CN102012319A - 汽车车顶强度挤压试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车车顶强度挤压试验装置，包括机座、固定台架、固定台架高度调节装置、施力装置反力支撑座、施力装置、压力流量调节装置、导向装置、测量装置、刚性加载块、动力装置、控制器、连接装置、连接数据线及上位控制系统。其中动力装置、连接装置、压力流量调节装置、施力装置、导向装置、力测量装置、刚性加载块顺次连接，施力装置反力支撑座固定在固定台架上，测量装置、数据线、控制器、上位控制系统连接形成数据采集和显示，包括电机、减速器和传动机构，测量装置包括位移传感器、力传感器。所述的汽车车顶强度挤压试验装置成本低、制造周期短、设备的维护、检修和操作方便，采用了先进的电液伺服加载技术，测试控制精度高，能够较为准确地评估汽车车顶强度性能，同时配备的固定台架高度调节装置使整个试验装置适用于各种车型，适用范围广。
Description
汽车车顶强度挤压试验装置
技术领域
[0001] 本发明属于汽车性能试验装置的技术领域，特别涉及一种汽车车顶强度挤压试 验装置。
背景技术
[0002] 汽车车顶强度是衡量车身强度的重要指标之一，汽车在被撞击或发生翻滚后， 因车身变形引起对乘员空间侵入而造成对车内乘员的伤害，自1970年起美国联邦法规 (FMVSS 216)就对车顶静压强度提出了要求，而对于乘用车顶部抗压强度方面我国目前 还没有相应的标准，为了保证车内乘员的安全，国家标准化管理委员会已经立项，起草 的相关国家标准已形成送审稿，该标准考虑了我国的实际国情，制订主要依据美国联邦 法规CFR 571.216《车顶抗压强度》，而非欧洲的运用翻滚试验来考核车顶强度。标准规 定了汽车车顶承受的抗压能力，标准要求车顶前向边缘的任一侧承受车辆空载重量（以 kg为单位）乘以9.8的1.5倍力，但不超过22240N时，加载装置下表面的移动量不超过 127mm。加载刚性块下表面的尺寸规定为1829mmX762mm，且加载时其纵向中心线与 水平面成5°，横向中心线与水平面成25°。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够准确评估汽车车顶抗压 强度的台架试验装置，并适用于额定总重量不超过2722kg的乘用车、多用途乘用车、卡 车、公交车及全地形车等多种车型。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明提出了 一种车顶挤压试验装置，由机座、固定台架、固定台架高度调节装置、施力装置反力支 撑座、施力装置、压力流量调节装置、导向装置、测量装置、刚性加载块、动力装置、 控制器、连接装置、连接数据线及上位控制系统组成，其中动力装置、连接装置、压力 流量调节装置、施力装置、导向装置、力测量装置、刚性加载块顺次连接，施力装置反 力支撑座固定在固定台架上。测量装置、数据线、控制器、上位控制系统连接形成数据 采集和显示，固定台架与机座连接形成25°的加载要求，施力装置与施力装置反力支撑 座连接后与固定台架形成5°的角度，满足刚性加载块向前倾5°的要求。
[0004] 所述的压力流量调节装置是指电液伺服阀
[0005] 所述的施力装置是液压作动器
[0006] 所述的连接装置是高压连接油管及接头
[0007] 所述的动力装置是液压伺服油源
[0008] 所述的测量装置是力传感器、位移传感器
[0009] 所述的固定台架高度调节装置是传动机构和电机驱动减速器
[0010] 一种汽车车顶挤压试验装置的试验方法，包括如下步骤：
[0011] a)将试验白车身或整车四个千斤顶处用可调刚性装置支撑，将可调刚性支撑装 置调整到试验位置后固定在带T型槽的平台上，试验一侧对面前后制动盘处用刚性机构阻挡；
[0012] b)检查是否将车窗车门关锁好；
[0013] c)开启动力源，通过调节固定台架高度调节装置，使刚性加载块与车顶刚好接 触为止；
[0014] d)按规定的加载速度、加载力要求设置加载程序，将力、位移传感器清零。
[0015] e)确认各个部位都准备无误后，即可开始试验
[0016] f)等加载到实际荷值，停止加载，观察并记录界面试验数据和曲线。在加载过 程中，变形超出规定范围，报警并停止试验；
