CN101464220A - 汽车碰撞试验模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车碰撞试验模拟装置，它包括矩阵形式垂直安装的液压减震器、导向滑动装置、高度调节装置及楔形块。在试验的过程中通过仿真的结果，调整减震器的数量、布置形式及各个减震器的高度，来调整该装置加速度波形的输出，从而来模拟汽车真实碰撞试验的曲线波形。本发明具有结构简单、成本低廉、操作方便、模拟精度高等优点。

Description

汽车碰撞试验模拟装置
技术领域
本发明主要涉及到汽车碰撞试验领域，特指一种汽车碰撞试验减速度曲线模拟装置。
背景技术
台车碰撞试验是一种用台车来模拟汽车碰撞特性的试验。对试验装置有如下要求：(1)在用台车进行碰撞试验时，模拟实车在碰撞过程中的车体变形情况，保证试验台车的碰撞减速度曲线与实车碰撞试验中车身减速度曲线相一致。(2)在台车碰撞试验中，使台车的减速度曲线满足法规试验的要求。为了满足碰撞的减速度要求。在台车与刚性墙之间安装有缓冲吸能装置，台车通过缓冲装置与刚性墙发生碰撞。主要通过调整缓冲装置的力学特性来模拟实车碰撞的减速度曲线。目前国际上使用的模拟装置主要有：液压缓冲吸能装置，塑料缓冲吸能装置，机械缓冲吸能装置。液压缓冲装置能够根据不同的碰撞要求，在一定范围内调节减速度的曲线波形，波形稳定，重复性较好，但研制困难，且液压装置的防漏要求较高；塑料缓冲吸能装置的费用是最低的，但它受温度的影响太大，不够稳定，得到的试验结果也存在较大的误差；机械缓冲吸能装置，结构简单，研制也比较容易，但同样也不够精确，减速度波形曲线变化较大。
3 发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低廉、操作方便且模拟精度高的汽车碰撞试验模拟装置，能够通过调整该装置中减震器的数量、布置形式及各个减震器的高度，来调整装置加速度波形的输出，从而来模拟真实汽车碰撞试验的减速度曲线波形。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种汽车碰撞试验模拟装置，它包括矩阵形式垂直安装的液压减震器(14)、导向滑动装置、高度调节装置及楔形块(17)，其特征在于：
所述的液压减震器(14)，导向滑动装置和高度调节装置组成一个缓冲吸能单元安装在支架(1)内，并呈矩阵形式布置。液压减震器(14)的上吊耳与焊接在导套(3)上的顶部支撑板(5)上的螺栓(15)连接，下吊耳与焊接在支架(1)上的高度调节板(2)上的连接轴杆(16)连接。如果要求台车(22)的减速度波形曲线在一定范围内可调，可以调整减震器(14)安装的数目及减震器(14)上下的高度以实现对减速度波形曲线的要求。
所述的导向滑动装置，主要结构是一个箱形导套(3)。其上端焊接顶部支撑板(5)与减震器(14)的上吊耳相连，下端焊接底面支撑板(7)，底面支撑板(7)镗孔，安装底面滚轮轴(6)，轴上布置两轴承(10)，轴承外圈则加置了底面滚轮(11)，可以在楔形块(17)上滚动，实现导套(3)上下运动，减少导向装置与楔形块(17)的摩擦。在导套(3)的两侧面上，同样的方法各布置了两个对称的侧面滚轮(12)，并将其限制在焊接在支架(1)上的导向板(4)上运动。
所述的高度调节装置，由高度调节板(2)、定位楔块(19)和定位销(20)等组成，高度调节板(2)焊接在支架(1)上，通过连接轴杆(16)连接减震器(14)下吊耳，高度调节板(2)上均匀开有小孔，通过定位楔块(19)和定位销(20)调节确定连接轴杆(16)在高度调节板(2)上孔的位置，实现减震器(14)上下高度的调节。
所述的楔形块(17)，其斜度为1：5，为减轻楔形块(17)的质量，将楔形块(17)的斜面表面挖空，只留下底面滚轮(11)所需要直板，直板中心线与底面滚轮(11)中心线重合，楔形块(17)下面布置了四个楔块滚轮(21)，并设计一对导轨(18)，使楔块滚轮(21)在导轨(18)内运动，防止楔形块(17)受台车(22)撞击后跑偏。
本发明所设计的新型碰撞吸能方法，采用了“纵向碰撞，垂直吸能”结构思想，以车用减震器作为吸能元件，台车纵向运动，吸能元件垂直布置。减震器垂直固定在支架上，利用减震器阻尼特性来实现缓冲吸能这一目的，成功的模拟汽车真实碰撞试验的曲线波形。本发明具有结构简单、成本低廉、操作方便且模拟精度高等优点。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的侧视结构示意图；
图3是本发明的俯视结构示意图；
图4是图1中A-A、B-B和C-C的剖视结构示意图；
图5是本发明装置原理图；
图6是本发明的定位楔块结构示意图；
图7是本发明的定位销结构示意图；
图8是本发明的导套结构示意图；
图9是本发明的高度调节板结构示意图；
图10是本发明的楔形块结构示意图；
图例说明
1、支架                         2、高度调节板
3、导套                         4、导向板
5、顶部支撑板                   6、底面滚轮轴
7、底面支撑板                   8、弹簧垫圈
9、轴承套                       10、轴承
11、底面滚轮                    12、侧面滚轮
13、侧面滚轮轴                  14、减震器
15、螺栓                        16、连接轴杆
17、楔形块                      18、导轨
19、定位楔块                    20、定位销
21、楔块滚轮                    22、台车
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和5所示，一种汽车碰撞试验模拟装置，它包括矩阵形式垂直安装的液压减震器(14)、导向滑动装置、高度调节装置及楔形块(17)等。液压减震器(14)，导向滑动装置和高度调节装置组成一个缓冲吸能单元安装在支架(1)内，并呈矩阵形式布置。液压减震器(14)的下吊耳与焊接在支架(1)上的高度调节板(2)上的连接轴杆(16)连接，上吊耳与焊接在导套(3)上的顶部支撑板(5)上的螺栓(15)连接。高度调节板(2)焊接在支架(1)上面，两侧均匀开有小孔，中间开有长条形孔，长条形孔的宽度与定位楔块(19)的宽度相同，长度为减震器(14)的高度调节范围；定位销(20)插入小孔固定定位楔块(19)，定位楔块(19)通过连接轴杆(16)连接减振器(14)下吊耳，通过定位楔块(19)和定位销(20)调节确定连接轴杆(16)在高度调节板(2)上孔的位置，实现减振器(14)上下高度的调节。导套(3)的上端焊接顶部支撑板(5)与减震器(14)的上吊耳相连，下端焊接底面支撑板(7)，底面支撑板(7)镗孔，安装底面滚轮轴(6)，轴上布置两轴承(10)，轴承外圈则加置了底面滚轮(11)，可以在楔形块(17)上滚动，实现导套(3)上下运动，减小了导向装置与楔形块(17)的摩擦。在导套(3)的两侧面上，同样的方法各布置了两个对称的侧面滚轮(12)，并将其限制在焊接在支架(1)上的导向板(4)上运动。底面滚轮(11)的最低点与楔形块(17)的斜面最低点高度相同，楔形块(17)的斜度为1：5，以减少楔形块(17)对减震器(14)的冲击，为减轻楔形块(17)的质量，将楔形块(17)的斜面表面挖空，只留下底面滚轮(11)所需要直板，直板中心线与底面滚轮(11)中心线重合；楔形块(17)下面布置了四个楔块滚轮(21)，并设计一对导轨(18)，使楔块滚轮(21)在导轨(18)内运动，防止楔形块(17)受台车(22)撞击后跑偏。
当台车(22)纵向行驶与楔形块(17)碰撞时，楔形块(17)将与台车(22)一起向前运动并将作用力传至导套(3)，导套(3)在楔形块(17)和导向板(4)的共同作用下向上垂直运动，由于减震器(14)的上筒与导套(3)固定，下筒与支架(1)固定，减震器(14)上筒随导套(3)一起上移，而对减震器(14)产生拉伸作用，减震器(14)拉伸过程中的复原阻尼力通过楔形块(17)反作用于台车(22)，从而使台车(22)实现减速。
该方法通过调整减振器的高度位置、参与工作的减振器类型、数目以及不同的组合方式，来满足不同的汽车碰撞试验的要求，从而在模拟碰撞试验中得到符合要求的减速度曲线波形。

