牵引式测功系统设计为包括底盘加载模块、测控模块、通讯模块、远程监管模块和操作引导模块在内的诸多子系统的综合集成测量控制系统，其顶层设计结构图如图2-3所示。底盘加载系统的结构示意图和测控系统的构成示意图分别如图2和图3所示。

3 实验分析

试验测试研究是为检验所研制的测功系统的可行性和有效性，并开展了以某型步兵战车为被试装备的测试试验，实现了该测功系统对履带式装甲装备底盘输出功率的有效测量[5-6]。在完成台架及叉车牵引控制误差实验之后，利用测功机对某型号装甲车装备进行功率测试，设定装备额定扭矩工况为直接档工况（IV档），速度控制目标为25km/h。待测功机达到稳态后，对实测底盘输出功率与理论值的比值进行记录，对车辆的动力性状况进行分析。装甲装备牵引实验系统和场地环境如图4所示。

按照上述测试步骤，进行了三次试验，当试验结果达到稳态后，各参数测试数据的均值如表1所示。

装备额定扭矩工况下实测底盘输出功率与理论值的比值为85.2%。

（1）

（2）

式中：为实际底盘的输出功率；为理论底盘的输出功率；为测装备行驶的阻力功率；为挂车行驶的阻力功率。

4 结论

分析了原有测功方法存在的问题，并针对履带式装甲装备的特点提出了测量底盘输出功率的测量设备和方法的要求，并对牵引式测功系统的总体技术和测控系统的发展概况进行了分析研究。并对牵引式测功系统进行了设计通过采取台架和控制误差试验的方式来验证测功系统的可行性和有效性。并利用某型装甲装备牵引车进行了测功系统的功率实测试验，通过对车速、测试功率和牵引力的测量，得到了装备额定扭矩工况下实测底盘输出功率与理论值的比值。

参考文献：

[1]陈俊杰，赵全欣，吴耘.国内外负荷车概况[J].拖拉机与农用运输车，1998（04）：46-50.

[2]周希军.汽车试验负荷拖车的研制[D].南京理工大学，2009.

[3]王天颖.基于粘液测功机的负荷车特性与试验方法研究[D].北京：北京理工大学，2007.

[4]陈英杰，王书茂，代峰燕等.F15型负荷车测控系统设计[J].工程机械，2013，44（07）：36-40.

[5]李树珉，葛纪桃，高睿等.移动式检测舱电涡流测功器的设计[J].化学工程与装备，2010（12）：104-106.

[6]曲博野，陈钢.基于电涡流测功车的负荷车结构设计[J].创新技术，2012，36（12）：48-49.

作者简介：陈明明（1981-），男，河北廊坊人，硕士研究生，主要从事流体传动与控制方面的科研工作。