[0017] g)试验完成后设备自动卸荷回位；
[0018] 步骤C中，通过对压力流量调节装置的调节实现对控制施力装置的行程调整加 载过程中，控制器根据采集到的力传感器反馈信号，经计算机与期望值比较输出调整信 号，经控制器转换放大输出至压力流量调节装置，实现精确加载。
[0019] 本发明的有益效果是，试验装置及台架可靠性高，适用性广，试验重复性好， 加载精确，能够较好地评估汽车车顶抗挤压的能力。
附图说明
[0020] 图1是本发明汽车车顶强度挤压试验装置的正面结构图；
[0021] 图2是本发明汽车车顶强度挤压试验装置的侧面结构图。
1.施力装置反力支撑座、2.施力装置、3.位移传感器、4.力传感器、5.导向装置、 6.刚性加载块、7.机座、8.控制器、9.动力源、10.数据线、11.连接装置、12.固定台架、 13.压力流量调节装置、14.传动机构、15.电机驱动减速器、16.上位控制系统 具体实施方式
[0022] 如图1所示，本发明实施方式汽车车顶挤压试验装置，其试验装置包括施力装 置反力支撑座1、施力装置2、位移传感器3、力传感器4、导向装置5、刚性加载块6、 机座7、控制器8、动力源9、数据线10、连接装置11、固定台架12、压力流量调节装置 13、传动机构14、电机驱动减速器15、上位控制系统16，施力装置1是液压油缸，连接 装置11是液压高压油管，压力流量调节装置13是两级电液伺服阀，刚性加载块6是尺寸 为1829mmX762mm的刚性金属块；连接装置11的一端连接动力源9，另一端连接压力 流量调节装置13，施力装置2 —端连接施力装置反力支撑座1，另一端顺次连接导向装置 5，力传感器4，刚性加载块6，力传感器4布置在导向装置5和刚性加载块6之间，可避 免导向装置5的摩擦力对加载精度的影响，固定台架12、传动机构14和电机驱动减速器 顺次连接，实现加载装置上下位置调节，适用于不同高度的车型；数据线10—端连接位 移传感器3、力传感器4，另一端顺次连接控制器8和电脑，通过控制压力流量调节装置 13实现对加载力度的控制，测试压力的结果通过控制器采集，在电脑显示屏上读出。
[0023] 以上具体实施方式和试验方法是对本发明的详细说明，不能认定本发明的具体 实施方式只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离 本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本发明的保护 范围。
Claims (8)
1. 一种汽车车顶强度试验装置，其特征在于：包括机座、固定台架、固定台架高 度调节装置、施力装置反力支撑座、施力装置、压力流量调节装置、导向装置、测量装 置、刚性加载块、动力装置、控制器、连接装置、连接数据线及上位控制系统。
2.根据权利要求1所述的汽车车顶强度试验装置，其特征在于：所述的压力流量调 节装置是电液伺服阀连接装置是高压连接油管及接头，所述的施力装置是液压作动器。
3.根据权利要求1所述的汽车车顶强度试验装置，其特征在于：所述的测量装置包 括位移传感器和力传感器。
4.根据权利要求1所述的汽车车顶强度试验装置，其特征在于：所述的固定台架高 度调节装置包括电机、减速器和传动机构，具有较宽的有效测量范围和可调节范围，保 证设计的测试装置能适用于多种车型。
5.根据权利要求1所述的汽车车顶强度试验装置，其特征在于：所述的上位控制系 统包括人机界面和微机。
6.根据权利要求1所述的汽车车顶强度试验装置，其特征在于：所述的固定台架与 机座连接形成25°的夹角，施力装置与施力装置反力支撑座连接后与固定台架形成5° 的夹角，角度固定的设计不但满足法规加载要求，而且避免调节误差。
7.根据权利要求1所述的汽车车顶强度试验装置，其特征在于：所述的测量装置、 数据线、控制器、上位控制系统顺次连接，进行数据采集，在试验过程中，载荷、形 变、速率及试验曲线能够动态显示。
8.根据权利要求1所述的汽车车顶强度试验装置，其特征在于：所述的上位控制系 统、控制器、数据线、压力流量调节装置、施力装置顺次连接，构成控制路径，实现对 压力、形变量的控制。
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