Claims (6)

1、一种汽车碰撞试验模拟装置，它主要包括矩阵形式垂直安装的液压减震器(14)、导向滑动装置、高度调节装置及楔形块(17)等。其特征是台车(22)纵向运动，液压减震器(14)垂直布置，利用减震器(14)的阻尼特性来实现缓冲吸能这一目的，模拟真实的汽车碰撞试验的减速度曲线。
2、根据权利要求1所述的汽车碰撞试验模拟装置，其特征是减震器(14)、导向滑动装置、高度调节装置组成一个缓冲吸能单元安装在支架(1)内，并按矩阵形式分布；缓冲吸能单元的个数和布置位置取决于对碰撞试验减速度曲线的要求。
3、根据权利要求1所述的汽车碰撞试验模拟装置，其特征是液压减震器(14)的上吊耳与焊接在导套(3)上的顶部支撑板(5)上的螺栓(15)连接，下吊耳与焊接在支架(1)上的高度调节板上的连接轴杆(16)连接。
4、根据权利要求1所述的汽车碰撞试验模拟装置，其特征是导向滑动装置主要结构是一个箱形导套(3)。其上端焊接顶部支撑板(5)与减震器(14)的上吊耳相连，下端焊接底面支撑板(7)，底面支撑板(7)镗孔，安装底面滚轮轴(6)，轴上布置两轴承(10)，轴承(10)外圈则加置了底面滚轮(11)，可以在楔形块(17)上滚动；导套(3)的两侧面上，各布置了两个对称的侧面滚轮(12)，并将其限制在焊接在支架(1)上的导向板(4)上运动。
5、根据权利要求1所述的汽车碰撞试验模拟装置，其特征是高度调节装置由高度调节板(2)、定位楔块(19)，定位销(20)等组成，高度调节板(2)焊接在支架(1)上面，通过连接轴杆(10)连接减振器(14)的下吊耳，高度调节板(2)上均匀开有小孔，通过定位楔块(19)和定位销(20)调节确定连接轴杆(16)在高度调节板(2)上孔的位置，实现减振器(14)上下高度的调节。
6、根据权利要求1所述的汽车碰撞试验模拟装置，其特征是楔形块(17)的斜度按照计算确定，楔形块(17)的斜面表面挖空，只留下底面滚轮(11)所需要直板，直板中心线与底面滚轮(11)中心线重合，楔形块(17)下面布置了四个楔块滚轮(21)，并设计一对导轨(18)，使楔块滚轮(21)在导轨(18)内运动，防止楔形块(17)受台车(22)撞击后跑偏。
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